◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇ 50周年回眸:是非功过“三门峡” 中国水力发电工程学会 水博   1957年4月13日,令人瞩目的三门峡大坝正式开工。今天正好是三门峡开工 50周年纪念日。在此,本文将通过对三门峡建设后半个世纪的是非功过的回顾, 表示对中国水利水电历史上的这一重大事件的纪念。   自从第一届全国人大次会议上一致通过了修建三门峡水电站决议的时候起, 作为新中国抗击自然灾害的特大型工程,三门峡已经在风雨飘摇渡过了半个世纪。 与此同时,围绕着三门峡的选址、修建、改造和命运的斗争,也折射出不同时代 的人们在认识自然、改造自然的观念上的各种冲突。   一、水坝影响生态环境的典型   三门峡这座新中国在黄河上建立的第一座水坝,是尽人皆知的著名水坝,这 既不是不是因为它高超的建设技术,也不是因为它产生的防洪、发电效益,而是 因为它承载着社会各界对大型水坝的一片斥责。现在,几乎没有一个批评水坝的 宣传能够不提到三门峡,全世界所有的反坝人士都会把三门峡作为水坝影响生态 环境的具体实例。确实,不仅在中国,就是在全世界范围内,三门峡水坝也可以 说是大型水坝建设中数得上的败笔。大坝建成后仅一年多,库区和上游河段的泥 沙淤积已经开始威胁到上游重要城市的安全。后来,经过多方研究,几次改造。 才从原来设计的“蓄水拦沙”变为“滞洪排沙”最后改为现在的“蓄清排浑”。 大坝最初设计方案和实际运行的效果南辕北辙,蓄水拦沙、高坝大库、让黄河水 变清的初衷,成了泡影。防洪减灾变成了水灾搬家。所有这一切,不能不说三门 峡是世界大型水电工程中,由于泥沙问题处理不当影响生态环境的典型教训。   二、三门峡的错误不是水坝的错误   当社会各界对于三门峡工程进行深刻反思的时侯,经常有人把它归因为我国 水电工程建设的初期人们对水坝可能引发的环境问题认识不足,事实上并非如此。 水坝是人类文明逐步进化的产物,在人与自然界的抗争中,人们筑坝已经有几千 年的历史,现代的水坝建设技术是几千来工程实践的总结,在长期的社会实践中 人们对水坝可能产生的各种问题,早就已经有了足够的了解。我国著名的都江堰 水利工程(它也离不开水坝的作用),已经成功的应用了上千年。到20世纪初期, 世界上已经建有成千上万座大中小型水坝,人们对水坝建设的认识,已经达到了 相当完善的程度。然而,在20世纪50年代建造的三门峡遭遇到一切,其根本原因 不是水坝本身的问题,而是由当时的政治环境所造成的政治教训。   现在有一些人,完全不顾历史事实,把三门峡的错误归纳为水坝的错误,并 且借机大肆宣扬人类根本就不该在河流上修建任何水坝的反水坝观点。最近《中 国国家地理》(2004.11)刊登了一篇关于三门峡的文章,文章的内容完全歪曲 了当时的历史事实,把三门峡的错误归结为不应该修水坝。文章中在描述黄万里 教授敢于坚持黄河三门峡的反对意见的时侯,感慨地说“他的思想在当时太超前 了,只有在今天才有可能得到理解。”作者故意把黄万里教授的不宜在三门峡修 建水坝的意见,曲解成为不能在河流上修建任何水坝。其目的无非就是要告诉读 者,似乎“人类根本就不能在河流上修水坝”是我们今天才认识到的“真理”。 事实上,黄万里教授从不否认坝工在河流治理当中的作用,而且,当年认为不宜 在三门峡修建大型水坝的绝非黄万里一个人。据有关资料记载,在20世纪30年代, 为了治理黄河水害,荷兰、英国、挪威的水利专家都明确指出黄河建坝仅能限于 “削减洪水”;带有明显掠夺特色的日本水利专家,也不敢不把“水库不排沙, 寿命短”;“泥沙无法解决,全盘工程失败”说在三门峡工程的前边。而强调 “分期开发”。美国人的认识就更透彻:他们提交给当时中国政府的《治理黄河 规划初步报告》中,根本否定在三门峡筑坝,建议将建坝地点改移到三门峡以下 100公里的八里胡同。   是不是只有外国人高明,我们中国的水利专家都没认识到三门峡的问题呢? 