引子:當夢(mèng)想正在一步步變成現實(shí)的時(shí)候,黃河設計人無(wú)不處于激動(dòng)和興奮之中......
天公造物,鬼斧神工。700多千米的晉陜大峽谷,兩岸對峙,谷底騰蛟。更因有壺口瀑布“千里黃河一壺收”的勝景聞名于世。
黃河古賢水利樞紐壩址位于黃河中游磧口至禹門(mén)口河段,壺口瀑布上游約10千米處,左岸為山西省吉縣,右岸為陜西省宜川縣。樞紐可控制黃河流域總面積的65%、控制黃河80%的水量和66%的沙量,特別是可控制黃河80%的粗泥沙量。它是黃河水沙調控體系的重要組成部分、黃河七大控制性骨干工程之一。
鍥而不舍 砥礪前行
沿著(zhù)歷史的長(cháng)軸溯望,千百年來(lái),黃河兩岸的人民守望著(zhù)奔騰不息的母親河,卻一直面臨著(zhù)洪水肆虐、土地貧瘠、用水短缺、生態(tài)惡化的困境。建設大型水利樞紐工程,是生活在這片土地上的人們一直懷揣的夢(mèng)想,但受制于落后的生產(chǎn)力,人們只能望洋興嘆。直到新中國建國初期,夢(mèng)想的種子再次發(fā)芽。
懷著(zhù)滿(mǎn)足興利除弊的目標,建造大型水利樞紐首先要考慮的是功能定位、選定合理的壩址位置和最優(yōu)的布置方案。幾十年來(lái),隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展和人們認知水平的變化,古賢水利樞紐的開(kāi)發(fā)目標也發(fā)生了改變,從最早的單一發(fā)電逐步演變成以防洪減淤為主,兼顧發(fā)電、供水和灌溉等綜合利用,壩址位置也隨之進(jìn)行了調整。
時(shí)間的鏡頭拉回到1954年,《黃河綜合利用規劃技術(shù)經(jīng)濟報告》中提出,磧口至禹門(mén)口河段的開(kāi)發(fā)采用七級開(kāi)發(fā)方案,布置7座梯級徑流電站,河段開(kāi)發(fā)目標主要是發(fā)電,兼顧航運,其中最后一級為龍門(mén)水電站。
黃河龍門(mén),很早就被水利專(zhuān)家發(fā)現和青睞?!包S河西來(lái)決昆侖,咆哮萬(wàn)里觸龍門(mén)”,從壺口瀑布到芝川渡口是黃河流程中最雄奇跌宕、多彩多姿的一段,而天塹龍門(mén)以其地處要沖、巍峨神奇更為人稱(chēng)頌。眾多水利專(zhuān)家把目光聚焦在這里,設想在這里建設水利樞紐實(shí)現兩岸人民生活的“魚(yú)躍龍門(mén)”。
1960年,黃委會(huì )提出了《黃河中游干流開(kāi)發(fā)意見(jiàn)的報告》,認為磧口至禹門(mén)口河段梯級開(kāi)發(fā)方案應根據地形地質(zhì)條件,盡可能加大壩高,建議采用三交、龍門(mén)兩級開(kāi)發(fā),開(kāi)發(fā)任務(wù)仍以發(fā)電為主。
1978年,原黃委設計院(黃河勘測規劃設計研究院有限公司的前身)提出了《龍門(mén)水庫選壩報告》。原水利電力部對報告進(jìn)行了批示,明確提出,磧口至禹門(mén)口河段宜按軍渡、三交、龍門(mén)、禹門(mén)口四級開(kāi)發(fā),龍門(mén)水庫采用高壩方案,主要任務(wù)是灌溉、發(fā)電兼顧防洪減淤,不再考慮航運要求。
上世紀八十年代中期以來(lái),黃河來(lái)水明顯減少,來(lái)水來(lái)沙極為不利,而經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展使得用水量大大增加,嚴重擠占了黃河輸沙用水,加之長(cháng)期以來(lái)黃河下游灘區廣大群眾為減少中等洪水的災害,修建了大量的生產(chǎn)堤,減少了漫灘洪水的泥沙落淤范圍,阻礙了灘槽水沙的交換,改變了自然情況下泥沙的沖淤分布,促使黃河下游形成了明顯的“槽高、灘低、堤根洼”的二級懸河河道形態(tài)。
