東莊水庫破解“世界級難題”

◎文/梁生樹（本刊記者）

東莊水庫破解“世界級難題”

◎文/梁生樹（本刊記者）

開發目標、巖溶滲漏、泥沙淤積“三大難題”，是困擾東莊水庫立項的技術難點和爭議焦點。陜西水利人艱苦攻關6年，用科學翔實的數據為爭論畫上句號，并取得世界級技術創造。

8月15日，在“東莊水庫前期工作機構”一間逼仄的辦公室里，一塊“審批要件”進度版十分醒目。記者看到，15項前置審批要件已打上“對勾”——為了這15個“對勾”，前期工作者辛勤努力了兩年多。

計劃財務處處長仵俊昌指著進度板介紹，60年來爭議最大的開發目標、巖溶滲漏、泥沙淤積“三大難題”得到全面求證和破解，這是工程獲批的基礎。

防災兼顧民生，開發目標達成共識

東莊水庫歷經60年“六起六落”中，開發目標始終是各方爭議焦點，也涌現出了各個時期、不同需求的多種版本。最為典型的有，上世紀五十年代的“防洪灌溉”版、六十年代的“減沙攔泥”版、九十年代的“防洪、減淤、灌溉、城鎮供水以及發電等綜合利用”版。

“開發目標是管總體的綱，這個綱一經確定，投入多少錢、建成多高的壩、在哪里建，所有的工作都要圍繞它展開，所以爭議最大。”省水利建設管理局局長雷春榮告訴記者，回頭看，之前各個“版本”都能反映當時經濟社會發展狀況和需求，也有相當的短視思維和經濟制約因素。

“如果按早期的開發目標建設東莊水庫，相當于將一塊可以制作大衣的好布料，因掏不起手工費而裁縫成‘小背心’。”采訪中，不少人慶幸地說，現在建設東莊水庫正當其時、材盡其用。

2010年，新一輪東莊水庫建設前期工作啟動時，提出了“以防洪減淤為主，兼顧供水、發電和改善生態環境”的開發目標，得到省內外業界、專家和國家層面的高度認可。

記者了解到，這個開發目標之所以能得到方方面面的高度認可，主要是把東莊水利樞紐作為渭河防洪減淤體系的重要組成部分和黃河水沙調控體系的重要支流水庫來定位，特別是與國務院近年批復的渭河、黃河流域綜合規劃、關天經濟區發展規劃確定的東莊水庫開發任務相一致。

工程技術人員在艱苦的工作環境中，做了大量的前期準備工作。 梁生樹/攝

而一組令人觸目驚心的統計數字也支持著這個開發目標。

1960年至2010年渭河下游共發生近30次洪澇災害，不到兩年就有一次洪災，累計造成100多人死亡、1000多億元經濟損失，特別是以涇河來水為主的“03·8”洪水造成渭河下游56萬群眾受災，經濟損失29億元。涇河是渭河的最大支流，也是渭河泥沙、洪水的主要來源。近代以來渭河下游發生的4次特大洪澇災害，有3次的罪魁禍首都是涇河！

明確的目標定位，將讓曾給關中大地帶來災難的涇河，一改狂放不羈的本性，成為帶動陜西社會、經濟、自然、生態發展的黃金之水。

東莊水庫建成后，不僅能徹底解除渭河下游小水大災隱患，還可與渭河全線整治、引漢濟渭工程形成“一線兩片”現代化水利體系骨架；不僅能降低潼關高程對渭南一帶威脅，還將對減輕黃河泥沙淤積發揮至關重要的作用；不僅能為西咸新區、銅川、富平及涇惠灌區供水，還可為新增2000億元工農業產值提供充足水資源支撐；不僅能優化我省電網結構，還能降污減排。可謂一舉四得。

巖溶滲漏可控，壩址具“世界級”優點

“東莊壩址前2.7公里碳酸鹽巖庫段的巖溶滲漏、成庫條件是歷次爭論的焦點，也是制約工程屢次未能上馬的難點。”技術負責人張正社告訴記者，專家爭執的原因是擔心水庫建在“篩子”上，蓄的水會漏光。

為了打消這些疑慮，地勘工作者用1000多個日夜的努力和求證，取得了扎實科學的數據。

為了搶時間、趕進度，在進場道路完全不通的狀況下，2010年寒冬，首批地勘技術人員踏著積雪，在荊棘叢生的懸崖峭壁攀行數小時才接近壩址。

衣褲掛破洞、雙手扎出血沒人叫冷喊痛，大型勘探設備無法整體運進，大家拆成零件運到現場后再組裝。有人開玩笑說，這是陜西水利人進行的“新長征”，東莊前期工作人員卻說，只要讓建東莊水庫，這個困難不算什么。為了這一天，陜西水利人積蓄了60年的力量。

