水利工程
规模最大的水利工程
在美丽富饶的川西成都平原上,有个完整的农田灌溉系统——都江堰,这是我国最早的规模宏大的水利工程。
都江堰建在岷江上。岷江是四川省的一条重要河流,流量相当大。岷江经常发大水,淹没和淤平农田,水退落后又常常出现干旱现象,给当地带来严重的灾患。为了彻底解决水患并引水灌溉农田,公元前 251 年,秦昭王时蜀郡守李冰和他的儿子二郎,在前人治水的基础上,采用了“分流守江,筑堰引水”,“引水以灌田,分洪以减灾”的治水方针,率领当地百姓在灌县附近修建了这项浩大的水利工程。
都江堰的主要工程有分水鱼嘴、飞沙堰泄洪道和宝瓶口引水口等 3 部分。分水鱼嘴是修建在岷江中的一道分水堤坝,它迎向岷江上游,根据江水的大小,按照比
例把汹涌而来的岷江水分为内江和外江。外江是岷江的正流,可泄洪排水,经灌县、乐山入长江。内江是人工渠道,主要用于灌溉,将水经宝瓶口引水口引入成都平原。内江的引水口高约 30 米,宽 20 米,
长 100 米,比较狭窄,能控制进水的流量, 其形状似瓶颈,故称“宝瓶口”。如果说内江是一条灌溉总渠,那么节制内江水量的宝瓶口则是渠首。
为了调节流入宝瓶口的水量,在江心洲的东西两岸,各筑了一道石堤,名为内金刚堤和外金刚堤。与内金刚堤连接的是“飞沙堰”,堰顶比堤岸要低,水势特别大时,内江过多的水可溢过飞沙堰流向外江,使内江灌溉系统既能保持正常的水量,又解除了水涝之患。内江的石壁上还刻有 24 格“水则”,即水位标尺,一看即
知岷江的水位高低。当水位达到 12 格时, 江水就能漫过飞沙堰排入外江。“水则” 是中国、也是世界上最早用来观测河流水情的水位标尺。
都江堰建成后,控制了岷江的水患, 灌溉了成都附近的 300 万亩良田。《华阳国转。蜀志》说,当地从此“水旱从人”、“沃野千里”。都江堰水利工程建造时间之早、规模之宏大、设计之科学、施工之合理、效益之巨,不仅在中国为“最”, 在古代世界上也是独一无二的。它经过历代修整,至今完好,仍然在为人民造福。
神州第一高坝
位于四川省攀枝花市境内的二滩水电站,是我国仅次于三峡工程的一座大型水电站,电站建在高山峡谷、千古奔流的雅
砻江上。雅砻江水流湍急,尤其在二滩地段形成上百米的落差,蕴藏着丰富的水能资源;而且,这里距攀枝花工业基地只有40 公里,是建设特大型高水头水电站的理想之地。
在雅砻江建水电站是我国水电工作者多年的梦。为实现这个梦,1956 年成都勘测设计院的 3 位水电工作者在此遇难;
1983 年,该院总工程师、二滩电站第一任总设计师殷开忠在此不幸殉职。艰难险阻挡不住建设者前进的步伐。1991 年 9 月, 二滩水电站正式开工,来自 40 多个国家的约 500 名外国工程技术人员和5000 多名中国工人披星戴月,日夜施工。短短的时间里,在两岸陡峭的山体里打通了两条 1000
多米堪称世界第一的导流洞,每个宽 17.5
米,高 23 米,相当于 8 层楼房那么高;还建设了相应的辅助工程,保证了大江截流按期进行。1993 年 12 月 10 日,二滩水电站截流成功。一辆辆重型自卸车不断将沙石、粘土倾倒在横卧江中的上游主围堰基础上,层层增高,为大坝坝基施工筑起一道坚固的屏障,把奔流不息的雅砻江拦腰截断,江水驯服地钻进左右两个巨型导流洞,绕过坝区流向下游。
二滩水电站设计装机容量为 330 万千
瓦,单机装机 55 万千瓦,年发电 170 亿千
瓦时。这 3 项指标仅次于三峡电站,而超过葛洲坝水电站。特别让世人瞩目的,是电站采用既能节省混凝土、又能减少工程量的溢流式双曲拱坝,高 240 米,比已建成的目前全国最高坝——龙羊峡水电站拦河大坝还高出 62 米,为我国第一座高度超
过 200 米的大坝,在同类型坝中高度居世界第 3。如此高的大坝,最大厚度仅 56 米,
最小厚度才 11 米,与库容 58 亿立方米的蓄水量相比,这座大坝薄得简直像鸡蛋壳。另外,由于谷狭山深,二滩水电站的厂房全部建在地下。长 280 米的地下厂