由于槽高灘低,河道在橫向上存在較大的比降,洪水一旦出槽,漫灘水流必會(huì )沿橫向沖向兩岸堤防,甚至奪主流而形成“橫河”、“斜河”,使堤防遭受來(lái)自橫向水流的頂沖淘刷,極易釀成沖決大提的重大洪災。解決黃河的洪水泥沙問(wèn)題,必須治水治沙并重,統籌安排,通過(guò)“攔、調、排、放、挖”綜合措施處理和利用泥沙。其中,“攔、調”就是指利用干流骨干水庫群(包括三門(mén)峽、小浪底等水庫)進(jìn)行攔沙和調水調沙。但目前,三門(mén)峽水庫、小浪底水庫難以承擔起萬(wàn)里黃河水沙調控的重任,亟需在黃河中游干流上建設可以聯(lián)合調度水沙的控制性水庫,與小浪底水庫形成一個(gè)相對完善的調控體系,在小浪底水庫攔沙庫容用盡之前與其對接,并肩聯(lián)手,調控水沙,實(shí)現“一加一大于二”的防洪減淤效果,從根本上克服現狀工程調水調沙的局限性。
于是,水利樞紐的主要任務(wù)從灌溉、發(fā)電兼顧防洪減淤轉變?yōu)橐苑篮闇p淤為主,兼顧發(fā)電、供水和灌溉等綜合利用。
1988年8月,國務(wù)院確定黃河壺口瀑布風(fēng)景名勝區為國家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區。因壺口瀑布位于龍門(mén)水庫上游,水庫的修建將淹沒(méi)壺口瀑布。為了讓瀑布景觀(guān)得以保留,在1993年水利部審查通過(guò)的《黃河北干流磧口―禹門(mén)口河段梯級開(kāi)發(fā)規劃修訂報告》中,決定將龍門(mén)壩址移至壺口瀑布上游10.1km處的古賢壩址,河段開(kāi)發(fā)任務(wù)調整為防洪、減淤、灌溉和發(fā)電。從此,在規劃中,古賢水利樞紐走進(jìn)了人們的視野,代替了龍門(mén)水電站。
1997年編制的《黃河治理開(kāi)發(fā)規劃綱要》中提出龍羊峽、劉家峽、大柳樹(shù)、磧口、古賢、三門(mén)峽和小浪底等7大控制性骨干工程為綜合利用樞紐工程,構成黃河水沙調控體系的主體。中游的磧口、古賢、三門(mén)峽和小浪底水利樞紐構成黃河洪水和泥沙調控工程體系的主體。
2002年7月,國務(wù)院批復《黃河近期重點(diǎn)治理開(kāi)發(fā)規劃》,明確了7座控制性骨干工程構成黃河水沙調控體系的主體,明確了古賢水利樞紐在黃河下游防洪減淤工程體系中的重要地位,并提出早日開(kāi)工建設。
2008年7月,國務(wù)院批復《黃河流域防洪規劃》,進(jìn)一步明確了古賢水利樞紐的功能定位和任務(wù),明確古賢水利樞紐的開(kāi)發(fā)任務(wù)以防洪減淤為主,綜合利用。
2013年3月,國務(wù)院批復的《黃河流域綜合規劃(2012~2030年)》中,指出“根據黃河干流來(lái)水來(lái)沙條件和地形地質(zhì)條件,在來(lái)沙較多、特別是粗泥沙產(chǎn)沙量較為集中的北干流河段,規劃建設古賢、磧口水利樞紐,與三門(mén)峽和小浪底水庫共同構成中游洪水泥沙調控子體系的主體”,工程開(kāi)發(fā)任務(wù)以防洪減淤為主,兼顧發(fā)電、供水和灌溉等綜合利用。
依靠這一體系,將會(huì )塑造協(xié)調的水沙關(guān)系,減少下游河道泥沙淤積,破解懸河之憂(yōu)、洪水之患、泥沙為源的難題,實(shí)現黃河長(cháng)治久安。
數十年的風(fēng)雨兼程,浸透著(zhù)設計公司上下廣大員工的艱辛和不懈努力,凝結著(zhù)眾多黃河人的赤誠和夢(mèng)想。一路走來(lái),前期工作取得了一個(gè)個(gè)令人欣喜的時(shí)間節點(diǎn)。公司古賢項目辦主任劉慶亮回憶起項目歷程,他如數家珍。
1999年,黃委設計院完成古賢水利樞紐項目建議書(shū)階段勘測設計任務(wù)書(shū)。
2000年水利部以水總【2000】653號文批復了該任務(wù)書(shū),古賢樞紐的前期工作進(jìn)入了項目建議書(shū)階段。
2007年10月,公司編制完成《工程規劃專(zhuān)題報告》、《樞紐布置專(zhuān)題報告》和《建設征地和移民安置規劃專(zhuān)題報告》等專(zhuān)題報告并上報水規總院。
2009年4月―6月,公司編制完成《壩型比選專(zhuān)題》、《環(huán)境影響評價(jià)專(zhuān)題》、《建設征地和移民安置規劃專(zhuān)題》等專(zhuān)題報告,并上報水規總院。