不是,绝对不是。《中国水利》杂志编辑部对1957年6月10日至24日召开的“三 门峡水利枢纽讨论会”作了详尽记录。记录中可查阅到;70名专家学者中,起码 有温善章、黄万里、叶永毅、梅昌华、方宗岱、张寿荫、王潜光、王屯、杨洪润、 须恺、李蕴之等十多人,即70名中的1/5强,明确表示了不同意360米高坝方案。 对黄万里关于“潼关以上将大淤,并不断向上游发展”;张寿荫的“回水离开西 安40—50公里,淤积也可能在西安附近发生”;以及梅昌华关于移民等问题的警 告等等发言都有记录。可以说对于三门峡大坝今后可能出现的所有问题,出席会 议的专家几乎都预见到了。然而,在那个全国人民一心“超英赶美”、说亩产几 十万斤都没有人敢怀疑的年代,怀疑“圣人出,黄河清”的人又有几个?在假定 黄河水可以变清的前提下,三门峡的设计方案完全是无懈可击的。当年,不管是 什么专家,你不相信上游地区组织起来的人民群众(人民公社)通过植树造林, 水土保持能够让黄河水变清,那不就是不相信人民群众、不就是明摆着要拿右派 的帽子往自己头上戴吗?事实很清楚,与黄万里有相似看法的水利专家绝非一人、 两人,当时只有黄万里和温善章敢于坚持他们的治黄建议,并不是什么思想超前, 更不是什么坚决反坝,而是表现出他们在政治上的清醒和执著。   对于那段不堪回首的历史,我们究竟应该反思什么?难道我们不去反思政治 上的幼稚和冲动、反思在工程决策逻辑思维上的轻浮和浪漫。为什么反倒要诬蔑 我们的水利专家们的认识水平有限,甚至非要从中得出人类根本就不该修建水坝 的错误结论。   三、应该历史的、客观的评价三门峡   水坝建设的社会生态环境问题主要表现在移民、泥沙和生物多样性这三个方 面。因为三门峡大坝上游本身就有黄河壶口瀑布,所以说三门峡大坝对鱼类回游 活动的影响并不明显。三门峡的移民问题,突出的反映出我国社会形态发展变化 的特点。在消除了私有经济的大锅饭时代,移民安置似乎没有特别的困难。所以, 当时的移民安置问题也没有引起我们足够的重视。以至于当我国逐步走入市场经 济以后,移民问题已经与农村集体化向市场经济转轨的复杂问题交织在一起,可 以说至今还有很多历史遗留问题需要处理。这些问题从本质上说是我国三农问题 的一部分,其最终的彻底解决有待于国家政治、经济体制的改革和国民经济的发 展。   在泥沙问题上,三门峡工程的失败,主要表现在其原始设计的主要目的没有 能够实现。其负面影响主要表现在;大坝抬高水位后降低了流速,加速上游淤积, 从而加剧了上游渭河地区的水灾。三门峡的决策失误主要有两方面;一个是坝址 选择,另一个就是运行方式。坝址选择的错误是无法简单的加以改变的,只能靠 降低水库运行水位加以拟补(四十年以后修建的小浪底水库,也可以看成是对三 门峡坝址错误的彻底更正)。然而,对三门峡运行方式的调整,应该说是非常成 功的。事实上,正是由于三门峡的失败,迫使我国水利工作者不得不对高含沙河 流的水库运行方式进行更深入地研究、探讨,经过多次试验、改造之后,三门峡 水库大大降低了水位,通过增加底孔排沙等一系列改造措施,摸索出一套适应高 含沙河流的“蓄清排浑”的运行方式。为黄河,同时也为世界其他高含沙河流的 大坝建设提供了宝贵的经验。现在这种运行方式已经广泛地运用在国内外的高含 沙量河流上。   改造后的三门峡已经安全运行几十年,对黄河下游地区发挥了防洪、防凌、 发电、供水、灌溉等综合社会效益。客观地说,自解放以来黄河从未决口泛滥, 三门峡水坝绝对是功不可没的。如果没有三门峡,谁都难以保证几十年来黄河下 游的安澜。因为黄河下游地区的社会城市化程度较高,从经济和社会效益上看, 只要发生一次黄河决口,其损失恐怕远远大于修建三门峡大坝的所有投入加上在 上游淤积造成的全部损失。很多专家批评三门峡没有实现防洪减灾,而是“水灾 搬家”是非常形象的比喻。尽管当初这座坝址没有选在小浪底或者八里胡同是一 个致命的决策错误,然而,在小浪底水库没有建成之前,三门峡大坝的存在不仅 是必要的、而且也是值得的。