房,高达 64 米,相当于 25 层楼那么高, 其规模在全国水电站中名列前茅,装机规模在全世界地下厂房中位居第 4。
二滩电站的建设进度是:1994 年 9 月大坝开始浇筑,1998 年 6 月第一台机组发电,2000 年全部工程竣工。这是我国水电建设史上一项具有里程碑意义的工程,为今后大型水电工程的建设积累了宝贵的实践经验。
世界水利第一工程
三峡工程位于闻名遐迩的长江三峡西陵峡段的三斗坪。西陵峡是三峡最东一段,也是中国最长的峡谷之一。它具有峡幽、滩险的特点:两岸峰峦夹江,峻岭悬崖横空,奇石嶙峋多姿,飞泉倒挂如帘; 江流回环曲折,礁石暗滩密布,浪涛汹涌澎湃,云雾升腾莫测;游人到此,无不有浪吞“天险”、气壮山河之感。
1994 年 12 月 14 日,在这惊涛险浪、悬崖横空地段的三斗坪,国务院李鹏总理庄严宣布:当今世界上最大的水利枢纽工程——长江三峡工程正式开工。李鹏总理在开工典礼大会上发表了《功在当代利在千秋》的重要讲话。他说,三峡水利枢纽工程经过长达 40 年的论证,七届全国人大五次会议批准,又进行了近两年的施工准备,现已具备了开工条件。该工程计划在2009 年全部峻工。到那时,一个宏伟壮丽的三峡工程将巍然屹立在中国大地上,她
将向全世界证明:中国人民有志气、有能力建设好当今世界上最大的水利水电工程。
在中国,最早提出三峡工程设想的, 是中国民主主义革命先驱孙中山先生。40 年代在国内第一次兴起了“三峡热”。新中国建立后,毛泽东同志在一次巡视长江的途中说:要驯服这条大江,就要立坝三峡!之后,围绕三峡工程出现了完全对立的两种意见:一种是赞成上马,另一种持反对意见。70 年代在兴建葛洲坝水利枢纽时,党和国家的老一辈领导人提出要把该工程看成三峡工程的实践准备和试验坝。进入 80 年代,“三峡热”再次兴起:一面是有关三峡工程的种种意见被提了出来, 引起一场广泛的争论;一面是成百上千的专家、学者重新考察、论证。终于在 1992
年 4 月 3 日全国人大七届五次会议上以多数赞成票通过了《关于兴建三峡工程决议》。
三峡整个工程分三个阶段进行:
第一阶段:1994~1997 年,要在三峡坝址长江三斗坪的南岸,再挖一条 2 公里
多的新长江航道,宽约 350 米,令长江改道。同时,进行两岸的土石方工程建设, 并实现大江截流。
第二阶段:1998~2003 年,长江截流后修筑大坝,这是三峡工程的主体工程。三峡大坝长 1983 米,坝顶标高 185 米,正常蓄水 175 米。到 2003 年,与大坝工程同时进行的首批发电机组开始发电。
第三阶段:2004~2009 年,主要工程是将新开挖的长江航道截断,同时建起大坝厂房、发电厂、船闸等配套工程。这样, 三峡工程将全部峻工。
三峡工程将创造几十个世界之最。 首先,它是世界上防洪效益最大的水
利枢纽。三峡水库运行时预留的防洪库容为 221.5 亿立方米,水库调洪可削减的洪峰流量达每秒 2.7~3.3 万立方米,属世界水利工程之最。
其次,三峡工程是世界上航运效益最为显著的工程,它的建成可使重庆至宜昌航道通行的船队吨位由现在的 3000 吨级
提高到万吨级,年单向通过能力由 1000
万吨提高到 5000 万吨。
它的水电站将安装 26 台单机容量为
70 万千瓦的水轮发电机组,总装机容量为
1820 万千瓦,年均发电量 846.8 亿千瓦时,将是世界上最大的水电站。
它的主体建筑物土石方开挖量、混凝土浇筑量、金属结构量、大坝坝体总混凝土量,都是世界已建和在建水利枢纽中最大的。
它的双线五级梯级船闸,是世界上总水头最高(113 米),级数最多(5 级)的内河船闸。其单级闸室有效尺寸及过船吨位在世界已建船闸中都位居第一。三峡升船机是世界上规模最大、难度最高的升船机。
此外,三峡工程的坝址年迳流量、设计洪水洪峰流量等十几项指标都是水电工程中的世界之最。
1994 年 6 月,具有广泛国际影响的全球超级工程会议,把长江三峡工程列为“世界超级工程。”
