小浪底工程建设及运行管理

殷保合
 

  1991年4月,七届全国人大四次会议将小浪底水利枢纽列入我国国 民经济和社会发展十年规划以及第八个五年计划纲要,确定在“八五”期间开工建设。1991年9月1日,小 浪底水利枢纽前期准备工程开始施工,1994年9月12日主体工程正式开工,1997年10月28日截流,2000年初第一台机组投产发电, 2001年底主体工程全部完工,取得了工期提前、投资节约、质量优良的好成绩。

   小浪底水利枢纽是极具挑战性的跨世纪水利工程,面临工期紧、任务 重、技术复杂、移民难度大等问题,而且作为国际承包工程,人们的思想观念、工作方式和方法都受到了与国 际工程惯例接轨的撞击。在接轨与撞击中,中外建设者经过13年的顽强拼搏,解决了世界上最具挑战性工程 诸多的工程技术和建设管理问题。

一、建设过程的简要回顾

1. 浪底水利枢纽的地位和作用

   小浪底水利枢纽以“防洪(包括防凌)、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电,除害兴利,综合利用”为开 发目标。枢纽位于三门峡水利枢纽下游130km的黄河干流上,控制黄河流域面积的92.3%,控制黄河90%的 水量,近100%的沙量。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。

   小浪底水利枢纽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、防凌并兼顾工农业供水、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,是黄河下游防洪减淤工程中的最优方案。 小浪底水利枢纽与已建的三门峡、陆浑、故县水库联合运用,可使黄河下游防洪标准提高到千年一遇; 与三门峡水库联合运用,可基本解除黄河下游凌汛威胁;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;可减小下游断流的概率;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。

   小浪底水利枢纽装机6台,每台30万kW,总装机容量180万kW,是河南电网理想的调峰电站。

2.工程规模及主要枢纽建筑物

  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。防洪最大泄量17000mVs,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,动迁移民20万人。

   小浪底水利枢纽由大坝、泄洪排沙建筑物、引水发电建筑物三大部分组成。

   水轮机为混流式,额定水头为112m,机组的额定容量30万kW。为适应水头变幅大的特点,改善非汛 期水轮机运行工况,在水头H≥117m时,水轮机加大出力运行,机组容量增大到32.4万kW。

   发电机为立轴半伞式,额定容量300MW。 电站采用计算机为基础的监控系统,由电站控制中心及现场控制单元组成。 枢纽建筑物各类金属结构计有闸门62扇,各种起重机械75台。总用钢量32000t。

3.工程建设的难点

   从技术上讲,小浪底工程规模宏大,结构复杂,被中外专家称为世界水工史上最具挑战性的工程之一。从建 设管理上讲,其管理方式全面与国际惯例接轨,在当时是开创性的工作。

  (1)技术复杂

   小浪底坝址的地质条件差,岩石构成为砂岩、粉砂岩和泥质页岩互层,节理、裂隙发育。枢纽建筑物布 置难度大,突出表现在在左岸单薄的分水岭上布置纵横交错100多个大小洞室,左岸山体呈“蜂窝煤”状。其技术复杂程度主要体现在:

  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、明流洞混凝上抗磨要求高。

  (2)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,结构混凝土分层分块多。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12.8mxl9.5m(宽x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。

  (3)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。

  (4)现场管理关系复杂

  小浪底工程主体土建标分别由3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国公司和中国公司,在施工现场形成了业主发包,中标承包商分包或再分包的“中一外一中”“中一外一外一中”的合同链。业主与承包商、承包商与分包商的国别不同,在思想观念、文化背景、施工经验、管理水平方面的差异很大,给工程建设管理带来极大困难。

  (5)移民安置困难多

  小浪底工程移民动迁人口达20万。以大农业安置为主,走整建制搬迁开发性移民的道路,是我国移民安置工作的新尝试。小浪底工程移民工
作标准高,政策性强,矛盾多,按工程进度要求完成各阶段移民安置任务的困难很大。

