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黄河小浪底水利枢纽工程简介_黄河小浪底水利枢纽工程个人资料_黄河小浪底水利枢纽工程微博

2018-05-21 16:04:22 自然百科 阅读 6 次

概况/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

黄河小浪底水利枢纽工程
黄河小浪底水利枢纽工程

黄河小浪水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底,黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程,是治理开发黄河的关键性工程,属国家"八五"重点项目。小浪底工程浩大,总工期十一年。工程全部竣工后,水库面积达272.3平方公里,控制流域面积69.4平方公里;总装机容量为156万千瓦,年平均发电量为51亿千瓦时;防洪标准由目前的六十年一遇,提高到千年一遇;每年可增加40亿立方米的供水量。小浪底水库两岸分别为秦岭山系的崤山、韶山和邙山;中条山系、太行山系的王屋山。它的建成将有效地控制黄河洪水,可使黄河下游花园口的防洪标准由六十年一遇提高到千年一遇,基本解除黄河下游凌汛的威胁,减缓下游河道的淤积,小浪底水库还可以利用其长期有效库容调节非汛期径流,增加水量用于城市及工业供水、灌溉和发电。它处在承上启下控制下游水沙的关键部位,控制黄河输沙量的100%。

1994年9月主体工程开工,1997年10月28日实现大河截流,1999年底第一台机组发电,2001年12月31日全部竣工,总工期11年,坝址控制流域面积69.4万平方公里,占黄河流域面积的87.3%。水库总库容126.5亿立方米,长期有效库容51亿立方米。工程以防洪、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电,蓄清排浑,除害兴利,综合利用。工程建成后,可使黄河下游防洪标准由60年一遇提高到千年一遇,基本解除黄河下游凌汛威胁,可滞拦泥沙78亿吨,相当于20年下游河床不淤积抬高,电站总装机180万千瓦,年平均发电量51亿千瓦时。

小浪底工程坝址控制流域面积69.42万km2,占黄河流域面积的92.3%。水库总库容126.5亿m3。调水调沙库容10.5亿m3,死库容75.5亿m3。有效库容51.0亿m3。小浪底工程的开发目标是以防洪、防凌、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电等。

地理位置/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

黄河小浪底水利枢纽位于黄河中游豫、晋两省交界处,在洛阳市西北约40km。上距三门峡坝址130km,下距郑州花园口128km。北依王屋、中条二山,南抵崤山余脉,西起平陆县杜家庄,东至济源县大峪河。控制流域面积69.4万平方公里,占黄河流域面积的92.3%。坝址所在地南岸为孟津县小浪底村,北岸为济源市蓼坞村,是黄河中游最后一段峡谷的出口。 南北最宽处约72km,东西长93.6km。(显示小浪底库区背景图) 淹没区涉及两省4市(地区)所管辖的8个市(县),即河南省的孟津、新安、渑池、陕县、济源;山西省的垣曲、平陆、夏县。

是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。

水文地质/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

小浪底水利枢纽建设前的坝址地貌

黄河小浪底水利枢纽工程
温孟滩放淤改土工程


径流
由于受地形、气候、产流条件的影响,黄河径流的地区分布很不平衡。大部分径流来自兰州以上及龙门到三门峡区间。
  
受大气环流和季风的影响,黄河径流的年际变化较大,年内分配很不均衡。干流及较大支流汛期径流量占全年的60%左右,每年3月份-6月份,径流量只占全年的10%-20%。
小浪底水利枢纽控制黄河90%的水量。


洪水
黄河流域的洪水主要由暴雨形成,发生时间为6-10月,其中大洪水和特大洪水的发生时间,兰州以上一般在7月-9月,三门峡-花园口之间在7月中旬到8月中旬。
  
黄河洪水的洪峰形式,上游为矮胖型,洪水历时较长,洪峰较低。中游洪水形式为高瘦型,洪水历时较短,洪峰较高。


凌汛
黄河下游河道呈东北向流入渤海。一般元月初开始封河,二月底开河。由于纬度的差异,山东河段比河南河段早十天左右封河,晚二十天左右开河。封河期因冰凌阻水,泄流不畅,增加河道槽蓄水量;开河期上段先开,冰水及前期槽蓄水量一起下泄,由于下段尚未解冻,容易形成冰塞、冰坝,水位升高很快,造成凌汛。同时,由于黄河下游河道上宽下窄,封河期槽蓄量大部分集中于上段,下段河段窄而多弯,容易卡凌雍水,更加重凌汛的威胁。


泥沙
黄河径流的泥沙含量居世界首位,多年平均含沙量37.6kg/m3,多年平均输沙量13.51亿T。在一年之中,泥沙主要集中在汛期,干流站7-9月沙量占全年沙量的80%左右,支流站接近100%;汛期沙量又集中在几次暴雨洪水之中。黄河泥沙约有1/4沉积在下游河床,致使下游河床每年以10cm速度抬高。小浪底水利枢纽控制近100%的沙量。


地质
小浪底工程坝址河床覆盖层最深达70余米。坝址区为二叠纪和三叠纪沉积的砂岩、粉砂岩和粘土岩交互地层。岩层以8?-12?的缓倾角倾向北东,并含有连通性很好,磨擦系数f=0.2-0.25、C=0.005Mpa的泥化夹层。岩体断裂构造及节理裂隙发育,横穿坝下的F1及左岸F28、F236、F238等大断层均与枢纽建筑物有密切关系,断层和节理裂隙均为80?左右的高倾角,且大部分断层呈上下游方向展布。左岸山体由于沟道切割形成了单薄分水岭,水库蓄水后存在稳定问题。近坝区右岸包括右坝肩有多处大的滑坡和倾倒变形体。坝址区基本地震烈度为7度。