不远的将来当你再游三峡时,在那瑰丽的三峡自然风光中将添置三峡工程这一人造世界奇观:巍巍大坝,宛如一道彩虹, 横跨峡江之上,似一座“水上长城”,截
断巫山云雨;600 多公里长的宽阔湖面, 百舸争流。日夜无阻,长江这才成为真正的“黄金水道”;沿岸将建起各具特色的新城、新镇、新农村,呈现出一派崭新的面貌。那时新的三峡风光,“唯有这边独好”。
罕见的“人工地下长河”
1994 年 10 月 10 日,中外罕见的“人工地下长河”——甘肃省“引大入秦”工程,经过国内外建设者 18 年的艰苦奋战, 总干渠实现全线通水。
通水庆典的会场就在盘道岭隧洞工地现场,那是在距兰州 70 多公里的永登县郊外。老百姓扶老携幼,从四面八方赶到这荒郊野外,等待通水的神圣时刻。甘肃省的老书记宋平赶来参加庆典并剪彩,他说:“引大入秦功在当代,造福子孙,只有在中国共产党的领导下,依靠优越的社会主义制度,才能为人民办成如此功德无量的好事、实事、大事”。
“开闸了,通水啦!”人们望着喷涌的河水,眼泪哗哗地流。一位老大爷跪在渠边,眼泪汪汪地说:“共产党没有忘记我们⋯⋯”
“引大入秦”工程是将甘肃、青海两省交界处的大通河水,从甘肃省天祝藏族自治县的天堂寺穿山越岭,跨越两个流域,调水至兰州市以东 60 公里处的秦王
川。秦王川地势平坦,土质肥活,面积 1000 多平方公里,适于连片发展灌溉农业及林牧业,但干旱制约了这一切。这里年降水量仅 285 毫米,粮食亩产只有 60 公斤左
右,农民人均纯收入不足 200 元。由于干
旱缺水,28 万农民长期不得温饱,大量土地不能开发利用。
“引大入秦”是甘肃人的百年梦想。早在 1908 年,清末最后一任陕甘总督允升就曾派人前往大通河和秦王川两地勘查, 提出“引大入秦”的设想。今天,百年梦想变成现实。
“引大入秦”工程浩大,施工难度高, 它的建成创造了我国水利建设史上的又一奇迹,谱写了西北地区人民改造山河的光辉一页。
它干支渠总长 880 公里,是引滦入津
工程总长的 3.7 倍,居目前全国大型调水工程之首。
总干渠和干渠由总长 110 公里的 71 座隧洞及 29 座渡槽、3 座倒虹吸组成,比河南林州的“红旗渠”上的隧洞总长多 79 公里,名列全国第一。
它最长的盘道岭隧洞长达 15.73 公
里,同长 2.17 公里的庄浪河渡槽、水头落
差 107 米的先明峡倒虹吸均为国内或亚洲同类水利设施之最。
它最早采用国际招标方式,中标参与施工的工程技术人员和工人来自 5 个国家,在我国水利建设史上前所未有。
它的投资规模为 15.7 亿元,其中引进
利用世界银行贷款 1.23 亿美元,在国内已建成的引水工程中首屈一指。
“引大入秦”工程建成后,每年可以从大通河引来 4.4 亿立方米的清澈河水,
灌溉 86 万亩荒原,稳定解决灌区 40 多万
人的温饱问题,并能安置 8 万移民。久旱缺水的秦王川将变成一个粮、菜、果、肉齐丰收的绿州。成为甘肃继“河西走廓” 之后的又一个农业生产基地。
为改变秦王川严重缺水局面,甘肃省1976 年就开始兴建引水工程,但因资金短
缺,技术难度大,于 1981 年停建。最长的盘道岭隧洞是“引大”的控制性工程,地质构造十分复杂,并伴有大量涌水,号称“世界地质博物馆”。当时由省内、国内最强的施工队干了整整 3 年,耗资过亿
元,仅打通了不足 1 公里。照此速度,打
通这一隧洞需 45 年,耗资数十亿元。严酷的现实迫使工程暂时下马。改革开放使甘肃省把眼光从国内投向世界。1986 年,甘肃省委省政府决定对“卡脖子”隧洞首先实行国际招标,日本的(株)熊谷组中标。随后,意大利的 CMC 公司,中国华水公司, 中国铁道建筑工程总公司第 15、16、18、22 工程局,铁道部第 1 工程局,隧道工程局,水电部 4 局、5 局以及甘肃省内一些建筑施工劲旅中标其他工程。加上担任工程技术咨询和监督的澳大利亚雪山公司专家,培训意大利 CMC 公司掘进机使用技术的美国人,展开了一场“多国部队”的隧道掘进大会战。
