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黄河古贤水利枢纽工程:大河安澜、黄河新章

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一、工程概况

黄河古贤水利枢纽工程(以下简称古贤工程)位于黄河中游北干流河段,下距小浪底水库约450公里,坝址控制黄河流域总面积的65%,控制黄河73%的水量、60%的沙量和80%的粗泥沙量。

工程主要包括碾压混凝土重力坝、泄洪排沙建筑物、引水系统及电站厂房、左右岸灌溉取水口等建筑物。古贤工程是黄河干流七大骨干工程之一,是黄河水沙调控体系的核心工程和国家水网的重要结点工程。

二、工程功能与效益

1. 防洪减淤

古贤工程具有库容大、距离小浪底近的独特优势,与小浪底工程联合运用,可以增强调水调沙后续动力,提高下游河道输沙效率,确保下游河床长期不抬高。工程建成后,可冲刷降低中游潼关河段河床,实现渭河下游溯源冲刷,保障西安和关中平原防洪安全。

2. 水资源调蓄

古贤工程建成后,通过置换汾河、北洛河以及供水区内其他支流灌溉用水,退还挤占的生态用水,改善汾河、北洛河等支流生态状况。在枯水期加大下泄流量,增加河道内的水量流量,进一步改善中游陕西潼关至河南三门峡河段枯水期水生态质量。能够塑造有利于黄河下游湿地保护区及河口地区生态系统修复的流量过程,为黄河下游、河口三角洲地区生物多样性的提高和生态系统的良性维持提供水资源支撑。

3. 供水与灌溉

古贤工程将极大改善晋陕两省23个县(市、区)、27个工业园区和约46万公顷灌区的水源条件,优化区域水资源配置,解决供水区工程性缺水问题,有效缓解供水区水资源供需矛盾,提高晋陕两省水资源节约集约利用水平。

4. 发电

古贤工程电站总装机容量2100兆瓦,多年平均年发电量可达54.42亿千瓦时。合理开发黄河水能资源,促进二氧化碳减排,为实现“双碳”目标作出积极贡献。

三、技术难点

1. 水库多目标运用

古贤工程是黄河水沙调控体系的关键工程,与小浪底等水库群联合调度,既要满足防洪减淤、水资源调蓄、供水、灌溉、发电等开发任务要求,又要兼顾坝下生态流量以及小北干流湿地补水的需求,调度运用极为复杂。

2. 工程地质条件复杂

古贤水利枢纽工程是红层地基上目前设计最高的碾压混凝土重力坝。红层地基就像一张千层饼,粉砂岩、长石砂岩和粘土岩等软硬岩交互分布,同时还存在多层顺层剪切带和泥化夹层。通过大量深入的地质勘察、数值模拟和多方案比选,确定采用深齿槽、抗剪洞、压重等综合工程措施来解决大坝的抗滑稳定问题,确保工程安全稳定。

3. 大体积混凝土施工要求高

大坝混凝土浇筑量巨大,是目前世界上碾压混凝土浇筑强度最大、高峰浇筑强度持续时间最长的水利工程。针对古贤水利枢纽工程大坝体量大、施工难度大、浇筑强度大、温控要求高等特点难点,采用全要素优选、全流程监控等多种精准措施,确保大坝建设质量。

四、建设历程

古贤工程前期历经了规划、项目建议书、可行性研究等阶段。1954年,《黄河综合利用规划技术经济报告》对多个坝址进行比选论证。1997年,《黄河治理开发规划纲要》正式明确了古贤工程的开发任务。2000年开始,水利部启动了项目建议书阶段工作。此后,国务院分别批复了《黄河近期重点治理开发规划》《黄河流域防洪规划》《黄河流域综合规划》,进一步明确了古贤工程为黄河水沙调控体系的七大控制性骨干工程之一。2024年7月9日,古贤水利枢纽工程导流洞支洞掘进施工,标志着该工程正式进入建设阶段。

五、晋陕同心,共筑安澜

古贤水利枢纽工程的建设,离不开山西与陕西两省的紧密合作与共同努力。自1954年首次提出在黄河碛口至禹门口河段修建骨干水库以来,两省水利部门便携手并进,开展了一系列前期论证和规划工作。从项目建议书到可行性研究,再到工程初步设计,每一步都凝聚着两省水利人的心血与智慧。

在工程建设过程中,晋陕两省不断加强沟通与协作,共同解决了一系列技术难题和工程难题。山西省吉县和陕西省宜川县作为工程的主要建设区域,更是全力以赴,为工程建设提供了有力保障。

六、黄河新章,古贤领航

古贤水利枢纽工程的建设,对于保障黄河的长久安澜具有不可估量的作用。在防洪方面,古贤水库通过分级控制防洪运用,可有效降低黄河北干流洪水流量,延长中小洪水的持续时间,增强河道的冲刷能力。

同时,通过联合小浪底等骨干水库调水调沙,可显著减少下游河道的泥沙淤积,确保下游河床长期不抬高。在减淤方面,古贤工程通过拦沙和调水调沙运用,将有效减少黄河泥沙对中下游河道的淤积影响。模型预测结果显示,古贤水库与小浪底水库联合运用后,对黄河下游河道的减淤量可达数十亿吨,相当于数十年甚至上百年的淤积量,这将极大地改善黄河下游的防洪形势和生态环境。

古贤水利枢纽工程的建设,是山西与陕西两省携手共筑黄河长久安澜的生动实践。这一工程的顺利推进,不仅彰显了我国水利事业的蓬勃发展势头,更体现了中华民族在治理黄河、保护母亲河方面的坚定决心和不懈努力。

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