小浪底水利枢纽位于
洛阳市孟津县与
济源市之间,
三门峡市水利枢纽下游130千米、河南省洛阳市以北40千米的
黄河干流上,控制流域面积69.4万平方千米,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,是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。
黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程,是治理开发黄河的关键性工程。小浪底水利枢纽是国家4A级旅游景区,
河南省十大旅游热点景区,更被誉为“小千岛湖”。
小浪底水利枢纽是
黄河干流
三门峡市以下唯一能够取得较大库容的控制性工程,既可较好地控制黄河洪水,又可利用其淤沙库容拦截泥沙,进行调水调沙运用,减缓下游河床的淤积抬高。
小浪底工程1991年9月开始前期工程建设,1994年9月主体工程开工,1997年10月截流,2000年元月首台机组并网发电,2001年底主体工程全面完工,历时11年,共完成土石方挖填9478万立方米,混凝土348万立方米,钢结构3万吨,安置移民20万人,取得了工期提前,投资节约,质量优良的好成绩,被
国际银行誉为该行与发展中国家合作项目的典范,在国际国内赢得了广泛赞誉。
简介
小浪底水力发电站 横跨在
河南省洛阳市孟津县和河南省
济源市之间,在洛阳市以北
黄河中游最后一段峡谷的出口处,距洛阳市40千米,距济源市20千米。上距
三门峡市水利枢纽l30km,下距河南省
花园口镇l28km。是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性
水利工程,是治理开发黄河的关键性工程,属国家"八五"重点项目。小浪底工程浩大,总工期十一年。工程全部竣工后,水库面积达272.3平方千米,控制流域面积69.4平方千米;总装机容量为156万千瓦,年平均发电量为51亿千瓦时;防洪标准由目前的六十年一遇,提高到千年一遇;每年可增加40亿立方米的供水量。小浪底水库两岸分别为秦岭山系的山、韶山和邙山;
中条山系、
太行山系的
王屋山。它的建成将有效地控制
黄河洪水,可使黄河下游
花园口决堤的防洪标准由六十年一遇提高到千年一遇,基本解除黄河下游凌汛的威胁,减缓下游河道的淤积,小浪底水库还可以利用其长期有效库容调节非汛期径流,增加水量用于城市及工业供水、灌溉和发电。它处在承上启下控制下游水沙的关键部位,控制黄河输沙量的100%。
大坝
小浪底工程拦河大坝采用斜心墙堆石坝,设计最大坝高154m,坝顶长度为1667m,坝顶宽度15m,坝底最大宽度864m。坝体启、填筑量5l.85万m3、基础混凝土防渗墙厚l.2m、深80m。其填筑量和混凝土防渗墙均为国内之最。坝顶高程281m,水库正常蓄水位275m,库水面积272km2,总库容126.5亿m3。总装机容量180万KW,年发电量51亿度。水库呈东西带状,长约130km,上段较窄,下段较宽,平均宽度2km,属峡谷河道型水库。坝址处多年平均流量1327m3/s,输沙量16亿t,该坝建成后可控制全河流域面积的92.2%。上游围堰为坝体的一部分,坝基采用混凝土防渗墙,工程初步设计为
斜墙坝型,后优化为斜心墙坝型,两者的主要区别在于前者以水平防渗为主,垂直防渗为辅;后者以垂直防渗为主,水平防渗为辅。目前大坝的设计有以下几个特点:
1、适度地考虑了库区淤积的防渗作用,使坝基防渗效果更为可靠;
2、上爬的内铺盖改善了上游坝坡的抗滑稳定性,既实现了库区淤积的连接,又不会对坝坡产生太大的影响;
3、减少了上游围堰的土方填筑量及基础处理工程量,使截流后比较紧张的工期得以缓解;
4、与斜墙坝相比,混凝土防渗墙受力有所恶化,且造墙难度增加。
泄洪建筑物
泄洪建筑物包括l0座进水塔、3条导流洞改造而成的孔板泄洪洞、3条排沙洞、3条明流泄洪洞、1条溢洪道、1条灌溉洞和3个两级出水消力塘。由于受地形、地质条件的限制,所以均布置在左岸。其特点为水工建筑物布置集中,形成蜂窝状断面,地质条件复杂,混凝土浇筑量占工程总量的90%,施工中大规模采用新技术、新工艺和先进设备。
引水发电系统
引水发电系统也布置在枢纽左岸。包括6条发电引水洞、地下厂房、主变室、闸门室和3条尾水隧洞。厂房内安装6台30万kW混流式水轮发电机组,总装机容量180万kW,多年平均年发电量45.99亿kW.h/58.51亿kW.h(前10年/后10年)。
建设目的
开发目标以防洪(防凌)、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电,蓄清排浑,除害兴利,综合利用。小浪底水利枢纽战略地位重要,工程规模宏大,地质条件复杂,水沙条件特殊,运用要求严格,被中外水利专家称为世界上最复杂的
