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黄河水利工程-万家寨水利枢纽

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黄河文化

在中国历史上,黄河及沿岸流域给人类文明带来了巨大的影响,是中华民族最主要的发源地,中国人称其为"母亲河"。

黄河水利工程-万家寨水利枢纽

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万家寨水利枢纽位于黄河北干流托克托至龙口峡谷河段,左岸隶属山西省偏关县,右岸隶属内蒙古自治区准格尔旗。控制流域面积39.5万平方公里,总容量8.96亿立方米,调节库容4.45亿立方米。每年向内蒙古和山西供水14亿立方米。电站装机108万千瓦,年发电27.5亿度。 工程于1993年立项,1994年底主体工程开工,1995年12月截流,1998年10月1日蓄水,1998年11月28日首台机组发电,2000年全部机组发电。万家寨水利枢纽是一座以供水、发电为主,兼有防洪、防凌等效益的大型水利枢纽。

折叠编辑本段地质简介

坝址基岩为寒武系灰岩,薄层泥灰岩、页岩、白云岩、白云质灰岩。岩层产状平缓,走向NE,倾向NW,倾角2°~3°。坝基大部分岩体饱和抗压强度为88.4MPa~176.9MPa,相对软弱的泥灰岩、页岩在新鲜状况下的饱和抗压强度平均值大于80MPa。在河床坝基部位发育有10条层间剪切带,埋深浅、倾角平缓、抗剪强度偏低。

工程施工

枢纽主要建筑物有混凝土重力坝、引黄取水口、坝后式厂房、开关站等。枢纽主要水工建筑物设计洪水标准为1000年一遇洪水,洪峰流量16500m3/s;校核洪水标准为10000年一遇洪水,洪峰流量21200m3/s。平均年输沙量1.49亿t。最大坝高105m,坝顶长443m。泄洪排沙建筑物布置在河床左侧,最大泄洪能力21100m3/s,其中:底孔8个,孔口尺寸4m×6m,孔口底坎高程915m,单孔最大泄量719m3/s;中孔4个,孔口尺寸4m×8m,孔口底坎茼程946m,单孔最大泄量675m3/s;表孔1个,孔口净宽14m,堰顶高程970m,最大泄量864m3/s。泄洪排沙建筑物均采用挑流消能。引黄取水口2个,布置在左岸挡水坝段,孔口尺寸4m×4m,底坎高程948m,单孔最大引水流量24m3/s。电站进水口6个,进口底坎高程932m,引水压力钢管直径7.5m,采用坝面浅埋式布置。电站坝段排沙钢管5个,进口底坎高程912m,驼峰底坎高程917m,排沙钢管直径2.7m,库水位952m时,单孔泄量57m3/s。坝后式厂房装有6台单机容量为180MW混流式水轮发电机组,开关站位于厂坝之间,采用户内封闭式组合电器,输电电压为220kV,向山西、内蒙古侧各出线3回。

工程投资

施工采用分期导流,一期先围左岸,右岸缩窄河床导流;二期围右岸,左岸5孔9.5m×9m导流底孔及坝体预留缺口 (宽38m)导流。主体工程量:土石方开挖132万m3,混凝土浇筑178.85万m3,金属结构安装1.38万t,钢筋钢材4.02万t。工程概算静态投资42.99亿元,总投资60.58亿元。

工程意义

黄河北干流地区是中国严重缺水地区之一,年平均降水量不足500毫米,仅晋蒙地区缺水量就达30亿立方米,人畜饮水非常困难,党中央,国务院领导对该地区水资源紧张状况非常关心,于1992年批准修建万家寨水利枢纽工程,解决晋蒙地区人们的工农业及生活用水问题,1994年主体工程开工,1995年实现截流,1999-2000年并网发电,每年向晋,蒙两省(区)供水14亿立方米。这对解决两省和周边地区水资源短缺,优化华北电网能源结构,都具有十分重要的战略意义。这里离老牛湾不远,黄河老牛湾的水质清澈就是水库修建的缘故。

