前言:黃河,在它驚濤拍岸、劈山?jīng)Q嶺的偉力中蘊藏著無限的水利資源,新中國成立60年來,黃河人在黃河上中游的高山峽谷之中修建了座座水電站,它們猶如黃河上的一顆顆明珠,把大河那桀驁不馴的力量變換成無窮無盡的清潔能源,龍羊峽水電站、李家峽水電站、劉家峽水電站、鹽鍋峽水電站、八盤峽水電站、大峽水電站、青銅峽水電站、三盛公水利樞紐、萬家寨水利樞紐、天橋水電站、三門峽水利樞紐、小浪底水利樞紐等,總庫容561 96億立方米,總裝機488萬千瓦,年平均發(fā)電量327.5億千瓦時,這些工程在開發(fā)利用黃河水電資源的同時,還發(fā)揮了防洪、防凌、灌溉、供水、減淤等巨大的綜合效益。
今天,我們再來看看這些已經(jīng)建成或正在修建的水利工程,讓人不由得想起當年郭沫若的感嘆:成績輝煌,嘆人力真正偉大……
三門峽水利樞紐:萬里黃河第一壩
1949年8月,共和國成立前夕,一份《治理黃河初步意見》,交到了華北人民政府主席董必武手中。起草者是黃委會主任王化云和副主任趙明甫。報告認為,治理黃河的目的應是變害為利:治黃方針亦應是防災和興利并重,應上、中、下游統(tǒng)籌,干流和支流兼顧。簡言之,治黃應以全流域為對象。建國之初,水利部黃委會和燃料部水電總局先后組隊對黃河及支流進行查勘和資料整編,以為流域規(guī)劃作前期準備。出于對蘇聯(lián)在政治和技術(shù)上的尊重,1 952年兩部都向中央提出聘請?zhí)K聯(lián)專家組來我國幫助制訂黃河規(guī)劃的請求。經(jīng)兩國政府商定,決定將黃河綜合規(guī)劃列為蘇聯(lián)援助我國經(jīng)濟建設的1 56個重大項目之一。
1957年4月13日,三門峽水利樞紐工程正式開工。翌日,《人民日報》在顯著位置發(fā)表《大家來支援三門峽啊!》的社論,為三門峽水利樞紐開工吶喊助威,營造聲勢。從大江南北、長城內(nèi)外匯集在這面旗幟下的共和國第一代水電建設精英,陸續(xù)成建制地開赴三門峽工地,在這“長風怒卷高浪,飛灑日光寒”的三門天塹排兵布陣,筑壩攔河,從而拉開了治理開發(fā)黃河、造福兩岸人民的戰(zhàn)幕。
1960年9月,三門峽水利樞紐工程提前一年基本建成。
然而,三門峽水庫由于工程原設計思路和上游水土保持相對滯后等原因,庫區(qū)淤積迅速。若仍按350米水位運行,將直接威脅到西安和關中平原。為確保西安及渭河下游安全,三門峽水利樞紐工程先后進行了增開“兩洞四管”和打開原施工導流底孔為主要內(nèi)容的兩次改建,使泄流規(guī)模達到了1969年“四省會議”確定的目標,水庫運用方式也由“蓄水攔沙”改為“滯洪排沙”后又改為“蓄清排渾”。同時依靠自己的力量,實現(xiàn)了徑流發(fā)電。自此,三門峽水利樞紐工程從泥沙中崛起,開始發(fā)揮防洪、防凌、灌溉、供水、發(fā)電等綜合社會效益和經(jīng)濟效益。
自2002年以來,在黃委連續(xù)9次組織實施的調(diào)水調(diào)沙中,三門峽水庫均在其中發(fā)揮了承上啟下的關鍵作用。特別是為小浪底水庫人工塑造異重流并排沙出庫提供了強大動力,不但有效改善了小浪底庫尾泥沙淤積形態(tài),而且促使黃河下游主河道過流能力從1800立方米每秒恢復到目前的3880立方米每秒以上。
據(jù)1995年初步統(tǒng)計,三門峽工程建成投運以來,在黃河防洪防凌、灌溉供水、調(diào)水調(diào)沙為下游水庫及河道減淤,以及發(fā)電調(diào)峰等方面發(fā)揮的總效益,按1995年可比價格計算,已突破300億元。
當年的三門峽大會戰(zhàn),造就了新中國一批又一批水電建設管理專家、學者。他們從這里起步,奔赴祖國的山山水水、四面八方。從龍羊峽、劉家峽、萬家寨到小浪底和長江三峽,到處都留下了他們的足跡,凝聚了他們的才智。不僅如此,三門峽水利樞紐工程數(shù)十年的探索與改建歷程,還推動了整個治黃方略從當初的“蓄水攔沙”,“節(jié)節(jié)蓄水,分段攔泥”向后來的“上攔下排、兩岸分滯”和“攔、排、放、調(diào)、挖”方向的調(diào)整。從這個意義上說,正是三門峽水利樞紐工程的正反兩面經(jīng)驗,才激活了多泥沙河流受人工干預后潛在的水沙運動規(guī)律,并將“蓄清排渾”推而廣之,有效地應用到長江三峽、黃河小浪底等大型水利樞紐工程的設計理念當中。
