【现代工程】黄河小浪底水利枢纽工程(一)

更新时间:2015-04-19 17:50:37 来源: 作者: 浏览4619次 文字大小:

工程简介

小浪底水利枢纽是黄河干流三门峡以下唯一能够取得较大库容的控制性工程,既可较好地控制黄河洪水,又可利用其淤沙库容拦截泥沙,进行调水调沙运用,减缓下游河床的淤积抬高。1991年4月,七届全国人大四次会议批准小浪底工程在“八五”期间动工兴建。

小浪底工程1991年9月开始前期工程建设,1994年9月主体工程开工,1997年10月截流,2000年元月首台机组并网发电,2001年底主体工程全面完工,历时11年,共完成土石方挖填9478万m3,混凝土348万m3,钢结构3万T,安置移民20万人,取得了工期提前,投资节约,质量优良的好成绩,被世界银行誉为该行与发展中国家合作项目的典范,在国际国内赢得了广泛赞誉。

小浪底工程被国际水利学界视为世界水利工程史上最具挑战性的项目之一,技术复杂,施工难度大,现场管理关系复杂,移民安置困难多。主体工程开工不久,即出现泄洪排沙系统标(二标)因塌方、设计变更、施工管理等原因造成进度严重滞后,截流有可能被推迟一年的严峻形势。截流以后,承包商又以地质变化、设计变更、赶工、后继法规影响等理由,向业主提出巨额索赔。面对各种各样的困难,小浪底工程建设者以高度的主人翁责任感,强烈的爱国主义情怀,沉着应对,奋勇拼搏,创造性地应用合同条款,组织由国内几个工程局组成的联营体(OTFF)以劳务分包的方式,承担截流关键项目的施工,用13个月时间,抢回被延误的工期,实现了按期截流;在上级部门的支持下,精心准备,艰苦谈判,通过协商处理了全部索赔,使工程投资控制在概算范围以内,取得了工程建设的重大胜利。

小浪底工程在国家改革开放和经济体制由计划经济向市场经济转轨时期兴建,进行了广泛深入的国际合作和建设管理体制创新,引进、应用、创造了新的设计、施工技术,取得了巨大成就。技术上,较好地解决了垂直防渗与水平防渗相结合问题和进水口防淤堵问题;设计建造了世界上最大的孔板消能泄洪洞;设计建造了单薄山体下的地下洞室群;大量运用了新技术;实现了高强度机械化施工。管理上,成功地引进外资并进行国际竞争性招标;全面实践了“三制”建设管理模式;合同管理成效显著;移民安置做到了移得出、稳得住;工程建设计划全面完成,工期提前,投资节约;精神文明建设取得了丰硕成果;枢纽投运以后走上了良性发展的轨道。

小浪底工程建设取得的成就是党中央、国务院正确决策、水利部正确领导的结果,是河南、山西两省及有关地方政府和广大移民群众大力支持的结果,是全国水利界的专家学者关心支持的结果,是工程建设者拼搏奉献的结果。当此工程即将竣工验收之际,谨向他们表示衷心的感谢。

小浪底工程泄洪

小浪底工程泄洪

工程竣工是运行管理的开端。小浪底水利枢纽的运行管理是一个严肃的科学课题,需要倍加重视。小浪底工程的建设者在运行管理过程中,以人与自然和谐共处和水利可持续发展观念为指导,深入研究水库运用规律,科学管理,合理调度,让小浪底水利枢纽这一举世瞩目的宏伟工程长久地为国民经济建设服务。

小浪底水利枢纽工程论证与决策

一、小浪底水利枢纽坝址所在地适合建坝

新中国建立前,民国时期历次黄河勘察、调查、规划报告中,均将小浪底作为建坝坝址。

新中国成立后,毛主席1951年10月30日亲临黄河视察,提出“要把黄河的事情办好”,黄河全面治理的规划工作开始进行。1953年黄委会组织力量进驻小浪底坝址开展勘探和测量工作。

毛泽东主席视察黄河

毛泽东主席视察黄河

1955年7月,一届全国人大二次会议通过《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划》的决议(以下简称“决议”)。该规划在黄河干流由上而下布置46座梯级,小浪底是第40个梯级,为径流式电站。