水利工程之一,是一项最具挑战性的工程。
自然地理概况
地理位置
黄河小浪底水利枢纽位于黄河中游豫、晋两省交界处,在
洛阳市西北约40km。上距
三门峡市坝址130km,下距
花园口镇128km。北依
王屋山、太行二山,南抵
崤山山脉余脉,西起
平陆县杜家庄,东至
济源市(原济源县)大峪河。南北最宽处约72km,东西长93.6km。(显示小浪底库区背景图) 淹没区涉及两省4市(地区)所管辖的8个市(县),即
河南省的孟津、
新安县、渑池、
陕州区、济源;
山西省的
垣曲县、平陆、
夏县。
地质地貌
水库集水区处于峡谷地段,地势西北高东南低。南岸为崤山东北余支,地势陡峻;北岸有
太行山、王屋山脉。两岸地形起伏较大,西部、北部多1000米以上高峰,西阳河上游历山海拔2321m为区内最高峰。区域内大面积分布着第四系黄土,以及前震旦系的
变质岩、
安山岩、寒武系
大理石、砂
页岩、红色砂、页岩和粘土岩。
气候
库区属
温带大陆性季风气候,年平均气温为12.4~14.3℃,昼夜温差大,元月平均气温最低,七月份气温最高;库区年平均降水量616mm,降水量年际变化较大,主要集中于夏、秋两季,而冬季雨量稀少;年平均蒸发量为2072mm,全年以夏季蒸发量为最大,冬季蒸发量最小;年平均湿度在62%左右。
◆水文水资源状况
黄河由西向东穿过库区,水流湍急,流程130km,其间有较多的支流、支沟、毛沟汇入,较大支流计有18条,多数分布在库中区和库前区,如北岸的西阳河、逢石河、
亳清河、沇西河和南岸的河、青河、北
青龙涧河等河流。黄河
三门峡市至小浪底区间流域面积为5756km2,约占三门峡至
花园口决堤区间流域面积的14%。支流来水流量一般较少,且经常出现断流。汛期常有短时间暴雨洪水,一般每年出现3~4次。
矿产资源
该区域深厚的沉积
地层中发育了种类繁多的沉积、变质矿产资源,如煤、
硫、铜、
铝矾土、铁、
黄铁矿、
石英、
白云岩、
碳酸钙等。库区范围内的矿产资源主要有煤矿、硫磺矿、
铜矿和铝土矿。煤矿在各县(市)的大部分地区均有分布,煤质优良,蕴藏丰富;铜矿主要分布在275m高程以上,
垣曲县清河、板涧河上游,归属于
中条山有色金属集团有限公司;硫磺矿主要分布于
新安县境内的畛河、青河流域;铝土矿主要分布在新安、
渑池县、
陕州区等地,矿质优良,品位居全国之首,储量达0.62亿t,较大的企业为长城铝业公司洛阳铝矿。
土壤植被状况
区域属
温带半湿润地带,广泛分布着暖湿带的地带性土壤,其土壤类型为棕壤和淋溶褐土,浅山丘陵主要分布着褐土类中的红粘土、立黄土、白面土。在山前的
冲积平原下部和局部低洼地区分布着潮土。库区植被覆盖率约为20%,地表植被密度不一,部分地表裸露。植被型有灌丛和草丛、阔叶林、针叶林,山区有小面积的天然林;植物有
刺槐、榆、
侧柏、
木槿、
酸枣树等。区域内农业生产历史悠久,自然环境受到
人类活动较大的影响,由于放牧牛羊、烧柴、开垦耕地、常年干旱缺水等原因,库区植被不断遭受破坏,致使区域内水土流失严重
水库设计
1.水库运用时期和运用阶段 水库运用初期为“调水、调沙、拦沙”运用,运用后期为“蓄清排浑、调水调沙”运用。初期运用,主要完成水库拦沙,形成
高滩深槽淤积相对平衡形态,又分三个运用阶段:①起调水位蓄水拦沙阶段;②逐步抬高主汛期水位拦沙阶段;③逐步形成高滩深槽拦沙阶段。后期运用主要进行年内调水多年调沙,保持51亿m3有效库容,长期综合运用。
2.水库初期拦沙运用特点
1)起调水位蓄水拦沙阶段。为了减少持续下泄“清水”冲刷下游河道的时间,并使拦沙库容多拦粗颗粒泥沙,提高减淤效果,保证水电站于水库运用初期发电,选择起调水位205m,于工程截流后第三个汛期开始蓄水拦沙运用。205m水位以下库容17.1亿m3,运用2~3年淤满,结束蓄水拦沙阶段。
2)逐步抬高汛期水位拦沙阶段。为使水库拦粗(沙)排细(沙),提高减淤效果,在起调水位蓄水拦沙阶段结束后,进入逐步抬高主汛期(7~9月)水位拦沙阶段。主汛期控制水库平均排沙比约70%。主汛期库水位由205m逐步升高至254m,历时约11~12年。
;3)逐步形成
高滩深槽拦沙阶段。主汛期库水位有升降变化,最高254m,最低230m,滩地逐步淤高至设计滩面高程(坝前254m),河槽逐步降低至设计河底高程(坝前226.3m)。历时约14~15年,转入后期调水调沙运用。
3.后期调水调沙运用特点 后期亦即正常运用期。主汛期利用254m高程以下10亿m3槽库容调水调沙,10~6月蓄水调节运用。库区长期冲淤相对平衡,下游河道继续减淤。