冬季溫度太低、不適合地勘工作，但地勘人員打破冬季停工的常規，采用注熱水加溫的土辦法爭分奪秒。經過2010年、2012年冬季地勘大會戰，采用水巖作用、示蹤試驗、水化學滲流場等現代科技手段，巖溶滲漏技術難關終被攻克。

中國國際工程咨詢公司評估認為：該河段內巖溶發育不強烈，主要巖溶形態為溶隙及溶孔，未發現巖溶管道，滲漏形式以溶隙型為主；河床壩基高程以下有厚約幾十米至百余米溶蝕輕微、透水性微弱、河水與地下水聯系不暢的巖體，不會產生嚴重水庫滲漏問題。在做好庫壩區防滲工程后，少量滲漏不影響水庫功能效益發揮，不影響大壩及其他建筑物的安全，碳酸鹽巖庫段建壩具備成庫條件。

而這些結論是經過鉆孔14056米、平硐4185米、豎井708米、壓水試驗560段，對周圍400平方公里水文地質調查復核，并聯合多家科研院校開展了水化學及同位素分析、示蹤試驗、區域巖溶發育背景條件研究、分層及長期的地下水位觀測、水庫滲漏模擬計算、地下水環境影響評價等專項研究得出的。

2014年大年初二深夜，省建管局的傳真機收到了全國工程勘察大師陳德基發來的有關東莊巖溶滲漏問題的具體指導意見。起初，這位三峽工程的地質總負責人也擔心東莊巖溶滲漏問題毀了自己“一世英名”，但兩年多的接觸中，東莊前期工作人員科學的工作態度和扎實的工作作風深深感動了大師，他從被動咨詢，變成主動關注。有一次，老人甚至為了東莊的問題，推遲了與家人出游的計劃。

近年來，國內不少專家也紛紛對東莊水庫壩基灰巖滲漏問題發表看法，認為在確保大壩安全前提下，東莊水庫即使漏點水會有利于下游生態、供水等需要，更何況水庫運行后將有大量泥沙淤積會起到防滲作用，沒必要擔心水庫滲漏問題。

隨著勘測不斷深入，庫底防滲處理更加優化，從最初的全包到半包，防滲處理的費用從15億元減少到7億元。

“我們特別感謝這些為東莊水庫盡心盡力，對學術一絲不茍的學者們。這些年，對東莊水庫論證的深度、廣度是空前的，參加論證的專家學者數量之多是空前的，是他們加快了東莊盡早惠及三秦百姓的步伐。”雷春榮說。

泥沙淤積好于預期，水壩將“延年益壽”

“一石水、數斗沙”，涇河含沙量是黃河的4倍，為世界之最。

這就導致另一個爭論的焦點出現：泥沙淤積。有人放言，東莊水庫用不了多久就會變成沙庫，這直接影響決策層的建庫決心。

近5年來，借鑒黃河小浪底水庫調水調沙的成功經驗，省水利廳組織黃河設計公司、中國水科院、清華大學等機構利用數模分析等先進科學技術，深入開展了渭河下游沖淤特性及東莊水庫調度運行方式研究。

成果表明，東莊水庫運行期可攔截泥沙20億立方米左右，減少泥沙淤積厚度1.28米；通過調水調沙沖刷降低河床高程，極大提高渭河下游行洪能力，確保渭河綜合治理后防洪能力50年不降低。

與小浪底水庫相比，東莊水庫的調水調沙形式上更為多樣有效，不僅有“人造洪峰”類型，還可根據涇河洪水含沙量高的特點，利用異重流排沙、蓄水攔沙與泄洪沖沙，還可以在空間上與渭河來水對接沖刷下游河道。

更重要的是通過調水調沙，年度調節洪水，多年調節泥沙，能夠長期保持調水調沙庫容和興利庫容，對多沙水庫調水調沙運用有所創新。

經過多年的論證，專家對治理涇河與解決渭河和黃河下游泥沙淤積的關系認識更加清醒：涇河泥沙淤積如得到有效遏制，不僅能確保渭河安瀾，還可減輕黃河下游的泥沙淤積壓力。

還有一個欣喜的變化正朝著有利于東莊水庫建設的方向發展：近年來，我省加大退耕還林力度，加快“美麗陜西”建設，使植被覆蓋率顯著提高。

根據衛星圖片顯示，10多年間，陜西綠色版圖向北推進400多公里，森林覆蓋率年均增長1%左右。全省生態狀況實現了由“整體惡化、局部好轉”向“總體好轉、局部良性循環”的歷史性轉變。

“陜西由黃變綠，意味著涇河水的泥沙含量會只減不增，同時意味著東莊水庫的整體功能都會好于預期。”雷春榮說。