2009年6月,公司編制完成古賢水利樞紐項目建議書(shū)。7月,水利部水規總院對成果進(jìn)行了技術(shù)初審。
2011年9月,公司編制完成《古賢水庫死水位論證及吳堡縣城淹沒(méi)影響處理方案研究》。
2013年12月,公司編制完成《古賢水利樞紐工程對壺口瀑布、蛇曲地質(zhì)公園的影響分析》專(zhuān)題報告。
2015年12月,公司全面修編項目建議書(shū)各篇章報告,完成了《古賢水利樞紐項目建議書(shū)》成果。
2016年4月,古賢水利樞紐項目建議書(shū)通過(guò)水利部部長(cháng)辦公會(huì )議研究,啟動(dòng)“一部?jì)墒 比铰?lián)合上報工作。
2016年12月
2017年1月,國家發(fā)展改革委印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步做好黃河古賢水利樞紐前期工作的函》,標志著(zhù)古賢工程前期工作進(jìn)入了快車(chē)道。
2017年2月,公司完成黃河古賢可行性研究階段勘測設計任務(wù)書(shū)。
歲月更迭,夢(mèng)想的種子不斷發(fā)芽、生長(cháng),帶著(zhù)時(shí)代的印記,經(jīng)歷幾十年的孕育,凝聚著(zhù)沉重的渴望和期盼,終于呼之欲出了!
忠誠敬業(yè) 鐵肩擔責
古賢水利樞紐戰略地位重要,工程規模巨大,技術(shù)、經(jīng)濟、社會(huì )、環(huán)境問(wèn)題復雜,在推進(jìn)前期工作中的確遇到了很多難題,受到社會(huì )各界的高度關(guān)注。設計公司總工景來(lái)紅說(shuō):“水利工程對環(huán)境的影響非常廣泛,許多影響具有持久性和不可逆性,這就需要我們水利工作者慎之又慎,要對工程的必要性反復論證,尤其是在對待環(huán)境和移民問(wèn)題上一定要審慎研究、科學(xué)客觀(guān)?!?span lang="EN-US">
在建設高壩大庫的問(wèn)題上,社會(huì )上一直有不同的聲音,到底是否需要古賢工程,水利工作者們科學(xué)、嚴謹地論證了工程的必要性。
水利工作者經(jīng)過(guò)長(cháng)期觀(guān)測發(fā)現,在自然條件下,進(jìn)入黃河下游的巨量泥沙,大部分依靠一定過(guò)流能力的主河槽輸入渤海,但仍有近1/4淤積在下游河道。長(cháng)期的泥沙淤積,使下游河床以每年約10厘米的速度持續抬高,主河槽過(guò)流能力不斷降低。
下游河道主槽是輸送洪水泥沙的主要通道。千百年來(lái),人們治理黃河水患,主要是依靠加高堤防防御洪水,結果是大堤越加越高,堤防越高越險。如何結束河床抬高與大堤加高賽跑的局面,變被動(dòng)防洪為主動(dòng)防洪,一直是人們孜孜以求的夢(mèng)想!
根據設計,古賢水庫建成后,利用93.6億立方米攔沙庫容,可攔減泥沙121.7億噸。它與小浪底等水庫聯(lián)合調水調沙運用,60年內可使下游河道減少泥沙淤積79.3億噸,相當于現狀工程條件下下游河道近50年不淤積。同時(shí),還能在約50年的時(shí)間內使下游中水河槽過(guò)流能力維持在4000立方米每秒,為中游水土保持及下游灘區治理贏(yíng)得寶貴時(shí)間。即使古賢水庫攔沙庫容淤滿(mǎn)后,利用水庫長(cháng)期有效的20億立方米調水調沙庫容和小浪底等水庫聯(lián)合運用,還可長(cháng)期為下游河道每年減少泥沙淤積約1億噸,約為沒(méi)有古賢水庫條件下河道淤積量的1/3,從而為黃河歲歲安瀾奠定堅實(shí)基礎。
渭河是黃河第一大支流。受多種因素影響,渭河下游河道淤積萎縮嚴重,而影響其淤積動(dòng)態(tài)變化的關(guān)鍵指標之一,就是位于渭河入黃口處的干流潼關(guān)斷面在過(guò)流1000立方米每秒時(shí)的特征水位,我們稱(chēng)之為潼關(guān)高程。古賢水庫攔沙和調水調沙運用,60年內潼關(guān)高程最大降低幅度可達1.98米,實(shí)現渭河溯源沖刷至西安,使渭河下游河防工程設計防洪標準得以提高,可在相當長(cháng)時(shí)期內顯著(zhù)改善渭河下游中常洪水防洪形勢嚴峻的局面。古賢水庫的防洪庫容為12億立方米,基本控制了河口鎮至龍門(mén)區間洪水,可有效削峰滯洪,并減輕三門(mén)峽工程運用的壓力。