4.建设历程

  (1)前期准备三年任务两年完成

  1991年9月1日,小浪底工程前期准备工作开工。1994年4月18日水利部对前期准备工程进行验收。在2年7个月的时间里,完成了所有“四
通一平”准备工作和招标文件中承诺的右岸主坝防渗墙、导流洞施工支洞、上中导洞、进水口开挖、出水口开挖等主体工程项目应实现的形象。国际承包商进场时称赞,小浪底工程提供了他们所见到的最好进场条件。

  (2)主体工程施工过程紧张曲折

  小浪底主体工程包括土建国际标、土建国内标和机电安装标三大部分。土建国际标的大坝标由黄河承包商(责任方为意大利英波吉罗公司)施工,泄洪排沙系统标由中德意联营体(责任方为德国旭普林公司)施工,引水发电系统标由小浪底联营体(责任方为法国杜美兹公司)施工。土建国内标和机电安装标由国内施工队伍施工。从最终结果看,国际标施工全部提前完成,国内土建标和机电安装标施工均按计划完成,但过程紧张曲折,拼搏与奋斗贯穿始终。

  主体工程开工后不久,二标、三标分别出现重大设计变更,导致施工方案改变,占压工作面;1995年4月11日开始,二标导流洞连续出现多次塌方,塌方工作面全部停工;加上二标承包商雇佣的劳务工作效率低,施工计划不能落实;种种原因叠加在一起,导致工期一再被延误。

  1995年8月底,二标承包商即提出导流洞、进水塔、明流洞、排沙洞的完工日期比投标时确定的完工日期拖后8-11个月。该项延期意味着工程截流时间将较合同规定推迟一年,从而给业主造成政治上和经济上的巨大损失。

  为了赶回工期,业主与二标联营体责任公司就确保1997年按期截流,举行赶工谈判,历时近4个月未达成协议。在按期截流形势十分严峻的情况下,水利部党组广泛听取了工程师、业主、专家组建议,果断决策:引进中国成建制施工单位,从承包商手中分包关键的导流洞开挖及混凝土浇筑施工。水电十四局、三局、四局、一局组成的联营体(OTFF)以劳务分包的形式承担了3条导流洞的施工。经过13个月的艰苦施工,抢回了被延误的工期,从而实现了按期截流。

  截流后大坝进入基坑开挖、高强 度填筑施工。由于机械化程度高,设 备性能好,大坝标施工一直超前于合 同划。1998年长江、松花江、嫩 江大洪水后,为防御可能到来的大洪 水,承包商提出加速大坝施工并得到 业主同意,使大坝高程于1999年6月 30日达到220m,达到防御500年一 遇洪水能力,提高了工程自身的安全 系数,也为黄河下游防洪提供了保障。 发电设施标因厂房顶拱增加预应 力锚索,施工进度被严重推迟。承包 商提出并经业主、工程师同意,从 17号洞打一条交通洞(17C),绕过 地下厂房至发电洞下平段,提前进行 发电洞下平段和斜井段施工,挽回了 因厂房顶拱锚索施工延误的工期。

  (3)以大农业安置为主的开发性移 民安置进程满足了进度要求

  小浪底工程需搬迁安置移民20万人,分三期进行。第一期4.6万移 民。第二期12.6万移民,第三期1.7万移民。 一期移民于1997年6月底按计划完成,为按期截流创造了条件。 截流后以及1998年移民安置进 度有所拖后。1999年1月,水利部、河 南省政府、山西省政府召开部省联席 会议,布置移民安置工作,解决有关问 题,移民工作得到强力推动。1999年 第二期移民基本搬迁安置完毕。 2001年底前,265m高程以下移民
搬迁完毕,工程得以正常发挥拦洪效益。