国外的先进技术让中国人大开了眼界。日本人采用“新奥法”施工,用悬臂式掘进机掘进,创造了月进尺 240 米的施
工新纪录。经过 5 年零 4 个月的艰苦施工, 打通了隧洞。意大利 CMC 公司承建的是第二长隧洞——30A 隧洞,他们采用先进的美制双护盾全断面掘进机。这个形似火车头的“打洞大王”月进尺超过 1 公里,仅
用 13 个月就打通了 11.5 公里的隧洞。“引大”的实践使人们又一次认识到科学技木的威力。
在这场“凿山大战”中,勇于拼搏的国内工程队表演得也非常出色。他们担负
着总于渠 37%的任务。在“骑虎不下,背水一战”口号声中,他们战胜了数百次大小塌方,通过了罕见的大断层,克服特坚石的阻挠,创下了自己施工史上的一个个奇迹,使“引大”工程捷报频传,一步步走向胜利。
万里长江第一坝
长江是世界第三大河,它像一条璀璨晶莹的大动脉,搏动在龙腾虎跃的神州大地;又像一幅泼墨洒彩的山水长卷,铺展于云天山海之间。然而,只有依靠现代科学技术,我们才能驾驭它,充分利用它为我们造福。万里长江第一坝——葛洲坝水利枢纽工程就是我们驾驭长江这条巨流让它为我们的子孙后代造福的工程。也是我们国家在长江干流上建设的第一个大型水利工程。
葛洲坝水利工程建在长江三峡的西陵峡出口处——南津关以下 2.3 公里,距湖
北宜昌市中心 6 公里,因坝址穿过江心小岛——葛洲坝而得名。说起葛洲坝的由来,还有一个神话故事。相传古时有两位勇士运木材通过西陵峡,在宜昌西边遇上厂水妖,勇士与水妖大战了 3 天 3 夜,水妖被打伤一只眼睛后,仓皇逃出战场,而勇士乘坐的运木之舟也被搁浅在江中,最后化成了“搁舟坝”。因“搁舟”与“葛洲”谐音,又比较吉祥,所以大长日久, 人们就改叫它“葛洲坝”了。当然,这只是一个神话传说,事实上葛洲坝的形成有其特殊的地理条件。奔腾咆哮的长江巨流涌出三峡东口的南津关之后,流向由东往南急转 90 度,江面宽度由 300 米猛然间扩
展到 2200 米,就像一把撑开的大扇面,同时水流也由急变缓。就在这宽展温顺的江心,有葛洲坝和西坝两个犹如巨人般的大脚,把江水分为三条水道,即大江、二江和三江,他们像是 3 个同胞兄弟,朝夕相伴,而大江是长江主河槽,常年通航,二江、三江则在枯水期断流。
葛洲坝水利枢纽工程由三大建筑物组成:
一是泄洪建筑。主要由 3 座巨型大闸
构成,最大的是矗立在正中的 27 孔泄水
闸,它的最大泄水量为 8.39 万立方米;另外,在大江和三江分别布设 9 孔、6 孔冲砂闸,它们的主要功能是泄水拉砂;汛期泄洪保证枢纽工程的安全和航道通航。有这 3 大金刚守护着大坝的门户,使水利设施充分发挥它的最大效力。
二是水电站。两座电站厂房分别设在二江和大江。其中,二江电站厂房内安装2 台 17 万千瓦和 5 台 12.5 万千瓦的水轮
发电机组,大江电站厂房内安装 14 台 12.5
万千瓦的水轮发电机组。这 2 座巨大的河
床式水电站总装机容量为 271.5 万千瓦,
平均年发电量为 141 亿度,比解放初期全
国年发电量大 2.3 倍。
三是通船建筑。包括船闸和航道,船闸为单级船闸,最大水头 27 米,大江一号船闸和三江二号船闸,是目前世界上最大的船闸之一,闸室长 280 米,宽 34 米,船只每次过闸时约 51~57 分钟,一次可通过总载货重 12000~16000 吨的船队;三江三号船闸,闸室长 120 米,宽 18 米,船只每
次过闸时间约 40 分钟,可通过 3000 吨的客货轮和船队。
葛洲坝工程,规模宏伟,结构复杂,
技术要求高,这不仅在我国水利水电史上是空前的,而且在世界上也是大型水电站之一。全部工程设计工程量土石方挖填达1.4175 亿立方米,混凝土浇筑 1000 多立
方米,如果把它们垒成高 1 米、宽 1 米的堤,前者可绕地球赤道两周半,后者可从帕米尔高原一直铺到东海之滨;金属结构安装 6.41 万吨,如果换算成小块钢铁,可
装 16000 辆 4 吨解放牌汽车。
