大河之上建了小浪底,黄河近20年没有再断流

大河报·大河客户端记者 张丛博 摄影 许俊文 实习生 张晓菡

编者按丨壮阔东方潮,奋进新时代。

今年是中华人民共和国成立70周年。当时光列车到达这个站点时,大江南北早已新妆换了旧颜,共和国的同龄人也已白发苍苍。

这是赤子逐梦的70年,数不清的梦想在中原大地上一一实现:小浪底让黄河安澜不再是空想、失传的汝瓷上演复烧传奇、考古发现让郑州找回商都记忆……

历史是人民书写的,一切成就归功于人民。

我们寻找值得铭记的重大事件的亲历者,通过"70说芳华"口述计划带读者回到历史现场,去重新感知那一段段激情燃烧的岁月。从历史的回响中汲取前人智慧,不忘初心,继续前行。

(部分图片有黄委会设计院提供)

一座160米高坝,一手牵定王屋山,一手扯住北邙,将黄河拦腰斩断,峡谷平湖,豁然呈现;坝下"地壳心脏"里,80多米深的混凝土截渗墙,一夫当关,拦截着河床深处的潜流;左岸山体中,108条巨型隧洞和大小竖井,构成一套导流、泄洪、排沙的"梦幻组合";高达60多米的大跨度地下发电厂,装有6台30万千瓦机组……

无论是山体中的洞群密度、地质条件的复杂程度,还是高速水流的消能难度,这个工程都当属世界之最。它的名字家喻户晓——小浪底。

(鸟瞰小浪底水利枢纽工程黄委会设计院供图)

小浪底水利枢纽工程的另一个独特之处,在于她是一个广义的世界水利工程,部分利用世界银行贷款建设,汇集了57个国家的工程技术人员,堪称中国对外开放的先声。

林秀山,1963年从清华大学水利工程系毕业,便投身黄河的治理开发,1987年,作为黄委会设计院副院长,林秀山兼任了黄河小浪底水利枢纽设计总工程师,主持完成了小浪底工程初步设计优化、世界银行贷款评估、工程招标设计、施工详图设计等。

侯全亮,1982年,大学毕业后分配到黄河水利委员会,从事宣传写作与治黄战略研究。其间,1991年挂职交流到河南省孟津县任副县长,分工负责工程征地移民,亲历了小浪底前期工程建设。他们是小浪底工程众多参与者中的两位。

通过他们的口述,回首小浪底工程从国家决策、建设施工到全面竣工发挥效益的奋进历程,一幕幕波澜起伏、风云变幻的情景,仿佛又重新浮现在眼前。

2019年是新中国成立70周年,也是小浪底工程下闸蓄水20周年。

林秀山说:"小浪底工程凝聚了几代黄河水利人的心血,从50年代就提出建小浪底,经过二三十年的孕育、论证,十多年的建设,十多年综合利用,可以说伴随了新中国成立70年的峥嵘岁月。"

◆建国初便开始孕育的"小浪底之梦"

(林秀山在巨幅小浪底水利枢纽图片前给记者讲述)

林秀山:黄河是我们的母亲河,也是一条害河,自古有"百年一改道,三年两决口"的说法。据记载,从公元前602年至1938年间,黄河下游决口1590次,大的改道26次。解决黄河下游洪水问题,一直是沿黄水利人的心愿。

小浪底水利枢纽早在建国初期的上世纪50年代就开始孕育。按照当时的黄河综合治理规划,小浪底是46个梯级中的第40级。

1959年11月,黄委会设计院提出《黄河小浪底水利枢纽设计任务书》,确定枢纽开发任务以发电为主,结合防洪、灌溉和通航。1970年7月,由黄委会、水电十一局、清华大学、孟津县革委会技术人员共同组成小浪底水库工程设计队,开展设计工作。同年10月,完成《黄河小浪底水库工程设计报告》。在总结三门峡水利枢纽运用经验基础上,结合小浪底枢纽特点,提出水库运用方式是"蓄清排浑"。

(侯全亮在黄河流域地图前讲述)

侯全亮:小浪底工程的上马决策,还要从"75.8"淮河大洪水说起。

1975年8月发生在淮河流域的特大暴雨洪水,造成64座大小水库相继垮坝失事,550万人遭受重灾,灾情惨重,触目惊心。抚痛之余,人们不禁想到了毗邻黄河。这场淮河暴雨中心距黄河干流不足300公里,据分析,如果这种特大洪水发生于相邻的三门峡至花园口区间,黄河洪峰流量将高达55000立方米每秒。届时,黄河千里下游河道将出现"吞不掉,排不走"的极为严重局面。而要对付这种超标准大洪水,当务之急必须在黄河干流上再建一座大型控制性工程。