   (4)尾工建设实践了人与自然和谐相处的理念 2001、2002年进行工程收尾。 尾工建设以恢复施工区植被、治理水 土流失、硬化场内道路、美化枢纽管 理区为主。由于起点高,观念新,措 施到位,建成后的小浪底工程管理 区,雄奇俊伟,绿阴环绕,繁花如 织,天蓝水碧,被评为“国家环保百佳工程”。

二、以国际合作为主要特点的建设管理工作

   小浪底工程与国内其他工程相 比,最大的特点就是它利用世界银行 贷款,进行国际竞争性招标,由以国 际著名承包商为责任方的联营体中标
承建主体土建工程。在这样的前提条 件下,小浪底建管局解放思想、锐意 改革、大胆探索,走出了一条与国际 工程全面接轨的建设管理道路,取得
了巨大的成就。世界银行认为,小浪 底工程是世界银行与发展中国家合作的成功范例。

1.成功引进外资并进行国际竞争性招标

   小浪底工程投资巨大,在当时国 家财政状况下,如果完全由财政拨款 兴建,资金将难以保证,短期内上马 的难度较大。为了促进小浪底工程尽
快上马,水利部提出部分利用世界银行贷款。

   1988年7月世界银行官员开始 对小浪底工程利用世界银行贷款进行 评估。准备工程开工后,利用世界银 行贷款工作紧锣密鼓地进行。经过多 次评估,并聘请国际咨询公司协助招 标设计,1994年2月世界银行同意 为小浪底工程提供贷款,第一期为 4.6亿美元,国际开发协会为项目提 供0.799亿特别提款权信贷(合1.1亿美元)。1997年9月11日,世界 银行为小浪底工程提供第二期贷款4.3亿美元。

   利用世界银行贷款解决了建设资 金不足问题,亦为引进先进施工设 备、施工技术、施工管理技术敞开了 大门,为小浪底工程能够在较短时间内高质量建成创造了条件。

   按照世界银行采购导则的要求, 利用世界银行贷款,必须在世界银行 成员国范围内,就贷款项目进行国际 招标。小浪底工程国际招标分为土建工程招标和机电设备招标两部分。土 建工程分为大坝(一标)、泄洪排沙 系统(二标)、引水发电系统(三标)3个标。

  土建工程招标自1992年7月22日《人民日报》和《中国日报》发布 小浪底工程土建工程施工招标资格预 审邀请函始,至1994年7月16日, 业主(黄河水利水电开发总公司)与 一、二、三标承包商签订合同止,历时两年。

   小浪底工程土建标国际招标的工 作程序,完全有别于国内选择工程施工 单位的做法,是在小浪底工程上应用新 的建设管理模式迈出的关键一步。

   小浪底工程机电设备招标主要是水轮机及附属设备招标。1994年12月15日发售水轮机询价书。1996年 1月10日在北京正式签署商务和技 术合同。7月初美国进出口银行向中 国国家开发银行正式承诺对小浪底工 程水轮机提供出口信贷。

   小浪底工程水轮机的国际招标, 是一次进口重大设备同利用国外出口 信贷相结合的招标,在国内水利水电 建设史上是第一次。

2.全面实践“三制”建设管理模式

   小浪底枢纽主体工程施工全面实 行业主负责制、招标投标制、建设监 理制。业主负责工程建设重大问题的 决策及资金支付和外部环境的协调, 责任集中避免了有关方面各自对上级 负责,难以协调的弊端,保证了工程 建设在质量、进度、投资问题上能够统筹兼顾。

   工程的土建施工、设备制造安 装、原材料供应全方位实践了建设监 理制,培养锻炼了队伍,取得较好的效果。

   主体工程全部通过招标选择施工 承包商、设备制造商、材料供应商、 设备安装承包商,为工程建设选择了 合格的承包商,节约了投资,保证了工程质量。

3.合同管理贯穿工程建设管理各个环节

   合同管理是小浪底工程建设一切管理工作的核心,合同管理贯穿于工程建设管理的各个环节。参建单位通 过工程建设,学习应用了合同管理的思想和方法,索赔、反索赔能力增强,工作效率提高,培养了参与国际合作的工作经验。