工程/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

开发任务

小浪底水利枢纽开发任务以防洪、防凌、减淤为主,兼顾供水、灌溉、发电,除害兴利,综合利用。 黄河小浪底水利枢纽工程
黄河下游堤防




、 防洪防凌 
水文气象资料分析表明,黄河可能出现55000m3/s的特大洪水,即使经过三门峡、陆浑、故县等水库拦蓄后,花园口站的洪峰流量仍将达到42000m3/s。黄河下游防洪工程的设防标准仅为22000m3/s(花园口站),不到百年一遇。 

三门峡水库对控制凌汛期流量起到了一定的作用,但由于可利用库容过小,防凌效果有限。 
  
小浪底水利枢纽与已建的三门峡、陆浑、故县水库联合运用,并利用东平湖分洪,可使黄河下游防洪标准提高到千年一遇。千年一遇以下洪水不再使用北金堤滞洪区,减轻常遇洪水的防洪负担。与三门峡水库联合运用,共同调蓄凌汛期水量,可基本解除黄河下游凌汛威胁。


减淤
小浪底水利枢纽利用淤沙库容沉积泥沙,可使黄河下游河床20年内不淤积抬高。非汛期下泄清水挟沙入海以及人造峰冲淤,对下游河床有进一步减淤作用。


供水灌溉
黄河下游控制灌溉面积约4000万亩,每年平均实灌面积1760万亩,年引水量80~100亿m3,由于黄河来水丰枯不匀,又缺乏足够的水量调节能力,灌溉用水保证率仅32%。二十世纪七十年代以来,沿河工农业迅猛发展,城市供水需求急剧增长,山东利津至入海口河段几乎每年断流,水资源供需矛盾十分突出。小浪底水利枢纽可减少下游断流的机率,平均每年可增加20亿m3的调节水量,满足下游灌溉与城市用水,提高灌溉保证率。


发电
小浪底水利枢纽装机6台,每台30万kw,总装机容量180万kw,额定水头112m,是河南电网理想的调峰电站。

工程规模

小浪底水利枢纽坝顶高程281m,正常高水位275m,库容126.5亿m3,淤沙库容75.5亿m3,长期有效库容51亿m3,千年一遇设计洪水蓄洪量38.2亿m3,万年一遇校核洪水蓄洪量40.5亿m3。死水位230m,汛期防洪限制水位254m,防凌限制水位266m。防洪最大泄量17000亿m3/s,正常死水位泄量略大于8000m3/s.
  
小浪底水库正常蓄水位时淹没影响面积277.8km2,施工区占地23.33km2,共涉及河南、山西两省的济源、孟津、新安、渑池、陕县、平陆、夏县、垣曲8县(市)33个乡镇,动迁年移民20万人。

工程组构

黄河小浪底水利枢纽工程
黄河小浪底水利枢纽工程

泄洪建筑物包括l0座进水塔、3条导流洞改造而成的孔板泄洪洞、3条排沙洞、3条明流泄洪洞、1条溢洪道、1条灌溉洞和3个两级出水消力塘。由于受地形、地质条件的限制,所以均布置在左岸。其特点为水工建筑物布置集中,形成蜂窝状断面,地质条件复杂,混凝土浇筑量占工程总量的90%,施工中大规模采用新技术、新工艺和先进设备。

引水发电系统也布置在枢纽左岸。包括6条发电引水洞、地下厂房、主变室、闸门室和3条尾水隧洞。厂房内安装6台30万kW混流式水轮发电机组,总装机容量180万kW,多年平均年发电量45.99亿kW.h/58.51亿kW.h(前10年/后10年)。

工程建设

黄河小浪底水利枢纽工程
江泽民总考察小浪底坝址

小浪底水利枢纽主体工程建设采用国际招标,以意大利英波吉罗公司为责任方的黄河承包商中大坝标,以德国旭普林公司为责任方的中德意联营体中进水口泄洪洞和溢洪道群标,以法国杜美兹公司为责任方的小浪底联营体中发电系统标。1994年7月16日合同签字仪式在北京举行。

小浪底工程大坝采用斜心墙堆石坝,设计最大坝高154m,坝顶高程281m,水库正常蓄水位275m,库水面积272km2,总库容126.5亿m3。总装机容量180万KW,年发电量51亿度。水库呈东西带状,长约130km,上段较窄,下段较宽,平均宽度2km,属峡谷河道型水库。坝址处多年平均流量1327m3/s,输沙量16亿t,该坝建成后可控制全河流域面积的92.2%。 开发目标以防洪(防凌)、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电,蓄清排浑,除害兴利,综合利用。小浪底水利枢纽战略地位重要,工程规模宏大,地质条件复杂,水沙条件特殊,运用要求严格,被中外水利专家称为世界上最复杂的水利工程之一,是一项最具挑战性的工程。

地位和作用

小浪底工程是三门峡以下唯一能够取得较大库容的控制性工程,处在控制黄河下游水沙的关键部位,也是唯一能够担负下游防洪、防凌、兼顾工农业供水、发电的综合水利枢纽,具有优越的自然条件和重要的战略地位。
  
小浪底水库区为峡谷河段,有利于保持较大的长期有效库容,可以长期发挥调水调沙、兴利除害的效益,防洪运用比较可靠,不仅可以拦蓄特大洪水,还可以根据下游防洪需要适当控制中常洪水。这是其它工程措施所不能比拟的。
  