葛洲坝工程是经党中央和毛泽东主席、周恩来总理亲自批准兴建的。1970 年 12 月 31 日,第一期工程正式开工,中途因工程出现一些重大技术问题而暂停施工,1977 年以后工程建设速度加快,于 1981 年 1 月大江截流,到 1983 年 7 月第一期工程竣工。1981 年在完成大江上下游围堰填筑的同时,开始进行第二期附属工程建设。全部工程于 1988 年底胜利完成。今天,当你乘江轮由三峡顺江而下
时,你会感到因葛洲坝工程的建成,水位抬高 20 多米,上游回水将西陵峡段几个大险滩淹没江底,船身平稳安全了;江轮驶出南津关,你就会看到一座规模宏大的“水上长城”把长江巨流拦腰锁住,轰隆隆的发电机把丰富的水力资源转变为电力资源,将光明送进千家万户;江轮穿越二三号闸道时,有 12 层楼房那样高的闸道人字门叶那巨人般的风姿,将会使你惊讶万分:只见重达 600 吨的巨闸拔地而起,澎湃的水流瞬时将江轮抬至高空,即使遇到万吨船队驶来,调度员只要在闸室轻轻按动一下电钮,闸道内就会有 10 万立方米的水量吞吐进来,不一会儿,这些大艨小艟则可扬长而去。
我国最大的城市引水工程
1983 年 9 月 1 日,是天津人永远值得纪念的日子。这一天,清澈甘甜的滦河水送到了天津市的千家万户,天津从此结束了“自来水醃咸菜”的历史。饱尝咸水之苦的天津人民,饮水思源,饮水思甜。为了不忘党的关怀、全国 23 个省市的支援和引滦工程建设者的丰功伟绩,中共天津市委、人大常委会、市政府受 770 万人民的委托,在市区三岔河口建起了一座引滦入津纪念碑。纪念碑落成仪式也在这一天举行。海河两岸锣鼓喧天,彩球飞腾,数十万居民载歌载舞,喜庆滦水入家门。
华北地区长期干旱少雨,特别是进入70 年代后,水荒日益严重,不仅限制了经济的发展,人民生活用水也开始受到影响。位于渤海之滨的华北最大工业城市—
—天津市,问题更为严重,市民长期靠苦咸水生活。国家也曾耗费巨资,4 次从 800 公里外的黄河引水济津,但不能解决根本问题。1981 年 9 月,国务院召开专门会议, 研究决定兴修引滦入津工程,把位于河北唐山地区的滦河水引进天津,并决定由天津市承办引滦入津工程。
这是建国以来国务院批准的我国最大的跨流域、综合性大型城市输水工程。它包括引水、输水、蓄水、净水、配水等完整工程体系,横跨滦河、海河两个流域。工程规划将潘家口水库的水,经大黑汀水库,穿过分水岭隧洞,引入滦河,流入蓟县于桥水库,再经州河,过宝坻县九王庄引水闸,沿输水专用明渠,将水分别从明渠输入海河,从暗涵钢管输入天津市区 3
个水厂。全线长 234 公里,共修建包括隧
洞、泵站、沿河渠闸涵、倒虹水库水厂管道、桥梁等 215 个工程项目。其中引水隧
洞长 12.39 公里,水流量为 60 秒 1 立方米,为当时国内最长引水隧洞。其他还有整治 108 公里的河道,开挖了 1 条长 64 公里的疏水明渠,修建 12 条倒虹,4 座大泵站和 1 条 26 公里的双孔混凝土暗涵,铺
设 1 条 14 公里的大型管道,建筑 75 座桥
梁和 3 座变电站,新建 1 座可调蓄 4500
万立方米的平原水库和 1 座日产水能力 50 万立方米的自来水厂。这个工程每年可向天津输水 10 亿立方米。
1982 年 5 月 11 日,引滦工程正式开工。天津市委、市政府确定了“倒排工期, 关死后门,背水一站”的方针,力争在 1983 年年底以前拿下整个工程。参加施工的所有人员全力以赴。解放军部队承担了艰巨的引水隧洞工程。最艰苦的地段 9 号洞, 在整个施工中,大塌方 260 次。40 米断层处,每 3 分钟塌方一次。工程指挥说:“什
么是勇敢的人?只要你在 9 号洞下呆上 6 个钟头,不用干活,就可以称为勇敢的人。”在这里,有人曾 15 次被塌下来的碎石埋住,爬出来后,又义无反顾地冲进洞中;更有人终因险情难避而献出了宝贵的生命。为了早日完成施工任务,有的战士一再推迟婚期。有一位广西壮族战士为了不延误家里弟妹的婚事,与未婚妻商定, 按照约好的时刻,在相隔千山万水的两地,遥遥相拜,举行“两地婚礼”。婚礼结束,他又拿起安全帽,进了隧洞。这件感人的事在工地上传为佳话。
