小浪底水力發(fā)電站

引水發(fā)電系統(tǒng)也布置在樞紐左岸。包括6條發(fā)電引水洞、地下廠房、主變室、閘門室和3條尾水隧洞。廠房內(nèi)安裝6臺30萬kW混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量180萬kW，多年平均年發(fā)電量45.99億kW.h/58.51億kW.h(前10年/后10年)。

小浪底水力發(fā)電站 橫跨在河南省洛陽市孟津縣和河南省濟(jì)源市之間，在洛陽市以北黃河中游最后一段峽谷的出口處，距洛陽市40公里，距濟(jì)源市20公里。上距三門峽水利樞紐130km，下距河南省鄭州花園口128km。是黃河干流三門峽以下唯一能取得較大庫容的控制性工程。黃河小浪底水利樞紐工程是黃河干流上的一座集減淤、防洪、防凌、供水灌溉、發(fā)電等為一體的大型綜合性水利工程，是治理開發(fā)黃河的關(guān)鍵性工程，屬國家"八五"重點(diǎn)項目。

小浪底工程浩大，總工期十一年。工程全部竣工后，水庫面積達(dá)272．3平方公里，控制流域面積69.4平方公里；總裝機(jī)容量為156萬千瓦，年平均發(fā)電量為51億千瓦時；防洪標(biāo)準(zhǔn)由目前的六十年一遇，提高到千年一遇；每年可增加40億立方米的供水量。小浪底水庫兩岸分別為秦嶺山系的崤山、韶山和邙山；中條山系、太行山系的王屋山。

它的建成將有效地控制黃河洪水，可使黃河下游花園口的防洪標(biāo)準(zhǔn)由六十年一遇提高到千年一遇，基本解除黃河下游凌汛的威脅，減緩下游河道的淤積，小浪底水庫還可以利用其長期有效庫容調(diào)節(jié)非汛期徑流，增加水量用于城市及工業(yè)供水、灌溉和發(fā)電。它處在承上啟下控制下游水沙的關(guān)鍵部位，控制黃河輸沙量的100%。

泄洪建筑物包括l0座進(jìn)水塔、3條導(dǎo)流洞改造而成的孔板泄洪洞、3條排沙洞、3條明流泄洪洞、1條溢洪道、1條灌溉洞和3個兩級出水消力塘。由于受地形、地質(zhì)條件的限制，所以均布置在左岸。

其特點(diǎn)為水工建筑物布置集中，形成蜂窩狀斷面，地質(zhì)條件復(fù)雜，混凝土澆筑量占工程總量的90%，施工中大規(guī)模采用新技術(shù)、新工藝和先進(jìn)設(shè)備。

1．水庫運(yùn)用時期和運(yùn)用階段 水庫運(yùn)用初期為“調(diào)水、調(diào)沙、攔沙”運(yùn)用，運(yùn)用后期為“蓄清排渾、調(diào)水調(diào)沙”運(yùn)用。初期運(yùn)用，主要完成水庫攔沙，形成高灘深槽淤積相對平衡形態(tài)，又分三個運(yùn)用階段：①起調(diào)水位蓄水?dāng)r沙階段；②逐步抬高主汛期水位攔沙階段；③逐步形成高灘深槽攔沙階段。后期運(yùn)用主要進(jìn)行年內(nèi)調(diào)水多年調(diào)沙，保持51億m3有效庫容，長期綜合運(yùn)用。

2.水庫初期攔沙運(yùn)用特點(diǎn)

1）起調(diào)水位蓄水?dāng)r沙階段。為了減少持續(xù)下泄“清水”沖刷下游河道的時間，并使攔沙庫容多攔粗顆粒泥沙，提高減淤效果，保證水電站于水庫運(yùn)用初期發(fā)電，選擇起調(diào)水位205m，于工程截流后第三個汛期開始蓄水?dāng)r沙運(yùn)用。205m水位以下庫容17.1億m3，運(yùn)用2～3年淤滿，結(jié)束蓄水?dāng)r沙階段。

2）逐步抬高汛期水位攔沙階段。為使水庫攔粗（沙）排細(xì)（沙），提高減淤效果，在起調(diào)水位蓄水?dāng)r沙階段結(jié)束后，進(jìn)入逐步抬高主汛期（7～9月）水位攔沙階段。主汛期控制水庫平均排沙比約70%。主汛期庫水位由205m逐步升高至254m，歷時約11～12年。

;3）逐步形成高灘深槽攔沙階段。主汛期庫水位有升降變化，最高254m，最低230m，灘地逐步淤高至設(shè)計灘面高程（壩前254m），河槽逐步降低至設(shè)計河底高程（壩前226．3m）。歷時約14～15年，轉(zhuǎn)入后期調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用。

3．后期調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用特點(diǎn) 后期亦即正常運(yùn)用期。主汛期利用254m高程以下10億m3槽庫容調(diào)水調(diào)沙，10～6月蓄水調(diào)節(jié)運(yùn)用。庫區(qū)長期沖淤相對平衡，下游河道繼續(xù)減淤。