小浪底水库拦调泥沙,能够较快地减缓下游河道淤积,还可以通过人造洪峰、调水调沙等运用方式,长期发挥较大的减淤作用,与其它减淤措施相比,在减淤效果、减淤单位投资、影响人口等方面,小浪底工程都具有明显的优越性。
  
小浪底水利枢纽在保证下游防洪、满足下游减淤的前提下,还可以调节径流,为下游工农业用水增加可利用的水源,发电调峰可以改善电力系统的运行条件。
  
综合各方面因素进行观察,小浪底水利枢纽是黄河下游防洪减淤工程中最优的方案。

建设历程/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

前期


概述
小浪底水利枢纽工程1991年9月12日开始进行前期准备工程施工,1994年9月1日主体工程正式开工,1997年10月28日截 黄河小浪底水利枢纽工程
大坝填筑施工

流,2000年初第一台机组投产发电,2001年底主体工程全部完工。取得了工期提前,投资节约,质量优量的好成绩。工程建设可以划分为准备工程施工、国际招标、主体工程施工、尾工四个阶段。


准备工程施工
小浪底工程前期准备工程包括外线公路工程、内线公路工程、黄河公路桥工程、留庄铁路转运站、施工供电工程、施工供水工程、通讯工程、砂石骨料试开采、临时房屋工程、导流洞施工支洞工程、施工区移民安置工程。


国际招标
小浪底工程国际招标分为土建工程招标和机电设备招标两部分。

土建工程招标自1992年7月22日《人民日报》和《中国日报》发布小浪底工程土建工程施工招标资格预审邀请函始,至1994年7月16日,业主(黄河水利水电开发总公司)与一、二、三标承包商签订合同为止,历时两年。

主体工程施工


 土建国际标施工
小浪底工程土建国际标由大坝标、泄洪排沙系统标和引水发电系统标组成。大坝标由黄河承包商(责任方为意大利英波吉罗公司)施工,泄洪排沙系统由中德意联营体(责任方为德国旭普林公司)施工,引水发电系统标由小浪底联营体(责任方为法国杜美思公司)施工。


大坝标
1994年5月30日工程师发布大坝工程标开工令。1998年3月5日完成混凝土防渗墙;1998年7月16日完成坝基开挖;2000年11月30日全部完工。整个工程历时6年,比合同规定的完工日期2001年12月31日提前13个月。


 泄洪排沙系统标
1994年6月30日工程师发布泄洪工程标开工令。1996年8月完成尾水导墙;1997年9月完成导流洞和消力塘;1997年12月完成进口引渠;1999年6月完成排砂洞、明流洞、全部公路和交通洞;2000年12月31日全部完工,工程历历在目时6年半,比合同规定的完工日期2001年6月30日提前6个月。 


引水发电系统标
1994年5月30日工程师发布引水发电设施标开工令。1995年1月完成8号交通洞;1998年3月完成主变室和母线洞;1998年10月完成地下厂房;1999年1月完成引水发电洞;1999年7月完成尾水渠和防淤闸;1999年9月完成尾水洞和其他洞室。1999年12月31日现场工作全部结束。工程历时5年半,比合同规定的完工日期2000年7月31日提前7个月。

工程验收

历时11年,共完成土石方挖填9478万立方米,混凝土348万立方米,钢结构3万吨,安置移民20万人,取得了工期提前,投资节约,质量优良的好成绩,被世界银行誉为该行与发展中国家合作项目的典范,在国际国内赢得了广泛赞誉。2002年至2008年,小浪底工程先后通过了安全技术鉴定、工程及移民部分竣工初步验收和水土保持、工程档案、消防设施、环境保护、劳动安全卫生等专项验收。2008年12月,小浪底工程通过竣工技术预验收。2009年 4月7日,小浪底工程顺利通过由国家发展和改革委员会、水利部共同主持的竣工验收。 

建设管理/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

小浪底工程规模宏大,结构复杂,管理方式与国际惯例接轨,被中外专家称为世界上最具挑战性的工程之一。

黄河小浪底水利枢纽工程
大坝典型剖面图

 

技术复杂

小浪底坝址地质情况复杂、水沙条件特殊,导致枢纽采用泄洪、排沙、发电建筑物集中布置在左岸,洞群进口分布在6个高程,进水塔、消力塘集中布置的特殊结构形式,技术十分复杂。
(1)洞室密集,是世界坝工史上洞室布置最密集的水利工程。
(2)进水塔上集中布置16条隧洞的进水口,是世界上最大最复杂的进水塔;
(3)导流洞后期增设3级孔板环改建为永久泄洪洞,是世界上最大的孔板消能泄洪洞。
(4)水轮机的抗磨、防腐要求高。
(5)主坝基础覆盖层深、防渗墙厚。
(6)岩石破碎,地下厂房、进出口高边坡支护要求高。
(7)孔板洞、排沙洞、明流洞混凝土抗磨要求高。

施工难度大

1、工程量大,施工强度高。小浪底大坝总填筑方量5185万m3是中国最高、填筑量最大的土石坝。土石坝明挖和填筑最高强度分别为110万m3/月和130万m3/月。
  
2、大量建筑物布置在地下,石方洞挖最高强度约15万m3/月。
  
3、洞室断面大、建筑物结构复杂,结构砼分层分块多。3条导流洞洞身直径14.5m,开挖最大直径近20m,3条尾水洞开挖断面12.8m?19.5m(宽?高),均分3层开挖,施工难度大。导流洞中闸室段开挖最大净高达42.26m,混凝土衬砌共分24层施工,上下部同时作业,每洞浇筑块多达133块。进水塔孔洞多,体型复杂,钢筋林立,各类埋件和止水片多,很难提高浇筑强度。
  