在中央和地方有关部门的大力支持下,在全体建设者的共同努力下,工程进展十分迅速,仅用 1 年又 4 个月便完工通
水。经专家鉴定,工程质量基本优良。施工过程中,15 个设计部门为工程提供了911 张图纸,168 个中央和地方单位参加了
施工。整个工程共开挖土方 2730 万立方
米,开凿岩石 140 万立方,浇混凝土 80
万立方米,修建建筑物 12 万多平方米。宛若银河九天落,滔滔滦河水穿山越岭,越野走河直奔天津而来。据自来水公司化验,滦水入津后,每公升自来水所含氯化物比过去降低了 88%,滦河水给天津人民带来了欢乐和力量,也给天津的工业生产创造了良好条件。
10 年来,风风雨雨坚持在一线的引滦
职工把 73 亿立方米滦河水注入津门,有效地改善了天津生态环境,确保了天津东部沿海地带开发和重点工程急需。引滦沿线关键部位已建立微机监测,水质一直保持良好。
我国第一座大型水库工程
官厅水库是新中国最早建成的一座大型水库,也是永定河治理和开发的骨干工程。它跨越河北省怀来县和北京市延庆县,控制流域面积 43400 平方公里,约占永定河流域面积的 86%。水库总库容原为
22.7 亿立方米,后增至 41.6 亿立方米。主要任务是消除洪水对北京、天津及永定河下游地区的威胁,为首都提供工业和生活用水,兼顾灌溉和发电。
永定河是海河水系中的一条大河。上游流经黄土高原,含沙量仅次于黄河,所以有“浑河”、“小黄河”之称;下游泥沙淤积、河道迁徒无定,所以有“无定河” 之称。历史上,洪灾频繁,威胁着北京和
天津两市的安全。清代康熙年间,为加固河槽曾筑“永定大堤”,从此以后才名为永定河,但永定河并未安定,洪水仍经常决堤成灾。新中国建立后,党和政府决定在官厅山峡的入口处建设一座大型水库, 以绝永定河之患。1951 年 10 月官厅水库开始动工,1953 年顺利拦洪,1954 年建成枢纽主体工程,1955 年 12 月电站发电。
官厅水库初建的工程主要有拦河坝、输水洞、溢洪道、引水隧洞和水电站厂房等。拦河坝为粘土心墙土坝,坝高 45 米,
坝顶长 290 米;输水洞在右岸,为无压马
蹄形隧洞,洞长 495.5 米,洞宽 8 米;左
岸布置开敞式正槽溢洪道,分 2 孔,每孔
净宽 10 米,引水隧洞直径 6 米,长 813
米;电站厂房在左岸,装机 3 台,总容量
3 万千瓦。但是,水库运行 10 余年后发现:
经历了 1963 年海河和 1975 年河南大水, 泄洪标准偏低;库区泥沙淤积,防洪库容不足;经受邢台、海城和唐山大地震后, 坝体还存在薄弱环节。为此,从 1966 年开
始,几经改建和修建:大坝加高 7 米,库
容从 22.7 亿立方米增加到 41.6 亿立方米;溢洪道增为 4 孔,每孔净宽 13 米,最大泄洪量比原来增大了近 10 倍,能防御可能出现的最大洪水;对拦河坝基砂层实行振动加密等抗震加固措施,从而更加强了水库建筑设施的坚固性和实用性。1989 年,改建和扩建工程全部完成。
官厅水库使用近 40 年来,效益十分显著:拦蓄了多次特大洪水,消除了对北京、天津及下游地区的威胁;平均每年为下游供水约 8 亿立方米,其中为北京市供水
4.85 亿立方米,灌溉农田 100 多万亩;累计发电约 30 亿千瓦时。尤其在防洪与供水
方面,官厅水库是京津两地的保护伞和聚宝盆。洪涝时,它保证了京津地区的绝对安全;天旱时,它将清澈透亮的水灌入万亩良田,送进千家万户,既滋润了禾苗, 也渗入了人们的心田。
第一条全面治理的大河
位于长江和黄河之间的淮河,为我国七大河流之一,发源于河南省桐柏山区, 流经河南、安徽、江苏注入长江,全长约1100 公里,流域面积 27 万平方公里,流
域内有近 2 亿亩耕地和 1.3 亿人口。由于支流多和黄河的夺淮注水,长期成了洪、涝、旱、碱等多灾害河。据统计,公元 1400
