萬家寨水利樞紐

位於黃河北幹流托克托至龍口峽谷河段

萬家寨水利樞紐位於黃河北幹流托克托至龍口峽谷河段,左岸隸屬山西省偏關縣,右岸隸屬內蒙古自治區准格爾旗。控制流域面積39.5萬平方公里,總容量8.96億立方米,調節庫容4.45億立方米。每年向內蒙古和山西供水14億立方米。電站裝機108萬千瓦,年發電27.5億度。工程於1993年立項,1994年底主體工程開工,1995年12月截流,1998年10月1日蓄水,1998年11月28日首台機組發電,2000年全部機組發電。萬家寨水利樞紐是一座以供水、發電為主,兼有防洪、防凌等效益的大型水利樞紐。

簡介


萬家寨水利樞紐
萬家寨水利樞紐
萬家寨水利樞紐位於黃河北幹流托克托至龍口峽谷河段,左岸隸屬山西省偏關縣,右岸隸屬內蒙古自治區准格爾旗。控制流域面積39.5萬平方公里,總容量8.96億立方米,調節庫容4.45億立方米。每年向內蒙古和山西供水14億立方米。電站裝機108萬千瓦,年發電27.5億度。工程於1993年立項,1994年底主體工程開工,1995年12月截流,1998年10月1日蓄水,1998年11月28日首台機組發電,2000年全部機組發電。萬家寨水利樞紐是一座以供水、發電為主,兼有防洪、防凌等效益的大型水利樞紐。

地質簡介


壩址基岩為寒武系灰岩,薄層泥灰岩、頁岩、白雲岩、白雲質灰岩。岩層產狀平緩,走向NE,傾向NW,傾角2°~3°。壩基大部分岩體飽和抗壓強度為88.4MPa~176.9MPa,相對軟弱的泥灰岩、頁岩在新鮮狀況下的飽和抗壓強度平均值大於80MPa。在河床壩基部位發育有10條層間剪切帶,埋深淺、傾角平緩、抗剪強度偏低。

工程施工


樞紐主要建築物有混凝土重力壩、引黃取水口、壩后式廠房、開關站等。樞紐主要水工建築物設計洪水標準為100
萬家寨水利樞紐
萬家寨水利樞紐
0年一遇洪水,洪峰流量16500m3/s;校核洪水標準為10000年一遇洪水,洪峰流量21200m3/s。平均年輸沙量1.49億t。最大壩高105m,壩頂長443m。泄洪排沙建築物布置在河床左側,最大泄洪能力21100m3/s,其中:底孔8個,孔口尺寸4m×6m,孔口底坎高程915m,單孔最大泄量719m3/s;中孔4個,孔口尺寸4m×8m,孔口底坎茼程946m,單孔最大泄量675m3/s;表孔1個,孔口凈寬14m,堰頂高程970m,最大泄量864m3/s。泄洪排沙建築物均採用挑流消能。引黃取水口2個,布置在左岸擋水壩段,孔口尺寸4m×4m,底坎高程948m,單孔最大引水流量24m3/s。電站進水口6個,進口底坎高程932m,引水壓力鋼管直徑7.5m,採用壩面淺埋式布置。電站壩段排沙鋼管5個,進口底坎高程912m,駝峰底坎高程917m,排沙鋼管直徑2.7m,庫水位952m時,單孔泄量57m3/s。壩后式廠房裝有6台單機容量為180MW混流式水輪發電機組,開關站位於廠壩之間,採用戶內封閉式組合電器,輸電電壓為220kV,向山西、內蒙古側各出線3回。

平面布置圖


萬家寨水利樞紐
萬家寨水利樞紐

橫刨面


萬家寨水利樞紐
萬家寨水利樞紐

工程投資


施工採用分期導流,一期先圍左岸,右岸縮窄河床導流;二期圍右岸,左岸5孔9.5m×9m導流底孔及壩體預留缺口 (寬38m)導流。主體工程量:土石方開挖132萬m3,混凝土澆築178.85萬m3,金屬結構安裝1.38萬t,鋼筋鋼材4.02萬t。工程概算靜態投資42.99億元,總投資60.58億元。

工程意義


萬家寨水利樞紐
萬家寨水利樞紐
黃河北幹流地區是中國嚴重缺水地區之一,年平均降水量不足500毫米,僅晉蒙地區缺水量就達30億立方米,人畜飲水非常困難,黨中央,國務院領導對該地區水資源緊張狀況非常關心,於1992年批准修建萬家寨水利樞紐工程,解決晉蒙地區人們的工農業及生活用水問題,1994年主體工程開工,1995年實現截流,1999-2000年併網發電,每年向晉,蒙兩省(區)供水14億立方米。這對解決兩省和周邊地區水資源短缺,優化華北電網能源結構,都具有十分重要的戰略意義。
有幸去薛家灣參觀了萬家寨水利樞紐,還簦上了最高頂,眺望水庫的全景,遺憾攝影水平和鏡頭有限,沒把水庫壯觀的景象展示出來。
這裡離老牛灣不遠,黃河老牛灣的水質清澈就是水庫修建的緣故。