4、导流洞塌方导致工期延误,必须实施赶工,资源配置紧张,施工强度提高。

合同管理

合同管理占据突出位置,但合同管理的市场环境并未形成
  
合同是小浪底工程处理甲乙方关系的法律准绳,是工程建设管理活动的基础。在20世纪90年代,合同在小浪底工程中的地位与合同管理的大环境不匹配,使得合同管理工作处在学习、应用、碰撞、磨合的状态。国际承包商认为合同是刚性的,一切按合同规定办,国内却还习惯于“业主”意志,“长官”意志,把合同看成是可以根据自己意愿修改的一种形式。设计变更、市场供应的变化,往往造成业主违约,国家法令法规修改也带来合同规定的业主风险。依据合同进行工程建设管理是小浪底工程的崭新课题。

现场管理复杂

小浪底工程主体土建标分别由三家外国承包商联营体中标。中标联营体将部分项目以工程分包,劳务分包的形式分包给外公司和中国公司,在施工现场形成了业主发包,中标承包商分包或再分包的“中、外、中”、“中、外、外、中”的合同链。由于业主与承包商,承包商与分包商国别不同,思想观念、文化背景、施工经验、管理水平上的差异很大,给工程建设管理带来极大困难。

移民安置 

小浪底工程移民动迁年人口20万人,以大农业安置为主,走整建制搬迁开发性移民的道路,是我国移民安置工作的新偿试。小浪底工程移民工作标准高,政策性强,矛盾多,按工程进度要求完成各阶段移民安置任务的困难很大。

建筑物/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

小浪底水利枢纽由大坝、泄洪排沙建筑物、引水发电建筑物组成。枢纽平面布置见图1-1。枢纽为一等工程。主要建筑物为一级建筑物。

黄河小浪底水利枢纽工程
进水塔全景

大坝

拦河坝采用带内铺盖的斜心墙堆石坝,以垂直混凝土防渗墙为主要防渗幕,并利用黄河泥沙淤积形成天然铺盖,作为辅助防渗防线。左岸垭口设壤土心墙副坝一座。最大坝高160m,坝顶长1667m,坝体方量5185万m3。

泄洪、排沙

泄洪、排沙建筑物由3条直径14.5m的导流洞;3条由导流洞改建的三级孔板消能泄洪洞;3条明流泄洪洞;3条直径6.5m压力排沙洞;1条直径3.5m压力灌溉洞;1座正常溢洪道;1座非常溢洪道(尚未建设);10座进水塔;1个综合消力塘组成。

1、导流洞
截流后第一个汛期由3条直径14.5m导流洞承担导流任务。完成导流任务后改建为孔板消能泄洪洞。

2、 孔板消能泄洪洞
孔板消能泄洪洞是在压力洞内安装孔板环,使水流流经孔口时突然收缩,在孔口下游又突然扩散,形成强烈紊动的漩涡流,在水流内部产生强烈的剪切摩擦达到消能目的。
  
3条直径14.5m的导流洞改建成3条孔板泄洪洞后,每条孔板消能泄洪洞由进水塔、压力隧洞连接段(俗称龙抬头段)、三级孔板消能段、中间闸室、明流洞段和出口段组成。
  
孔板洞进水塔进口底板高程定为175.0m。因进口高程低,水流含沙量高,且粗沙比例大,为防止事故闸门孔口因流速高产生磨蚀,同时也控制闸门总水压力不致过大,进口采用双孔布置。塔内设检修门(2-4.5m?15.5m)和事故门(2-3.5m?12.0m)各一道。事故门后由14.1m?12.0m渐变为?12.5m,渐变段轴线长度:1号孔板洞为35.5m,2号和3号孔板洞为24.85m。压力连接洞径12.5m,以龙抬头方式将进口与设计平洞段内的第一级孔板上游面连接起来。

3、明流泄洪洞
1号明流泄洪洞布置在洞群南端, 3号明流洞布置在洞群北端,2号明流泄洪洞位于1号与3号明流泄洪洞之间。3条明流泄洪洞轴线与枢纽其他泄洪建筑物轴线平行,且呈直线布置。3条明流泄洪洞均由进口段、隧洞段、穿大坝压戗埋管段、泄槽段及出口挑流鼻坎组成。
  
3条明流泄洪洞进水塔均为深式有压短管进口,3条明流泄洪洞在库水位250.0m时,洞内流速控制在25m/s左右。下泄水流以挑流形式入综合消力塘消能。

4、 排沙洞
排沙洞在泄水建筑物中是运用机会最多的建筑物。主要承担排沙,电站进口排污,调节水库下泄流量,并同孔板洞一起保持进口的冲刷漏斗,达到保护其进口不被泥沙淤堵的目的。排沙洞进口高程最低,水流含沙量高。
排沙洞由进口塔架、压力洞、出口工作闸室、明渠或明流洞和挑流鼻坎组成,压力洞直径6.5m。
  
每条排沙洞进口与2条发电洞进口组合在一座塔架内,进口高程175.0m。为排放电站拦污栅清除的污物,在排沙洞事故门上游设6个3.5m?6.3m进水口与电站进口的拦污栅相对应,6个进口逐步汇合成2个3.7m?5.0m事故门孔,在事故门后合二为一,逐步渐变为?6.5m隧洞。