至 1900 的 500 年间,淮河水系发生重大水
灾达 350 次,旱灾达 280 次。
1950 年 8 月,淮河又发生百年未有的大洪水,两岸受灾严重。不少村庄被淹没, 来不及逃走的村民或翻船而死、或在树上被毒蛇咬死。当毛泽东主席看到华东军政委员会关于灾情的电报时,不禁落泪,当即批示,督促尽早治淮。1950 年 10 月 14 日,中央人民政府政务院发布《关于治理淮河的决定》,并拟定了“蓄泄兼筹,以达根治目的”的治淮方针。自此,中国人民全面治理淮河的宏伟工程正式开始。
不久,毛主席发出“一定要把淮河修好”的号召。当时,“治理淮河,重建家园”与“抗美援朝,保家卫国”成为新中国巩固政权的两件大事。百废待兴的共和国,显示出了她最初所特有的那种雄心和魄力。
毛主席根治淮河的命令,使整个淮河流域人民欢欣鼓舞。从 1950 年冬季开始,
在千里堤防上,80 万劳动大军浩浩荡荡开赴工地,揭开了伟大治淮工程的序幕。参加治淮的有来自全国各地的水利专家和工程技术人员,有大学水利、土木等系的学生,有解放军官兵,有文教、医务工作者以及广大民工。到 1951 年 7 月,就修好了治淮工程的第一座大型水库——石漫滩水库。
几十年过去了,其间艰难困苦百折不挠,终于建成了一批重要的水利工程:
防洪方面,先后修建了南湾、宿鸭湖、白龟山、佛子岭等大中小型水库 5400 座,
总库容达 390 亿立方米;修筑加固堤岸 1.5 万公里,新开和扩挖骨干河道 20 余条,扩大了入江入海出路,使泄洪能力从 1949
年的 8000 立方米/秒增至 2.3 万立米/秒。防涝方面,开挖、整治了淮河内外水
分流及新汴河、红卫河、惠济河等一批骨干河道配套工程,使 1 亿多亩易涝地中一
半达到防涝标准,2200 万亩盐碱地中的 70
%得到改良。
灌溉方面,充分利用淮河水资源,兴建了淠史杭灌溉工程和江都排灌站,固定排灌站达 4.1 万多处,总装机达 1000 万马
力,还打机井 75 万眼,使全流域有效灌溉
面积达 11295 万亩,占全流域耕地面积的60%。
发电和航运方面,已开发水电装机 28 万千瓦,疏浚了淮河干流盐河等老航道, 扩大了老运河航道 8000 公里。整个工程先
后投资达 200 多亿元。有人统计,到 1990 年,40 年治淮的土石方量达 326 亿立方米,若按立方米排列可围地球绕上 800 多圈。经过治理,千百年来多灾低产的淮河流域,已成为我国重要的农副产品生产基
地。这里的粮食产量占全国的 1/6,棉花、油料各占 1/4。
治淮,是一项浸透了亿万人心血和汗水的伟业,是中国人民征服自然、改造自然的伟大的实践,功不可没。
塔贝拉西水东调工程
巴基斯坦首都伊斯兰堡西北 104 公里的印度河中游,矗立着世界体积第二大的拦河坝——塔贝拉水坝,大坝上游碧波万项,形成一个长 80 公里、面积 260 平方公里的人工湖。它是世界上最大调水工程的主要供水源。
塔贝拉水坝用 1.4 亿立方米土石筑
成,用这些土石垒成 2 米见方的大堤,可
绕地球赤道 1.3 圈。坝长 2743 米,高 143
米,蓄水量 137 亿立方米。
与塔贝拉水坝配套的还有曼格拉水坝
(库容 38 亿立方米),6 座控制闸,8 条运河式的大渠(总长 663 公里),400 座建筑物,一年调水量 148 亿立方米,共可
灌溉 4872 万亩耕地,在世界上遥遥领先, 比我国最大灌溉工程——安徽淠史杭灌区还多 4 倍。此外,水坝还装机 310 万千瓦, 向首都拉瓦尔品第供电;农电每度价格约合人民币 1 分钱,是世界上最便宜的电价。同时兼有防洪、渔业、航运等效益。
上述工程总称为塔贝拉西水东调工程,是巴基斯坦农业的命脉。1960 年,巴基斯坦与印度签订了“印度河水利条约”, 东部 3 条支流(萨特累季河、比亚斯阿、拉维河)归印度全权使用。这样,巴基斯坦原由东部 3 支流灌溉的 2300 万亩耕地, 必须改由西部调水来供应。调水要有稳定
