經(jīng)典水電工程：三門峽水利樞紐工程

2018-03-26 14:20:53 E小水電　點擊量：評論 (0)

一、簡介被譽為"萬里黃河第一壩"的三門峽水利樞紐是新中國成立后在黃河上興建的第一座以防洪為主綜合利用的大型水利樞紐工程。控制流域面積...

一、簡介

被譽為"萬里黃河第一壩"的三門峽水利樞紐是新中國成立后在黃河上興建的第一座以防洪為主綜合利用的大型水利樞紐工程。控制流域面積68.84萬平方公里，占流域總面積的91.5%，控制黃河來水量的89%和來沙量的98%。工程始建于1957年，1960年基本建成，主壩為混凝土重力壩，主壩長713.2米，最大壩高106米，樞紐總裝機容量40萬千瓦，為國家大型水電企業(yè)。

三門峽位于中條山和崤山之間，是黃河中游下段著名的峽谷。三門峽水庫的北面是山西省平陸縣，水庫南面是河南省三門峽市。舊時黃河河床中有巖石島，將黃河水分成三股息流由西向東，北面一股處為"人門"，中間一股處為"神門"，南面一段處為"鬼門"，故此峽稱為三門峽。三門峽以西是渭河、洛河水的匯合處，兩水匯合后再向東流到風陵渡入黃河，所以黃河入河南省后水流急、流量大，在舊社會經(jīng)常泛濫成災。

為根治黃河水害，1957年開始在三門峽修堤筑壩，1960年建成著名的三門峽水利樞紐工程。水壩高353米，庫容162億立方米。由于泥沙沖積及修建中的問題，1965年又逐步對工程進行改建，使其能正常發(fā)揮效益。三門峽水利樞紐工程是發(fā)電、灌溉、防洪綜合工程，它為河南、河北、山西三省提供了豐富的電力，為河南提供了灌溉的水源，對河南、山東的防洪起了重大作用。

二、背景

黃河常被譽為"中華民族的搖籃",又被稱為"黃金河流"。然而黃河又是一條水旱災害嚴重的河流,從公元前602年至1949年的2500多年間,黃河決溢了1590余次,改道26次,素有"三年兩決口,百年一改道"之說。中華人民共和國成立后,新中國領導人對治黃非常重視,興建三門峽水利樞紐工程是治黃的重大措施。這一工程影響深遠,耗資巨大,從運作上看,其決策過程是非常慎重的,曾經(jīng)反復論證,國家領導人親自參與,最后經(jīng)第一屆全國人民代表大會第二次會議批準建設。

1957年4月13日，新中國在黃河上修建的第一座大型水庫——三門峽水利樞紐工程開工興建。1958年12月截流成功，1960年9月基本建成，1973年12月26日，第一臺國產(chǎn)水輪發(fā)電機組投產(chǎn)發(fā)電。1978年底，全部5臺發(fā)電機組安裝完畢。

三、發(fā)電

三門峽水電站，自1973年年底第一臺機組發(fā)電投產(chǎn)，到1978年底第五臺機組安裝完成，電站總裝機容量為25萬千瓦。至1990年年底累計已發(fā)電150.2億千瓦小時，按礎年代國家不變的電力價格，每千瓦時0.065元計，創(chuàng)產(chǎn)值9.763億元，按靜態(tài)計算相當于水利樞紐工程固定資產(chǎn)5.34億元的1.83倍，三門峽水電站的造價為2.18億元，相當于國家給水電站投資的4.3倍。

三門峽水電站截至1990年還只是非汛期發(fā)電，對河南省用電的高峰期即12月至翌年的第一季度很有補益，對緩解華中電網(wǎng)供電緊張狀況也起到了較大的作用。尤其是三門峽水電站擔任系統(tǒng)中的部分峰荷容量，降低了系統(tǒng)中的火電站的煤耗，為國家節(jié)省了大量的原煤，取得了顯著經(jīng)濟效益。

三門峽水電站發(fā)電的經(jīng)濟效益，用等效替代工程所需的年折算費用計算，按《水利經(jīng)濟計算規(guī)范》SD139—85規(guī)定采用的社會折現(xiàn)率為7%情況下，得出三門峽水電站發(fā)電的經(jīng)濟效益現(xiàn)值為13.634億元;按《建設項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)》規(guī)定建設項目的社會折現(xiàn)率為10%時，計得三門峽水電站發(fā)電的經(jīng)濟效益折現(xiàn)值為18.77億元。

四、技術

1.統(tǒng)一了對治黃的認識，樹立了信心。1964年周恩來總理在治黃會議上的講話中指出，對三門峽工程"不宜過早下結論"。一些爭論多年的問題統(tǒng)一起來了，把治黃工作大大向前推進了一步。三門峽水利樞紐工程的實踐，說明黃河豐富的水利資源能夠綜合利用，害河一定可以變成利河，這是治黃史上的重要轉(zhuǎn)折點。