当我们评论三门峡的作用的时候,我们既不能忘记 政治狂热带来的教训,也不应该割断历史,否认三门峡的历史作用。应该看到, 尽管三门峡的坝址选择、决策、建设过程中存在着重大的失误和诸多的教训,但 是,在我国社会各界的共同努力下,我们最终成功的采取了一系列补救措施,三 门峡大坝也没有辜负我们希望,自建成之后再没有让黄河发生过一次决口。应该 承认改造后的三门峡所创造的社会生态环境效益,总体上还是大于其产生的社会 生态环境影响。   四、拆坝利弊之争   在小浪底水库建成之后,三门峡防洪功能已经被取代。这时候三门峡大坝的 “水灾搬家”的作用已经变成了历史,随之而来的是社会各界对三门峡大坝未来 命运的各种推测。为了减轻上游渭河的洪涝灾害,三门峡的去留引起了社会各界 的广泛关注。归纳起来有这样几种方案;   一、低水位运行发电;这是一种比较客观地解决问题的办法。客观地说,即 使没有三门峡大坝,渭河也同样会存在泥沙淤积,只不过淤积的速度比较慢。而 且现在经过三门峡的多年运行,渭河淤积已经积累到一定的程度,现在即使完全 放空三门峡水库,渭河也不可能恢复到原来的水平。因此,选择一个不增加现有 渭河淤积的控制水位,规定三门峡水库在该水位以下运行,既可以消除三门峡水 库对渭河的不利影响,又可以使现有的三门峡发电设备发挥一定的作用,应该说 这是一种最优的解决方式。   二、敞开闸门泄流;对于减少上游渭河流域的淤积而言,这种措施的实际效 果和拆除大坝没有什么区别。这是彻底停用三门峡大坝的一种简易方式。在任何 需要情况下随时可以采用。   三、拆坝;积极鼓吹拆坝的人大都是反坝主义者,他们不了解或者不愿承认 三门峡是在特定环境下,我国工程建设的政治牺牲品。他们有的公开的宣扬大坝 代表的就是落后的生产力,他们认为三门峡就是所有水坝的代表,拆除三门峡就 是拆除一切水坝的前奏。加上前一段时间,国内外反水坝宣传甚嚣尘上,很多舆 论媒体都制造说什么最大的水电国家美国已经不再建造水坝,而开始积极拆坝了。 所以,很多激进的反水坝人士也希望中国能呼应世界的拆坝之潮流,拆除三门峡 大坝。实际上,世界上至今没有一个国家真正拆除过有正常使用功能的大型水坝, 所谓美国已经不建设大坝的传言也纯属无稽之谈。设想一下,如果为了解除反坝 人士们的心头之恨,我们拆除三门峡大坝,我们能得到什么呢?只能浪费一些拆 除费、制造一点拆坝的轰动效应,除此之外,不仅没有丝毫实际意义,而且还会 带来一定的损失。因为,对于上游渭河的减淤作用来说,敞开闸门泄流和拆除大 坝的作用完全一样。然而,留下三门峡大坝不仅是一个很好的历史见证,而且当 下游的小浪底水库一旦需要调水调沙或者放空检修的时候,还可以临时启用三门 峡大坝。必要的时候,三门峡大坝还能够创造相当的经济和社会效益。更为严峻 的问题是,和三门峡水电工程一起成长起来的三门峡市,63万农村人口和30万市 区人口饮水问题已经离不开三门峡水库这一重要的水源。   生不逢时的三门峡,本是一个政治浪漫主义的畸形儿,它在风风雨雨中艰难 的走过了半个世纪之后,现在,又再次遭遇到一批打着生态旗号的浪漫主义者的 非难。但愿我们能实事求是的评价三门峡的是非功过,不再为制造某种社会效应 而重复地犯错误。 附件:(由三门峡水利枢纽管理处提供) 黄河三门峡水利枢纽的综合社会效益 1、概述 三门峡水利枢纽是黄河上修建的第一座大型枢纽工程,控制流域面积的 91.5%,水量的89%,沙量的98%,黄河干流三个洪水来源区的两个。工程自1960 年9月15日蓄水运用以来,经过两次改建后基本解决了水库泥沙淤积问题,采取 “蓄清排浑”运用方式基本达到了库区年内冲淤平衡,保持了长期有效库容,充 分发挥了防洪、防凌、灌溉、供水、发电、减淤、保护生态环境等综合效益。 枢纽处于多泥沙河流上,工程从50年代开工兴建,60、70年代改建,80年代全面 发挥综合效益,90年代探索前进。