不过,在研究防御黄河特大洪水对策时,专家、学者们出现了两种工程方案的选择。

以著名治黄专家王化云为代表的黄河水利委员会认为,小浪底水利枢纽位于黄河干流最后一段峡谷出口,上距三门峡大坝130公里,下距郑州京广铁桥115公里,控制黄河流域总面积的92%,不仅可以有效控制黄河洪水,而且在减少泥沙淤积、灌溉、供水、发电等方面效益显著。

另一方专家则认为,解决黄河特大洪水威胁是治理黄河的首要任务,位居小浪底下游百余公里处的桃花峪,基本控制黄河下游全部洪水来源区,虽然该工程属于单纯防洪型工程,但全部解除黄河洪水威胁,主张兴建桃花峪工程。按设计,是在黄河滩上围一道长30公里的拦蓄大坝。只是这样一个平原型水库让人不禁担忧:在悬河之上再悬一个水库,风险很大。

1983年2月28日,根据国务院关于抓紧进行黄河小浪底水库论证的批示,小浪底水库论证会在北京举行。

黄河复杂难治,难就难在泥沙问题。著名泥沙专家钱宁教授因病无法到会,但他在提交的书面意见中写道:"黄河泥沙淤积问题,必须抓紧解决。我认为,在中游水土保持生效之前,小浪底水库作为减缓下游河道淤积的主要措施,可以确定上马,对于存在的一些问题,组织科研攻关,尽快拿出一个明确的答案,这样就可以使工程立于不败之地。"

最终,论证会的报告中写道:解决黄河下游水患确有紧迫之感。小浪底水库处在控制水沙的关键部位,战略地位重要,兴建该工程在整体规划上是非常必要的。

(黄委会设计院 供图)

◆逼出来的创新

林秀山:改革开放以后,我们国家进入了崭新的历史时期。1981年,我考取了公派出国赴加拿大进修,并针对小浪底选题高土石坝的设计与施工,开始和小浪底结缘。

由于小浪底工程的技术复杂性,当时的水电部部长钱正英说:"对于建设小浪底,我们的设计人员缺乏经验,审查人员也没有经验。"面对上述难题,报国家计委批准,由中方设计人员和美国柏克德咨询公司一起对小浪底工程进行联合轮廓设计,借鉴和吸纳国际上水利水电的先进技术和经验,开阔视野。

我1983年11月从加拿大进修回国,1984年任黄委会设计院副院长,有幸参加了中美联合轮廓设计。当时中方设计团队26人,我担任中方坝工组组长。联合轮廓设计历时11个月,对枢纽建筑物总布置、水土建筑物设计、施工方法、工期和概算进行了补充、分析和论证。

1987年6月,我兼任小浪底工程总设计师,开始主持小浪底工程设计,也开始了我如履薄冰、如临深渊的岁月。

小浪底由于独特的水文泥沙条件、复杂的工程地质条件和严苛的水库运用方式,被国内外专家评价为世界坝工史上最具挑战性的工程之一。

小浪底头上笼罩着三门峡的阴影,面对众多的世界级挑战性的课题,如何承担和完成这么艰巨的设计任务呢?我们坚定了一个信念,那就是必须以实事求是的科学精神认真对待每一个技术问题。

在我主持小浪底设计以后遇到的最大难题,是导流洞改建为孔板消能泄洪洞的问题。

中美联合轮廓设计美方提出孔板消能,其实世界上只有一个3米直径的灌溉洞采用单级孔板消能的实例,像小浪底大直径多级孔板消能只是一个设想。

我们提出的孔板洞方案无法回答专家的质疑,所以评估专家不同意在小浪底这么重要的特大型工程上采用。但如果不采用孔板消能改建导流洞,左岸单薄山体16条泄洪、排沙、发电洞再加上3条直径14.5米的导流洞根本无法布置。

关于孔板,我不妨打个比方,就是在一根水管中间设置带孔的隔板,通过水流的收缩然后再放大,消耗含沙水流的冲击能量。

说我们敢于创新,其实有一大半的成分是逼出来的。

要坚持自己的设计方案,就要回答专家的质疑。只有一条路那就是科学论证,在我主持小浪底设计以来,前后进行了400余项科学试验研究,其中仅孔板洞大约100项。最具说服力的是在甘肃白龙江碧口水库直径4.4米排沙洞进行的两级孔板消能试验。

