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工程概況

小浪底水利樞紐位于三門峽水利樞紐下游130公里、河南省洛陽市以北 40公里的黃河干流上，控制流域面積69.4萬平方公里，占黃河流域面積的92.3%。壩址所在地南岸為孟津縣小浪底村，北岸為濟源市蓼塢村，是黃河中游最后一段峽谷的出口。

小浪底水利樞紐壩頂高程281m，正常高水位275m，庫容126.5億m3，淤沙庫容75.5億m3，調(diào)水調(diào)沙庫容10.5億立方米，長期有效庫容51億m3，千年一遇設(shè)計洪水蓄洪量38.2億m3，萬年一遇校核洪水蓄洪量40.5億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17000億m3/s，正常死水位泄量略大于8000m3/s。小浪底水庫正常蓄水位時淹沒影響面積277.8km2，施工區(qū)占地23.33km2，共涉及河南、山西兩省的濟源、孟津、新安、澠池、陜縣、平陸、夏縣、垣曲8縣（市）33個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，動遷年移民20萬人。 1991年9月，小浪底水利樞紐工程前期工程開工。2009年4月，全部工程通過竣工驗收，是國家“八五”重點建設(shè)項目。

工程全部竣工后，水庫面積達272.3平方公里，控制流域面積69.42萬平方公里；總裝機容量為180萬千瓦，年平均發(fā)電量為51億千瓦時；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%，可滯攔泥沙78億噸，相當(dāng)于20年下游河床不淤積抬高。

1994年9月主體工程開工，1997年10月28日實現(xiàn)大河截流，1999年底第一臺機組發(fā)電，2001年12月31日全部竣工，總工期11年，壩址控制流域面積69.42萬平方公里，占黃河流域面積的92.3%。水庫總庫容126.5億立方米，長期有效庫容51億立方米。工程以防洪、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。

小浪底工程由攔河大壩、泄洪建筑物和引水發(fā)電系統(tǒng)組成。小浪底工程攔河大壩采用斜心墻堆石壩，設(shè)計最大壩高154米，壩頂長度為1667米，壩頂寬度15米，壩底最大寬度864米。壩體啟、填筑量5l.85萬立方米、基礎(chǔ)混凝土防滲墻厚l.2米、深80米。其填筑量和混凝土防滲墻均為國內(nèi)之最。壩頂高程281米，水庫正常蓄水位275米，庫水面積272平方公里，總庫容126.5億立方米。水庫呈東西帶狀，長約130公里，上段較窄，下段較寬，平均寬度2公里，屬峽谷河道型水庫。壩址處多年平均流量1327立方米/秒，輸沙量16億噸，該壩建成后可控制全河流域面積的92.3%。

由于地形、地質(zhì)條件的限制和進水口防淤堵等運用要求、泄洪、排沙、引水發(fā)電建筑物均布置在左岸，形成進水口、洞室群、出水口消力塘集中布置的特點。在面積約1k㎡的單薄山體中集中布置了各類洞室100多條。9條泄洪排水洞、6條引水發(fā)電洞和1條灌溉洞的進水口組合成一字形排列的10座進水塔，其上游面在同一豎直面內(nèi)，前緣總寬276.4m，最大高度113m。各洞進口錯開布置，形成高水泄洪排污，低水泄洪排沙、中間引水發(fā)電的總體布局，可防止進水口淤堵、降低洞內(nèi)流速、減輕流道磨蝕、提高閘門運用的可靠性。其中6條引水發(fā)電洞和3條排沙洞進口共組成3座發(fā)電進水塔，每座塔布置兩條發(fā)電洞進口，其下部中間為一條排水洞進口，高差15—20m，可使粗沙經(jīng)排沙洞下泄，減少對水輪機的磨蝕。9條泄洪排沙洞由3條導(dǎo)流隧洞改建的3條孔板洞、3條明流洞、3條排沙洞組成，與1條溢洪道在平面上平行布置，其出口處設(shè)總寬356米、總長210米、最大深度28米的2級消力塘，對以上10股水流集中消能，經(jīng)泄水渠與下游黃河連接。進水塔和消力塘開挖形成的進出口高邊坡最高達120米。為保證高邊坡穩(wěn)定，采用了減載、排水及1100多根預(yù)應(yīng)力錨索支護、豎直抗滑樁加固的綜合治理措施，取得了良好的效果。

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30萬千瓦混流式水輪發(fā)電機組，總裝機容量180萬千瓦，多年平均年發(fā)電量45.99億千瓦.時/58.51億千瓦.時（前10年/后10年）。

小浪底水利樞紐主體工程建設(shè)采用國際招標(biāo)，以意大利英波吉羅公司為責(zé)任方的黃河承包商中大壩標(biāo)，以德國旭普林公司為責(zé)任方的中德意聯(lián)營體中進水口泄洪洞和溢洪道群標(biāo)，以法國杜美茲公司為責(zé)任方的小浪底聯(lián)營體中發(fā)電系統(tǒng)標(biāo)。1994年7月16日合同簽字儀式在北京舉行。