   小浪底建管局在处理导流洞赶工问题上,创造性地运用合同条件,引 入国内成建制专业水电施工队伍作为劳务分包进行抢工,为按期截流创造了条件;在处理与二标、三标承包商 的合同争议问题上,业主、工程师运用合同条款的规定,引入争议评审机制,成功地解决了重大合同争议,既 避免了旷日持久的仲裁,又将投资控制在了概算范围以内。

4.移民工作走出了一条开发性移民之路

   小浪底工程移民安置实行“水利部领导,业主管理,两省包干负责, 县为基础”的管理模式,是移民管理体制的创新。移民工作实践表明,以 大农业安置为主,走开发性移民的道路,适合农村移民的经济文化发展要 求。安置区生态环境得到保护,生活水平比搬迁前普遍提高。

5.大量采用新技术,创造了多项新纪录

   小浪底工程按计划实现了截流、蓄水、发电目标,主体土建工程工期 普遍提前。竣工初步验收将工程质量评定为优良。工程投资较概算节余38亿元。取得了质量优良,工期提前,投资节约的好成绩。

   在技术上成功地将3条直径14.5m的导流洞改建为世界上最大的 多级孔板消能泄洪洞,在左岸相对单薄山体约lkm的范围内进行了约110个不同功能的密集洞室(井)施工, 这些洞室(井)群纵横交错、立体交叉,其密集度在国内外工程中罕见。它的成功建设为我国地下工程的设计 和施工积累了经验。采用多种大吨位、大容量、高效率施工机械,创造了多项施工记录。大坝平均月填筑强度达120万m3,日最高填筑强度6.75万m3。小浪底工程大量运用新技术,首次成功地采用了GIN帷幕 灌浆技术,首次在国内采用了塔带机混凝土浇筑技术,首次在高边坡处理及厂房顶拱支护中大量采用了双层保 护预应力锚索,首次在国内混凝土防渗墙施工中采用了槽口平接技术。

6.枢纽投运以后走上了良性发展的轨道

   小浪底建管局既是小浪底工程建设的业主,也是建成后枢纽的运行管理机构。在工程建设过程中充分考虑 了将来运行管理各个方面的需要,按照设备精良,管理先进,人员精干,运行安全的标准,组织了运行管理队 伍,并在建设过程中,适时进行机构和体制改革,建立了一套适应运行管理与多种经营协调发展的经营管理体 制,使枢纽具有了长期良性运行的管理环境。

7.精神文明建设取得了丰硕成果

   小浪底工程虽然是按国际工程惯例进行管理的项目,但是业主在工程建设管理过程中,敢于坚持自己的优 良传统,大力开展思想政治工作和精神文明建设,取得了丰硕的成果。

   小浪底工程建设管理过程中,小浪底建管局加强党的建设和党务工作,在现场建立了包括工区内所 有国内施工单位在内的党务联席会议制度,及时传达贯彻党的方针政策,统一布置政治思想工作,从而 使业主关于工程建设的意图得以顺利贯彻,有效地保证了各项建设目标的实现。保截流抢工期间,开展 了强有力的思想政治工作,形式多样的创先争优、向一线送温暖活动,有效地激励了中方施工人员的工作 干劲,为保截流抢工夺得胜利提供了强有力的思想保证。

三、工程建设的基本经验

1.改革是工程建设管理不断取得胜利的动力

   小浪底工程全方位与国际市场接轨,要求工程建设管理者必须用市场经济的观念和方法思考和处理工程建 设中的问题,依靠合同和法律对国际承包商的施工活动进行管理。小浪底建管局通过一系列内部三项制度改革 措施,转变思想观念,克服计划经济思想、体制、方法的惯性,建立了适应国际工程管理的内部管理机制、人 才队伍、工作作风,提高了工程建设管理水平,最终取得了工程建设的全面胜利。