试验表明,孔板消能效果十分显著,消耗的能量绝大部分转换为热能被水流带走,山体和建筑物不存在震动问题。通过调整工作门孔的面积可以解决水流空化问题。最终在潘家铮院士主持的审查会上,我们推荐由导流洞改建的三级孔板消能泄洪洞方案获得通过,由此小浪底枢纽建筑物总体布置走出了困境。

至于其他设计方面的难题,太多了,也比较专业,就不一一详细介绍了。

1991年小浪底工程正式列入"八五"计划建设项目,历经沧桑的小浪底工程终于驶入开工建设轨道。1992年国家正式以文件的形式批准了小浪底工程初步设计。

(建设现场图黄委会设计院供图)

◆"小联合国"带来的考验

林秀山:在这期间,通过向世界银行贷款引进外资,是促成小浪底尽快上马兴建的关键。

小浪底历经世界银行的考察、评估等一系列程序,引进了世界银行有史以来发放的最大一笔贷款10亿美元。根据世界银行贷款的国际惯例,小浪底采用国际公开招标引进国外承包商、全面和国际接轨进行建设的特殊模式。

当时小浪底汇聚了来自57个国家的工程技术人员。国外承包商带来了大批先进的施工机械,也带来了许多新的技术和新的施工理念。这种当时在国内刚起步的建设模式,设计者和建设管理者都缺乏经验,也因此面临新的考验。

由于利益的驱动,一些国外承包商把工程索赔当作获利的重要手段。

侯全亮:在国际工程的竞技场中,业主与承包商,承包商与分包商,都是纯粹的合同关系,各方必须按照业内的"菲迪克条款"行事。

一家外国承包商自从开始总承包施工,便在小浪底靠"索赔"连连得手,获得高额利润。有这样几件实例。

中国一家隧道工程局分包了德国某公司承包的一段泄洪洞,由于洞子直径挖大了,对方便依照条款进行反索赔,得到的赔偿金额比分包的全部劳务费用还多。这个隧道工程局3000多人干了9个月,不仅没拿到一分钱,还得倒贴。无奈之下,只好卷起铺盖撤离工地。

无独有偶,另一家中国分包商也在此折戟沉沙。两家签订合同时,本来条款应为"泄洪洞允许平均超挖40厘米之内",对方却有意漏掉了"平均"二字。而这家中国分包商竟毫无察觉,结果在合同实施中,以累计计算定为"超挖",被索赔100多万元。

林秀山:导流洞开挖时发生了19次塌方,国外承包商不是积极采取措施处理,而是寻找免责和索赔的理由,造成工程进度严重滞后13个月,小浪底工程面临严峻的考验。

在这种形势下,水利部领导果断决策成建制引进中国施工队伍,把工程的主动权牢牢掌握在我们自己手里,并责令在小浪底工地现场成立小浪底工程设计分院,要求配置60人,由我兼任分院院长,确保实现1997年截流的预定目标。

侯全亮:代号为"OTFF"的中国联合施工队,以受雇于外国承包商的身份,勇战塌方,优化方案,与岩石展开强力对抗,奋力追赶先前被耽误的时间。

1996年10月,三条导流洞全线贯通,黄河如期截流大局已定。这时,那家外国承包商也转变了态度,出人意料地挂出一副中英文大幅横标:1997年10月31日,小浪底工程截流就是这一天!

1997年10月28日,小浪底工程比原计划提前3天成功截流。

(建设现场图 黄委会设计院 供图)

◆世行官员点赞移民工作

侯全亮:1992年金秋十月,一个艳阳高照的日子,时任河南省孟津县分管移民工作副县长的我,陪同世界银行官员一行来到小浪底移民新村,对该村移民试点进行评估。

一道苍莽的黄土坡前,街道宽敞顺直,排排瓷砖贴面的两层小楼,鲜艳入目,到处散发着乔迁新居的欢快气息。在喜庆的唢呐声中,一对新人在司仪主持下举行婚礼,世界银行官员盖尼、福克森、特伍特、古利娅等走上婚礼席,向新郎新娘表示由衷的祝福。

小浪底村原居黄河岸边,是小浪底工程坝址所在地。290多户人家,1100口居民,零星散居在六七个山坳里,窑洞遍布。几十年来,对于兴建小浪底工程,他们曾经望穿秋水,期盼工程早日上马。然而,随着开工日近,当他们确认自己必须移离故土时,又有对日后生活的种种疑虑与困惑。