當前,肩負黃河防洪減淤重任的小浪底水庫,75億立方米攔沙庫容已用去1/3以上。照此推算,再有十余年,其所剩攔沙庫容也將消耗殆盡。小浪底攔沙庫容一旦淤滿(mǎn),又無(wú)后續水庫接濟,黃河下游河道將以每年約7厘米的速度淤積抬升,重現懸河險惡之勢,如洪魔盤(pán)踞,威脅生靈。因此,古賢水利樞紐在黃河水沙調控體系的總體布局中戰略地位極為重要,是其它工程無(wú)法替代的,并且它的上馬迫在眉睫。
眾所周知,興修大型水利工程,勢必要打破原有的生態(tài)平衡,對這一“打破”要作具體分析,絕不能一概而論。人類(lèi)要謀求生存和發(fā)展,自然需要打破那些惡性的生態(tài)平衡環(huán)境,使其由“惡”轉“良”;同樣,也正是因為人類(lèi)要發(fā)展,還需要“打破”那些“良性”的生態(tài)平衡,讓其向著(zhù)更有益于“良性”的方向發(fā)展,而其中的代價(jià),則正是工程在建設過(guò)程中所應充分重視的環(huán)境保護問(wèn)題。
為減輕工程建設對經(jīng)濟社會(huì )和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的不利影響,黃委組織設計公司作為技術(shù)牽頭單位聯(lián)合聯(lián)合國內有關(guān)研究單位開(kāi)展了大量的方案比選和分析研究工作,并邀請水利、環(huán)境、移民、旅游、生態(tài)等方面的院士和專(zhuān)家進(jìn)行了多次咨詢(xún)。
陜西吳堡縣城位于黃河右岸、古賢水利樞紐回水末端,是古賢工程庫區方案淹沒(méi)影響的唯一一座縣城。在最初的設計方案里,吳堡縣城將會(huì )被淹沒(méi)。為盡量減少對吳堡縣城的淹沒(méi)影響,設計公司與地方政府多次溝通,進(jìn)行了多個(gè)縣城淹沒(méi)處理方案論證,期間,項目成員,十進(jìn)庫區,了解地方訴求、探討工作思路,先后提出了“墊高防護方案”和“堤防加高防護方案”。但近年來(lái),隨著(zhù)國家城鎮化建設的持續推進(jìn)和當地經(jīng)濟社會(huì )的迅速發(fā)展,吳堡縣城市基礎設施建設加快,城市規模迅速擴張,加大了水庫淹沒(méi)征遷難度,前期推薦的堤防加高防護方案,將會(huì )對當地經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展帶來(lái)一定困難。為此,水利部矯勇副部長(cháng)親赴陜西,與陜西省政府主要領(lǐng)導召開(kāi)專(zhuān)題座談會(huì ),最終達成“從吳堡縣城的持續穩定發(fā)展考慮,以水庫回水不影響吳堡縣城”為工作原則。設計公司通過(guò)多個(gè)死水位方案分析和回水計算,提出了水庫回水不影響縣城的避讓方案,最終推薦死水位由594m降為588m、正常蓄水位由633m降為627m。推薦的死水位和正常蓄水位方案犧牲了一定的減淤效益,但基本消除了對吳堡縣城的影響,庫區淹沒(méi)移民的數量也相應減少,從而進(jìn)一步降低了水庫淹沒(méi)損失及經(jīng)濟社會(huì )影響。
古賢工程的建設涉及壺口瀑布、蛇曲地質(zhì)公園,牽涉的環(huán)境問(wèn)題復雜,社會(huì )關(guān)注度高,部委高度重視,為此,設計公司聯(lián)合黃委水資源保護局開(kāi)展了歷時(shí)兩年的專(zhuān)題研究,經(jīng)過(guò)十三輪修改終成正果。2014年底,水利部牽頭晉陜兩省,聯(lián)合中國科學(xué)院、中國工程院共同組織召開(kāi)了專(zhuān)題咨詢(xún)會(huì ),并取得了重要成果,回應了社會(huì )關(guān)切,為"一部?jì)墒?span lang="EN-US">"聯(lián)合上報古賢項目建議書(shū)奠定了堅實(shí)的基礎。