二、三门峡水库运用方式改变,使小浪底水利枢纽成为黄河下游防洪和水资源开发的重大工程措施

三门峡水利枢纽

三门峡水利枢纽

三门峡工程建设期间,1958年8月,三门峡至花园口区间出现暴雨,小浪底水文站实测洪水17000秒立方米,黄河堤防多处出险,沿黄军民200万人上堤抗洪,周恩来总理亲临郑州指挥。这场洪水使人们认识到:仅靠三门峡水库不足以保证黄河下游的安澜。

三门峡水库1960年9月首次蓄水,1961年2月9日坝前最高水位达332.5米,回水超过潼关,潼关段河床平均淤高4.3米,致使渭河排水不畅,两岸地下水位抬高,河水浸没农田,危及关中平原的安全。

国务院决定自1962年3月起降低三门峡运用水位,将水库运用方式由“蓄水拦沙”改为“滞洪排沙”,后进一步改为“蓄清排浑”。三门峡水库运用方式作此调整,使其拦蓄三门峡以上洪水、泥沙的能力降低。

1975年8月上旬,淮河发生特大暴雨。经气象分析,这场暴雨完全有可能发生在三门峡-花园口区间,从而使黄河产生40000-55000秒立方米的特大洪水。

三门峡以下大洪水无有效控制措施。小浪底是三门峡以下唯一能够取得较大库容的坝址。小浪底水库因此成为防御黄河下游特大洪水的重要工程选项。1975年8月,山东省、河南省、水利部联合报告国务院,提出修建小浪底或桃花峪工程。

三、三门峡-小浪底区间合并一级开发,开发目标转为以防洪为主

在1954年的“决议”中,三门峡以下有任家堆、八里胡同、小浪底三个梯级,小浪底为以发电为主的径流式电站。1958年-1970年的黄河规划对三门峡-小浪底区间三级、二级、一级开发进行了比较研究。

三级梯级开发方案,任家堆,八里胡同、小浪底均为低坝,有效库容约5亿立方米,虽然造价相对较低,但不能满足防洪、防凌、减淤、供水、发电等开发任务要求。

两级开发方案,即小浪底中坝方安,(正常蓄水位240m)加任家堆径流电站。小浪底拦沙库容只有10亿立方米,对减少下游淤积作用不大,在防洪上,小浪底蓄洪水位需抬高到240m,淹没任家堆尾水位10m,才能取得36亿立方米的防洪库容,防洪运用没有余地;在投资方面,两级开发方案略大于一级开发方案。

一级开发方案,即小浪底高坝方案,可以较好地满足防洪、防凌、减淤、供水、发电的需要,同时,在工程技术方面,小浪底中坝与高坝没有显著差别。

四、小浪底与桃花峪进行比较论证

1975年8月,河南省、山东省和水电部联合向国务院报送《关于防御黄河下游特大洪水意见的报告》,提出:“为防御下游特大洪水,在干流兴建工程的地点有小浪底、桃花峪。从全局看,为了确保下游安全必须考虑修建其中一处”。国务院于1976年5月3日批复,原则上同意两省一部报告,并指示“可即对各项重大防洪工程进行规划设计”。

1980年11月,水利部对小浪底、桃花峪工程规划进行了审查,决定不再进行桃花峪工程的比较工作。小浪底在黄河中下游防洪规划中的地位被确定下来。

1981年3月,黄委会设计院完成《黄河小浪底水库工程初步设计要点报告》,确定枢纽开发任务为防洪、减淤、发电、供水、防凌;工程等级为一等,水库正常高水位275米,设计水位270.5米,校核洪水位275米;拦河坝为重粉质壤土心墙堆石坝,坝顶高程280米;总库容127亿立方米,坝址为III坝址。水库初期采取“蓄水拦沙”运用,后期采取“蓄清排浑”运用;电站装机6台,单机容量26万千瓦。此后的历次设计修改均脱胎于此方案。

