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盤石頭水庫(kù)，又稱千鶴湖，位于河南省鶴壁市淇濱區(qū)大河澗鄉(xiāng)境內(nèi)，是《海河流域規(guī)劃》選定的一座以防洪、供水為主，兼顧灌溉、發(fā)電等綜合利用的大(Ⅱ)型水利樞紐工程。

盤石頭水庫(kù)項(xiàng)目前期工作始于1955年。1997年3月，成立了盤石頭水庫(kù)建設(shè)管理局。同年12月，水庫(kù)項(xiàng)目建議書獲得國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)。2000年4月前期工程導(dǎo)流洞開工。2000年12月大壩主體工程正式開工。2001年12月實(shí)現(xiàn)截流，2002年7月輸水洞工程通水，2004年5月通過(guò)下閘蓄水階段驗(yàn)收，2005年底水庫(kù)主體工程基本完成，2007年6月29日下閘蓄水。2017年12月，中國(guó)水電基礎(chǔ)局有限公司參建的初步設(shè)計(jì)遺留問題雞冠山滲水處理等設(shè)計(jì)變更項(xiàng)目完成。2019年年底完成了移民搬遷任務(wù)。2022年4月28日，淇河盤石頭水庫(kù)工程竣工驗(yàn)收通過(guò)。2024年6月14日，鶴壁盤石頭水庫(kù)加大開閘放水量，保障農(nóng)田灌溉。盤石頭水庫(kù)大壩壩高102.2米，壩頂長(zhǎng)621米；主要建筑物有大壩、溢洪道、輸水洞、泄洪洞和電站。

2004年11月，盤石頭水庫(kù)工地被水利部評(píng)為“全國(guó)水利系統(tǒng)文明建設(shè)工地”。

歷史沿革

前期準(zhǔn)備

盤石頭水庫(kù)項(xiàng)目前期工作始于1955年。1957年鶴壁市建市以來(lái)，歷屆市委、市政府開展了大量的地質(zhì)勘探和技術(shù)論證工作。1997年3月，成立了盤石頭水庫(kù)建設(shè)管理局。同年12月，水庫(kù)項(xiàng)目建議書獲得國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)。1998年12月，利用日元貸款協(xié)議正式簽訂。1999年3月，可行性研究報(bào)告獲得國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)。同年12月，初步設(shè)計(jì)報(bào)告經(jīng)省政府、水利部聯(lián)合審查，水利部正式批復(fù)。

設(shè)備采購(gòu)

2001年，完成了第一批小批量詢價(jià)采購(gòu)和第二批22臺(tái)(套)設(shè)備的采購(gòu)工作。第三批采購(gòu)為金屬結(jié)構(gòu)，合同招標(biāo)、談判和簽訂工作已經(jīng)結(jié)束，2001年12月開始供貨，截至2002年5月底，各種設(shè)備共到貨79臺(tái)。

壩體建設(shè)

2000年4月前期工程導(dǎo)流洞開工。2000年12月大壩主體工程正式開工。2001年4月12日，平洞洞身貫通；7月主洞洞身貫通，9月所有洞室開挖結(jié)束。11月底洞身襯砌結(jié)束，年底通水；12月實(shí)現(xiàn)截流。2002年5月底龍?zhí)ь^洞已經(jīng)貫通，大壩左右壩肩、基坑開挖基本完成，溢洪道配合大壩填筑按計(jì)劃開挖。同年7月輸水洞工程通水。2004年5月通過(guò)下閘蓄水階段驗(yàn)收，2005年底水庫(kù)主體工程基本完成，2007年6月29日下閘蓄水。

移民工作

水庫(kù)移民涉及鶴壁市、安陽(yáng)市兩市三鄉(xiāng)(鎮(zhèn))15個(gè)行政村18000余人。2000年6月，第一期移民搬遷安置工作開始，搬遷盤石頭村及第十二中學(xué)，計(jì)1746人。2001年5月29日，全村469戶、1746人全部搬遷安置到移民新村，6月6日在新村舉行了新村落成慶典儀式。2002年，第二期移民開始，涉及鶴壁市郊區(qū)及安陽(yáng)林州市，共5個(gè)村6676人。2002年5月底，二期移民新村村莊位置已經(jīng)全部確定，鶴壁市范圍內(nèi)的小寬河、大寬河、將軍墓三個(gè)移民新村已經(jīng)完成了“三通一平”和基礎(chǔ)建設(shè)工作，基礎(chǔ)已經(jīng)分配到戶，6月底房屋搭建和搬遷工作正結(jié)束。2002年下半年，第三期移民啟動(dòng)，共6個(gè)村7242人。2003年搬遷安置結(jié)束。2019年年初，河頭村移民搬遷工作重啟，同年年底完成了移民搬遷任務(wù)，使得水庫(kù)能夠充分發(fā)揮防洪減災(zāi)的作用。