从建设过程到运用管理,经历了我国水利建设 史上从未遇到的曲折,在工程建设及水库运用上积累了丰富经验。 2、枢纽运用概况 工程兴建后,在原建基础上,工程经过增建、改建,水库经历了蓄水运用、滞洪 排沙及蓄清排浑控制运用三个时期。 2.1、蓄水运用期(1960年9月—1962年3月) 水库1960年9月15日开始蓄水,1961年2月9日蓄至最高水位332.58m,至1962年3 月入库水量为717亿m3,沙量17.36亿t,有13%的泥沙以异重流形式排出库外。由 于回水超过潼关,库内淤积严重,潼关高程(1000m3/s水位)上升4.5m,335m以 下库容损失约17亿m3。 2.2、滞洪排沙运用期(1962年3月—1973年10月) 初期泄流建筑物只有原建的12个深孔,虽然水库敞开闸门泄流排沙,水库 排沙比由原来的6.8%增加到63%,库区淤积有所缓解,但因泄流排沙设施不足, 泄水建筑物较高,遇到丰水丰沙的1964年,水库滞洪淤积严重。在此期间水库淤 积25.7亿m3,库区淤积不断向上游发展,两岸地下水位抬高,沿岸浸没盐碱面积 增大。为减缓水库淤积,枢纽工程先后进行了两次增改建。之后水库泄流能力加 大,潼关以下库区冲刷4亿m3,槽库容恢复到接近建库前水平,形成高滩深槽, 潼关高程下降近2m,潼关以上库区淤积上延也大为减轻,为水库控制运用创造了 条件。在这一时期遇到1967、1969、1970年三次严重凌情,三年冰量为0.9—1.4 亿m3,最严重的封河上界达河南省开封市以上,特别是1969年气温忽高忽低,造 成三封三开的局面,通过三门峡水库的调蓄,均安渡凌汛。 2.3、“蓄清排浑”控制运用期(1973年11月—目前) 在成功改建的基础上,根据黄河每年来水来沙特点及洪水输沙能力大的特 性,水库于1973年底开始采用“蓄清排浑”控制运用,即在来沙少的非汛期蓄水 防凌、春灌、发电,汛期降低水位防洪排沙,把非汛期淤积在库内的泥沙调节到 汛期,特别是洪水期排出库,该时期还可分为两个时段: 2.3.1、(1973年11月—1989年6月) 期间水库经历了不利的水沙条件(如1977年的枯水丰沙)和有利的水沙条 件(如1981至1985年),潼关高程也处于升降过程,曾升高近1m,即由1973年汛 后的326.7m升至1979年汛后的327.6m,到1988年恢复到327.08m;1980年汛期一 段时间内实行敞泄运用,运用水位低于300m多达27d;自1980年汛期后由于机组 过流部件磨损及气蚀等问题,汛期未在发电,其他各目标的运用水位如凌前蓄水、 春灌起调水位及汛期排沙方面都有所改进;由于底孔及其门槽部件等气蚀磨损, 1984年至1989年对底孔进行了改建大修。1982年8月黄河下游经历了洪峰流量为 15300 m3/s的大洪水。 2.3.2、(1989年7月—目前) 进入九十年代以来,上游水库陆续投运及沿黄工农业用水的增长,入库水 沙发生了很大变化,“蓄清排浑”运行方式也相应做出调整,具体为: 2.3.2.1、水沙减少,河道淤积严重 黄河流域遭受连续枯水枯沙,水沙分配也发生了变化,尤其是上游龙羊峡 水库(1986.10)投入运用,极大改变了黄河中游汛期与非汛期来水年内分配, 来水量也迅速减少,1997年汛期入库水量只有55.6亿m3,年水量只有149.4亿m3, 为历史最枯纪录。期间入库沙量88.56亿t (1988.11~1999.10),库区累计淤积泥 沙4.68亿t(1997年—1999年达3.81亿t),潼关高程由327.36m(1989年)缓升 至328.40m(1999年汛后)。 2.3.2.2、水资源日趋紧张 水量的锐减及工农业的发展还导致水资源紧张,下游断流天数和距离不断 增加。黄河下游经常性断流始于70年代,1972—1999年28年中共有21年发生断流, 其中断流天数最多和断流天数最长是1997年,分别达223d和580km,断流发展到 开封附近夹河滩水文站,成为沿黄经济发展的制约因素。