工程验收

万家寨水利枢纽主体工程共分Ⅲ个标段:第Ⅰ标为大坝工程,主要包括混凝土重力坝、泄水建筑物、引黄取水建筑物和GIS开关站等;第Ⅱ标为厂房工程,主要包括厂房土建、水轮机设备安装、电气一次设备安装和电气二次设备安装;第Ⅲ标为机电设备和金属结构采购标。第Ⅰ标、第Ⅱ标均在施工现场完成施工和安装,并由建设单位和监理单位组织完成验收;第Ⅲ标是在生产和设备制造厂家完成生产和制造,由建设单位和监造单位组织完成验收;各个阶段验收中的重要阶段由公司组织,水利部主持现场验收。截至2001年年底,主体工程均按设计要求完成,并通过各个相应阶段的验收,部分尾工消缺项目已作了进度和费用安排。

移民安置

万家寨水利枢纽工程施工区征地6583亩,其中耕地2915亩,已在1997年前完成。库区淹没影响涉及内蒙古自治区清水河县、准格尔旗和山西省偏关县3个县(旗)10个乡(镇)70个自然村,库区征地18414亩,淹没农村人口3698人、各类房窑12.38万m2、大型专项7个。库区移民安置从1994年开始,1998年全部结束,已按国家有关规定办理土地征用手续。施工区生产安置500人,库区生产安置5094人,实施后施工区和库区移民对生产生活安置的满意率均在90%以上。7个专项设施迁建处理,于1997年开工,2000年全部完成迁建,恢复了原有功能。库底清理工作在1998年9月通过了验收。

运行情况

(一)水库蓄水情况

1998年10月1日水库下闸蓄水,1998年11月28日发电,运行初期水库水位基本维持960m左右,1999年、2000年水库基本维持在966m以下较低水位运行,最高水位970.45m;2001年水库运行水位多控制在960.0~970.0m之间,最高水位975.77m;2002年凌汛开河以来,水库水位在970.0m以上维持了96天,在975m以上维持65天,最高蓄至978.75m,超过正常高水位977.0m。

(二)水工建筑物运行情况

在高水位长时间运行期间,观测系统加密测次,取得了大量观测数据。通过已有观测资料分析,大坝变形符合一般规律,坝顶最大水平位移为16.99mm,坝顶最大垂直位移为12.02mm,坝基最大垂直位移7.32mm。坝基、坝体渗漏无异常,坝基扬压力小于设计采用值。2002年5月库水位976m时,测得坝体、坝基渗漏水量为3.98~4.02L/s,其中坝体3.06~3.08L/s,坝基0.92~0.94L/s。

水利部大坝安全管理中心咨询评价认为:大坝变形观测项目测值规律性较好,精度基本满足规范要求,实测大坝位移均属正常;坝体、坝基及绕坝渗漏量观测资料规律性较好,渗漏量较小,能基本反映坝体及坝基渗漏情况;坝体混凝土、基岩温度变化规律正常,纵横缝的开合度基本稳定,缝面结合较好;坝体与基岩测缝计和岩体变位计测值为正值或较小负值,坝体与基岩结合较好;坝基层间剪切带,扬压力低,变幅小,周边缝没有张开。以上表明,大坝设计、施工质量较好,防渗处理效果较好,大坝内部结构运行正常,抗剪硐施工质量、施工控制及处理效果较好。

经济指标

水库最高蓄水位:980.0m

正常蓄水位:977.0m

设计洪水位(p=0.1%)974.99m

设计洪峰流量:16500 m3/s

调节削峰:52.8%

校核洪水位(p=0.01%)979.10m

校核洪峰流量:21200 m3/s

调节削峰:61.2%

总库容:8.96亿m3

有效库容:4.45亿m3

最高蓄水位时水库水面面积:28.11km2

最高水位回水长度:72.34km

总装机容量:1080Mw

保证出力:185Mw

多年平均发电量:27.5亿kw·h

多年平均含沙量:6.6kg/ m3

多年平均输沙量:1.49亿t

最大引用流量:48 m3/s

年供水总量:14亿m3