2.服从、服务子最广大人民群众的利益,工程建设管理就有了方向

   小浪底水利枢纽是特大型水利工程,在黄河治理开发过程中占据重要地位。小浪底建管局深知项目业主肩 上担子的份量,提出“建设一流工程,总结一流经验,培养一流人才”的建设目标。在处理工程质量、进 度、投资三者关系时,把服从、服务于最广大人民群众的利益作为考虑问题的出发点,始终把工程质量摆在首 位,建立了一套完整的质量管理体系,并在实践中得到很好的运用,最终取得了工程质量优良的好成绩。在 保截流抢工问题上,面对可能遭受的巨大经济损失和不利政治影响,坚决实施赶工,不仅减少了损失,还大长 了中国工人的志气,为祖国争得了荣誉。面对1998年大洪水后黄河严峻的防洪形势,果断决策同意大坝加速 施工,为1999年黄河度汛提供了一道防洪屏障。由于建管局心里装着最广大人民群众的利益,小浪底工程在关键问题上做出了正确的选择,保证了工程建设的顺利完成。

3.与时俱进,大胆创新,使工程建设闯过了道道难关

   小浪底工程面临技术上、管理上的诸多困难,工程建设者以与时俱进 的精神大胆创新,闯过了道道难关。高土石坝联合机械化作业,深覆层防渗墙施工,帷幕灌浆采用GIN灌浆 法,密集洞室群施工,导流洞改建孔板洞,无黏结预应力混凝土衬砌等是施工技术上的创新;用劳务分包导流 洞施工的方式组织导流洞抢工,组建争议评审团处理合同争议,组织国内外咨询专家为业主当参谋等等是管理上的创新。

4.引进先进技术和文化与保持和发扬优良传统相结合,创造了具有中国特色的国际工程管理模式

   小浪底工程在引进国际承包商进行施工的同时,就引进了先进的施工 设备,施工技术,施工管理经验。外国承包商进场使小浪底工程一下子站到了国际先进施工水平的台阶上,站 到了国际合作的最前沿。小浪底工程建设者以比肩先进管理水平为标准,刻苦学习合同管理,改进管理工作方 式,并从制度上、工作手段上向先进水平看齐,形成了合同管理体系和计算机管理系统,使得工作效率大大提高。

   在引进、吸收先进技术和管理理念的同时,小浪底建管局继续保持和发扬优良的政治思想工作传统,在 “中一外一中”这种夹心饼式的发包一承包一分包格局中,以党的集中领导为基础,业主监理与中方承包 商,外国承包商的中方分包商之间建立了“责任上分,目标上合;岗位上分,思想上合;对外部分,对内部 合”的行为机制,鼓励小浪底工程的主人为外国承包商“打好小工",使中国人拧成一股绳建工程,有力地推动了工程建设的/顷利进展。

5.确立业主在工程建设中的主导地位,有利于正确把握工程建设大方向

   为了实现“建设一流工程,总结一流经验,培养一流人才”的总体目标,在建设过程中,小浪底建管局作 了几次以理顺生产关系为内容的调整,确立了业主在建设管理中的主导作用,坚持重大问题由业主决策,充 分发挥业主对各方的协调作用,同时将业主与监理、设计、施工单位的关系职责全部以合同形式进行规范,用 合同来明确各方的权利和义务,约束和规范各方的行为。业主负责制解决了多头向国家负责、参建单位分工不 清的问题,明确了责任主体,形成了各负其责、相互协作的建设管理框架,为取得工程质量优良、工期提前、投资节约的好成绩打下了良好的基础。

6.充分发挥监理单位作用,有利于把合同管理落到实处

   监理工程师的主要职责是工程建设现场的日常管理,其主要内容是通过“三控制、两管理、一协调”,确 保签订合同的各方严格执行合同,把合同管理落到实处。小浪底工程业主经过给监理工程师充分授权,使咨询 公司可以代表业主审核承包商的支付申请、发布变更命令、评估索赔、确定暂定单价、处理授权范围内的一般 技术问题,使合同管理深入到工程建设施工的最前沿,加快了执行合同的节奏,发挥了合同对建设过程的控制作用。