从1999年起实施了全河 水量统一调度,通过三门峡水库调蓄,减少了断流天数,优化配置了有限的水资 源。 2.3.2.3、枢纽运用方式不断调整 水库的冲淤和潼关高程的升降变化,在一定的运用方式下,很大程度受来 水来沙制约。为保持库区冲淤平衡和潼关高程基本稳定并尽可能发挥综合效益, 水库运用方式与运用指标随着水沙条件的变化不断调整。凌前蓄水,水位控制在 315m,使泥沙淤积部位靠下;防凌蓄水期,在保证下游凌期安全的前提下,充分 利用下游河道冰下过流能力,尽量降低防凌运用水位,凌汛过后将水位降至315m, 利用桃峰冲刷潼关河床;春灌蓄水控制最高水位在322m左右,并尽量缩短高水位 时间; 汛期潼关高程下降主要依靠洪水期大流量冲刷,运用上采取洪水敞泄, 洪水时降低库水位至298-300m,充分发挥洪水排沙和冲刷潼关河床作用。 2.3.2.4、枢纽改建 为减缓库区淤积,增强库区挟沙能力,1990年打开9、10号底孔,1999年、 2000年分别打开11、12号底孔,315m泄流能力增加到9701m3/s;为充分利用水能 资源,1994年、1997年分别扩装了6、7号机组,装机容量达40万kw。 2.3.2.5、开展浑水发电试验 黄河是高含沙河流,尤其是汛期被视为发电禁区,1973—1979年因为水轮 机主要部件磨蚀破坏十分严重,被迫于1980年停止汛期发电。为充分利用汛期水 资源,从1989年开始了浑水发电试验,从水库调度运用、机组抗磨材料及发电运 行管理等方面不断展开。 2.3.2.6、实现其它运用目标 除正常运用目标外,还发挥出其它作用:1989年汛期开展日调峰运行试验, 为小浪底水库提供设计依据;1994年枢纽隧洞出口塌方采取了抢险措施,最高水 位达318.28m,遇洪水时及时降低水位泄洪排沙;1998年5月河口挖河固堤,水库 控制出库流量最高水位达323.80m;1999年10月小浪底水库下闸蓄水,三门峡水 库预蓄水量后按照要求增大泄流填充其泄流孔下的死库容,缩短了下游断流时间。 通过“蓄清排浑”控制运用表明,在一般水沙条件下,潼关以下库区能基本 保持冲淤平衡,遇不利水沙条件,当年非汛期淤积还不可能全部排出库外,有利 水沙条件可能微冲或保持冲淤平衡。水库的冲淤特性还与水库各个时期调度紧密 相关,具体的控制指标是水库运用水位。根据非汛期各运用阶段结合来水来沙状 况适当调整水库运用水位,控制淤积部分,亦可在汛期达到将非汛期淤积泥沙大 部排出库外的效果。 3、枢纽工程综合效益 三门峡枢纽在原建的基础上,经过增改建,在防洪、防凌、灌溉、供水、 发电等方面发挥了显著的社会效益和经济效益。 3.1、防洪效益 防洪是三门峡水库的主要任务,由于它控制了黄河中游北干流及泾、北洛、 渭河支流两个主要的洪水来源区,对第三个洪水来源区三门峡至花园口间发生的 洪水起到错峰和调节作用,缓解了下游防洪抢险压力,减轻了下游洪水灾害和堤 防工程出险加固次数。枢纽投入防洪运用,标志着黄河下游防洪已从单纯依靠防 洪,发展到依靠水库、堤防、河道分滞洪措施等组成的工程体系,确保防汛安全 的新阶段。自1964年以来,三门峡以上地区曾六次出现流量大于10000m3/s的大 洪水,由于三门峡枢纽及时采取措施,削减洪峰,减轻了下游堤防负担和漫滩淹 没损失。从枢纽建成至今,黄河下游岁岁安澜,未出现大堤决口现象。 3.2、防凌效益 枢纽建成后,黄河下游防凌工作进入了以水库调节河道流量为主的综合防 凌新阶段,为避免下游小流量封河和“文开河”创建了有利条件,确保了凌汛安 全。据统计,三门峡水库投入运用以后,类似1951年、1955年因凌汛决口的凌情 有6次,由于适时运用,每次都避免了“决口”的危险。 3.3、灌溉、供水效益 黄河下游沿黄地区灌溉面积3000多万亩。据统计,从1973年到1999年的27 年,春灌期间水库蓄水总量326.74亿m3,向河南、山东沿黄灌区补水270亿m3。 除灌溉外,还为中原、胜利两大油田和沿黄城镇提供了大量工业和生活用水,多 次为河北、天津及青岛供水,促进了下游工农业生产的发展。 