2.總結發(fā)展了泥沙理論。三門峽水利樞紐是個大型的泥沙試驗基地，近20年來，通過三門峽水庫"蓄清排渾"的正確運用，說明在黃河上修建水庫，不僅能進行水量調(diào)節(jié)，而且對泥沙也能進行調(diào)節(jié)，利用水庫進行調(diào)水調(diào)沙，已作為一條新的重要的有效治黃措施，為大家所接受。從而豐富和發(fā)展了泥沙科學，并為國內(nèi)外多泥沙河流的治理提供了寶貴經(jīng)驗。可以說，沒有三門峽水利樞紐工程的實踐，就沒有"蓄清排渾"這樣一種調(diào)水調(diào)沙的水庫運用方式，以及以此為主要內(nèi)容的水沙調(diào)節(jié)理論。在國際大壩會議上，我國的水利專家曾專門介紹過這方面的經(jīng)驗。"蓄清排渾"的運用方式，不僅適用于黃河，也適用于長江和其他多泥沙河流。我國水利專家張仁、錢寧和陳雅聰教授曾著文提出，長江三峽工程設計中要解決泥沙問題，就必須采用三門峽水庫"蓄清排渾"的運用方式，這是能夠長期保持水庫有效庫容而不會被淤廢的正確辦法。

3.在設計方面也積累了許多有益的經(jīng)驗。對于在多泥沙河流上修建水庫的規(guī)劃，已經(jīng)逐步形成系統(tǒng)的理論。這與新中國成立初期進行黃河規(guī)劃時對河流泥沙知之不多相比，是一個飛躍。現(xiàn)已有了比較成熟的計算原則和方法，包括水利樞紐要有足夠的泄流排沙規(guī)模，水庫采用"蓄清排渾"的運用方式進行調(diào)節(jié)水沙和提高水利樞紐的綜合利用效益等。

五、影響與爭議

從準備建設三門峽工程開始，就有一些專業(yè)人士反對在三門峽建設大壩。其中以清華大學教授黃萬里最具有代表性，他在中國水利部召集的學者和水利工程師會議上反對修建三門峽大壩，并批評中國政府邀請的蘇聯(lián)專家的規(guī)劃。原因包括三門峽大壩的主要技術是依靠前蘇聯(lián)列寧格勒水電設計院，而該院并沒有在黃河這樣多沙的河流上建造水利工程的經(jīng)驗。黃河泥沙淤積等一系列問題決定了三門峽水利樞紐的建設是不符合實際的存在潛在危險的決策。

另一個被外界認為反對建設三門峽水庫的水利專家，是現(xiàn)任黃河水利委員會設計院的溫善章，但此說法亦得到更正。據(jù)溫善章本人所述，他并沒有反對建造水庫。在三門峽建立水庫，是當時所有水利部專家的共識。只不過在具體技術問題上，他和主流的水利部專家產(chǎn)生分歧，主要針對原先三門峽大壩設計的"高壩"方案，主張"低壩、小庫、滯洪、排沙"方案，旨在放棄一點大壩高度，減少若干庫容，少淹一點上游的土地，盡量保護關中平原百姓的利益，將移民人數(shù)降低到15萬人以下。他覺得當時水利專家對于下游的災害看得重了，相反對于上游百姓可能遭受的損失，尤其是移民的問題，看得輕了。

除此之外，當時"中國水利"雜志編輯部對1957年6月10日至24日召開的"三門峽水利樞紐討論會"會議記錄中，可查閱到70名水利專家學者有溫善章、黃萬里、葉永毅、梅昌華、方宗岱、張壽蔭、王潛光、王屯、楊洪潤、嚴愷、李蘊之等十多人，明確表示了不同意三門峽360米高壩方案。對黃萬里關于"潼關以上將大淤，并不斷向上游發(fā)展";張壽蔭的"回水離開西安40—50公里，淤積也可能在西安附近發(fā)生";以及梅昌華關于移民等問題的警告等等發(fā)言都有記錄。盡管出席會議的專家，幾乎都預見三門峽大壩今后可能出現(xiàn)的所有問題，但1957年正值"反右運動"最盛的時候，大部分與會者受到政治因素的影響，并不太愿意公然對三門峽大壩的技術問題提出反對意見。1958年，在三門峽工程開工一年后，陜西仍在極力反對三門峽工程。理由是：沿黃流域水土保持好就能解決黃河水患問題，無須修建三門峽工程。但三門峽工程并沒有因此停止。1960年，大壩基本竣工，并開始蓄水。1961年下半年，陜西的擔憂變成現(xiàn)實：15億噸泥沙全部鋪在了從潼關到三門峽的河道里，潼關的河道抬高，渭河成為懸河。關中平原的地下水無法排泄，田地出現(xiàn)鹽堿化甚至沼澤化。

三門峽水電站作為新中國第一項大型水利工程，有人說是一個敗筆。但作為新中國治理黃河的第一個大工程，其探索方法、積累經(jīng)驗的作用是不可小看的，丹江口、小浪底、葛洲壩、三峽等大工程都從它那里得到了極其寶貴的經(jīng)驗教訓。水利部副部長索麗生在鄭州會議上強調(diào)："三門峽水庫建成后取得了很大效益，但這是以犧牲庫區(qū)和渭河流域的利益為代價的。三門峽水庫在運用方式上的調(diào)整，不是對三門峽水庫的否定，而是更加合理的運用。這不是追究誰的責任的問題，而是怎么看待并在以后盡量避免犯錯的問題。"

規(guī)劃和設計的先天不足，迫使工程在投入運用不久就不得不進行兩次改建，三次改變運用方式。1964年12月決定在樞紐的左岸增加兩條泄流排沙隧洞，將原建的5~8號4條發(fā)電鋼管改為泄流排沙鋼管，簡稱為"兩洞四管"。1969年6月又決定實施第二次改建，挖開1~8號施工導流底孔，1~5號機組進水口高程由300米降到287米。1990年之后，又陸續(xù)打開了9~12號底孔。

原標題:經(jīng)典水電工程之一：三門峽水利樞紐工程