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黄河古贤工程进入建设阶段(经济新方位·重大工程一线)

来源:人民日报2024-07-10 07:21

  调水沙、保供水、发绿电

  黄河古贤工程进入建设阶段(经济新方位·重大工程一线)

  本报记者 王 浩 李晓晴

  晋陕峡谷,壁立千仞。从“几字弯”跋涉而来的黄河,奔腾深涧,山的雄浑交织河的奔涌。7月9日,在黄河中游碛口至禹门口河段,挖掘机挥舞铁臂,导流洞支洞掘进施工,黄河干流控制性骨干工程——古贤水利枢纽工程正式进入建设阶段。

  习近平总书记高度重视黄河流域生态保护和高质量发展,强调“‘十四五’是推动黄河流域生态保护和高质量发展的关键时期,要抓好重大任务贯彻落实,力争尽快见到新气象。”

  作为“十四五”规划102项重大工程之一,古贤工程控制黄河流域总面积的65%,控制黄河73%的水量、60%的沙量和80%的粗泥沙量。建成后,大坝立于大河,揽万顷黄河水,将充分发挥防洪减淤、供水灌溉、发电降碳、生态保护等综合效益,进一步织密国家水网,为推动黄河流域生态保护和高质量发展提供有力支撑。

  在建最高碾压混凝土重力坝,黄河干流第三大水库库容

  黄河碛口至禹门口河段,山高谷深、峡谷延绵、湍流似箭,是建设大型水利工程的理想河段。古贤工程一坝跨两省,左岸为山西省吉县,右岸为陕西省宜川县。

  为何选址在此?“几代水利人开展大量地质勘测工作。”黄河勘测规划设计研究院有限公司董事长安新代介绍,从1954年提出坝址比选方案,到1997年明确提出开发任务,从写入“十四五”规划纲要,到《国家水网建设规划纲要》明确提出“有序推进古贤等工程”,设想、规划、论证、立项,历经70载奋斗,古贤工程开始从蓝图变实景。

  高峡平湖,稳固的地基是关键。勘探钻孔近8万米、探洞近4000米、完成不同比例测绘工作2719平方公里……向大地要数据,黄河地下面貌日渐清晰。

  “坝址岩层是紫红色砂岩、粉砂岩和泥岩互层状分布,极易形成泥化夹层,简单来说,岩层软硬相间,就像是‘千层饼’。泥化夹层是影响坝型选择、坝基稳定的关键因素。”黄河勘测规划设计研究院有限公司副总经理李清波说。

  黄河在头顶奔流,钻机向深处掘进,黄河河床地下40米处,是勘测人员的办公室。从泥化夹层分布规律到结构特征,从变形试验到渗透测试,一个个数据、一场场试验,凝结成“浅层挖除、中层齿槽截断、深层‘掏空’置换”的综合处理方案。“我们还创新技术,有效解决了在泥化夹层上建设超高混凝土重力坝的难题。”李清波说。

  看“身高”,古贤工程为国内在建最高的碾压混凝土重力坝。

  “建设这个‘大块头’,预计每月最大浇筑强度60万立方米,比已建同类工程多一倍。”黄河古贤水利枢纽有限公司总工程师刘庆亮介绍。

  连续高强度浇筑混凝土30多个月,要求原料供应必须充足。一道难题摆在面前:混凝土骨料场距离坝址65公里,路程远,沿途交通运力有限,如何破解?

  勘察、设计、施工和设备制造等多个团队联合攻关,最终拿出方案:建设一条国内规模最大的皮带运输系统。“这条近65公里长、布置在地下隧洞内的皮带运输系统,沿线穿越煤矿采空区、煤层气区,须克服围岩变形、突泥涌水等地质难题。皮带运输系统建成后,每小时运输骨料4600吨,能有力保障工程施工需求。”刘庆亮说。

  看库容,古贤工程库容为黄河干流第三大水库库容,控制黄河73%的水量,调节库容巨大。

  “具体看,大坝分别设置低位排沙底孔、中位泄洪中孔、高位溢流表孔,形成‘上中下’协同、‘左中右’互济的泄水排沙建筑物总体布局,实现防淤防洪与供水发电综合调度运用。”刘庆亮说。

  促进水沙关系协调,提高下游河道输沙能力

  水少沙多、水沙关系不协调,是黄河复杂难治的症结所在。保障黄河长久安澜,必须紧紧抓住水沙关系调节这个“牛鼻子”。

  “滚滚黄河裹挟大量泥沙,导致河床淤积、河道游荡、河槽萎缩,塑造了下游近800公里的地上悬河,洪水风险是流域最大威胁。”水利部黄河水利委员会水旱灾害防御局副局长张乐天介绍。