5、 灌溉洞
灌溉洞由进水塔、压力洞、工作门闸室组成。进水塔布置在塔群的最北端,根据引水流量要求,库水位230.0m能引灌溉流量30.0m3/s,同时考虑灌区总干渠的连接高程,进口高程为223.0m,采用压力洞,洞径3.5m。

6、 正常溢洪道
正常溢洪道位于垭口副坝南侧,布置在T型山梁上,由引渠控制闸、泄槽、挑流鼻坎组成,进口高程258.0m。进口选用有超泄能力的开敞式三孔洞,闸门尺寸11.5m?17.5m。在库水位275.0m时泄流量3744m3/s。

7、 非常溢洪道
非常溢洪道设在桐树岭以北的宣沟与南沟分水岭处,作为正常泄洪设施的事故备用泄洪建筑物,进口底板高程268.0m,宽100.0m。在非常溢洪道进口设心墙堆石坝挡水,当需要使用非常溢洪道泄洪时,采用爆破方式破坝。库水位275.0m时,下泄流量3000m3/s,经南沟入桥沟汇入黄河。非常溢洪道的修建时间根据小浪底水库运用的情况决定。

8、 综合消力塘
综合消力塘为混凝土衬护消力塘,接纳泄洪洞、排沙洞、正常溢洪道的下泄水流,消煞能量。消力塘后接二级消力池和护坦。为便于检修,也为适应单条或几条泄洪洞运用时塘内产生不对称流态,抑制回流和导流洞改建需要,在塘内布置2道纵隔墙,将消力塘、二级消力池分为3个可以单独运用的消力塘。消力塘塘底上游端高程为113.0m,下游端高程为110.0m,1号和2号塘底长140.0m,3号塘底长160.0m。二级消力池底长35.0m,二级消力池下游接护坦,长70~98m,护坦后设块石防冲槽,水流经护坦调整后入泄水渠与黄河衔接。为解决消力塘检修期混凝土底板的抗浮稳定问题,在消力塘的周边、塘底中部(垂直流向)的混凝土底板内部设有城门洞型的排水廊道(断面2.0m?3.0m),排水廊道纵、横向相互连通并通向设在消力塘南、北侧的集水井。

引水发电

1、 主厂房

黄河小浪底水利枢纽工程
地下发电厂房

主厂房为地下式,采取首部布置方式,并且尽可能地使厂房靠近进水口,以缩短压力引水道长度,在满足调节保证计算和机组稳定运行的情况下,不设上游调压塔。

厂房底板高程103.6m,顶拱高程为165.05m,上覆岩体厚度约为70~110m,厂房顶拱和边墙大部分位于岩性坚硬,块度大,整体稳定性较好的岩层中。

2、 主变室及尾闸室
主变室为地下式,位于主厂房下游,且平行于主厂房布置。

尾水闸布置在尾水管末端,闸门中心线与机组中心线距离为92.25m,闸门室与厂房平行布置。
(1)主厂房分为发电机层、母线层、水轮机层。机组安装高程129.0m,机组间距26.5m。内设6台水轮发电机,单机容量300MW。两台2500kN+2500Kncc 小车桥机放置在岩壁吊车梁上。厂房总长度251.5m,跨度26.2m,最大高度61.44m。
(2)主变室尺寸:长?宽?高=174.7m?14.4m?17.85m,布置有6台220kV的三相变压器,4台厂用变压器等。
(3)尾闸室尺寸:长?宽?高=175.8m?10.6m?20.65m,布置有一台2?2500kN的台车式启闭机,其轨道设置在岩石混凝土梁上。
(4)厂房三大洞室均采用喷锚做为永久支护。

3、 引水道系统
引水发电系统由进水塔、压力引水隧洞、高压钢管、地下厂房、尾水闸洞、明流尾水洞、尾水明渠和出口防淤闸组成。引水方式采用一洞一机单元式布置,尾水采用两台机组经尾水叉洞合一明流尾水洞布置。由于排沙排污需要,两条发电洞与一条排沙洞进口呈上下对应布置。发电洞进口高于排沙洞进口20m。

为满足初期发电要求,3号发电塔的第5号、6号发电洞进口高程定为190m;1号、2号发电塔的第1~4号发电洞进口高程为195m。
引水隧洞和压力钢管直径均为7.8m。
引水隧洞共计6条,长度约为109.3~200.9m,采用普通钢筋混凝土衬砌,衬砌厚为0.8m,混凝土标号C30。

4、 水轮机蜗壳和尾水管
  压力钢管末端通过渐变段与蜗壳进口连接,考虑到地下厂房温度变化小,压力钢管与蜗壳连接处不设置伸缩节。
尾水管采用窄高型,以适应地下厂房布置需要。每台机尾水管出口均设有尾水闸门,当机组较长时间停机时,可关闭尾水闸门,防止尾水管被泥沙淤淤堵。
尾水洞长度900?1000m,采用明流尾水隧洞。  

5、 尾水明渠和防淤闸
尾水为两机一洞(尾水洞)、一渠(尾水明渠)、2孔防淤闸,共3条明渠,6条防淤闸。

机电/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑


 水电站与电力系统的连接
小浪底电站的主要供电范围为河南省,小浪底电站的任务是在满足水库调水调沙要求的前提下进行发电调节,在河南省电网中主要承担调峰调频任务,在非汛期可担任一定的事故备用。

黄河小浪底水利枢纽工程
发电引水系统


电力主接线
电厂以220kV一级电压送出,出线6回,4回至洛北5000kV升压站,1回至豫北,1回备用,220kV侧为比母线分段,左段接2台机,2回出线,右段接4台机,4回出线。