水庫(kù)修復(fù)

2016年4月29日，鶴壁市盤石頭水庫(kù)設(shè)計(jì)變更PPP項(xiàng)目開工。2017年11月20日，盤石頭水庫(kù)設(shè)計(jì)變更PPP項(xiàng)目雞冠山滲漏處理兩個(gè)單位工程及泄洪洞加固單位工程進(jìn)行驗(yàn)收。同年12月，中國(guó)水電基礎(chǔ)局有限公司參建的初步設(shè)計(jì)遺留問題雞冠山滲水處理等設(shè)計(jì)變更項(xiàng)目完成。2021年7月中下旬的洪澇災(zāi)害中，盤石頭水庫(kù)全容量蓄水，在防洪減災(zāi)方面發(fā)揮了巨大效益。2022年4月28日，淇河盤石頭水庫(kù)工程竣工驗(yàn)收通過(guò)。同年11月18日，鶴壁市水利局組織驗(yàn)收小組對(duì)盤石頭水庫(kù)泄洪洞、溢洪道工作閘門啟閉設(shè)施水毀修復(fù)工程進(jìn)行驗(yàn)收。

地理位置

盤石頭水庫(kù)位于海河流域衛(wèi)河支流淇河中游，壩址位于鶴壁市淇濱區(qū)大河澗鄉(xiāng)原盤石頭村附近，是《海河流域規(guī)劃》選定的一座以防洪、供水為主，兼顧灌溉、發(fā)電等綜合利用的大(Ⅱ)型水利樞紐工程。

工程結(jié)構(gòu)

總體布局

盤石頭水庫(kù)主要建筑物有大壩、溢洪道、輸水洞、泄洪洞和電站。

硬件設(shè)施分布

擋水和泄水建筑物

兩條泄洪洞均布置于右岸的雞冠山下，洞身所處巖層主要為大理石和頁(yè)巖。1號(hào)泄洪洞進(jìn)口高程215m，洞底坡降0.05，洞身設(shè)計(jì)利用穩(wěn)定性較好的第13層灰?guī)r，并且考慮洞身水面線盡量平行于洞底;2號(hào)泄洪洞前期導(dǎo)流、后期泄洪，進(jìn)口高程215m，進(jìn)口以后以龍?zhí)ь^型式與導(dǎo)流洞洞身相接。導(dǎo)流洞進(jìn)口高程187.1m，坡降0.02。2號(hào)泄洪洞進(jìn)口與導(dǎo)流洞進(jìn)口在同一垂直面上，兩者之間圍巖單薄，布設(shè)有加固錨索。

非常溢洪道布置于左岸山脊凹槽處，進(jìn)口引渠高程254m，底板為低實(shí)用堰型，堰頂高程258m。開敞式閘室，閘孔共分4孔，每孔凈寬12m，采用弧形閘門控制泄洪。閘室過(guò)渡段末端設(shè)齒槽以防淘刷。閘室后為陡坡泄槽段，水流通過(guò)陡坡泄槽進(jìn)入V型自然沖溝，泄入河道，陡坡段末端設(shè)置深齒槽。泄槽段的消能防沖措施大大簡(jiǎn)化，底板及過(guò)流斷面邊坡用0.4~0.5m厚的鋼筋混凝土保護(hù)，同時(shí)采用錨筋錨固。

發(fā)電建筑物

盤石頭水庫(kù)電站為壩后式水電站，位于大壩左肩下游側(cè)，2005年4月開工建設(shè)，2007年9月竣工，2008年10月投產(chǎn)發(fā)電。電站分為一號(hào)、二號(hào)兩個(gè)廠房，總裝機(jī)容量9380kW。其中，一號(hào)電站供水發(fā)電，設(shè)計(jì)水頭32.7m，設(shè)計(jì)流量8.5m/s，裝機(jī)容量3130kW二號(hào)電站泄洪、灌溉、河道生態(tài)補(bǔ)水發(fā)電，設(shè)計(jì)水頭59m，設(shè)計(jì)流量12.6m'/s，總裝機(jī)容量6250kW。