小浪底水力發(fā)電站地理位置

黃河小浪底水利樞紐位于黃河中游豫、晉兩省交界處，在洛陽市西北約40km。上距三門峽壩址130km，下距鄭州花園口128km。北依王屋、太行二山，南抵崤山余脈，西起平陸縣杜家莊，東至濟(jì)源市(原濟(jì)源縣)大峪河。南北最寬處約72km，東西長93.6km。(顯示小浪底庫區(qū)背景圖) 淹沒區(qū)涉及兩省4市(地區(qū))所管轄的8個市(縣)，即河南省的孟津、新安、澠池、陜縣、濟(jì)源；山西省的垣曲、平陸、夏縣。

小浪底水力發(fā)電站地質(zhì)地貌

水庫集水區(qū)處于峽谷地段，地勢西北高東南低。南岸為崤山東北余支，地勢陡峻；北岸有太行、王屋山脈。兩岸地形起伏較大，西部、北部多1000米以上高峰，西陽河上游歷山海拔2321m為區(qū)內(nèi)最高峰。區(qū)域內(nèi)大面積分布著第四系黃土，以及前震旦系的變質(zhì)巖、安山巖、寒武系灰?guī)r、砂頁巖、紅色砂、頁巖和粘土巖。

小浪底水力發(fā)電站氣候

庫區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為12.4～14.3℃，晝夜溫差大，元月平均氣溫最低，七月份氣溫最高；庫區(qū)年平均降水量616mm，降水量年際變化較大，主要集中于夏、秋兩季，而冬季雨量稀少；年平均蒸發(fā)量為2072mm，全年以夏季蒸發(fā)量為最大，冬季蒸發(fā)量最??；年平均濕度在62%左右。

◆水文水資源狀況

黃河由西向東穿過庫區(qū)，水流湍急，流程130km，其間有較多的支流、支溝、毛溝匯入,較大支流計有18條,多數(shù)分布在庫中區(qū)和庫前區(qū)，如北岸的西陽河、逢石河、亳清河、沇西河和南岸的畛河、青河、北澗河等河流。 黃河三門峽至小浪底區(qū)間流域面積為5756km2，約占三門峽至花園口區(qū)間流域面積的14%。支流來水流量一般較少，且經(jīng)常出現(xiàn)斷流。汛期常有短時間暴雨洪水，一般每年出現(xiàn)3～4次。

小浪底水力發(fā)電站礦產(chǎn)資源

該區(qū)域深厚的沉積地層中發(fā)育了種類繁多的沉積、變質(zhì)礦產(chǎn)資源，如煤、硫磺、銅、鋁礬土、鐵、黃鐵礦、石英、白云巖、石灰石等。

庫區(qū)范圍內(nèi)的礦產(chǎn)資源主要有煤礦、硫磺礦、銅礦和鋁土礦。煤礦在各縣（市）的大部分地區(qū)均有分布，煤質(zhì)優(yōu)良，蘊(yùn)藏豐富；銅礦主要分布在275m高程以上，垣曲縣亳清河、板澗河上游，歸屬于中條山有色金屬公司；硫磺礦主要分布于新安縣境內(nèi)的畛河、青河流域；鋁土礦主要分布在新安、澠池、陜縣等地，礦質(zhì)優(yōu)良，品位居全國之首，儲量達(dá)0.62億t，較大的企業(yè)為長城鋁業(yè)公司洛陽鋁礦。

小浪底水力發(fā)電站土壤植被狀況

區(qū)域?qū)贉貛О霛駶櫟貛В瑥V泛分布著暖濕帶的地帶性土壤，其土壤類型為棕壤和淋溶褐土，淺山丘陵主要分布著褐土類中的紅粘土、立黃土、白面土。在山前的沖積平原下部和局部低洼地區(qū)分布著潮土。庫區(qū)植被覆蓋率約為20%，地表植被密度不一，部分地表裸露。

植被型有灌叢和草叢、闊葉林、針葉林，山區(qū)有小面積的天然林；植物有刺槐、榆、側(cè)柏、荊條、酸棗等。區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)歷史悠久，自然環(huán)境受到人類活動較大的影響，由于放牧牛羊、燒柴、開墾耕地、常年干旱缺水等原因，庫區(qū)植被不斷遭受破壞，致使區(qū)域內(nèi)水土流失嚴(yán)重