3.4、减淤效益 1960年9月下闸蓄水至1964年10月,水库下泄清水或排出少量细颗粒泥沙, 形成下游河道沿程冲刷达23.12亿t,若无三门峡水库则河道淤积6.6亿t。因此水 库初期运用减少下游河道淤积29.72亿t。“蓄清排浑”运用以来,非汛期下泄清 水形成下游河道冲刷,汛期水库排沙兼顾减淤,使出库泥沙能排泄入海,尽量避 免小水带大沙,年均减淤约0.3亿t。 3.5、减缓下游缺水断流 黄河水资源的开发利用为沿黄工农业经济发挥了重要作用,但是有限的水 资源很难满足日益增长的用水需要,造成了黄河下游频繁断流。通过三门峡水库 的调蓄运用和统一调度,减少了下游特别是洛口以下沿黄地区经济损失,防止了 河口三角洲生态环境的恶化,使黄河有限的水资源发挥了最大的综合效益。 3.6、发电效益 三门峡水电站有7台发电机组,装机容量41万kw。从1973年12月第一台机组 发电,到2006年底,已累计发电333亿kwh,1989年开始的浑水发电累计达27亿 kwh。 4、枢纽运用经验 4.1、多泥沙河流上的水库,必须把妥善排放泥沙和保持长期有效库容放在重要 地位 修建水库为了除害兴利,但蓄水必然带来库区淤积,因此妥善处理水库泥 沙、保持长期有效库容是水库兴利、发挥综合效益的基础。三门峡水库实践表明, 在多泥沙河流上的水库综合利用效益,在很大程度上受泥沙调节的限制。水库各 项兴利指标,也由于泥沙问题而互相制约。这是多泥沙河流规划水库与一般河流 规划的一个重要差别。 4.2、多泥沙河流上修建水库必须有适当高程泄流建筑物及足够泄流排沙规模 枢纽两次增改建后,泄流规模当坝前315m时由3084m3/s增至9701m3/s,排 沙孔洞分别由280m、290m、300m的底孔、隧洞、深孔(钢管)组成,加大了水库 泄流规模和排沙能力,为水库“蓄清排浑”控制运用创造了条件,同时也为多泥 沙河流上兴建水利枢纽提供了借鉴。 4.3、探索适合多泥沙河流水库运用的“蓄清排浑”方式 枢纽工程经过增改建,水库淤积得到控制。通过蓄清排浑控制运用,在一 般水沙年份水库可达到冲淤平衡,保持长期有效库容,为枢纽发挥综合效益提供 了保证。三门峡实践证明,这种运用方式不仅能调节水量,而且能调节泥沙,为 多泥沙河流治理提供了宝贵的经验。 90年代以来,水库水沙发生了很大变化,为挖掘汛期水资源潜能,在实现 库区基本冲淤平衡前提下开展浑水发电试验,探索出“洪水排沙、平水发电”规 律,丰富和发展了“蓄清排浑”运行方式,即汛期在洪水期降低水位泄洪排沙, 平水期入库含沙量小,控制一定水位兴利(包括浑水发电试验和配合水量调度), 目前运用以北村作为控制水位站,经汛期水库溯源冲刷过程后使北村水位至309m 达到相对稳定,继续冲刷其水位仍无大的下降,在此情况下控制水位305m运行, 期间不会影响北村以上河段冲淤变化,溯源冲刷能够继续向上游发展。 4.4、丰富了泥沙科学理论 通过三门峡水库“蓄清排浑”控制运用实践,对控制水库淤积部位、水库 排沙的水沙条件、水库泥沙运动规律、库区水流输沙能力的调整机理、保持有效 可用库容的基本条件、水库纵横形态调整与水库排沙机理、异重流与溯源冲刷基 本规律等取得很多成果,丰富和发展了水库泥沙科学及水沙调节理论。 4.5、试验出适合多泥沙河流的水轮机抗磨材料和发电运行方式 汛期浑水发电试验是在低水位、高含沙量的恶劣条件及没有任何可供借鉴的经验 下在原型上进行的科学试验,掌握了水轮机在高含沙水流下磨蚀破坏规律;筛选 出水轮机过流部件防护材料包括SPHG1合金粉末、GB1焊条、金属陶瓷等抗磨材料 及相应的施工工艺;针对过机含沙量高、污草多、供排水及冷却、水库运行水位 低机组运行工况恶劣等困难积累了汛期机组运行经验,初步解决了顶盖密封及排 水问题,利用拦污栅及备用栅清污减小水压差,安装机组振动、摆度检测仪监测 机组运行,选用地下水冷却机组和发电机通风改造等措施。