隨著小浪底水利樞紐工程的建成投運,黃河干流上的萬家寨、三門峽、小浪底水庫和支流上的故縣、陸渾水庫,更像是一組開合自如的串、并聯(lián)電路,可根據(jù)需要組合成千變?nèi)f化的“電流”、“電壓”模式,從而為持續(xù)8年的、不同空間尺度的調(diào)水調(diào)沙,提供了強大的動力支撐。而在這組串、并聯(lián)電路中,三門峽水庫無論從哪個角度講,都是起著承上啟下關鍵作用的中流砥柱。
小浪底水利樞紐:扼守下游懸河的門戶
從1991年始,國家在黃河中游最后一段峽谷出口處興建一道水利樞紐工程,這就是舉世矚目的小浪底工程。11年后,這座160米的大壩起于黃河之上,使得下游花園口的防洪標準由60年一遇提高到1000年一遇。
如今,這座集減淤、防洪、防凌、發(fā)電等于一體的大型綜合性水利工程,成為治理開發(fā)黃河的關鍵性工程。
“早在1955年的《黃河治理規(guī)劃》中就提到了小浪底建設,要在黃河上建46個梯級工程,小浪底是其中第40級。”當年小浪底水利樞紐的設計總工程師林秀山說。在20世紀50年代,三門峽大壩是第一期重點工程。但三門峽大壩建成后,由于各種原因,潼關以上區(qū)域淤積情況嚴重,國家被迫將三門峽大壩的“蓄水攔沙”改為“滯洪排沙”。之后,關于小浪底該建成什么樣子一直爭論不休。
1975年8月上旬,淮河流域發(fā)生了罕見特大暴雨,造成庫壩失事,豫南人民的生命財產(chǎn)遭到了嚴重損失,這就是著名的“75.8”洪水。如果這場暴雨北移到黃河花園口附近,可能會產(chǎn)生每秒4萬立方米的洪流,后果不堪設想。此后,小浪底水利樞紐的修建開始加快進度,1980年,水利部認為小浪底的地理位置最理想。隨即,小浪底設計工作提上黃委會工作重要議程。
1988年,水利部通過了小浪底工程初步設計報告;1991年4月9日,七屆全國人大四次會議批準了“八五計劃綱要”,小浪底工程被正式列入國家計劃,確定“八五”期間開建。
小浪底水利樞紐工程1991年9月12日開始進行前期準備工程施工,1994年9月1日主體工程正式開工,1997年10月28日截流,2000年初第一臺機組投產(chǎn)發(fā)電,2001年底主體工程全部完工。取得了工期提前、投資節(jié)約、質(zhì)量優(yōu)良的好成績。工程建設可以劃分為準備工程施工、國際招標、主體工程施工、尾工四個階段。
與黃河上諸多水利工程相比,小浪底工程有一個比較獨特的身份,它是部分利用世界銀行貸款修筑的水利工程,而且為這座工程立下汗馬功勞的不僅僅有中國建設者,還有“國際軍團”。
在20世紀八九十年代,我國一年的水利投資不過是30多億元,經(jīng)費不足,就有人提出利用世界銀行貸款。20世紀90年代,對于中國人來說,規(guī)模如此浩大的工程采用一項全新的理念和方式進行,完全是新課題,在摸索中學會了國際慣例,在實戰(zhàn)中推廣了國際慣例,如今水利工程中建設、施工、監(jiān)理諸多制度,很多是借鑒了小浪底工程經(jīng)驗的。
在國際招標后,50多個國家和地區(qū)的建設者曾奮戰(zhàn)在小浪底,為建設中國這座史無前例的黃河水利工程而努力,僅主體工程就有意大利、德國、法國、中國公司幾家在施工。一夜之間,小浪底成了“小聯(lián)合國”。在和“國際縱隊”打交道的幾年時間中,中方人員學會了國際慣例,也運用著國際慣例。
2001年12月27日,小浪底第六臺機組正式投產(chǎn),這標志著小浪底主體工程全部完工,工程歷時11年,耗資352億元人民幣。工程開挖的土石方總量近1億立方米,如果將這些土石堆成一米見方的土石堤,能繞地球2.5圈。