主要机电设备
水轮机的额定水头112m,机组的额定容量300MW。为适应水头变幅大的特点,改善非汛期水轮机运行工况,在水头H≥117m时,水轮机加大出力运行,机组容量增大到324MW。


机组主要参数
水轮机形式为主轴混流式,额定水头:112.0m
额定流量子数:96.0m3/s
额定出力:306MW,
转轮定义直径:D1=6.188m,
额定转速:n =107.1r/min,
单位流量:Q1r=0.73m3/s,
单位转速:n1r=63.3r/min,
临界气蚀系数:?0=0.085,
装置气蚀系数:p=0.146(尾水位133.64m)。
  
发电机形式为立轴半伞式,额定容量300MW,
功率因数:0.9,
额定频率:50Hz,
相数:3,
额定转速:107.1r/min,
飞轮转动惯量:GD2=99000tm2;
电机冷却形式为双路径向无风扇端部回风通风方式;推力轴承瓦为9.9?1010kg.m2弹性金属塑料瓦;励磁方式为电源自并励静止励磁系统。 


主要电气设备
采购国外的电气设备有:

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开关站

电站计算机监控系统: 1套
18kV发电机断路器: 6台
220kV干式电缆: 7km
国内采购的电气设备有:
发电机主变压器、220kV户外配电装置、离相式母线等发电机电压设备、厂用电设备、继电保护和自动化装置机组辅助设备和全厂公用设备。


电站的控制设备和布局
电站采用计算机为基础的监控系统,即由电站控制中心及现场控制单元组成。
电站中央控制室设在地面副厂房内。机组现场控制单元布置于机房发电机层,开关站现场控制单元布置于地面副厂房继保室,全厂公用设备现场控制单元布置于地下主厂房。

移民安置/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

小浪底移民项目是小浪底水利枢纽工程的重要组成部分,包括施工区移民、库区移民和特殊专项工程三部分,移民人

黄河小浪底水利枢纽工程
移民工程项目

口20.14万,其中河南省15.94万人,山西省4.2万人,安置区涉及两省的的16个县(市、区)。概算总投资90.25亿元。
  
施工区涉及河南省孟津县和济源市的7个乡、19个行政村,征地总面积23.34km2 ,折合35067亩。施工区动迁年移民1.17万人,搬迁安置工作从1992年8月开始, 1994年4月通过水利部组织的施工区移民征地拆迁、清场验收。
  
小浪底水库正常蓄水位为275米,淹没、影响总面积277.8km2,涉及河南省的济源、孟津、新安、渑池、陕县,以及山西省的垣曲、夏县、平陆8个县(市),淹没耕地20.07万亩,园地、林地5.94万亩,淹没房窑743.17万m2,需搬迁174个行政村、12个乡(镇)政府、787家工矿企业,移民18.97万人;还淹没黄河索道桥2座,渡口72处,公路1022.4km,20KV输电线16公路,35KV变电站2座,35KV输电线49.6公里,10KV输电线867.7公里,通信线路777.6公里,广播线路893.4公里,文物古迹297处。

根据枢纽工程建设计划和水库蓄水要求,库区移民搬迁安置分三期进行。库区一期移民(EL180以下)包括1个乡政府、27个移民村,共4.61万人,全部在河南境内。该期移民从1994年开始搬迁,到1997年6月底安置完毕,1997年9月通过了水利部组织的库底清理验收,1998年元月国家计委委托水利部对移民安置工作进行了验收。库区二期移民(EL180-265)需搬迁10个乡镇政府、104个行政村,移民12.65万人,其中河南省8.91万人,山西省3.74万人。实施工作从1998年开始,2001年完成。库区三期移民(EL265-275)需搬迁1个乡镇政府、43个行政村,移民1.7万人,其中河南省1.22万人,山西省0.48万人。实施工作从2001年开始,2003年底完成。小浪底移民安置工作于2004年初通过了水利部会同河南、山西两省组织的竣工初步验收,质量评定为优良。

自然资源/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑


地质地貌
水库集水区处于峡谷地段,地势西北高东南低。南岸为崤山东北余支,地势陡峻;北岸有太行、王屋山脉。两岸地形

黄河小浪底水利枢纽工程
黄河小浪底水利枢纽工程

起伏较 大,西部、北部多1000米以上高峰,西阳河上游历山海拔2321m为区内最高峰。区域内大面积分布着第四系黄土,以及前震旦系的变质岩、安山岩、寒武系灰岩、砂页岩、红色砂、页岩和粘土岩。 


 气候 
库区属温带大陆性季风气候,年平均气温为12.4~14.3℃,昼夜温差大,元月平均气温最低,七月份气温最高;库区年平均降水量616mm,降水量年际变化较大,主要集中于夏秋两季,而冬季雨量稀少;年平均蒸发量为2072mm,全年以夏季蒸发量为最大,冬季蒸发量最小;年平均湿度在62%左右。 


水文水资源状况 
黄河由西向东穿过库区,水流湍急,流程130km,其间有较多的支流、支沟、毛沟汇入,较大支流计有18条,多数分布在库中区和库前区,如北岸的西阳河、逢石河、亳清河、沇西河和南岸的畛河、青河、北涧河等河流。 黄河三门峡至小浪底区间流域面积为5756km2,约占三门峡至花园口区间流域面积的14%。支流来水流量一般较少,且经常出现断流。汛期常有短时间暴雨洪水,一般每年出现3~4次。 