小浪底工程攔河大壩采用斜心墻堆石壩，設(shè)計最大壩高154m，壩頂長度為1667m，壩頂寬度15m，壩底最大寬度864m。壩體啟、填筑量5l.85萬m3、基礎(chǔ)混凝土防滲墻厚l.2m、深80m。其填筑量和混凝土防滲墻均為國內(nèi)之最。壩頂高程281m，水庫正常蓄水位275m，庫水面積272km2，總庫容126.5億m3。總裝機(jī)容量180萬KW，年發(fā)電量51億度。水庫呈東西帶狀，長約130km，上段較窄，下段較寬，平均寬度2km，屬峽谷河道型水庫。壩址處多年平均流量1327m3/s，輸沙量16億t，該壩建成后可控制全河流域面積的92.2%。 上游圍堰為壩體的一部分，壩基采用混凝土防滲墻，工程初步設(shè)計為斜墻壩型，后優(yōu)化為斜心墻壩型，兩者的主要區(qū)別在于前者以水平防滲為主，垂直防滲為輔；后者以垂直防滲為主，水平防滲為輔。目前大壩的設(shè)計有以下幾個特點(diǎn)：

1、適度地考慮了庫區(qū)淤積的防滲作用,使壩基防滲效果更為可靠；

2、上爬的內(nèi)鋪蓋改善了上游壩坡的抗滑穩(wěn)定性,既實現(xiàn)了庫區(qū)淤積的連接,又不會對壩坡產(chǎn)生太大的影響；

3、減少了上游圍堰的土方填筑量及基礎(chǔ)處理工程量,使截流后比較緊張的工期得以緩解；

4、與斜墻壩相比,混凝土防滲墻受力有所惡化,且造墻難度增加。

開發(fā)目標(biāo)以防洪（防凌）、減淤為主，兼顧供水、灌溉和發(fā)電，蓄清排渾，除害興利，綜合利用。小浪底水利樞紐戰(zhàn)略地位重要,工程規(guī)模宏大,地質(zhì)條件復(fù)雜,水沙條件特殊,運(yùn)用要求嚴(yán)格,被中外水利專家稱為世界上最復(fù)雜的水利工程之一,是一項最具挑戰(zhàn)性的工程。

小浪底水利樞紐是黃河干流三門峽以下唯一能夠取得較大庫容的控制性工程，既可較好地控制黃河洪水，又可利用其淤沙庫容攔截泥沙，進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙運(yùn)用，減緩下游河床的淤積抬高。1991年4月，七屆全國人大四次會議批準(zhǔn)小浪底工程在“八五”期間動工興建。 小浪底工程1991年9月開始前期工程建設(shè)，1994年9月主體工程開工，1997年10月截流，2000年元月首臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，2001年底主體工程全面完工，歷時11年，共完成土石方挖填9478萬立方米，混凝土348萬立方米，鋼結(jié)構(gòu)3萬噸，安置移民20萬人，取得了工期提前，投資節(jié)約，質(zhì)量優(yōu)良的好成績，被世界銀行譽(yù)為該行與發(fā)展中國家合作項目的典范，在國際國內(nèi)贏得了廣泛贊譽(yù)。2002年至2008年，小浪底工程先后通過了安全技術(shù)鑒定、工程及 部分竣工初步驗收和水土保持、工程檔案、消防設(shè)施、環(huán)境保護(hù)、勞動安全衛(wèi)生等專項驗收。2008年12月，小浪底工程通過竣工技術(shù)預(yù)驗收。2009年 4月7日，小浪底工程順利通過竣工驗收。小浪底工程投運(yùn)以來，發(fā)揮了巨大的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，為保障黃河中下游人民生命財產(chǎn)安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、保護(hù)生態(tài)與環(huán)境做出了重大貢獻(xiàn)。

作品目錄

編者的話

小浪底的小利樞紐設(shè)計若干問題的研究與實踐

小浪底大壩的設(shè)計特點(diǎn)及施工新技術(shù)

小渡底水利樞紐排沙洞后張法預(yù)應(yīng)混凝土襯砌的設(shè)計研究

小浪底工程中的關(guān)鍵力學(xué)問題

小浪底水利樞紐孔板消能泄洪洞設(shè)計和研究

小浪底水利運(yùn)用方式研究

小浪底水運(yùn)用初期入庫水沙預(yù)測

小浪底水庫攔沙初期調(diào)控流量分析證論

小浪底水庫攔沙

2100433B

山西省小浪底引黃工程位于運(yùn)城市境內(nèi)，是山西大水網(wǎng)“兩縱十橫”中第九橫內(nèi)的骨干性大型引調(diào)水工程，工程自黃河干流上的小浪底水庫向涑水河流域調(diào)水。工程建設(shè)的任務(wù)是為運(yùn)城市的垣曲、聞喜、絳縣、夏縣、鹽湖等五縣（區(qū)）提供農(nóng)業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)生活和工業(yè)用水及生態(tài)用水。工程的建設(shè)不僅對緩解供水區(qū)地下水超采現(xiàn)狀、保障水資源可持續(xù)開發(fā)利用、促進(jìn)運(yùn)城市的經(jīng)濟(jì)社會和生態(tài)建設(shè)起著舉足輕重的作用，而且對保障全省糧食安全和特大干旱年人民生活用水具有重要的戰(zhàn)略意義。