一號(hào)電站接輸水洞一號(hào)支洞，利用庫(kù)水位和工農(nóng)渠水位間水頭發(fā)電，電站尾水經(jīng)消力池消能后人工農(nóng)渠。電站包括壓力管道，主、副廠房，輸變電工程等。二號(hào)電站在輸水洞二號(hào)支洞，利用庫(kù)水位和淇河河道水位間水頭發(fā)電，電站尾水直接入淇河。電站包括壓力管道，主、副廠房，尾水渠，升壓站等。

輸水建筑物

輸水洞位于水庫(kù)大壩左岸，進(jìn)口設(shè)攔污柵，接一直徑5.7m的豎井，底板高程206豎井后接圓形壓力主洞，洞長(zhǎng)310m，洞徑3.5m。主洞末端分為一號(hào)支洞、二號(hào)支1.洞，洞徑均為3.0m，連接一號(hào)電站、二號(hào)電站。

總體參數(shù)

大壩為混凝土面板堆石壩，壩頂長(zhǎng)606.0m，最大壩高102.2m，壩體填筑量548.0萬(wàn)m3；溢洪道位于左岸，軸線長(zhǎng)330余m，底寬55.3m，兩岸渠坡開挖最大坡高70.0m；2條泄洪洞布置在右岸，1號(hào)洞長(zhǎng)423.0m，2號(hào)洞長(zhǎng)516.0m，閘室為岸坡式結(jié)構(gòu)，總高度為75.93m。水庫(kù)控制流域面積1915平方公里，總庫(kù)容6.08億立方米，淹沒面積13.3平方公里，工程累計(jì)完成土石方開挖700余萬(wàn)立方米，土石方填筑565萬(wàn)立方米，混凝土澆筑26萬(wàn)立方米，鋼筋制作安裝11202噸，金屬結(jié)構(gòu)安裝1251噸，機(jī)電設(shè)備安裝6臺(tái)(套)。

重點(diǎn)技術(shù)

上壩級(jí)配料開采

在溢洪道和花尖腦東料場(chǎng)，通過(guò)對(duì)開挖梯段高度、鉆孔孔徑，孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方式等爆破參數(shù)的優(yōu)化和相應(yīng)調(diào)整以及采取孔口加壓砂包等措施，降低了爆破大塊率，滿足了開采大壩主堆石料和過(guò)渡料的級(jí)配要求，確保了大壩填筑料的開采質(zhì)量。

深孔梯段控制爆破技術(shù)

由于采取洞室爆破技術(shù)開采上壩料，具有開采強(qiáng)度高、施工設(shè)備簡(jiǎn)單、對(duì)施工道路要求低的許多特點(diǎn)，并適于地形地貌復(fù)雜及修筑施工道路困難等條件。因此，為保證2003年的度汛，本工程在備用料場(chǎng)(花尖腦西料場(chǎng))采用了洞室爆破技術(shù)開采主堆石料。本次洞室爆破采用了加強(qiáng)松動(dòng)爆破條形藥包洞室的布置方案。條形藥包爆破具有能量分布均衡、利用率高、巖石破碎均勻、松動(dòng)效果好的特點(diǎn)。

特種混凝土的應(yīng)用

HF抗沖耐磨混凝土

混凝土配合比的設(shè)計(jì)原則，除必須滿足建筑物安全運(yùn)行的技術(shù)指標(biāo)要求外，關(guān)鍵還要考慮施工方法。為此，在室內(nèi)進(jìn)行了系列抗沖耐混凝土的配合比對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，C40HF抗沖耐混凝士的抗沖磨強(qiáng)度和抗空蝕強(qiáng)度比普通C60混凝土分別提高了47%和82%。與C40NFS混凝土指標(biāo)幾乎相近，但通過(guò)拌和樓現(xiàn)場(chǎng)試拌，較其和易性更好、可泵性更強(qiáng)，而且成本較低。

補(bǔ)償收縮混凝土

混凝土面板是面板堆石壩惟一的防滲體，是堆石壩安全運(yùn)行的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位。因此，壩工界對(duì)面板混凝土的抗裂性、防滲性、耐久性、和易性等指標(biāo)有著廣泛的關(guān)注和研究，可通過(guò)采取摻加摻和物，外加劑等措施，改善面板混凝土的性能。本工程就是利用限制混凝土膨脹率來(lái)補(bǔ)償限制收縮的基本原理，在面板混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)摻加適量的防裂劑，使混凝土產(chǎn)生適度的膨脹來(lái)抵消其有害的收縮，從而減少或避免了混凝土因收縮變形而產(chǎn)生裂縫。

