小浪底水利樞紐位于洛陽市孟津區(qū)與濟源市之間,三門峽市水利樞紐下游130千米、河南省洛陽市以北40千米的黃河干流上,控制流域面積69.4萬平方千米,占黃河流域面積的92.3%。壩址所在地南岸為孟津區(qū)小浪底村,北岸為濟源市蓼塢村,是黃河中游最后一段峽谷的出口,是黃河干流三門峽以下唯一能取得較大庫容的控制性工程。
黃河小浪底水利樞紐工程是黃河干流上的一座集減淤、防洪、防凌、供水灌溉、發(fā)電等為一體的大型綜合性水利工程,是治理開發(fā)黃河的關鍵性工程,屬國家“八五”重點項目。小浪底水利樞紐是國家4A級旅游景區(qū),河南省十大旅游熱點景區(qū),更被譽為“小千島湖”。
小浪底水利樞紐是黃河干流三門峽市以下唯一能夠取得較大庫容的控制性工程,既可較好地控制黃河洪水,又可利用其淤沙庫容攔截泥沙,進行調水調沙運用,減緩下游河床的淤積抬高。
小浪底工程1991年9月開始前期工程建設,1994年9月主體工程開工,1997年10月28日截流,2000年元月首臺機組并網發(fā)電,2001年底主體工程全面完工,歷時11年,共完成土石方挖填9478萬立方米,混凝土348萬立方米,鋼結構3萬噸,共涉及河南、山西兩省的濟源、孟津、新安、澠池、陜縣、平陸、夏縣、垣曲縣8縣(市)33個鄉(xiāng)鎮(zhèn),動遷年移民20萬人,取得了工期提前,投資節(jié)約,質量優(yōu)良的好成績,被國際銀行譽為該行與發(fā)展中國家合作項目的典范,在國際國內贏得了廣泛贊譽。
簡介
小浪底水力發(fā)電站 橫跨在河南省洛陽市孟津縣和河南省濟源市之間,在洛陽市以北黃河中游最后一段峽谷的出口處,距洛陽市40千米,距濟源市20千米。上距三門峽市水利樞紐l30km,下距河南省花園口鎮(zhèn)l28km。是黃河干流三門峽以下唯一能取得較大庫容的控制性工程。黃河小浪底水利樞紐工程是黃河干流上的一座集減淤、防洪、防凌、供水灌溉、發(fā)電等為一體的大型綜合性水利工程,是治理開發(fā)黃河的關鍵性工程,屬國家"八五"重點項目。小浪底工程浩大,總工期十一年。工程全部竣工后,水庫面積達272.3平方千米,正常蓄水位時淹沒影響面積277.8平方公里,施工區(qū)占地23.33平方公里。控制流域面積69.4平方千米;總裝機容量為180萬千瓦,年平均發(fā)電量為51億千瓦時;防洪標準由目前的六十年一遇,提高到千年一遇;每年可增加40億立方米的供水量。小浪底水庫兩岸分別為秦嶺山系的崤[xiáo]山、韶山和邙山;中條山系、太行山系的王屋山。它的建成將有效地控制黃河洪水,可使黃河下游花園口決堤的防洪標準由六十年一遇提高到千年一遇,基本解除黃河下游凌汛的威脅,減緩下游河道的淤積,小浪底水庫還可以利用其長期有效庫容調節(jié)非汛期徑流,增加水量用于城市及工業(yè)供水、灌溉和發(fā)電。它處在承上啟下控制下游水沙的關鍵部位,控制黃河輸沙量的100%。
大壩
小浪底工程攔河大壩采用斜心墻堆石壩,設計最大壩高154米,壩頂長度為1667米,壩頂寬度15米,壩底最大寬度864米。壩體啟、填筑量5l.85萬m3、基礎混凝土防滲墻厚l.2m、深80m。其填筑量和混凝土防滲墻均為國內之最。壩頂高程281m,水庫正常蓄水位275m,庫水面積272km2,總庫容126.5億m3。總裝機容量為180萬千瓦,年平均發(fā)電量為51億千瓦時。水庫呈東西帶狀,長約130km,上段較窄,下段較寬,平均寬度2km,屬峽谷河道型水庫。壩址處多年平均流量1327m3/s,輸沙量16億t,該壩建成后可控制全河流域面積的92.2%。上游圍堰為壩體的一部分,壩基采用混凝土防滲墻,工程初步設計為斜墻壩型,后優(yōu)化為斜心墻壩型,兩者的主要區(qū)別在于前者以水平防滲為主,垂直防滲為輔;后者以垂直防滲為主,水平防滲為輔。目前大壩的設計有以下幾個特點:
1、適度地考慮了庫區(qū)淤積的防滲作用,使壩基防滲效果更為可靠;
2、上爬的內鋪蓋改善了上游壩坡的抗滑穩(wěn)定性,既實現(xiàn)了庫區(qū)淤積的連接,又不會對壩坡產生太大的影響;
3、減少了上游圍堰的土方填筑量及基礎處理工程量,使截流后比較緊張的工期得以緩解;
4、與斜墻壩相比,混凝土防滲墻受力有所惡化,且造墻難度增加。
泄洪建筑物
泄洪建筑物包括l0座進水塔、3條導流洞改造而成的孔板泄洪洞、3條排沙洞、3條明流泄洪洞、1條溢洪道、1條灌溉洞和3個兩級出水消力塘。由于受地形、地質條件的限制,所以均布置在左岸。其特點為水工建筑物布置集中,形成蜂窩狀斷面,地質條件復雜,混凝土澆筑量占工程總量的90%,施工中大規(guī)模采用新技術、新工藝和先進設備。
引水發(fā)電系統(tǒng)
引水發(fā)電系統(tǒng)也布置在樞紐左岸。包括6條發(fā)電引水洞、地下廠房、主變室、閘門室和3條尾水隧洞。廠房內安裝6臺30萬kW混流式水輪發(fā)電機組,總裝機容量180萬kW,多年平均年發(fā)電量45.99億kW.h/58.51億kW.h(前10年/后10年)。
建設目的
開發(fā)目標以防洪(防凌)、減淤為主,兼顧供水、灌溉和發(fā)電,蓄清排渾,除害興利,綜合利用。小浪底水利樞紐戰(zhàn)略地位重要,工程規(guī)模宏大,地質條件復雜,水沙條件特殊,運用要求嚴格,被中外水利專家稱為世界上最復雜的水利工程之一,是一項最具挑戰(zhàn)性的工程。
自然地理概況
地理位置
黃河小浪底水利樞紐位于黃河中游豫、晉兩省交界處,在洛陽市西北約40km。上距三門峽市壩址130km,下距花園口鎮(zhèn)128km。北依王屋山、太行二山,南抵崤山山脈余脈,西起平陸縣杜家莊,東至濟源市(原濟源縣)大峪河。南北最寬處約72km,東西長93.6km。(顯示小浪底庫區(qū)背景圖) 淹沒區(qū)涉及兩省4市(地區(qū))所管轄的8個市(縣),即河南省的孟津、新安縣、澠池、陜州區(qū)、濟源;山西省的垣曲縣、平陸、夏縣。
地質地貌
水庫集水區(qū)處于峽谷地段,地勢西北高東南低。南岸為崤山東北余支,地勢陡峻;北岸有太行山、王屋山脈。兩岸地形起伏較大,西部、北部多1000米以上高峰,西陽河上游歷山海拔2321m為區(qū)內最高峰。區(qū)域內大面積分布著第四系黃土,以及前震旦系的變質巖、安山巖、寒武系大理石、砂頁巖、紅色砂、頁巖和粘土巖。
氣候
庫區(qū)屬溫帶大陸性季風氣候,年平均氣溫為12.4~14.3℃,晝夜溫差大,元月平均氣溫最低,七月份氣溫最高;庫區(qū)年平均降水量616mm,降水量年際變化較大,主要集中于夏、秋兩季,而冬季雨量稀少;年平均蒸發(fā)量為2072mm,全年以夏季蒸發(fā)量為最大,冬季蒸發(fā)量最小;年平均濕度在62%左右。
◆水文水資源狀況
黃河由西向東穿過庫區(qū),水流湍急,流程130km,其間有較多的支流、支溝、毛溝匯入,較大支流計有18條,多數(shù)分布在庫中區(qū)和庫前區(qū),如北岸的西陽河、逢石河、亳清河、沇西河和南岸的河、青河、北青龍澗河等河流。黃河三門峽市至小浪底區(qū)間流域面積為5756km2,約占三門峽至花園口決堤區(qū)間流域面積的14%。支流來水流量一般較少,且經常出現(xiàn)斷流。汛期常有短時間暴雨洪水,一般每年出現(xiàn)3~4次。