“社會(huì )上最關(guān)心的是古賢工程建設對壺口瀑布的影響,它是世界上最大的黃色瀑布。剛開(kāi)始提出古賢方案時(shí),就有擔心瀑布變小、黃色消失,怕壺口瀑布成了千古絕響。為此,我們進(jìn)行了細致的計算和研究?!本皝?lái)紅這樣說(shuō)。
為全面、客觀(guān)、科學(xué)評價(jià)古賢水利樞紐對黃河壺口瀑布景觀(guān)的影響,黃委水資源保護局聯(lián)合陜西、山西兩省壺口瀑布風(fēng)景名勝區管理部門(mén),選定7個(gè)觀(guān)測點(diǎn)位,從14個(gè)角度對壺口瀑布進(jìn)行拍照、錄像,全面系統記錄不同時(shí)期壺口瀑布的形態(tài)、顏色,冰瀑的形態(tài)、規模、持續時(shí)間以及當地的氣象條件等。經(jīng)過(guò)幾年的深入研究后認為,古賢工程建設的頭兩年,瀑布水質(zhì)會(huì )一定程度上變清,在正常運用期,不同含沙量級基本都能出現,在科學(xué)調度運用后,瀑布會(huì )更加壯觀(guān)。
蛇曲國家地質(zhì)公園位于古賢壩址上游約50km,因河道形態(tài)從高空俯視呈“蛇形”而得名,公園內地質(zhì)遺跡主要為河流、面流、潛流等侵蝕形成的地質(zhì)景觀(guān),以及重力、水力、風(fēng)力等作用下形成的地質(zhì)遺跡。經(jīng)初步調查,公園內沒(méi)有發(fā)現唯一性的地質(zhì)遺跡。對蛇曲地質(zhì)公園的主要影響是運行期的淹沒(méi)影響。工程正常蓄水位的淹沒(méi)面積占地質(zhì)公園總面積的15%,蛇曲地質(zhì)公園的蛇曲整體形態(tài)基本保留,局部河段及其地質(zhì)遺跡將受到不同程度的淹沒(méi)影響,可通過(guò)替代性保護措施以及視頻影像資料等途徑減緩古賢水利樞紐對黃河蛇曲地質(zhì)公園的不利影響。
2014年12月,水利部會(huì )同陜西、山西兩省人民政府在北京召開(kāi)了黃河古賢水利樞紐工程對壺口瀑布、蛇曲地質(zhì)公園影響分析咨詢(xún)會(huì ),會(huì )議成立了"黃河古賢水利樞紐工程對壺口瀑布、蛇曲地質(zhì)公園影響分析報告"咨詢(xún)專(zhuān)家委員會(huì )。專(zhuān)家委員會(huì )由來(lái)自中國工程院、中國科學(xué)院的17位院士和環(huán)境、水利、城市規劃、社會(huì )科學(xué)等行業(yè)的知名專(zhuān)家組成,經(jīng)過(guò)深入討論,專(zhuān)家委員會(huì )認為:古賢水利樞紐對壺口瀑布及蛇曲地質(zhì)公園不構成制約工程建設的重大影響。這個(gè)結論肯定了設計者們多年的努力,也為"一部?jì)墒?span lang="EN-US">"聯(lián)合上報古賢項目建議書(shū)奠定了堅實(shí)的基礎。
“從項目立項到批復落地,設計公司克服了時(shí)間緊、任務(wù)重、協(xié)調難等工作困難,以加快前期工作質(zhì)量和進(jìn)度為核心,以創(chuàng )新工作思路為重點(diǎn),注重在遵循科學(xué)的基礎上加強協(xié)調、溝通,盡量滿(mǎn)足晉陜兩省的需求?!痹O計公司黨委書(shū)記、董事長(cháng)張金良介紹說(shuō),在前期工作中,黃委領(lǐng)導高度重視和關(guān)注,多次進(jìn)行調研和指導,加強與國家發(fā)改委、水利部、晉陜兩省的協(xié)調溝通,充分取得了國家、兩省相關(guān)部門(mén)的大力支持和幫助。在水庫功能定位、環(huán)境評價(jià)、水庫移民、壩址比選等方面,反復廣泛地咨詢(xún)和征求國家、兩省意見(jiàn),結合工程實(shí)際,認真謀劃,多方案比選,做到了底子清、路子明,為推進(jìn)前期工作奠定了基礎。
精益求精 匠心獨運