五、开展国际合作、科技攻关

小浪底工程的复杂性在于工程泥沙问题和工程地质问题。小浪底工程控制几乎100%的黄河泥沙,实测最大含沙量941公斤每立方米。坝址有大于70米的河床深覆盖层、软弱泥化夹层、左岸单薄分水岭、顺河大断裂、右岸倾倒变形体、地震基本列度7度等地质难题。为解决工程泥沙及工程地质问题,1979年水电部聘请法国的柯因.贝利埃咨询公司对小浪底工程的设计进行咨询。柯因公司认为小浪底工程的泄洪、排沙和引水发电建筑物的进口必须集中布置才能防止泥沙淤堵。

1984.9~1985.10,黄委会与柏克德公司进行小浪底轮廓设计。轮廓设计确定了以洞群进口集中布置为特点的枢纽建筑物总布置格局,……提出导流洞改建孔板消能泄洪洞,按国际施工水平确定工程总工期为8年半。

1986年国家计委委托中国国际工程咨询公司对设计任务书进行评估。评估意见建议国家计委对该“设计任务书”予以审批。

1988年-1989年黄委设计院根据多次审查意见对初步设计进行了优化。优化后的枢纽建筑物总布置方案,将原初步设计六座错台布置的综合进水塔改为直线布置的九座进水塔。招标设计时又增加一座灌溉塔。

1990年黄委会设计院提出小浪底水电站由原初步设计6?260兆瓦增容至6?300兆瓦。

1991年11月,黄委会设计院根据咨询专家的意见,将原初步设计半地下厂房改为地下厂房。

六、高层决策

1987年2月,国务院批准国家计委《关于审批黄河小浪底水利工程设计任务书的请示》,小浪底工程在国家计委正式立项。

1991年4月,七届全国人大四次会议将小浪底水利枢纽工程列入我国国民经济和社会发展十年规划和第八个五年计划纲要,确定在“八五”期间开工建设。

七届人大四次会议以前,江泽民总书记专程到小浪底坝址视察。李鹏总理到黄河视察,对小浪底工程做了重要指示,赞成工程上马。

江泽民总书记第一次考察小浪底坝址

江泽民总书记第一次考察小浪底坝址

1991年4月,水利部于七届全国人大四次会议闭幕后,成立黄河小浪底水利枢纽工程建设准备工作领导小组,全面负责小浪底工程建设准备工作。

9月1日,小浪底工程前期准备工作开工。

七、利用世界银行贷款,解决工程建设资金不足问题

小浪底工程投资巨大,在当时国家财政状况下,如果完全由财政拨款兴建,资金将难以保证,短期内上马的难度较大。为了促进小浪底工程尽快上马,水利部提出部分利用世界银行贷款,责成黄委会设计院编制了“部分利用世界银行贷款的可行性报告”。

1988年7月,世界银行中蒙局项目官员丹尼尔.古纳拉特南先生(D.Gunaratnan)(简称古纳)一行4人到小浪底工程坝址调查小浪底工程情况,由此开始了小浪底工程利用世界银行贷款的一系列工作。1989年5月,古纳第三次考察小浪底工程时建议利用世界银行技术合作信贷(TCC)聘请国际咨询公司协助黄委会设计院编制招标文件及工程概算,成立特别咨询专家组审查枢纽设计方案、评估枢纽的安全性。水利部采纳了世界银行的建议。1989年6月,水利部从世界银行提供的有意参加小浪底工程咨询工作的11家国际著名公司中筛选出5家公司进行招标。加拿大国际项目管理公司(简称CIPM)被选为小浪底工程招标设计的咨询公司。1990年5月,国家计委和财政部批准小浪底工程利用世界银行特别技术信贷(TCC)。

1994年2月17日,中华人民共和国与世界银行在华盛顿就贷款协议和项目进行谈判,2月28日签署会谈纪要。根据协议,世界银行为小浪底工程提供贷款,第一期为4.6亿美元。2月23日日,中华人民共和国与国际开发协会在华盛顿就小浪底工程移民项目贷款进行谈判,2月28日签署会谈纪要。根据协议,国际开发协会为项目提供0.799亿特别提款权信贷(合1.1亿美元)。1997年9月11日,世界银行为小浪底工程提供第二期4.3亿美元贷款协议签字。

利用世界银行贷款不仅解决了建设资金不足问题,亦为引进先进施工设备、施工技术、施工管理技术敞开了大门,为小浪底工程能够在较短时间高质量建成创造了条件。

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