丹江口水利樞紐
一、工程概況
漢江丹江口水利樞紐是我國五十年代開工建設(shè)的、規(guī)模巨大的水利樞紐工程,位于湖北省丹江口市漢江與其支流丹江匯合口下游800m處,具有防洪、發(fā)電、灌溉、航運(yùn)及水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益,并為將來引水華北實(shí)現(xiàn)南水北調(diào)中線工程提供重要水源,是開發(fā)治理漢江的關(guān)鍵工程。丹江口初期工程由擋水壩、壩后發(fā)電廠、通航建筑物、泄洪建筑物工程四部分組成。
擋水建筑物全長2468m。其中混凝土壩全長1141m,最大壩高97m,由58個(gè)壩段組成,自右至左壩段編號(hào)為右13~右1、1~44壩段。8~32壩段為寬縫重力壩其余壩段為實(shí)體重力壩, 3壩段設(shè)垂直升船機(jī);8~13壩段設(shè)12個(gè)寬5m、高6m泄洪深孔(其中1號(hào)深孔已改為自備防汛電站引水道);14~17及19~24壩段設(shè)20個(gè)寬8.5m的溢流表孔;18壩段為非溢流壩段,壩體上下游接混凝土縱向圍堰;25~32壩段為電站廠房段。右岸土石壩長130m,最大壩高32m。左岸土石壩長1197m,最大壩高56m。左右岸土石壩均屬土質(zhì)心墻或斜墻壩。壩后布置6臺(tái)電站廠房,單機(jī)容量為15萬kw,總裝機(jī)容量為90萬kw,年發(fā)電量為 38億kwh。右岸布置一座一線150t級(jí)垂直升船機(jī)?! ?/p>
另在陶岔及清泉溝分別修建了灌溉引水渠首工程及引水隧洞進(jìn)口工程。陶岔引水渠取水口將作為南水北調(diào)中線工程取水口?! ?/p>
二、工程設(shè)計(jì)與施工
1956年長江委編制出《漢江流域規(guī)劃要點(diǎn)報(bào)告》,選定丹江口水利樞紐為治理開發(fā)漢江的第一期工程,并積極開展勘測設(shè)計(jì)科研工作。1958年,中共中央政治局決定興建丹江口水利樞紐工程,批準(zhǔn)的工程規(guī)模為水庫正常蓄水位170m(吳淞零點(diǎn),下同),壩頂高程175m,死水位150m。
1958年工程動(dòng)工興建。工程施工初期,因施工準(zhǔn)備及施工設(shè)備不足,主要靠人工及半機(jī)械化施工,加之對(duì)大型工程缺乏施工經(jīng)驗(yàn),已澆混凝土壩體出現(xiàn)較嚴(yán)重裂縫、架空等混凝土質(zhì)量問題。1962年2月,經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn),暫?;炷翂问┕?,進(jìn)行質(zhì)量問題研究及補(bǔ)強(qiáng)處理,同時(shí)進(jìn)行機(jī)械化施工準(zhǔn)備。在此期間,對(duì)已澆混凝土裂縫及澆筑質(zhì)量事故進(jìn)行了大量復(fù)查、補(bǔ)強(qiáng)措施試驗(yàn)研究和補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)、對(duì)質(zhì)量問題逐項(xiàng)進(jìn)行了認(rèn)真處理,同時(shí)對(duì)施工企業(yè)及混凝土運(yùn)輸、澆筑設(shè)備積極進(jìn)行改造擴(kuò)建,為機(jī)械化施工做準(zhǔn)備。1964年底大壩混凝土恢復(fù)澆筑?! ?nbsp;
在停工期間,研究并決定丹江口工程分期興建。長江委根據(jù)上級(jí)批準(zhǔn)的初期規(guī)模,于1965年5月上報(bào)了《漢江丹江口水利樞紐續(xù)建工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》,擬定初期工程水庫正常蓄水位145m,壩頂高程152m,后期規(guī)模水庫正常蓄水位仍為170m。原水電部審查后,為較充分利用水資源,湖北省人委、原水電部、長辦于1965年8月聯(lián)合向國務(wù)院請(qǐng)示,建議將初期規(guī)模壩頂高程和水庫正常蓄水位提高10m,即壩頂高程162m,水庫正常蓄水位155m。1966年6月,國務(wù)院批復(fù)同意該方案。此后,丹江口水利樞紐初期規(guī)模據(jù)此方案進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工?! ?nbsp;