礦產資源
該區(qū)域深厚的沉積地層中發(fā)育了種類繁多的沉積、變質礦產資源,如煤、硫、銅、鋁礬土、鐵、黃鐵礦、石英、白云巖、碳酸鈣等。庫區(qū)范圍內的礦產資源主要有煤礦、硫磺礦、銅礦和鋁土礦。煤礦在各縣(市)的大部分地區(qū)均有分布,煤質優(yōu)良,蘊藏豐富;銅礦主要分布在275m高程以上,垣曲縣清河、板澗河上游,歸屬于中條山有色金屬集團有限公司;硫磺礦主要分布于新安縣境內的畛河、青河流域;鋁土礦主要分布在新安、澠池縣、陜州區(qū)等地,礦質優(yōu)良,品位居全國之首,儲量達0.62億t,較大的企業(yè)為長城鋁業(yè)公司洛陽鋁礦。
土壤植被狀況
區(qū)域屬溫帶半濕潤地帶,廣泛分布著暖濕帶的地帶性土壤,其土壤類型為棕壤和淋溶褐土,淺山丘陵主要分布著褐土類中的紅粘土、立黃土、白面土。在山前的沖積平原下部和局部低洼地區(qū)分布著潮土。庫區(qū)植被覆蓋率約為20%,地表植被密度不一,部分地表裸露。植被型有灌叢和草叢、闊葉林、針葉林,山區(qū)有小面積的天然林;植物有刺槐、榆、側柏、木槿、酸棗樹等。區(qū)域內農業(yè)生產歷史悠久,自然環(huán)境受到人類活動較大的影響,由于放牧牛羊、燒柴、開墾耕地、常年干旱缺水等原因,庫區(qū)植被不斷遭受破壞,致使區(qū)域內水土流失嚴重
水庫設計
1.水庫運用時期和運用階段 水庫運用初期為“調水、調沙、攔沙”運用,運用后期為“蓄清排渾、調水調沙”運用。初期運用,主要完成水庫攔沙,形成高灘深槽淤積相對平衡形態(tài),又分三個運用階段:①起調水位蓄水攔沙階段;②逐步抬高主汛期水位攔沙階段;③逐步形成高灘深槽攔沙階段。后期運用主要進行年內調水多年調沙,保持51億m3有效庫容,長期綜合運用。
2.水庫初期攔沙運用特點
1)起調水位蓄水攔沙階段。為了減少持續(xù)下泄“清水”沖刷下游河道的時間,并使攔沙庫容多攔粗顆粒泥沙,提高減淤效果,保證水電站于水庫運用初期發(fā)電,選擇起調水位205m,于工程截流后第三個汛期開始蓄水攔沙運用。205m水位以下庫容17.1億m3,運用2~3年淤滿,結束蓄水攔沙階段。
2)逐步抬高汛期水位攔沙階段。為使水庫攔粗(沙)排細(沙),提高減淤效果,在起調水位蓄水攔沙階段結束后,進入逐步抬高主汛期(7~9月)水位攔沙階段。主汛期控制水庫平均排沙比約70%。主汛期庫水位由205m逐步升高至254m,歷時約11~12年。
;3)逐步形成高灘深槽攔沙階段。主汛期庫水位有升降變化,最高254m,最低230m,灘地逐步淤高至設計灘面高程(壩前254m),河槽逐步降低至設計河底高程(壩前226.3m)。歷時約14~15年,轉入后期調水調沙運用。
3.后期調水調沙運用特點 后期亦即正常運用期。主汛期利用254m高程以下10億m3槽庫容調水調沙,10~6月蓄水調節(jié)運用。庫區(qū)長期沖淤相對平衡,下游河道繼續(xù)減淤。
參考資料 >
黃河小浪底水利樞紐工程.揚州曙光電纜股份有限公司.2024-03-12
【經典水電工程12】黃河小浪底水利樞紐工程.廣東省水利和新能源發(fā)電工程學會.2025-08-19
中國現(xiàn)代水利工程——黃河小浪底水利樞紐工程.水利水電網.2024-03-12