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，運用要求嚴格，被中外水利專家稱為世界上最復(fù)雜的水利工程之一。

大壩設(shè)計

小浪底水利樞紐主壩為壤土斜心墻土石壩，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。大壩的設(shè)計有以下幾個特點：

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。

工程任務(wù)

減淤

小浪底水利樞紐采用“人工擾沙”方式，即借助河水已有的勢能，輔以人工擾動河床土質(zhì)，促進河床泥沙啟動，實現(xiàn)河床下切、輸沙入海。簡單地說，就是通過攪動讓河底淤沙上浮，使其與自然水流一起下泄，從而達到清淤輸沙的目的。第三次調(diào)水調(diào)沙試驗共設(shè)3個擾沙點，分別位于小浪底庫尾、河南范縣李橋河段、山東梁山縣小路口河段。以上方法，可使黃河下游河床20年內(nèi)不淤積抬高。非汛期下泄清水挾沙入海以及人造峰沖淤，對下游河床有進一步減淤作用。

發(fā)電

小浪底水利樞紐裝機6臺，每臺30萬kw，總裝機容量180萬kw，額定水頭112m，是河南電網(wǎng)理想的調(diào)峰電站。電廠以220kV一級電壓送出，出線6回，4回至洛北5000kV升壓站，1回至豫北，1回備用，220kV側(cè)為比母線分段，左段接2臺機，2回出線，右段接4臺機，4回出線。

防洪防凌

水文氣象資料分析表明，黃河可能出現(xiàn)55000m3/s的特大洪水，即使經(jīng)過三門峽、陸渾、故縣等水庫攔蓄后，花園口站的洪峰流量仍將達到42000m3/s。黃河下游防洪工程的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)僅為22000m3/s（花園口站），不到百年一遇。三門峽水庫對控制凌汛期流量起到了一定的作用，但由于可利用庫容過小，防凌效果有限。

小浪底水利樞紐與已建的三門峽、陸渾、故縣水庫聯(lián)合運用，并利用東平湖分洪，可使黃河下游防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到千年一遇。千年一遇以下洪水不再使用北金堤滯洪區(qū)，減輕常遇洪水的防洪負擔(dān)。與三門峽水庫聯(lián)合運用，共同調(diào)蓄凌汛期水量，可基本解除黃河下游凌汛威脅。

供水灌溉

黃河下游控制灌溉面積約4000萬畝，每年平均實灌面積1760萬畝，年引水量80~100億m3，由于黃河來水豐枯不勻，又缺乏足夠的水量調(diào)節(jié)能力，灌溉用水保證率僅32%。二十世紀(jì)七十年代以來，沿河工農(nóng)業(yè)迅猛發(fā)展，城市供水需求急劇增長。自1987年之后，山東利津至入?？诤佣螏缀趺磕陻嗔?，水資源供需矛盾十分突出。小浪底水利樞紐可減少下游斷流的機率，平均每年可增加20億m3的調(diào)節(jié)水量，滿足下游灌溉與城市用水，提高灌溉保證率。

工程建設(shè)

小浪底水利樞紐工程1991年9月12日開始進行前期準(zhǔn)備工程施工，1994年9月1日主體工程正式開工，1997年10月28日截流，2000年初第一臺機組投產(chǎn)發(fā)電，2001年底主體工程全部完工。取得了工期提前，投資節(jié)約，質(zhì)量優(yōu)量的好成績。工程建設(shè)可以劃分為準(zhǔn)備工程施工、國際招標(biāo)、主體工程施工、尾工四個階段。

準(zhǔn)備工程施工

小浪底工程前期準(zhǔn)備工程包括外線公路工程、內(nèi)線公路工程、黃河公路橋工程、留莊鐵路轉(zhuǎn)運站、施工供電工程、施工供水工程、通訊工程、砂石骨料試開采、臨時房屋工程、導(dǎo)流洞施工支洞工程、施工區(qū)移民安置工程。

樞紐施工采用分期導(dǎo)流，一期導(dǎo)流圍右岸施工，原河床過流；二期上、下游圍堰擋水，主河槽施工，同時進行左岸導(dǎo)流洞和其他建筑物施工。在截流時主體土建工程已完成土石方開挖85%，土石方填筑總量的32%，混凝土和鋼筋混凝土總量48%。截流后，隨大壩升高和泄洪排沙建筑物逐步建成，泄洪能力逐漸加強，各年度汛標(biāo)準(zhǔn)逐步提高。