按照規劃,古賢水利樞紐為一等工程、大(1)型水庫,總庫容134.6億m3,其中,防洪庫容12億m3,調水調沙庫容20億m3,攔沙庫容93.6億m3。電站總裝機容量210萬(wàn)KW??偛贾弥饕?span lang="EN-US">1座混凝土面板堆石壩、5條排沙洞、3條明流泄洪洞、1座開(kāi)敞式溢洪道和引水發(fā)電系統等組成?;炷撩姘宥咽瘔巫畲髩胃?span lang="EN-US">180.5m,壩頂長(cháng)1011m,寬12m。規模及技術(shù)難度不亞于小浪底工程。古賢,這個(gè)凝聚著(zhù)黃河設計人夢(mèng)想和希望的工程,成為繼小浪底工程之后,又一塊砥礪黃河人設計水平的試金石。
剪切帶(泥化夾層)是制約壩型選擇和壩基穩定性的關(guān)鍵因素之一。壩基不同高程分布的軟弱夾層對抗滑穩定十分不利,嚴重制約工程投資和方案選擇。設計公司多年來(lái)進(jìn)行了大量的研究和勘察試驗工作,初步查明剪切帶的結構特征、基本性狀、空間分布規律和抗剪參數,為方案比選提供了堅實(shí)技術(shù)支撐。河底平硐、空氣金剛石鉆進(jìn)技術(shù)、大口徑鉆孔、孔內高清成像、全波列綜合測井、大型原位抗剪等綜合技術(shù)手段、新儀器在地質(zhì)勘察研究上得到了運用。
在反復論證中,設計公司開(kāi)展了大量的地質(zhì)勘察和試驗研究工作,完成各類(lèi)鉆孔26000m,平硐2710m,黃土豎井5000m,結合地質(zhì)資料和試驗研究成果對混凝土面板堆石壩和碾壓混凝土重力壩兩種壩型進(jìn)行了比較,混凝土面板堆石壩方案對地基適應性強,但兩岸地下洞群規模大,引水、泄水、排沙建筑物進(jìn)出口水力學(xué)條件較差,洞群及溢洪道布置比較復雜,工程運行管理不便,工程建設難度相對較大?;炷林亓畏桨感顾派辰ㄖ锟山Y合壩體布置,有利于加大泄流排沙能力,泄流排沙順暢,無(wú)地下洞群,工程布置緊湊,運行管理條件較好;但由于壩基為軟硬相間巖層,且存在泥化夾層,基礎處理工程量相對較大。隨著(zhù)工作的開(kāi)展,下一步將對混凝土重力壩和土石壩進(jìn)一步作同等深度比選,合理推薦基本壩型方案。
對當地材料壩而言,復雜洞室群效應和大跨度洞室圍巖穩定問(wèn)題是擺在設計者面前的一只“攔路虎”。如何確定“水平層面、順層剪切帶、陡傾角裂隙”等多種結構面對圍巖穩定影響因素的權重和敏感性,如何定量分析評價(jià)大跨度復雜洞群的效應,并在此基礎上確定合理的洞群布置是當地材料壩大跨度洞群設計的關(guān)鍵技術(shù)難題。古賢地下洞室群主要由導流洞、泄洪洞、排沙洞、發(fā)電洞、灌溉洞等組成。龐大的地下洞室群錯綜復雜地布置在近水平復雜層狀巖體內,地下洞室圍巖穩定問(wèn)題十分突出。圍巖主要位于砂巖、粉砂巖和泥巖地層中,整體強度不高。工程區內層間剪切帶(含軟弱夾層、泥化夾層)及陡傾角裂隙,對地下洞室群施工安全有顯著(zhù)影響。設計者們結合工程實(shí)際布置了大量的現場(chǎng)試驗,針對地下廠(chǎng)房方案布置了勘探平硐,專(zhuān)題研究了當地材料壩復雜洞群效應與圍巖穩定問(wèn)題,對地下洞室群施工圍巖穩定性進(jìn)行了系統研究和評價(jià),為工程設計提供了科學(xué)客觀(guān)的支撐。
在研究地質(zhì)問(wèn)題時(shí),設計公司發(fā)現還存在著(zhù)高傾角裂隙和水平剪切帶共同影響的多層含水巖體滲漏問(wèn)題。在進(jìn)行大量的節理裂隙調查和測量、定向壓水試驗、平硐和豎井開(kāi)挖、數值模擬分析后,初步查明了裂隙巖體透水的各項異性和地下水位的極不均一性,提出了科學(xué)的滲控方案。
料源缺乏也困擾著(zhù)設計者。由于近壩區缺乏混凝土天然骨料,通過(guò)大范圍的調查比選和勘探試驗,突破常規的進(jìn)行大型軋制試驗,基本確定了混凝土骨料料源。
正是有著(zhù)科學(xué)客觀(guān)、精益求精的“工匠”精神,設計公司經(jīng)過(guò)多年的艱辛努力,以及眾多專(zhuān)家學(xué)者盡心盡力、科技攻關(guān),攻克了諸多制約工程建設的難題,有序推進(jìn)了項目前期工作,為工程早日開(kāi)工建設奠定了良好的基礎。