小浪底工程地質(zhì)條件復雜,水沙條件特殊,工程規(guī)模巨大,是世界水利專家公認的世界上最具挑戰(zhàn)性的工程之一。在如此困難的局面下,小浪底工程仍然創(chuàng)下了多項世界和國內(nèi)第一:進水塔上集中布置16條隧洞的50個進水口、55個閘門、36個攔污柵和26個啟閉機室,其工程規(guī)模、復雜結(jié)構(gòu)和施工難度堪稱世界之最:導流洞導流任務完成后增設3級孔板環(huán)改建為永久泄洪洞,是世界上最大的孔板消能泄洪洞;水輪機設計、制造和抗磨防護技術(shù)代表了當今世界最先進水平:小浪底地下發(fā)電廠房是世界上在砂頁巖泥化夾層的不良地質(zhì)條件下開鑿的最大水電站地下廠房;小浪底大壩混凝土防滲墻總長407.4米、厚12米,是國內(nèi)最深的混凝土防滲墻……
2009年4月7日,凝聚著幾代人的心血和夢想,歷經(jīng)10年建設、8年初期運行的黃河小浪底水利樞紐工程,順利通過了國家竣工驗收。
興建小浪底水利樞紐,是黨中央、國務院治理開發(fā)黃河的重大戰(zhàn)略舉措。作為國家“八五”重點工程和治理開發(fā)黃河的關鍵性工程,小浪底水利樞紐的投入運用,使汛期黃河下游的防洪標準由不足60年一遇提高到1 000年一遇,持續(xù)數(shù)千年的黃河下游凌汛威脅基本解除。同時,初步扭轉(zhuǎn)了黃河20世紀70年代以來河道斷流、河床萎縮、下游生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢,河流生命走向復蘇。
劉家峽水利樞紐:平湖拔地起。光明撒神州
黃河九曲十八彎,此處向西流。在20世紀60年代,因為一座偉大的水電工程,讓這個沉寂已久的劉家峽,豁然亮相在世界現(xiàn)代文明的舞臺上,引起了全世界的關注。
這座偉大的水電工程,就是劉家峽水電站。它是新中國第一座百萬千瓦級大型水電站,集發(fā)電、防洪、防凌、灌溉、養(yǎng)殖、航運等綜合功能于一身,是高揚國威的“四自”工程,當時曾創(chuàng)造了混凝土重力壩最高、單機容量最大、線路電壓等級最高、輸電距離最長等多項第一。
黃河納溪流、越峽谷,行程2000公里到達劉家峽,這一區(qū)域檀被較好,雨量充沛,是黃河流域水量重要來水區(qū)。水庫壩址以上黃河流域面積18.2萬平方公里。多年年平均徑流量280多億立方米。庫區(qū)內(nèi)有大夏河和洮河匯入。多年年平均輸沙量僅占黃河總輸沙量的2.8%,所以,黃河在這一區(qū)域還“名不副實”,是一條綠色的黃河。
1 958年9月,劉家峽水電站工程正式動工興建,這是當時關乎國家經(jīng)濟發(fā)展的156個重點項目之一。1961年,因國家經(jīng)濟調(diào)整,劉家峽水電站工程緩建,1964年復工。1964年春天,擔負建設任務的水利電力部第四工程局的建設者們,奔赴劉家峽,與來自全國各地的工人及當?shù)氐纳贁?shù)民族兄弟一起,匯咸水電建設大軍,重新開始了馴服黃河的戰(zhàn)斗。1968年10月15日,電站下閘蓄水,1969年3月29日,第一臺機組并網(wǎng)發(fā)電;1974年12月,5臺機組全部安裝完畢并投產(chǎn)發(fā)電,全國第一座裝機容量百萬千瓦以上的大型水電站勝利建成。
劉家峽水電站是我國依靠自己的力量獨立設計建造的第一座百萬千瓦以上的大型水力發(fā)電站,在建成時曾創(chuàng)下幾個“第一”的紀錄:第一個由我國自主勘測設計并施工建設的大型水利樞紐工程,第一個裝機總?cè)萘堪偃f千瓦級的水電站,第一個裝備了我國生產(chǎn)的單機容量最大的30萬千瓦雙水內(nèi)冷水輪發(fā)電機組;其形成的電網(wǎng)是我國第一次興建的最長超高壓輸電線路。