樞紐主體工程量（含前期準(zhǔn)備工程）：土石方開挖6027萬立方米，土石方填筑5574萬立方米，混凝土及鋼筋混凝土354萬立方米，金屬結(jié)構(gòu)安裝3.26萬噸，機電設(shè)備安裝3.09萬噸。工程總投資347.46億元，其中水庫淹沒處理和移民費用86.75億元。水庫淹沒耕地1.4萬hm，移民安置人口18.97萬人。

施工道路建設(shè)

為了減少截流前占直線工期的施工項目的壓力，節(jié)約外資，在進行準(zhǔn)備工程施工的同時，進行了右岸主壩防滲墻、導(dǎo)流洞、上中導(dǎo)洞、進水口開挖、出水口開挖等主體工程項目施工。

施工專用黃河公路大橋

準(zhǔn)備工程施工從1991年9月12日起至1994年4月18日水利部對前期準(zhǔn)備工程進行驗收為止，歷時2年7個月，完成了所有水、電、路、通訊、營地、鐵路轉(zhuǎn)運站等準(zhǔn)備工作，完成了施工區(qū)移民安置及庫區(qū)移民安置試點工作，完成了招標(biāo)文件中承諾的右岸主壩防滲墻、導(dǎo)流洞施工支洞、上中導(dǎo)洞、進水口開挖、出水口開挖等主體工程項目應(yīng)實現(xiàn)的形象。國際承包商進場時稱贊，小浪底工程是他們所見到的最好進場條件。準(zhǔn)備工程施工期間，基本確立了小浪底工程建設(shè)各方之間的關(guān)系，尤其是建設(shè)單位和設(shè)計單位之間的關(guān)系，即：小浪底建管局代表國家管理小浪底工程，對進度、質(zhì)量、安全、投資全面負責(zé)；小浪底建管局和設(shè)計院是甲乙方合同關(guān)系，設(shè)計院在設(shè)計質(zhì)量上對小浪底建管局負責(zé)，小浪底建管局對工程質(zhì)量負責(zé)。這在當(dāng)時是基建體制改革的重要舉措，為小浪底工程實行業(yè)主負責(zé)制打下了基礎(chǔ)。

準(zhǔn)備工程施工期間，組建了工程監(jiān)理單位，比照FIDIC條件的要求開展工作，為主體工程開工后全面進行工程監(jiān)理積累了經(jīng)驗。

前期準(zhǔn)備工程的組織緊扣主體工程進行國際招標(biāo)的要求展開，時間安排以滿足利用世行貸款的時間要求為前提；施工項目安排力爭多揭示地質(zhì)條件，提前進行關(guān)鍵線路上的主體工程項目施工，減輕直線工期壓力；將人力分成施工和招標(biāo)兩部分，兩項工作并行不悖；管理工作比照FIDIC合同條件要求進行。上述一系列工作為主體工程建設(shè)順利實施打下了良好的基礎(chǔ)。

生態(tài)效益

黃河作為中華民族的母親河，以占全國河川徑流2%的有限水資源，擔(dān)負著全國12%的人口、17%的耕地和沿黃50多座大中型城市的供水任務(wù)。自上世紀(jì)90年代以來，黃河飽受斷流之痛、淤積之痛。

隨著黃河陷入“生存險境”，中國的治黃理念由“控制洪水”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬S持河流健康生命”，小浪底工程的投入使用，成為這一“生態(tài)治黃”理念得以實現(xiàn)的關(guān)鍵所在。

坐落在晉陜峽谷出口處的小浪底水庫，就像一個大“水盆”，既可以攔蓄上游洪水，使黃河下游防洪標(biāo)準(zhǔn)由60年一遇提高到千年一遇，又可以利用水庫蓄水人工制造洪峰，減輕水庫淤積，沖刷下游河道。

2003年，黃河發(fā)生歷史罕見的秋汛，黃河防總啟用小浪底水庫攔蓄十多場洪水，避免了黃河下游出現(xiàn)大面積漫灘災(zāi)害，同時，使近百億立方米的洪水變成水資源存入水庫。

小浪底水利樞紐投入運營以來，黃河連續(xù)13年不斷流，先后完成7次引黃濟津、12次引黃濟青、5次引黃濟淀等跨流域應(yīng)急調(diào)水任務(wù)；還實現(xiàn)了黃河下游連續(xù)13年安全度汛，基本解除了黃河下游凌汛威脅；有效改善了小浪底庫區(qū)和下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