填筑料的壩外加水和壩內(nèi)補(bǔ)水相結(jié)合

在大壩填筑施工時(shí)，為了潤(rùn)滑物料、減少物料顆粒間的摩擦阻力，軟化物料尖角，振動(dòng)、碾壓減少物料顆粒之間的支撐力，提高填筑壓實(shí)度，加快壩體的自身沉降變形，傳統(tǒng)做法是通過(guò)引至壩內(nèi)的臨時(shí)供水系統(tǒng)，在填筑工作面上酒水。而本工程采用了在物料運(yùn)輸途中壩外定點(diǎn)、定量加水和壩內(nèi)管路補(bǔ)水相結(jié)合的方法，解決了施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)供水管路。拆裝頻繁、與填筑施工干擾大、酒水勞動(dòng)強(qiáng)度高以及計(jì)量不準(zhǔn)、不均勻等問題，使面板壩的施工更加標(biāo)準(zhǔn)化、程序化、簡(jiǎn)單化。

反向水壓力的處理

本工程則利用主堆石區(qū)透水的特點(diǎn)，在一定高程水平等距埋設(shè)一組(4根)透水鋼管，直接引至壩外(上游側(cè))下雨的集水以及填筑料的滲水可自流排出，使壩內(nèi)的水位始終保持最低，坡面的反向水壓力保持安全值，確保了大壩上游墊層料區(qū)尤其是一期混凝土面板的安全穩(wěn)定。當(dāng)上游粘土鋪蓋施工至透水鋼管的埋設(shè)高程時(shí)，再利用灌漿的方法將透水鋼管封堵。該方法解決了集水井與大壩填筑的施工干擾問題，保證了壩內(nèi)集水的及時(shí)排出，減少了集水抽排的運(yùn)行費(fèi)用，簡(jiǎn)化了壩內(nèi)集水抽排系統(tǒng)的處理方法，而且施工簡(jiǎn)單、方便，排水效果良好、可靠。

滾壓式銅止水成型機(jī)的應(yīng)用與改進(jìn)

根據(jù)滾壓式多級(jí)成型的原理，對(duì)天生橋一級(jí)工程的銅止水成型機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，自制了滾壓式銅止水成型機(jī)。成型系統(tǒng)通過(guò)10組壓模循序漸進(jìn)成型采用分步變形，逐步漸變的方式，避免了銅板帶因一次性變形過(guò)大銅板起皺、開裂的現(xiàn)象;壓模、傳動(dòng)齒輪及壓模輪軸支承軸承座均增設(shè)了鎖緊螺母調(diào)整裝置，避免了銅板帶在進(jìn)料過(guò)程中的偏移，能始終保持與壓模中心線重合，確保了止水的成型精度。該機(jī)可一次性成型W形(或F形)銅止水47m，成型速度為6.04m/min。成型后的止水“鼻子”表面光滑，外觀無(wú)壓痕、皺皮、裂紋、孔洞等缺陷，檢測(cè)誤差滿足規(guī)范要求。采用多級(jí)滾壓式銅止水成型機(jī)，減少了銅止水的接頭焊縫數(shù)量，提高了生產(chǎn)效率，確保了銅止水的制安質(zhì)量。

變斷面閘室豎井滑模施工

泄洪洞閘室豎井混凝土采用雙側(cè)滑模施工。閘門槽部位隨滑模的滑升采用模板翻升法施工;變斷面的部位，則采用停澆混凝土，對(duì)滑模進(jìn)行插入(或抽出)三角模的改造后繼續(xù)施工。混凝土采用泵送入倉(cāng)，模板的滑升通過(guò)液壓操作平臺(tái)控制千斤頂組完成，根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣候條件，滑模每隔0.5h滑升-次，滑升速度一般控制在20~25cm/h間。變斷面閘室豎井采用滑模施工技術(shù)，具有施工布置簡(jiǎn)單、工藝好、質(zhì)量高、速度快、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

固坡技術(shù)的試驗(yàn)