7.充分发挥专家作用,有助于协作攻克技术难关

   小浪底工程组织了小浪底工程建设技术委员会,对重大技术和管理问题提供决策咨询。聘请了世行特别咨询团和国际咨询公司(CIPM、CCPl)为工程建设、合同管理提供咨询,多方面听取专家意见,为重大问题的决策提供了有益的帮助。

8.工程建设应当关注生态环境保护

   水利工程建设对土地的扰动和环境的影响是不可避免的,但无论是在工程建设过程中还是主体工程完工后,均应采取有力的措施尽量保护好 并进一步改善环境,,小浪底工程施工合同写入了环保条款。以合同条款为基础,小浪底业主制定了环保工作办法,建立了以业主、监理、承包商、 协作单位、咨询机构共同组成的环境保护工作体系,保证了环保工作有条不紊的开展。小浪底工程被国家环境保护总局授予“国家环境保护百佳工
程”称号,工程管理区成为了环境优雅、品位高雅的观光游览胜地。

9.正确的移民工作方针,有助手实现搬得出稳得住的移民安置目标

   小浪底移民工作量大,任务繁重。为确保移民工作的顺利实施,水利部依据国家法律法规和小浪底的具体情况,经与河南、山西两省协商, 确定小浪底移民管理模式为:“水利部领导、业主管理、两省包干负责,县为基础”。十几年的移民工作表明,这个模式符合实际。

   小浪底工程移民工作认真贯彻开发性移民方针,在环境容量分析的基础上,制订合理的移民安置规划,实行 移民监理制度,对移民搬迁全过程进行管理,保证了移民搬得出、稳得住,搬迁后的生活水平普遍比搬迁前有所提高,并且具备一定的发展潜力。

10.建管结合,有利于业主单位长远规划良性运作

   小浪底建管局组建当初就确立了建管结合的职能。在工程建设过程中,即着手制定企业发展目标和基本 框架,按照现代企业制度的要求,组建了子公司,形成了以枢纽管理、电力生产为主,工程施工、技术咨询及 其他多种经营为辅的企业发展格局;大力培养人才,推进人事劳动制度改革和企业管理制度改革,筹划小浪底的配套工程——西霞院反调节水库,为小浪底水利枢纽运行制造有利条 件。由于准备充分,基础工作扎实,小浪底水利枢纽投产后运行十分顺利。

四、初期运行取得的成绩及对枢纽运行管理的基本认识

1.初期运行取得的成绩

   小浪底水利枢纽在建设过程中,尤其是下闸蓄水以后逐步发挥拦洪、防凌、减淤、供水、发电效益。工程 完工后,其在黄河治理中的巨大综合效益日益凸现。

  防洪、防凌方面,小浪底工程为黄河下游提供丁坚实的屏障和最直接的调控手段。

   2003年7月中旬,黄河遭遇多年未遇的“华西秋汛”,中下游干支流相继发生了10余次较大的洪水过 程,小浪底水利枢纽首次投入防洪运用,拦蓄上游来水,严格控制下泄流量,水库水位持续上升,相继突破了汛限水位、后汛期限制水位,最高时达265.69m高程,相应蓄水量95.46亿m3。根据测算,如果没有小浪底水利枢纽的调蓄,黄河下游河道流量将达6000m3/s,滩区100多万人将受淹。

  小浪底水利枢纽投运后,黄河下游凌汛灾害基本解除。2001年冬季,黄河下游气温较常年偏低,防凌形势严峻,在即将封河的关键时期,小浪底水库持续以500m3/s的流量向下游补水,使封河形势得到缓解,开创了 严寒之年黄河下游不封河的先例。2002年初和2003年初,在下游发生小流量封河期间,小浪底水库按照黄河 防总要求,严格控制下泄流量,使下游河道保持均匀、适当的流量,平稳度过了凌汛期。