  大坝耸立,拦截泥沙。黄土高原是黄河中下游河道泥沙主要来源,扼守黄河中游的古贤工程,可控制黄河60%的沙量和80%的粗泥沙量。

  如何解决库区淤积对工程运用的影响?“水库设置有正常泄流排沙孔外,还增设了低位排沙底孔,可在泄洪腾库时加快泥沙外排。”刘庆亮说。

  水库接力,调水调沙。“调水调沙是人为调控黄河干支流水库,用大流量的河水把泥沙冲至大海的过程。古贤工程建成后,将和小浪底、三门峡、万家寨等水利枢纽工程联合运用,增强水流动力,提高冲刷能力。”张乐天介绍。

  先算泥沙账。张乐天说,小浪底水库是黄河干流最末端大型水库,把河道泥沙送至大海且确保两岸堤防安全,需要下泄流量达3500至4000立方米每秒、并不少于5天,或者以2600立方米每秒流量下泄、并不少于6天。从当前黄河干流枢纽工程分布看,万家寨水库距离小浪底水库约1100公里,距离较远,难以形成冲刷合力,而相邻的三门峡水库库容较小,小浪底水库调水调沙后续动力不足。

  水库群如何配合?古贤工程库容大,距小浪底水库仅约450公里,可与上游的万家寨水库配合,加大下泄流量,为三门峡和小浪底水库提供充足水量和水流动力,加快泥沙外排。“以小浪底、古贤水利枢纽为核心的黄河中游泥沙调控体系将初步形成,进一步为母亲河舒筋展骨。”张乐天说。

  有效治理地上悬河。“水库群联合开展调水调沙,维持下游河槽过流能力,可确保下游河道长期不抬高,降低‘横河’‘斜河’对堤防的冲顶风险,提高黄河下游防洪安全保障水平。”安新代介绍。

  改善干支流关系。在陕西潼关,黄河第一大支流渭河与黄河干流交汇。“因黄河河床淤积抬升,渭河入黄出现‘拦门沙’,水流不畅,遇到洪水时,甚至会出现渭河水倒灌,威胁关中地区防洪安全。”安新代说,古贤工程投入运用后,可通过下泄大流量冲淤,降低潼关高程,畅通渭河河道,提升渭河防洪安全标准。

  提高晋陕水资源保障率,改善数百万亩农田灌溉供水

  坐落在山崖上的吉县古贤村,“河从脚底流,守着黄河用水愁”。“盼了多年,可算是把古贤工程盼来了。”村委会副主任郭朝荣说。

  郭朝荣和村民盘算:“大坝工地就在村旁边,村民在家门口就能找到工作;将来引水上山,改造老果园、推广矮化密植技术,继续把苹果产业做大。”拉动投资、带动就业、助力致富产业发展,古贤工程为吉县发展带来新机遇。

  水资源是经济社会发展的基础性、先导性、控制性要素,古贤工程将为山西、陕西23个县(市、区)高质量发展提供有力水资源支撑。

  民生工程保供水安全。作为国家水网的重要结点工程,古贤工程通过集中从库区取水代替沿河分散提水,破解“地高水低”问题,满足供水、灌溉、生态调度等目标需求。

  “特别是山西临汾、运城供水区,陕西渭北泾东供水区将从提水变为自流,陕西延安供水区可降低抽黄扬程,大幅减少用水成本,提高水资源保障率,改善数百万亩农田灌溉供水。”刘庆亮说。

  绿色工程助生态修复。“工程建成后,沿线地区通过置换灌区用水,改善汾河、北洛河等支流生态状况,逐步实现地下水压采平衡。”水利部黄河水利委员会水资源管理局副局长可素娟介绍,“工程还可提高下游生态流量保障程度,黄河龙门、利津断面的生态流量达标率提高到100%,保障河口三角洲地区生物多样性和生态系统稳定性。”

  富民工程促协调发展。工程投资大、带动产业链条长,预计可吸纳就业数十万人;库区形成200多公里长的青山绿水风景带,串联壶口瀑布、红色旅游景区等,推动文旅产业发展;每年提供数十亿千瓦时清洁能源。

  古贤工程建成后,黄河干流自上游到下游,将形成龙羊峡、刘家峡、古贤、三门峡、小浪底五大骨干枢纽梯级调度格局。“五大骨干枢纽协同配合,为黄河沿线农业灌区、能源基地、工业园区、重要城镇提供有力水资源保障。”水利部规划计划司有关负责人介绍。看上游,龙羊峡和刘家峡水库助力青海、甘肃构建风光水多能互补系统,建设全国重要能源基地。看中下游,古贤、三门峡和小浪底水库,为沿线地区保障粮食安全、发展富民乡村产业、加快战略性新兴产业等提供水支撑。

  水利部部长李国英表示:“我们要把古贤水利枢纽工程建设成为经得起历史和实践检验的民心工程、优质工程、廉洁工程,打造黄河流域水利枢纽新标杆,让黄河成为造福人民的幸福河。”

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