 矿产资源 
该区域深厚的沉积地层中发育了种类繁多的沉积、变质矿产资源,如煤、硫磺、铜、铝矾土、铁、黄铁矿、石英、白云岩、石灰石等。

 库区范围内的矿产资源主要有煤矿、硫磺矿、铜矿和铝土矿。煤矿在各县(市)的大部分地区均有分布,煤质优良,蕴藏丰富;铜矿主要分布在275m高程以上,垣曲县亳清河、板涧河上游,归属于中条山有色金属公司;硫磺矿主要分布于新安县境内的畛河、青河流域;铝土矿主要分布在新安、渑池、陕县等地,矿质优良,品位居全国之首,储量达0.62亿t,较大的企业为长城铝业公司洛阳铝矿。


土壤植被状况
区域属温带半湿润地带,广泛分布着暖湿带的地带性土壤,其土壤类型为棕壤和淋溶褐土,浅山丘陵主要分布着褐土类中的红粘土、立黄土、白面土。在山前的冲积平原下部和局部低洼地区分布着潮土。

库区植被覆盖率约为20%,地表植被密度不一,部分地表裸露。植被型有灌丛和草丛、阔叶林、针叶林,山区有小面积的天然林;植物有刺槐、榆、侧柏、荆条、酸枣等。

区域内农业生产历史悠久,自然环境受到人类活动较大的影响,由于放牧牛羊、烧柴、开垦耕地、常年干旱缺水等原因,库区植被不断遭受破坏,致使区域内水土流失严重。

社会经济/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

农业经济

小浪底水库淹没影响到河南、山西两省三市一地区的八个县(市),29个乡(镇),涉及人口16万人,淹没土地总面积为42万亩,其中耕地面积20万亩。该区域人口分布不均,东部大于西部,平均人口密度330人/km2,人均耕地约1.25亩。淹没区每年的农业总产值1.2亿元。 农作物夏粮以小麦为主,秋粮以玉米、谷子、红薯为主。农作物产量水田亩产超过1000斤,旱田亩产500~900斤,棉花亩产50~150斤。

工业经济

各县(市)的工矿企业只有少部分分布在小浪底区域内,1996年区域内六县(市)的工业总产值为5亿元,而其全部工业总产值为86.5亿元。从区域内的工业产值分布来看,垣曲县最大,占区域的46%;新安次之,占31.6%,其它县(市)较少,均小于8.0%。

环境监测/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

监测

小浪底的环境监测主要分三个部分,即库区、施工区、移民区,各部分监测项目、断面测点布设、监测频率各不相同。库区水质监测包括地面水监测14个断面,底质监测4个断面;施工区监测包括地表水干支流6个断面、生活用水37个测点、河流底质12个点、生活污水和生产废水17个监测点、大气测点、噪声12个测点;移民区包括生活饮用水28个测点和土壤28个采样点。根据实际情况,监测时断面测点数和监测项目有所调整。

污染源

小浪底库区多为山地丘陵和沿河滩地,工业发展水平较低,国有企业较少,大部分工矿企业集中在县城,规模较小且分布不均,绝大多数为乡村或个人兴办的小煤矿、小硫磺窑、小铁矿和小铝矿。区域内矿产资源丰富,质地较好,形成了以矿业为主的工业格局,共有企业110家。淹没区内工矿业相对发达的地区是新安县的仓头乡、西沃乡和垣曲县的古城乡。

区域内矿业企业较多,约占工矿企业总数的80%,其中以煤炭采选业为多,达70余家。此外还有炼焦业、电力工业、建材工业和铁冶炼业等。工业产值比重最大的行业为有色金属工业和煤炭采选业,合计占工业总产值的82%,其它依次为电力工业、炼焦业、铁矿采选业、铁冶炼业、建材工业和食品加工业。区内工矿业规模一般较小,产值超过一千万的企业仅15家。 煤炭采选业分布较普遍,较大的煤矿有五家,分别是新安煤矿、五一煤矿、黄沙坪煤矿、寺村二矿和观音堂煤矿。有色金属工业绝大部分分布于垣曲县,主要是中条山有色金属公司下属的各单位,包括三座铜矿和冶金厂、铜厂,以及位于畛河上游的中国长城铝业矿山公司洛阳铝矿。炼焦业主要分布在渑池、济源、垣曲和新安县。电力工业主要有中条山有色金属公司电厂和平陆电厂。铁矿采选业有逢石河上游的济源钢铁厂铁矿、渑池县南村乡黄河采运公司,前者规模较大,产值上千万。铁冶炼业均在山西境内,有平陆曹川铁厂和垣曲长直铁厂。食品加工业主要是酒厂、啤酒厂和副食品加工厂,均位于垣曲县亳清河流域。 

据调查,区域内固体废弃物,库区有煤矸石约70万t,硫磺尾矿及硫磺冶炼渣等固体废物1000万t以上。180m以下截流淹没区小硫磺矿7个,硫磺尾矿7万t;淹没民办小土硫磺冶炼窑510座,硫磺冶炼渣285万t。

旅游景点/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑


黄河八里胡同
从新安县大峪沟口至上游窨头山与北岸八角山峡谷止,8公里峡谷,河岸狭窄,水流湍急,沿河有滚锅碛(搅旋缸)、盘马碛、硬石窝、乱滩花、夫人躔等急流险滩,航运不便。大峪沟内有李闯王藏兵洞。北岸陶山山壁上有石人、石洞、摩崖石刻。莲花战山与北岸田山峡谷是最险要之处,谷内步行道路断绝。两岸峭壁十余米处有断断续续的古栈道,使你会想象纤夫拉纤时雄壮有力的号子声。莲花战山崖突入河边的山梁上,有古猿观涛石,村民戏称张公背张婆。窨头山临河石壁上有石佛笑波石,有上下两个独立石如将军守关。如乘船过此,真乃惊心动魄。从下游拴马抽水站至上游后教湾全长27公里大峡谷,悬崖峭壁,秀峰危岸,急流险滩,风光无限。