本工程借簽國(guó)外面板壩擠壓混凝土邊墻固坡技術(shù)的施工經(jīng)驗(yàn)，于2001年4月至12月進(jìn)行了墊層坡面采用干硬性混凝土擋墻固坡新技術(shù)的試驗(yàn)研究。經(jīng)2001年12月的專家論證會(huì)鑒定，該技術(shù)試驗(yàn)研究是混凝土面板堆石壩施工技術(shù)中具有特色的施工變革，是一項(xiàng)壩工施工技術(shù)的重要進(jìn)展，試驗(yàn)研究獲得了豐富成果。通過(guò)大規(guī)模的生產(chǎn)性試驗(yàn)，已初步掌握了該項(xiàng)技術(shù)的施工工藝，試驗(yàn)成果表明具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

建設(shè)作用

其中防洪效益方面，可有效控制淇河洪水，使衛(wèi)河干流的防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，除澇標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到3年一遇；正常蓄水效益，可正常滿足城市生活用水及工業(yè)用水，按初設(shè)批復(fù)規(guī)模將給鶴壁市提供工業(yè)及生活用水1.35億m3，供水保證率95%，供水保證程度98%，同時(shí)灌溉面積可達(dá)到30萬(wàn)畝，并能充分發(fā)揮發(fā)電效益。水庫(kù)正常蓄水后，形成更加寬闊水面，可改善區(qū)域小氣候，降低水質(zhì)污染程度，促進(jìn)人群健康，并能開發(fā)成為風(fēng)景秀麗的盤石頭風(fēng)景區(qū)，成為旅游度假好去處，對(duì)于提高人民生活質(zhì)量、改善區(qū)域投資環(huán)境等，都將起積極作用。

主要影響

社會(huì)效益

防洪效益

盤石頭水庫(kù)建成后，可有效控制淇河洪水削減淇河洪峰60%左右，將衛(wèi)河防洪標(biāo)準(zhǔn)由20年一遇提高到50年一遇，衛(wèi)河中游坡洼運(yùn)用機(jī)遇由3年一遇提高到10年遇，基本上控制了給下游衛(wèi)河兩岸造成巨大災(zāi)害的山區(qū)洪水，為保護(hù)水庫(kù)下游鶴壁、新鄉(xiāng)、安陽(yáng)1.87萬(wàn)hm2農(nóng)田及京廣鐵路、京珠高速公路、107國(guó)道的安全和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮巨大作用，大大緩解山東、天津等地的防洪壓力。

環(huán)保及旅游效益

水庫(kù)建成后，形成寬闊的水面，水環(huán)境容量增大，可以改善和調(diào)節(jié)局部小氣候，可為淇河魚類等動(dòng)植物生息繁衍創(chuàng)造條件，同時(shí)又能開發(fā)沿河秀麗的風(fēng)景區(qū)，使其成為旅游度假的好去處，對(duì)提高人民生活質(zhì)量，改善區(qū)域的投資環(huán)境等都將起到積極的作用。

供水效益

盤石頭水庫(kù)建成后將給鶴壁市提供生活及工業(yè)用水1.35億m3/a，按0.56元/m3計(jì)價(jià)，每年可創(chuàng)效益7182萬(wàn)元。

灌溉效益

在滿足城市及工業(yè)供水的條件下，可為下游3.3萬(wàn)hm'農(nóng)田補(bǔ)充水源，年灌溉供水收人733萬(wàn)元。

發(fā)電效益

盤石頭水庫(kù)電站裝機(jī)1萬(wàn)kW，每年共發(fā)電2616萬(wàn)kW/h，年發(fā)電收人713萬(wàn)元。

周邊景點(diǎn)

千鶴湖景區(qū)奇山異石，山水競(jìng)秀，庫(kù)區(qū)上游兩岸峭壁陡立，峽谷幽深，上溯24公里至林州市與著名的太行大峽谷相接。旅游景點(diǎn)主要有雞冠山、雙塔寺、塔灣等。塔灣位于鶴壁市雙塔寺山巖下淇河轉(zhuǎn)彎處。塔灣因山上雙塔寺而得名。雙塔寺上依懸崖峭壁，下臨淇水碧波，隔岸遠(yuǎn)眺雞冠山、楊家寨，山水相映。雞冠山以奇險(xiǎn)著稱，山勢(shì)絕壁突出，勝似刀削，山路難攀，有“小華山”之稱。有建成于隋唐時(shí)期的省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位玄天洞石塔，依山臨水修筑在懸崖峭壁之中。