此外,劉家峽水電站還是一個集根治黃河水害、開發(fā)供水、養(yǎng)殖等綜合效益于一體的大型水利樞紐。工程通過水庫調(diào)節(jié),使劉家峽水電站本身及下游的鹽鍋峽、八盤峽、青銅峽等一系列電站增加了發(fā)電效益;使甘肅、寧夏和內(nèi)蒙古3省區(qū)1000多萬畝農(nóng)田提高了灌溉保證率,基本解除了下游沿黃地區(qū)洪水災害的威脅:使庫區(qū)航運及養(yǎng)殖業(yè)均有發(fā)展,綜合效益顯著。今天的劉家峽水電站正以自己獨特的魅力,為國家的經(jīng)濟建設發(fā)揮著更加顯著的作用。
李家峽:雙曲拱壩“拱”日月
1988年4月正式開工的李家峽水電站,位于青海省尖扎縣和化隆縣交界處的黃河干流上,是上游青海省境內(nèi)繼龍羊峽水電站之后已建成的第二座大型梯級水電站。
該電站攔河大壩為三圓心雙曲拱壩,安裝有5臺單機容量為40萬千瓦的水輪發(fā)電機組,總裝機容量200萬千瓦,年平均發(fā)電量59億千瓦時,水庫總庫容量為16.5億立方米。
電站與西北330千伏電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),主供陜、甘、青三省和寧夏回族自治區(qū),在系統(tǒng)內(nèi)承擔調(diào)峰、調(diào)頻,它不僅是目前西北地區(qū)最大的水電站,而且是我國首次設計采用雙排機布置的水電站,也是世界上最大的雙排機水電站。電站由國家能源投資公司和西北陜、甘、寧、青四省(區(qū))投資建設,于1988年4月正式開工。1、2、3號機組分別于1997年2月18日、12月13日和1998年6月6日正式并網(wǎng)發(fā)電,4號機組于1999年11月投產(chǎn)發(fā)電。
李家峽水庫淹沒涉及青海省化隆、尖扎和貴德3個縣。按20年一遇洪水標準,需遷移人口3214人,按5年一遇洪水標準征地,淹沒耕地5039畝。李家峽水電站以發(fā)電為主,當正常蓄水位2180米時,總庫容16.5億立方米,裝機容量200萬千瓦,保證出力58.1萬千瓦,年平均發(fā)電量59億千瓦時,還可發(fā)展農(nóng)田灌溉約10萬畝。
電站樞紐建筑物由攔河壩、泄水和引水建筑物、壩后及地下窯洞式廠房,以及左、右岸灌溉渠首等組成。攔河壩為三圓心拱壩,最大壩高165米,壩頂弧長460米(包括重力墩長30米)。廠房內(nèi)安裝5臺單機容量40萬千瓦水輪發(fā)電機組,其中壩后河床式廠房內(nèi)設3臺,右岸窯洞式地下廠房內(nèi)設2臺。李家峽庫區(qū)“人工湖”面積達32平方公里。湖水碧綠,是發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的理想場所。夏秋時節(jié)游客可在湖中泛舟、垂釣,冬春季節(jié)可觀賞高原雪景,它給美麗古老的坎布拉風景區(qū)增添了一處特有的高原人文景觀。
龍羊峽水電站:九曲黃河的龍頭
龍羊峽位于青海湖南面海南藏族自治州境內(nèi),距西寧140公里,是黃河流經(jīng)青海大草原后,進入黃河峽谷區(qū)的第一峽口,是建立大壩的寶地。“龍羊”藏語意為“險峻的懸崖深谷”。龍羊峽兩岸陡峭,河道狹窄,水流湍急,全長40公里,延伸至寧夏青銅峽,全長900多公里,天然落差1324米。
龍羊峽水電工程,是黃河上游第一個大型梯級電站,有“龍頭”電站的美稱。大壩高178米,為亞洲第一大壩,水庫總?cè)莘e247億立方米。巨大的庫容調(diào)節(jié)了黃河枯水期的水量,裝機容量128萬千瓦。
龍羊峽水庫壩底寬80米,壩頂寬15米,主壩長396米,左右兩岸均為高附壩,大壩全長1 140米。它不僅可以將黃河上游13萬平方公里的年流量全部攔住,而且將在這里形成一座面積為380平方公里、總庫容量為240億立方米的我國最大的人工水庫。
早在1943年,水利工作者的足跡已至龍羊峽,為龍羊古峽“巨變”留下了伏筆。中華人民共和國成立后,1952年,水利工作者對黃河上游干流峽谷進行了較詳細的勘查,選準了龍羊峽。