岱嵋寨山
位于新安县、渑池县交界处,主峰1346.4米。北、西、南三面陡峻,东面为山坡牧牛场。次峰为岱嵋娘娘梳妆台,台有南、北双台,台东、南、西三面皆悬崖峭壁,两台中有独木桥沟通,南台南下石崖如老虎口。梳妆台南面山顶有水池如镜。主峰东侧牧场上,建有岱嵋庙。用层石砌墙,仅有三间,庙内主奉岱嵋圣母神位,有残碑四块。不知创始于何年。庙西有1968年所建学校旧址,现已荒废。每年六月六日有庙会。登此山,由东北方向凤凰台处登山,台下有铁矿,现有开矿石路可上半山腰。山谷中有水溪,人称闯王杀人坎,风光秀美。主峰北山脚下有柏帝庙,庙内巨柏树围7.75米,树高29.5米,干分为五。有砖木瓦房20余间,曾为小学占用。有残碑二通,最早均为明万历年间重修。


荆紫山
距新安县北56公里,山势沿黄河南岸东西走向,西起新渑交界处之岱嵋山,东至莲花寨(战)山,绵延六七十公里。其主峰为荆紫山,海拔829米。山势陡峭挺拔,高下7.5公里,有盘道可以攀登。山多荆树,紫花漫山得名。古传其北麓产金,故又名金子山。《山海经》称敖岸山。山顶有玉皇阁,为八角亭式建筑,并有明正德五年《重建玉皇庙记》碑一通。其东侧下有真武堂遗址及残碑六通,系明代重修殿堂碑记。南山脚建有通仙观,俗称荆山庙,为宋元时所建。有殿宇数间及残碑五通。每年农历三月三日有庙会。登上山顶,放眼四望,可目穷千里,豫西、晋南,苍山如海,滚滚黄河如长龙巨蟒,由万山丛中狂奔而来,旋又盘谷穿峡翻腾而去,足使人胸怀豁明,豪情倍增。峰峦绝壁间岚霭蒸腾,孤峰独秀,晴岚围翠,列“荆紫生岚”为新安八景之一。


龙潭沟
位于新安县西北石井乡,距县城50公里左右。是黄河支流清河源头峡谷。有牛魔王洞、铁扇公主洞、玉女峰、红孩儿寺、古檀树、龙潭瀑布、青龙关、月牙潭、葫芦套、一线天、乱石滩、虎头崖、龙王洞、飞龙瀑布、刀劈峰、马蹄石、饮马槽等景观。山上多次生林,山花烂漫,野果飘香,山鸟鸣唱,烟岚飘渺。


黄鹿山
位于柏崖山西,南靠邙山,西、北、东三面临水库,湖光山色浑为一体。这里有三国曹魏与袁绍逐鹿中原的赤河滩古战场、曹营凹、谢家庄北魏石窟。


柏崖山
小浪底水库大坝南岸,主峰海拔480.2米。西峰上有微波塔,峰下有神树峰。小浪底专用公路从中穿过。东魏时建有柏崖城。唐玄宗开元廿一年(733年),度支裴卿在山下置柏崖仓,以方便陕洛间粮食、物资运输。

工程成就/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

小浪底工程在国家改革开放和经济体制由计划经济向市场经济转轨时期兴建,进行了广泛深入的国际合作和建设管理

黄河小浪底水利枢纽工程
移民新村

体制创新,引进、应用、创造了新的设计、施工技术,取得了巨大成就。技术上,较好地解决了垂直防渗与水平防渗相结合问题和进水口防淤堵问题;设计建造了世界上最大的孔板消能泄洪洞;设计建造了单薄山体下的地下洞室群;大量运用了新技术;实现了高强度机械化施工。管理上,成功地引进外资并进行国际竞争性招标;全面实践了“三制”建设管理模式;合同管理成效显著;移民安置做到了移得出、稳得住;工程建设计划全面完成,工期提前,投资节约;精神文明建设取得了丰硕成果;枢纽投运以后走上了良性发展的轨道。

小浪底工程建设取得的成就是党中央、国务院正确决策、水利部正确领导的结果,是河南、山西两省及有关地方政府和广大移民群众大力支持的结果,是全国水利界的专家学者关心支持的结果,是工程建设者拼搏奉献的结果。

小浪底水利枢纽的运行管理是一个严肃的科学课题,需要倍加重视。小浪底工程的建设者在运行管理过程中,以人与自然和谐共处和水利可持续发展观念为指导,深入研究水库运用规律,科学管理,合理调度,让小浪底水利枢纽这一举世瞩目的宏伟工程长久地为国民经济建设服务。

意义/黄河小浪底水利枢纽工程 编辑

小浪底工程,在初期运行期就发挥了巨大的综合效益,为保障黄河中下游人民生命财产安全、促进经济社会发展、保护生态与环境、维持黄河健康生命做出了重大贡献。小浪底工程,得到了党和国家以及社会各界的充分肯定。

小浪底工程,是治黄事业新的里程碑,是绿色、环保、生态、民生工程,是我国改革开放的精品力作,是党中央、国务院新时期治水方针和水利部党组治水思路的成功实践。竣工后的小浪底工程,必将为黄河安澜和河流健康、我国社会经济发展以及和谐社会建设,发挥出更加突出的重要作用。