两次工程改建
三门峡水利枢纽工程建成后,经过1965年和1969年两次改建,开始发挥综合效益。
三门峡水库于1960年9月蓄水运用后,水库碧波荡漾,黄河下游也开始出现河槽下切、泥沙冲刷的好势头。但由于原规划设计对水库泥沙淤积问题估计不足,蓄水运用一年后,水库发生严重淤积,有91%的泥沙淤在库里。至1962年3月,330米高程以下库容由原59.3亿立方米减至43.6亿立方米。库区淤积“翘尾巴”上延,潼关站1000立方米每秒的水位抬高4.31米,渭河口出现“拦门沙”,致使渭河下游过洪能力降低,两岸地下水位抬高,农田淹没、浸没、盐碱化面积增大,严重影响农业生产和群众生活。
为了减缓水库淤积和渭河洪涝灾害,1962年2月,水电部在郑州召开会议决定,三门峡水库的运用方式由“蓄水拦沙”改为“滞洪排沙”,汛期闸门全开敞泄,这样库区淤积有所减缓。但由于泄水孔位置较高,入库泥沙仍有60%淤在库内,潼关河床高程并未降低。1964年丰水丰沙,问题更为突出,330米水位的库容,仅剩22.1亿立方米,渭河下游的淤积继续发展。水库汛期淤积的泥沙汛后冲刷出库,形成小水带大沙,下泄的泥沙淤到下游河道主河槽内,使下游河道进一步恶化。1964年12月6日至8日,周恩来总理亲自主持治黄会议,最后决定:在三门峡枢纽左岸增建两条泄流排沙隧洞,改建电站坝5至8号四条发电引水钢管为泄流排沙管道(以下简称“两洞四管”),以加大枢纽的泄流排沙能力。
1965年1月,“两洞四管”工程经国家计委和水电部批准,由北京勘测设计院设计,黄河三门峡工程局承担施工任务。三门峡工程局贯彻周恩来总理“立即动手、迅速建成运用”的指示和水电部提出的“要作为一项紧急任务,雷厉风行地搞”的要求,于1965年1月开始施工。北京勘测设计院组成勘测设计队伍,常驻工地,现场设计,与施工密切配合。在三门峡工程“两洞四管”施工中,建设者们克服力量薄弱和水库防洪防凌运用时给现场施工带来的困难,解决了滑坡、水下清淤、水下混凝土施工及在悬崖峭壁下作业等难题,使改建工作顺利进行。“四管”工程于1966年5月完工,同年7月29日首次启门过水,工期仅一年半,较设计提前一年。“两洞”也于1967年8月和1968年8月投入运用。
三门峡水利枢纽工程第一次改建完成后,泄流能力增大一倍,对减少库区淤积起了一定作用,但仍有20%的泥沙淤在库内。至1968年10月,全库累计淤积泥沙约52.7亿立方米,关中平原的工农业生产仍受严重威胁。根据周恩来总理批示,1969年6月13日,由河南省委主持,在三门峡市召开了晋、陕、豫、鲁四省和水电部领导人参加的会议。会议研究确定的改建原则是:在确保西安、确保下游的前提下,合理防洪、排沙放淤、径流发电。第二次改建的方案是:挖开1至8号施工导流底孔;改建电站坝1至5号机组的进水口,将进水口高程由原建的300米降至287米;安装5台轴流转桨式水轮发电机组,总装机容量为25万千瓦。