1955年第一屆全國人大二次會議通過《關于根治黃河水害和開發(fā)黃河水利的綜合規(guī)劃的決議》,規(guī)劃擬在黃河干流布置46座水利水電工程,龍羊峽即被定為黃河水電的“龍首工程”。經(jīng)過水利電力工作者二十余年的勘測論證,于1976年1月28日,國務院正式批準興建龍羊峽水電站。1976年2月,首批水電建設者開進龍羊峽,拉開了龍羊峽水電站建設的帷幕。經(jīng)過水電建設者的辛勤勞動,龍羊峽水庫于1979年12月實現(xiàn)截流,1982年6月開始大壩澆筑,1986年10月下閘蓄水,1987年10月第一臺機組并網(wǎng)發(fā)電。
龍羊峽水電站建成后,創(chuàng)造了三個中國水電之最:一是大壩最高,達178米:二是庫容最大,達247億立方米,就是到今天,在黃河上眾多的水庫中,它的庫容還是龍頭老大,相當于兩個小浪底水庫庫容:三是水輪機單機容量最大,每臺32萬千瓦,這個紀錄一直保持到它的下游李家峽水電站建成,李家峽水電站單機容量40萬千瓦。
龍羊峽水電站為混凝土重力拱壩型,以發(fā)電為主,兼顧防洪、防凌、灌溉、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益。電站裝機容量4臺共1 28萬千瓦,年發(fā)電量59.42億千瓦時。經(jīng)龍羊峽水庫調(diào)蓄后,可將洪峰下泄流量控制在4000~6000m3S,并可提高劉家峽、鹽鍋峽、八盤峽水電站及蘭州市等防洪標準。與劉家峽水庫聯(lián)調(diào),除可滿足黃河上游河口鎮(zhèn)以上127億m3及河口鎮(zhèn)以下250億m3的工農(nóng)業(yè)城鎮(zhèn)用水外,還可提高已建成的劉家峽、鹽鍋峽、八盤峽、青銅峽4個水電站的保證出力25.48萬千瓦,年增發(fā)電量5.13億千瓦時。工程樞紐由主壩,左、右岸重力墩和副壩,泄水建筑物及電站廠房等組成。
三盛公:塞上明珠放光華
奔騰不息的黃河由寧夏進入內(nèi)蒙古,浩浩蕩蕩地在鄂爾多斯高原和烏蘭布和沙漠中穿行。當進入河套平原上緣磴口縣境內(nèi)時,一座雄偉的水利工程呈現(xiàn)在世人面前,這就是被譽為“天下黃河第一閘”的三盛公水利樞紐。三盛公水利樞紐是新中國成立之后,在黃河干流上游建設的主要工程之一,是全國三個特大型灌區(qū)——內(nèi)蒙古河套灌區(qū)的引水龍頭工程,灌溉面積達870萬畝。是亞洲最大的一首制平原引水灌區(qū),也是黃河上唯一的以灌溉為主的一首制引水大型平原閘壩工程。工程造型別致,宏偉壯觀,氣勢磅礴,素有“萬里黃河第一閘”之稱。始建于1959年的三盛公樞紐地處河套的源頭,巴彥淖爾市、鄂爾多斯市、阿拉善盟的交匯地區(qū)。灌溉豐饒的河套平原,主要靠東西長180多公里的總干渠,三盛公水利樞紐工程恰似總干渠這條血脈的心臟,是一座以灌溉為主,兼有航運、公路運輸、發(fā)電及工業(yè)供水,漁業(yè)養(yǎng)殖綜合利用的閘壩工程。攔河閘全長309米,巍然屹立在波滔滾滾的黃河上,規(guī)模宏大,氣勢雄偉。成為八百里河套獨特的人文景觀。
三盛公水利樞紐有明顯的區(qū)位優(yōu)勢和旅游資源優(yōu)勢,是國家級水利風景區(qū),總面積129.31平方公里。氣勢恢宏的工程景觀、波瀾壯闊的大河風光、粗獷蒼茫的鄂爾多斯高源、神奇迷人的烏蘭布和沙漠、林茂糧豐、瓜果飄香的田園色彩共同構(gòu)成景區(qū)的壯美
樞紐工程運行40多年來,在農(nóng)業(yè)灌溉、防凌防汛、工業(yè)用水、水力發(fā)電及交通運輸?shù)确矫娈a(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益,為內(nèi)蒙古西部地區(qū)國民經(jīng)濟、社會發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設發(fā)揮了重要的作用。三盛公水利樞紐工程的建成,使河套平原這片原本多災多難的土地有了黃河母親的哺育,歷史性地把黃河災害變?yōu)閷氋F的資源,形成了萬頃良田,河套平原從而被譽為“塞外江南”、“塞上糧倉”。