小浪底枢纽工程解读

枢纽工程

来源：小浪底网发布日期： 2009-09-27 15:24:08

一、工程所处地理位置

小浪底水利枢纽位于三门峡水利枢纽下游130公里、河南省洛阳市以北40公里的黄河干流上，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。

二、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。

三、水文地质条件．

小浪底水利枢纽建设前的坝址地貌

一）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。

（二）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。

(三) 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。

（四）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。

（五）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及左左右的80?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F238、F236、F28岸．

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。

四、工程开发任务

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。

（一）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。

黄河下游防洪体系

（二）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。．

黄河下游堤防

（三）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。

（四）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。

五、工程的地位和作用

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。

六、建设管理的特殊性

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。

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）现场管理关系复杂

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。（五）移民安置困难多

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，