溢流坝改建。?溢流坝底部有原施工导流底孔12个,进水口底槛高程280米,孔口宽3米,高8米。建坝后底孔已回填混凝土封堵。三门峡工程二次改建的关键是打开1至8号施工导流底孔。1至3号底孔于1970年4月挖通。然后进行底孔提门,这是一项极为关键和艰巨的工作。1至3号底孔进水闸门重达32.5吨,沉放已十年,闸门前的泥沙淤积最厚处达17米。在1号底孔提门时,用两台提升机和四台千斤顶上提,闸门仍纹丝不动。关键时刻,工人们大胆提出:到闸门下面去,用千斤顶往上顶。这样要冒很大的生命危险,但工人们个个摩拳擦掌,踊跃报名。由9人组成的突击队很快下到底孔,用三台千斤顶分别在闸门三个部位往上顶。闸门终于缓缓上升,水夹着泥沙冲进洞口,很快淹至工人腰部,他们仍然坚持着。当闸门提到9厘米高时,水流迅猛而来,将两台千斤顶冲走,工人们才撤出。历时三天,1号底孔进水闸门终于提起。随后又依次提起2、3号底孔进水闸门。1971年1月,完成4至8号底孔混凝土开挖,进水闸门至10月全部提起。8个底孔投入运用后,315米库水位总泄量达9460立方米每秒。从1970年至1973年水库敞泄排沙,潼关以下冲刷泥沙出库3.95亿立方米。330米高程以下的库容逐步恢复到32.6亿立方米。
电站坝体钢管道改建包括1至5号机组引水钢管的老进水口堵头混凝土浇筑、新进水口开挖、新引水管道的安装、管道周围混凝土回填、顶部回填灌浆、工作闸门井的改建和新工作闸门及启闭机的安装等。1至5号机组引水钢管老进水口堵头混凝土浇筑于1969年12月完成。1至5号机组新进水钢管道的开挖,于1970年1月下旬开工,10月底基本完成。新管道底板高程下降至287米,沿中心线的开挖长度为49米。是年冬,挖开5条改建的新钢管道的进水口,并浇筑了进水口的拦污栅基础混凝土、拦污栅墩和进水口到拦修门的水下部分混凝土。继而安装新建引水压力钢管,开设第一台机组蜗壳排沙叉管;改制新的工作闸门;在电站坝体1至5号机组的进水口底板上,每一机组段建拦污栅墩3个、边墩2个;在栅墩顶部设清污工作平台;在第二道拦污栅槽后安装预制的混凝土排污槽;安装清污设施;在4号机组段布置和埋设观测仪器。
机组安装是在原有建筑物和已装部分设备的情况下改建的。1973年第一台机组安装时,水电部第十一工程局(原三门峡工程局)职工迫切盼望早日装机发电。施工人员发扬苦干巧干精神,大搞技术革新,打破传统的施工方法,并克服了技术力量不足和技术要求高的困难,从座环安装到并网发电总共只用了97天,于1973年12月26日并网发电。其余4台机组也相继于1975年至1979年并网发电。
三门峡水利枢纽经第二次改建后,1973年水库开始按“蓄清排浑”(汛期排沙,汛后蓄水)的方式运用。由于枢纽对水沙的调节,避免了小水排大沙,提高了下游水流的输沙能力,加大了河道排沙入海的比例。自1974年起黄河下游河道的泥沙淤积量较三门峡建库前有较大幅度的减少,每年可使下游河道少淤6000万吨左右。水库335米高程以下可长期保持防洪库容约60亿立方米,三门峡水利枢纽开始发挥防洪、防凌、灌溉、发电和供水的综合效益。1974年12月19日,新华社发表了题为《毛主席“独立自主、自力更生”方针的重大胜利——三门峡水利枢纽工程改建获得初步成功》的长篇新闻专稿。12月20日,《人民日报》、《解放军报》、《河南日报》等报纸都在第一版头条位置全文刊登,同时刊登了改建后三门峡水利枢纽的全景照片。
80年代中期,三门峡水利枢纽实施了泄流工程二期改建。改建溢流坝1至8号底孔进口斜门槽及工作门槽;打开9、10号施工导流底孔;溢流坝5个双层孔增设一门一机;试制成功特种深水钢围堰,解决了底孔检修的难题。二期改建完成后,大大缩短了闸门的启闭时间,进一步加大了枢纽调水调沙能力,对保证黄河下游的防洪安全起到了显著的作用。
效益和成就
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