目前汛期机组运行基 本做到了安全稳定,5台低水位机组全部投入试验。 5、未来运用目标 5.1、洪水威胁依然是中华民族的心腹之患 黄河是举世闻名的地上悬河,河床普遍高出背河地面3—5m,局部地区高出 20多m,因此黄河河道成了淮河、海河的分水岭。由于来水来沙变幅很大,河道 游荡摆动频繁,“善淤、善决、善徙”,黄河洪水威胁面积大,历史上黄河洪水 泛滥淹没范围北抵天津、南达江淮约25万km2。现行河道一旦决溢,将出现南泛 夺淮、北泛乱海局面,形成跨流域的水灾,波及范围包括豫鲁冀皖苏五省黄淮海 平原12万km2,防洪极为困难。小浪底建成后与三门峡、陆浑、故县水库联合运 用,下游河防工程标准提高,抗御大洪水能力增强,可将花园口千年一遇洪水削 减至2.26万m3/s。但其洪水量级已经是黄河防洪标准内最大洪水,泥沙问题在相 当长时期内也难以根本解决,历史上形成的地上悬河局面将长期存在;堤防仍有 发生溃决、冲决的可能,而且黄河发生中常洪水的几率较高,水位高、险情多、 灾害重的情况还会经常发生。因此无论从短期和长远来看,黄河下游防洪问题依 然严重,洪水威胁依然是中华民族的心腹之患。小浪底仍需要三门峡 、陆浑、 故县等水库共同发挥作用。 5.2、实现资源水利的目标 1999年江总书记视察黄河时提出要兼顾防洪、水资源合理利用和生态环境建设 三个方面,把治理开发与环境保护和资源的持续利用紧密结合起来,坚持除害兴 利结合,开源节流并重,防洪抗旱并举,指明了黄河治理开发的方向。总结以往 经验,实现水利发展战略从工程措施主导型向资源综合管理主导型的转变,对于 保障我国水资源可持续利用具有重要意义。目前黄河面临着防洪、水资源短缺、 水土保持和水污染等问题,三门峡枢纽在保证下游防洪安全的前提下实现资源水 利的目标,主要有: 5.2.1、基本控制潼关高程,促进库区发展 潼关高程是小北干流和渭河的侵蚀基准面,升降变化受多种因素制约。近 些年,尽管水库运用上缩减了非汛期高水位运用时间,但由于水沙持续减小导致 潼关高程有一定抬高。基本控制潼关高程就要在不利的水沙条件下不影响潼关河 床的冲淤变化,遇有利水沙条件要使潼关河床大幅冲刷下降。在此基础上,结合 库区治理和人工清淤疏浚,促进库区的持续发展。 5.2.2、参与全河水量调度,优化配置水资源 1999、2000年三门峡水库成功参与全河水量调度,缓解了水资源日益紧张 局面,优化配置了水资源。黄河流域大部分属于干旱和半干旱地区,水资源贫乏, 随着引黄灌溉和国民经济的发展,供求矛盾突出,已不能满足日益增长的用水需 要。进入21世纪伴随着西部的大开发,来水还会进一步减小。为使有限的水资源 发挥更大的综合效益,保证水资源可持续利用和沿黄经济的可持续发展,全河水 量统一调度还需加强。对于下游河段,应以三门峡、小浪底水库为龙头,按照黄 河水量管理办法和水量分配及调度方案,合理调蓄和下泄水库水量,对黄河水资 源统一配置、统一调度、统一管理,减少断流,最大限度提高水的利用率,提高 经济效益。 5.2.3、延长小浪底水库使用年限 小浪底工程位于黄河中游最后一个峡谷出口,处在承上启下控制黄河水沙 的关键部位,是三门峡以下唯一能够取得较大库容的坝址,有显著的防洪减淤作 用,可以迅速扭转下游防洪形势恶化的不利局面,为其他减淤措施争得时间,为 下游防洪体系建设创造有利条件。同时也应认识到小浪底工程减淤作用又是有限 的,减淤效果明显时期主要在运用初期,一旦规划中的75亿m3槽库容淤满,则只 有10.5亿m3的库容来调节汛期径流及下泄水流的水沙关系。为避免出现小浪底有 限库容对无限来沙孤军作战局面,应珍视小浪底宝贵的淤沙库容,充分利用三门 峡水库,大水时两库联合调度输沙入海,延长小浪底水库年限,为下游防洪保安 提供坚实基础。 5.3、渭河下游治理应持发展和开发的观点来探求新的平衡条件,加强治理和开 发 三门峡水库蓄水期间渭河下游大量淤积。