篳路藍縷 玉汝于成
“項目取得批復,是一個(gè)很艱辛的過(guò)程,期間經(jīng)歷了數次重大波折,公司為之付出了超常的努力和艱辛?!被仡櫯鷱偷那扒昂蠛?,張金良董事長(cháng)深有感觸。歷時(shí)多年,一波三折,黃委幾任領(lǐng)導,公司項目組為此數百次的奔赴北京、山西、陜西,協(xié)調溝通,不斷完善,終于爭取到來(lái)之不易的進(jìn)展。
古賢項目2000年立項,到2017年得到批復,對于黃河設計公司來(lái)說(shuō),開(kāi)展古賢項目工作遠不是這10幾年的事,從上世紀的50年代至今,黃河設計人從未停止古賢研究的腳步。在這一段艱辛而漫長(cháng)的歷程中,黃河設計公司數百科研人員參與到研究工作中,堆積如山的研究報告、圖紙都是設計者汗水的結晶。
負責公司規劃前期工作的生產(chǎn)管理部副主任王俊昀介紹說(shuō):“自古賢立項至今,國家共撥付費用4915萬(wàn)元,這部分資金遠遠不能支撐項目的正常進(jìn)展?!庇绕涫?span lang="EN-US">2009年以來(lái),公司緊緊圍繞制約工程立項的重大問(wèn)題持續開(kāi)展了大量的勘察設計研究工作,每年投入大量人力物力,據統計項目經(jīng)費每年約在4000萬(wàn)元左右,也就是說(shuō),國家撥付的資金只能滿(mǎn)足一年多的生產(chǎn)需要。
面對前期經(jīng)費不足的困境,黃河設計公司不等不靠,下定決心,多渠道籌資、墊資投入項目。這在當時(shí)看來(lái),是一個(gè)大膽而又冒險的行動(dòng)。對于一個(gè)剛初步改制完成還處于創(chuàng )業(yè)發(fā)展期的企業(yè)來(lái)說(shuō),本身流動(dòng)資金并不寬裕,又正值“十五”“十一五”期間國家收緊經(jīng)濟、放緩地方水利建設,導致公司經(jīng)營(yíng)難度增加,每年要再擠出這數千萬(wàn)投入古賢,確實(shí)壓力很大。曾經(jīng)連續好幾年,公司都是借錢(qián)、貸款幾千萬(wàn)來(lái)保證項目的正常開(kāi)展,可即使再難,也從未讓古賢項目前期工作斷過(guò)線(xiàn)。堅守目標,堅定信念,守得云開(kāi)見(jiàn)月明。張金良董事長(cháng)說(shuō)過(guò)一句話(huà),我們水利設計者一生之中難得遇到幾次世界級的重大工程,現在古賢有希望了,我們再苦再難,也要做好。是啊,人工作的短短幾十年,能經(jīng)歷這樣巨大工程實(shí)屬不易,只有水利設計者才會(huì )有這樣的感觸,也只有他們能真正理解這感觸的全部涵義。許許多多像鄒鐵華、宗志堅這樣參與過(guò)古賢的老設總、老領(lǐng)導們雖然退休了,但是他們期盼古賢早日上馬的雄心壯志沒(méi)有改變,這也是黃河設計公司不可割舍的情懷。
水利人的艱苦,也許只有你親臨現場(chǎng),親近他們,才更加深有體會(huì )。
黃河不曾忘記,自從2008年底古賢項目全面鋪開(kāi)后,設計公司外業(yè)人員櫛風(fēng)沐雨,頂嚴寒、冒風(fēng)雪,爭分奪秒地進(jìn)行著(zhù)地質(zhì)勘探任務(wù)。住的是臨時(shí)搭建的帳篷,遇到大風(fēng)天氣,帳篷便隨風(fēng)搖動(dòng);吃的是從黃河中抽出的水,儲存在岸邊挖出的水坑里,臨時(shí)沉淀澄清后就成了飲用水。糧油蔬菜要跑幾十里的路去縣城里采購,回來(lái)后還得肩扛人挑從山頭運到山腳。遍地叢生的野棗長(cháng)滿(mǎn)了針刺,令人防不勝防,刺破手、掛爛衣都是家常便飯。
黃河不曾忘記,為了及時(shí)獲取準確的數據,不亂嚴寒和酷暑,黃河設計人的足跡遍布了壩址區兩岸的泥濘山路。趕上大雪紛飛的天氣,他們的衣服被汗水和雪水反復濕透后一遍一遍被暖干,站在冰天雪地里常常一干就是一天,感冒發(fā)燒不下火線(xiàn),風(fēng)餐露宿依然堅持。他們忘記了節假日,忘記了家的溫馨,以機器設備為伍,以鉆場(chǎng)為家,同風(fēng)雪搏斗,與時(shí)間賽跑,在他們心中只有一個(gè)愿望,一切為了工程。他們舍棄了很多,吃了很多常人難以想象的苦,用一步步踏實(shí)的腳印譜寫(xiě)出感人的故事。