初期工程1967年7月大壩開始攔洪,11月下閘蓄水,1968年10月第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電,1973年底全部建成。河床混凝土壩水下部分已按后期最終規(guī)模興建,兩岸混凝土壩及土石壩按初期規(guī)模興建?! ?nbsp;
1975年國家計(jì)委根據(jù)湖北、河南兩省用電需要,為盡量多蓄水發(fā)電,批準(zhǔn)將丹江口水利樞紐正常蓄水位提高到157m。
1975年8月河南發(fā)生特大洪水后,重新研究了丹江口樞紐的洪水標(biāo)準(zhǔn),1978年經(jīng)水利部規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局審定按萬年一遇加20%洪量作為水庫保壩標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)最高庫水位164.09m。以上兩項(xiàng)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的改變,使得兩岸一部分混凝土壩及兩岸土石壩需要進(jìn)行加高、加固處理。加固方案經(jīng)水利部于1979年和1980年分別批準(zhǔn)。左岸混凝土壩加固工程已經(jīng)完成,左岸土壩加固除壩頂加高3.2m尚未完成外其余已完成,右岸加固工程尚未施工。
三、運(yùn)行情況
丹江口水利樞紐自1973年投入正常運(yùn)用以來,1983年10月最高水位達(dá)160.07m,1979年4月最低水位為131.28m,其中1973~1990年18年間有11年庫水位達(dá)到157m左右,有14年開閘泄洪,年均棄水量73億立方米,1983年達(dá)377.8億立方米;1991年~2001年間漢江來水量減少,庫水位僅有2年接近157m,4年開閘泄洪,年棄水量4.42~50.23億立方米,總棄水量102.62億立方米?! ?nbsp;
丹江口水庫運(yùn)行可分為兩個(gè)階段,在建成初期為試運(yùn)行階段(1980年前)和正常運(yùn)行階段(1980年后)?! ?nbsp;
初期為試運(yùn)行階段其突出表現(xiàn)為:防洪出現(xiàn)上淹下沖;發(fā)電長期低水頭運(yùn)行,耗水率增大,發(fā)電量減少;灌溉由于長期低水位運(yùn)行而不能自流引水;航運(yùn)方面由于庫尾的淤積而受到影響?! ?nbsp;
1980年后,隨著華中電管局的成立,湖北、河南兩省電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,丹江口水庫調(diào)度權(quán)歸屬水利部,水庫調(diào)度逐漸嚴(yán)格執(zhí)行水庫調(diào)度規(guī)程,長期低水頭運(yùn)行現(xiàn)象得到有效的遏止。整個(gè)八十年代,水庫發(fā)生了洪峰流量大于1萬m3/s的洪水37場,其中大于2萬m3/s的洪水12場,大于3萬m3/s的洪水2場,最大七天洪量為95.42億m3(10月初的一次洪水),是發(fā)生洪水場次最多的年代,也是洪量最大的年代。這期間,除了1983年最高庫水位突破157m外,其它各項(xiàng)指標(biāo)均在規(guī)程規(guī)定范圍之內(nèi),水庫綜合效益得到較好的發(fā)揮?! ?nbsp;
1990~2000年水庫年徑流量均值降至274.16億m3,減小了約30%(與1930~1989年系列比較),是有資料記載以來的年徑流量最小的年代,發(fā)生大于1萬m3/s的洪水僅10次,還不及1983年一年(1983年11次)。有一半的年份沒有發(fā)生棄水現(xiàn)象,而1999年和1997年來水量又是水庫運(yùn)行以來最少的年份。特別在90年代后由于科學(xué)調(diào)度,既增加了發(fā)電,又發(fā)揮了較大的抗旱和防洪效益。特別在1998年長江抗洪斗爭中,第六次洪峰(63600m3/s)即將到達(dá)漢口、漢江發(fā)生年最大洪峰(18300m3/s)之時(shí),丹江口及時(shí)關(guān)門,使水庫超蓄37億m3,取得削峰60~70%的好成績,丹江口水庫作用顯著。后期大壩加高后庫容更大,水庫調(diào)節(jié)能力更強(qiáng),防洪效果將更顯著。丹江口水利樞紐升船機(jī)設(shè)計(jì)于1978年獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。
2017年10月29日,丹江口大壩蓄水位首次達(dá)到167米,創(chuàng)歷史新高!