蓄清排浑运用后,渭河下游河床诸因 素调整在潼关新的基面条件下趋于建立了新的平衡,1973年11月—1986年10月冲 刷泥沙0.58亿m3,逐渐形成新的河床纵剖面,河道输沙能力和河槽过洪能力基本 恢复到建库前水平。1986年以后来水来沙不利,尤其从渭河来讲,流域上游的开 发,用水量大幅度增加,成为一年之内大部分时间基本不过水的间歇性河流,河 槽萎缩,河道主槽宽度由几百米缩窄为几十米,过洪能力锐减。 多年实践证明,渭河下游冲淤是有规律的,来水来沙变化和水库不同运用河床 将做着相应调整。90年代以来渭河连续枯水枯沙,河道必然萎缩。应从发展和开 发的观点来探求建立渭河新的平衡条件,而不应强求恢复到以往的情况。随着科 学技术的发展,完全可以通过治理克服泥沙淤积带来的不利影响。目前,在水库 335m防洪水位以下安排着10多万返库移民,在基本控制潼关高程的前提下应加大 库区治理力度,包括建立符合分滞洪区特点的居住条件和防洪预警等非工程措施 系统,在新的水沙条件和河床边界下建立新的生产和生活条件,让移民安居乐业, 促进西部大开发。 5.4、控制潼关高程、发挥枢纽综合效益 小浪底投入运用后,在基本控制潼关高程和下游防洪前提下,枢纽运用将 更加灵活,能够充分发挥枢纽的综合效益,分别为: 5.4.1、防洪、防凌 小浪底建成后,黄河下游形成了小浪底、三门峡、陆浑、故县四库联合运 用的上拦工程体系,可以在下游发生百年一遇洪水时不使用东平湖滞洪区,在千 年一遇洪水时可使花园口流量不超过22000m3/s,相应减轻了三门峡水库的防洪 负担,使三门峡水库对“下大洪水”的运用几率由十年一遇减少到百年一遇,千 年一遇蓄洪量由34.75亿m3减少到16.87亿m3,万年一遇蓄洪量由48.24亿m3减少 到30亿m3。凌汛期,小浪底水库可提供20亿m3的防凌库容并先期投入运用,不足 由三门峡负担,有效控制下泄流量,从而基本解除下游凌汛的威胁。小浪底投入 运用后三门峡水库防洪水位仍为335m,防凌水位322m。 5.4.2、水量调度 从1999年开始,三门峡水库春灌任务转入全河水量统一调度工作中,运用方式 发生了观念上的变化,以往水库调蓄要尽可能满足下游灌溉要求,提高灌溉保证 率。今后随着西部大开发和沿黄经济的发展,进入下游水量还会进一步减少,而 需求还将有所增加,供水不足将成为必然。因此,在不影响潼关高程情况下三门 峡水库适量蓄水,配合小浪底纳入全河水量统一调度工作中,将会增加水量调节 余地,实现水资源的可持续发展。综合考虑水库淤积和下游水量需求,三门峡水 库春灌水位320m。 5.4.3、减淤 小浪底投运后三门峡水库为下游减淤任务大为减轻,可以实现“小水带大 沙”,能够进一步降低排沙水位,向下游输送更多泥沙,使水库保持一定长期使 用库容,但是并不是说三门峡水库无限制排沙填充小浪淤沙库容,毕竟国家投巨 资目的就要利用小浪底防洪减淤。因此,应深入研究两库联合调节水沙方案,输 沙入海以尽可能在较长时间内保持较大调节库容。考虑枢纽增开了两条底孔及汛 期水沙量的减少,尤其是洪峰次数和量级的减少,汛期排沙水位可从300m降至 295m。 5.4.4、发电 枢纽装机7台,。河南电网以火电为主,三门峡水电承担着重要调峰任务。 非汛期 在不影响潼关河床冲淤变化的前提下应充分发挥枢纽发电效益,这也 是保证枢纽正常运转的因素之一。小浪底建成后三门峡枢纽调峰能力进一步增强, 满足电网峰谷需要,即在满足防凌、水量调度指令时,保证电网稳定,输送优质 电能。 汛期 汛期排沙主要集中于洪水期,排沙强度是小水的十倍甚至上百倍,因此遇 洪水时则降水位排沙。平水期则应适当抬高水位进行浑水发电。 应当指出,因上游水库蓄水和黄河降雨规律,9、10月水沙表现出非汛期特征, “秋汛”几率降低,原则上可按非汛期对待,即在9月底可将水位逐步升至310m 运行。 (XYS20070413) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.xlogit.com)◇◇