作为世界银行第一个移民试点,在当地政府组织协调下,全面核查原址淹没实物,落实征地移民补偿资金,编制新村建设规划,调剂新村生产生活用地,勘探地下水源,突击"三通一平",日夜兼程,全力推进住房、道路、学校、幼儿园等新村基础设施施工。

十个月后,一座移民新村拔地而立。小浪底村民们再次体现出了他们的朴素感情和大局意识。第一批102户移民按预定计划迁入新居,提前完成了世界银行 "建成100户移民组成新村"的试点要求。

小浪底移民新村的成功经验,打动了素以严谨挑剔著称的世行官员。1992年10月24日,在郑州举行的小浪底工程评估总结会议上,世行官员们庄重宣称:"小浪底移民新村建设和搬迁,时间虽短,却工作令人满意。这一试点经验可以推广到全中国以至整个亚洲。"

小浪底村移民试点首战告捷,很快风闻全国,各地取经观摩者纷至沓来。在有关方面共同努力下,河南、山西两省全面完成小浪底工程移民安置任务。

1999年9月,来自各方面的29位专家在《小浪底工程库区移民验收鉴定书》上郑重签字。

◆黄河20年来没再断流

侯全亮:1999年10月,小浪底水利枢纽下闸蓄水,开始防洪运用;2000年1月,首台机组并网发电;2000年12月,小浪底工程拦河大坝提前告竣。2009年,小浪底工程通过国家验收。

世界银行检查团经对小浪底工程进行全面评估,作出了这样的结论:"尽管小浪底水利枢纽工程条件十分复杂,技术难度极大,但其取得的成就令人难以置信。它不仅为中国水利建设树立了样板,同时也具有重要的世界意义。"

在我国改革开放伟大进程中,黄河小浪底工程的兴建,从中美联合轮廓设计,到世界银行贷款协议签订实施,从主体工程国际招标与世界接轨,到世行对库区移民全面评估验收,基本上是和中国加入WTO在同步进行的。因此有人说,小浪底工程建设与国际接轨,恰如中国入世的一次成功预演。

林秀山:小浪底的建设不仅实现了预期目标,有些还超出了预期,国家设计金奖、大禹水利科学技术特等奖、詹天佑奖、鲁班奖等大奖几乎都拿了。国际大坝委员会还授予小浪底为堆石坝里程碑工程称号。

小浪底建造了当时国内最高的土石坝(高160米)、最深厚的混凝土防渗墙(厚1.2米,造墙深84米);在世界上首次采用了多级孔板消能技术;建造了砂页岩地层国内跨度最大的地下厂房……通过小浪底工程的建设,提升了我国水利水电的建设水平和在世界坝工界的地位。更为重要的意义是,培养了一代水利水电建设的精英和技术骨干,小浪底所积累的宝贵经验,也让国内的工程团队更有胆量,他们正在为中国水利水电走向世界谱写新的篇章。

今天,我们可以很有底气地说,国内目前水利水电技术在国际上是顶尖的!

(小浪底调水调沙黄委会设计院供图)

建成后,黄河下游的防洪标准从60年一遇提高到近1000年一遇;解除了下游的凌讯威胁;通过水库拦沙和调水调沙运用,可使下游河床25年不淤积抬高,由于近年来黄河来沙量锐减,小浪底的拦沙年限将大大增加;每年可增加调节水量20亿立方米,大大提高了下游3000多万亩耕地以及沿黄城镇工业及生活的用水保证率;小浪底水电站装机1800兆瓦,年均发电58亿千瓦时,是河南电网中难得的大型调峰水电站。

近20年来,通过下泄清水和调水调沙运用,黄河下游主槽过流能力全线恢复到4000立方米每秒以上,黄河断流没有再发生。黄河下游河口湿地生态环境明显好转。小浪底工程和270平方公里的水库面积成为中原大地一颗罐眼的明珠,每年的观瀑节吸引着游客慕名而来。

对我们来说,都是把小浪底工程看成自己的亲生孩子,为它倾注了自己的智慧、心血,我从40多岁带着课题出国,到国家正式验收小浪底工程时都70岁了。

小浪底是黄河开发治理的里程碑工程。但黄河问题比较复杂,后续工程还要建,黄河问题需要我们一代一代继续做下去。

来源:大河客户端 编辑:邱瑾

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