黃河不曾忘記,天有不測風(fēng)云,2009年12月8日,冬季的古賢工地,零下10幾度的低溫滴水成冰,設計公司地勘院梁瑞平、辛志祥、張偉森等6人乘坐沖鋒舟向河中間的鉆井作業(yè)平臺駛去時(shí),突然被風(fēng)浪打翻。6人在毫無(wú)防備的情況下全部落水,其中3人在翻船之時(shí),掙扎著(zhù)抓住了作業(yè)船,但是梁瑞平、辛志祥、張偉森三人卻被沖鋒舟倒扣在下面,求生的欲望促使他們使勁全身力氣用腳蹬、向外拱,互相幫忙,終于爬上倒扣的沖鋒舟小小的船底。他們在冰冷的河水中沖出去5、6公里,即將被沖下壺口瀑布前,幸運的是沖鋒舟卡住了暗礁。因為河水湍急,河道情況復雜,9名前往營(yíng)救的職工也意外被困河中,在河南、山西兩省地方、部隊聯(lián)手多次搶救方案實(shí)施失敗后,國家防辦及身在北京匯報工作的時(shí)任黃委主任李國英當即要求采取各種措施全力營(yíng)救。山西省公安廳的救援直升飛機克服了天黑有霧的困難,終于在落水人員被困10個(gè)多小時(shí)后救援成功。
一串串工作量的按時(shí)完成,背后是黃河設計人默默無(wú)聞的辛勤付出。雖然前期工作取得了階段性進(jìn)展,但是古賢項目依然任重而道遠。
對于這項重點(diǎn)工程,黃委岳中明主任、趙勇副主任以及規劃計劃局等有關(guān)部門(mén)非常支持和關(guān)心,多次前往古賢工地現場(chǎng),了解工程規劃、設計情況,促請工程盡快上馬。積極與兩省溝通協(xié)調,按照“政府主導、財政補貼、市場(chǎng)運作、流域與區域雙贏(yíng)”的原則,提出了項目法人組建方案,共同開(kāi)發(fā)古賢水利樞紐。
讓人欣喜的是,古賢不再是一個(gè)夢(mèng)想?!鞍凑张鷱偷囊庖?jiàn),接下來(lái),我們要在深化黃河水沙問(wèn)題專(zhuān)題研究、科學(xué)比選確定工程方案、加強工程建設環(huán)境影響評價(jià)、創(chuàng )新工程開(kāi)發(fā)體制機制等四個(gè)方面深入開(kāi)展工作,為加快古賢早日開(kāi)工奠定基礎?!睆埥鹆荚谡劦焦刨t下階段的工作時(shí),充滿(mǎn)著(zhù)干勁,也充滿(mǎn)著(zhù)自信和驕傲。
根據項目建議書(shū),我們可以明晰地看到古賢水利樞紐建成后凸顯的多種經(jīng)濟和社會(huì )效益:
一是通過(guò)其巨大的庫容攔沙并與小浪底水庫聯(lián)合調水調沙,可有效減輕下游河道淤積,較長(cháng)期維持下游的中水河槽泄洪排沙能力。
二是可降低潼關(guān)高程,有利于渭河下游防洪,基本解除壺口至潼關(guān)河段冰凌災害。
三是可減少小北干流和潼關(guān)以下三門(mén)峽庫區灘區淹沒(méi)損失,減輕三門(mén)峽水庫滯洪運用負擔,有利于三門(mén)峽水庫長(cháng)期發(fā)揮削減下游洪水的作用。
四是可顯著(zhù)改善黃河兩岸廣大地區供水條件,為黃河金三角地區經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展提供充足水資源支撐。
五是通過(guò)開(kāi)發(fā)黃河北干流豐富的水能資源,不僅為流域經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)電量,還將為減少環(huán)境污染、節能減排做出重要貢獻。
尾聲:千淘萬(wàn)漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金。古賢水利樞紐――一顆璀璨明珠將鑲嵌在晉陜大地上,兩岸人民60多年的期盼和夢(mèng)想即將變成現實(shí)。這是一項功在當今,利在千秋的民心工程,更是治黃史上一座不朽的豐碑。它永遠銘刻著(zhù)治黃工作者為之奮斗數十載的不言放棄,迎難而上的責任擔當!