移民安置

小浪底工程庫區(qū)移民分三期進行。第一期為180米高程以下及受影響的4.6萬移民。從1995年開始到1997年6月底完成。第二期為180-265米高程區(qū)間及受影響的12.6萬移民，從1997年開始到2000年結(jié)束。第三期為265-275米高程區(qū)間及受影響的1.7萬移民，從2000年開始到2003年完成。一期移民于1997年6月底按計劃完成，為按期截流創(chuàng)造了條件。截流后以及1998年移民安置進度有所拖后，1999年1月5日，水利部、河南省政府、山西省政府在北京召開部省聯(lián)席會議，布置移民安置工作，解決有關(guān)問題。6月30日，215米高程以下移民按計劃搬離庫區(qū)，移民人數(shù)4.5萬人，為下閘蓄水創(chuàng)造了條件。2001年底前265米高程以下移民搬遷完畢，使得小浪底工程能夠正常發(fā)揮攔洪效益。

社會經(jīng)濟

農(nóng)業(yè)

小浪底水庫淹沒影響到河南、山西兩省三市一地區(qū)的八個縣（市），29個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），涉及人口16萬人，淹沒土地總面積為42萬畝，其中耕地面積20萬畝。該區(qū)域人口分布不均，東部大于西部，平均人口密度330人/平方公里，人均耕地約1.25畝。淹沒區(qū)每年的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值1.2億元。 農(nóng)作物夏糧以小麥為主，秋糧以玉米、谷子、紅薯為主。農(nóng)作物產(chǎn)量水田畝產(chǎn)超過1000斤，旱田畝產(chǎn)500～900斤，棉花畝產(chǎn)50～150斤。

工業(yè)

各縣（市）的工礦企業(yè)只有少部分分布在小浪底區(qū)域內(nèi)，1996年區(qū)域內(nèi)六縣（市）的工業(yè)總產(chǎn)值為5億元，而其全部工業(yè)總產(chǎn)值為86.5億元。從區(qū)域內(nèi)的工業(yè)產(chǎn)值分布來看，垣曲縣最大，占區(qū)域的46%；新安次之，占31.6%，其它縣（市）較少，均小于8.0%。

布設(shè)情況

小浪底的環(huán)境監(jiān)測主要分三個部分，即庫區(qū)、施工區(qū)、移民區(qū)，各部分監(jiān)測項目、斷面測點布設(shè)、監(jiān)測頻率各不相同。庫區(qū)水質(zhì)監(jiān)測包括地面水監(jiān)測14個斷面，底質(zhì)監(jiān)測4個斷面；施工區(qū)監(jiān)測包括地表水干支流6個斷面、生活用水37個測點、河流底質(zhì)12個點、生活污水和生產(chǎn)廢水17個監(jiān)測點、大氣測點、噪聲12個測點；移民區(qū)包括生活飲用水28個測點和土壤28個采樣點。根據(jù)實際情況，監(jiān)測時斷面測點數(shù)和監(jiān)測項目有所調(diào)整。

地位作用

小浪底工程是三門峽以下唯一能夠取得較大庫容的控制性工程，處在控制黃河下游水沙的關(guān)鍵部位，也是唯一能夠擔(dān)負下游防洪、防凌、兼顧工農(nóng)業(yè)供水、發(fā)電的綜合水利樞紐，具有優(yōu)越的自然條件和重要的戰(zhàn)略地位。

三門峽工程的負面影響，其主要表現(xiàn)在；大壩抬高水位后降低了流速，加速上游淤積，從而加劇了上游渭河地區(qū)的水災(zāi)。小浪底工程的設(shè)計則充分汲取三門峽工程的經(jīng)驗教訓(xùn)。三門峽工程在泥沙問題上的最大教訓(xùn)是對上游水土保持攔沙作用的估計，以及水庫的作用過分樂觀，而預(yù)計的入庫泥沙量偏低。三門峽工程的第二個教訓(xùn)，就是在泥沙比率高的河流建了水庫之后，不能采用高水位的蓄水運行方式，而應(yīng)該采用“蓄清排渾”的方式，在汛期低水位時，建筑物要有足夠的泄洪排沙能力。小浪底水庫區(qū)為峽谷河段，有利于保持較大的長期有效庫容，可以長期發(fā)揮調(diào)水調(diào)沙、興利除害的效益，防洪運用比較可靠，不僅可以攔蓄特大洪水，還可以根據(jù)下游防洪需要適當(dāng)控制中小型洪水。這是其它工程措施所不能比擬的。

小浪底水庫攔調(diào)泥沙，能夠減緩黃河下游河道淤積，還可以通過人造洪峰、調(diào)水調(diào)沙等運用方式，長期發(fā)揮較大的減淤作用，與其它減淤措施相比，在減淤效果、減淤單位投資、影響人口等方面，小浪底工程都明顯比三門峽水利工程優(yōu)勝。

小浪底水利樞紐在保證下游防洪、滿足下游減淤的前提下，還可以調(diào)節(jié)徑流，為下游工農(nóng)業(yè)用水增加可利用的水源，發(fā)電調(diào)峰可以改善電力系統(tǒng)的運行條件。綜合各方面因素，小浪底水利樞紐是黃河下游防洪減淤工程中最佳方案。