工程驗收


萬家寨水利樞紐主體工程共分Ⅲ個標段:第Ⅰ標為大壩工程,主要包括混凝土重力壩、泄水建築物、引黃取水建築物和GIS開關站等;第Ⅱ標為廠房工程,主要包括廠房土建、水輪機設備安裝、電氣一次設備安裝和電氣二次設備安裝;第Ⅲ標為機電設備和金屬結構採購標。第Ⅰ標、第Ⅱ標均在施工現場完成施工和安裝,並由建設單位和監理單位組織完成驗收;第Ⅲ標是在生產和設備製造廠家完成生產和設備製造后,由建設單位和監造單位組織完成驗收;各個階段驗收中的重要階段由公司組織,水利部主持現場驗收。截至2001年年底,主體工程均按設計要求完成,並通過各個相應階段的驗收,部分竣工消缺項目已作了進度和費用安排。

移民安置


萬家寨水利樞紐工程施工區征地6583畝,其中耕地2915畝,已在1997年前完成。庫區淹沒影響涉及內蒙古自治區清水河縣、准格爾旗和山西省偏關縣3個縣(旗)10個鄉(鎮)70個自然村,庫區征地18414畝,淹沒農村人口3698人、各類房窯12.38萬m2、大型專項7個。庫區移民安置從1994年開始,1998年全部結束,已按國家有關規定辦理土地徵用手續。施工區生產安置500人,庫區生產安置5094人,實施后施工區和庫區移民對生產生活安置的滿意率均在90%以上。7個專項設施遷建處理,於1997年開工,2000年全部完成遷建,恢復了原有功能。庫底清理工作在1998年9月通過了驗收。

運行情況


(一)水庫蓄水情況
1998年10月1日水庫下閘蓄水,1998年11月28日發電,運行初期水庫水位基本維持960m左右,1999年、2000年水庫基本維持在966m以下較低水位運行,最高水位970.45m;2001年水庫運行水位多控制在960.0~970.0m之間,最高水位975.77m;2002年凌汛開河以來,水庫水位在970.0m以上維持了96天,在975m以上維持65天,最高蓄至978.75m,超過正常高水位977.0m。
(二)水工建築物運行情況
在高水位長時間運行期間,觀測系統加密測次,取得了大量觀測數據。通過已有觀測資料分析,大壩變形符合一般規律,壩頂最大水平位移為16.99mm,壩頂最大垂直位移為12.02mm,壩基最大垂直位移7.32mm。壩基、壩體滲漏無異常,壩基揚壓力小於設計採用值。2002年5月庫水位976m時,測得壩體、壩基滲漏水量為3.98~4.02L/s,其中壩體3.06~3.08L/s,壩基0.92~0.94L/s。
水利部大壩安全管理中心諮詢評價認為:大壩變形觀測項目測值規律性較好,精度基本滿足規範要求,實測大壩位移均屬正常;壩體、壩基及繞壩滲漏量觀測資料規律性較好,滲漏量較小,能基本反映壩體及壩基滲漏情況;壩體混凝土、基岩溫度變化規律正常,縱橫縫的開合度基本穩定,縫面結合較好;壩體與基岩測縫計和岩體變位計測值為正值或較小負值,壩體與基岩結合較好;壩基層間剪切帶,揚壓力低,變幅小,周邊縫沒有張開。以上表明,大壩設計、施工質量較好,防滲處理效果較好,大壩內部結構運行正常,抗剪硐施工質量、施工控制及處理效果較好。

經濟指標


水庫最高蓄水位:980.0m
正常蓄水位:977.0m
設計洪水位(p=0.1%)974.99m
設計洪峰流量:16500 m3/s
調節削峰:52.8%
校核洪水位(p=0.01%)979.10m
校核洪峰流量:21200 m3/s
調節削峰:61.2%
總庫容:8.96億m3
有效庫容:4.45億m3
最高蓄水位時水庫水面面積:28.11km2
最高水位回水長度:72.34km
總裝機容量:1080Mw
保證出力:185Mw
多年平均發電量:27.5億kw·h
多年平均含沙量:6.6kg/ m3
多年平均輸沙量:1.49億t
最大引用流量:48 m3/s
年供水總量:14億m3

參考資料


[1] 數字中國 http://www.china001.com/show_hdr.php?xname=PPDDMV0&dname=IDSGG41&xpos=81
[2] 新攝影 http://photos.nphoto.net/photos/2007-10/16/ff80808115a6240a0115a93014fb27e4.shtml