  减淤方面,从下闸蓄水到2003年底,小浪底水库累计拦蓄泥沙12.86亿m3,少于设计淤积量。2003年9月6日至11月18日,小浪底水库持续按控制花园口2400m3/s运用,下游河道平均冲刷30~40cm,主河槽行洪能力增加了300-500m3/s。

  供水方面,2000年以来,下游地区旱情严重,小浪底水库根据黄河防总指令,按满足下游用水需求和黄河 下游不断流要求运用,在供水方面发挥了突出作用。小浪底建管局多次被水利部、黄河水利委员会评为“黄河水量调度先进集体”。

  2000年至2004年3月底,水库共向下游供水758.39亿m3。其中,在发电用水量以外补水303.15亿m3

   为满足下游用水需要,2000~2002年,每年都要动用最低发电水位以下的水量向下游供水,造成机组停运。2000年至2002年9月,机组累 计停运时间163天。其中,2000年75天,2001年73天,2002年9月底以前15天。

   小浪底工程投入运行以来,黄河下游连续4年未断流。

  发电方面,从首台机组投运至2004年3月底,小浪底水电站累计发电111.16亿kW·h。2003年创造了电站投运以来最高日发电量(3178万kW·h)和最高月发电量(6.57亿kW·h)记录,全年无弃水天数达234天,连续无弃水天数达192天。

   小浪底电站在以火电占绝对比重的河南电网中的调峰作用巨大,大大提高了河南电网供电质量,降低了煤炭及石油的消耗量,减少了因煤炭燃烧对环境造成的污染。资料表明,2001年河南电网发电负荷增长了15%,但大多月份都没有因调峰而消耗煤炭和燃油。2001年底,小浪底6台机组AGC系统投运成功,使得河南电网通过计算机遥控小浪底机组和小浪底电站经济运行两大目标得以实现,也使河南电网的调峰、调频性能 和豫、鄂两省联络线的运行条件进一步改善,事故备用能力增强。

2.对枢纽运行管理的基本认识

   (1)必须要有正确的指导思想、科 学的调度规程和技术手段

   小浪底水库采取分期运用,蓄清排浑,逐步抬高水位的方式运行。水库运行要考虑枢纽安全、尽可能延长 水库有效发挥作用的寿命、减少下游河道泥沙淤积、保证黄河基本生态用水和人民生活用水、满足发电要求等因素。在不同时期、不同情况下,枢 纽的调度必须确立正确的指导思想,辅以科学的调度规程和技术手段,做到合理运用,科学调度,才能充分发挥枢纽的综合效益。

  (2)应充分利用异重流排沙

   小浪底水库库容大、位置好、库型好,对黄河防洪减淤具有不可替代的作用,应尽量降低泥沙淤积速度,延长淤沙库容寿命。下游河道对细沙具有很强的输送能力。根据2000~2003年实测资料,小浪底水库汛期入库水沙均产生异重流,如及时开启 枢纽泄洪底孔,异重流就可以直接排出,利用下游河道输沙能力输沙人海,则可减少水库泥沙淤积,延长水库使用寿命。

   (3)优化流量控制指标,充分发挥枢纽综合效益

   黄河下游供水有两个影响因素,即小浪底水库泄水和下游引水。合理协调两者关系,就能实现预定供水目标,实现黄河不断流。

   小浪底水利枢纽建成并投入使用是黄河治理开发的重要里程碑,为黄河下游防洪、泥沙治理、水资源合理调度、充分利用提供了最直接的手段。但 是,工程建设的巨大成功仅仅是枢纽长期发挥效益的基本前提,管好用好小浪底水利枢纽还有很多问题需要探索研究。

(作者为水利部小浪底水利枢纽建设管理局局长、教授级高级工程师)
责任编辑 韦凤年