的水源,应将丰水期多余的水拦蓄起来。于是,在印度河干流建了塔贝拉水库,在杰卢姆河建了曼格拉水库。1976 年塔贝拉水坝合龙,1982 年基本完成全部配套工程,达到预期效益,除西水东调灌溉 23200
万亩外,还改善了其他 2500 多万亩农田的
水利条件,保证 4872 万亩耕地旱涝丰收。为防止渗漏。部分渠道用砖衬砌。干渠通过萨特累季河时,采用倒虹吸管在梅尔西的河底穿过。
巴基斯坦绝大部分地区气候干热,雨季集中,“靠天吃饭”也不管用,没有灌溉就没有收成。1 年有 7 个月基本不下雨, 河流最大最小流量相差达百倍。1900 年开始,印度河流域开凿许多运河(即永久性水渠),其中:苏库尔堰灌溉系统拥有全长 1.08 万公里的运河网,7.7 万公里的支渠,控制受益 5018 万亩,是当时世界最大的灌溉工程。1950 年在印度河上建成古兰·穆罕默德堰,扩大耕地面积 1705 万
亩。穆扎法加尔堰完工后,又使 1035 万亩沙漠可以耕作。塔贝拉西水东调工程进一步改善了全国水利条件,使巴基斯坦灌溉面积达到 2.15 亿亩,占全部耕地的 71.4
%。
面积最大的人工湖
非洲加纳的沃尔特水库,达 8480 平方公里,是世界面积最大的人工湖,为我国最大湖泊青海湖(4583 平方公里)的 1.8 倍。
沃尔特河在非洲位列第 9,长仅 1600
公里,流域面积 40 万平方公里。但它年平
均每秒流量达 1180 立方米,可惜大部分在
洪水期排泄掉了,枯水期最小流量只剩 14 立方米,几乎河底朝天,因此田园闹旱, 居民连吃水都困难。要是筑坝拦蓄洪水, 留着旱季慢慢用,岂不是好。
1961~1965 年,加纳政府在世界银行、国际财团联合投资下,在离海岸 10 公里的阿科松博峡谷,筑了一座弧形重力大坝,拦断沃尔特河。坝高 141 米,长 640
米,体积 794 万立方米。另外在水库东岸一个小湾,建了高 36 米、长 350 米的马鞍形小坝,封住群山环绕的一个缺口。由于河谷盆地宽大,水源充足,不到两年就形成举世无双的人工“海洋”。它向上回流498 公里,平均深度 19 米,最深 75.8 米, 占据了加纳国土的 3.6%,为此移民 8 万人。库容 1480 亿立方米,居世界第 4。碧水粼粼,浩荡无边,许多山峰出水成岛, 克瓦胡高原和阿克瓦皮姆山区被湖色涂抹得更加魅人;湖岸长达 7200 公里,驾艇循
岸漫游,竟须耽延 1 个月之久。
大坝西端建立发电站,装机 90 万千
瓦,使加纳的发电量突增 9 倍,供应全国绰绰有余。70%的电力被外国设在加纳的铝公司利用,它们主要进口几内亚的廉价铝土,再用加纳的廉价水电炼铝,年产值 2 亿美元,而加纳得到电费 1700 万美元。电力还向邻国多哥、贝宁、科特迪瓦出口。阿科松博高楼林立,宾馆幽雅,成了现代化的旅游城市。在沃尔特河口海滨、距首都阿克拉 30 公里的特马市,兴建了商港、军港和大型炼铝厂,成为加纳新兴工业基地和西非最大的人工港。
沃尔特水库是非洲最佳淡水渔场之一,现年捕鱼 4 万多吨,相当加纳海洋捕捞量的 1/4。库区航运便利,轮船可上溯
到塔马利港。大坝下游发挥灌溉效益,全年保持每秒 1000 立方米的稳定流量。1977
年已在阿科松博下游 24 公里兴建灌溉工
程,引水灌溉阿克拉平原的 300 多万亩荒地,保证加纳粮食逐步自给。
当然,沃尔特水库也有许多弊端,但必竟是利大于弊。
阿斯旺水库
登上尼罗河畔阿斯旺高坝纪念塔,只见弧形拱桥式大坝拦断大河,万顷平湖似海如烟,水面游艇荡漾,两岸山头碧透。在这块人类古文明的发祥地上,曾经出现过金字塔、苏伊土运河等伟大工程,最近
20 年又建成了这个非洲最大的水利工程。
尼罗河长度居世界第一,但流量排在40 位之后,不及我国珠江的 1/4。沿河气候酷旱,不少河段通过荒漠。除河口三角洲发展灌溉农业外,大部分河水白白流失于地中海。英国殖民统治时代(1902~1934 年),曾在阿斯旺市建一低坝用于灌溉, 先后加高 2 次,库容仅50 亿立方米。1960~ 1970 年,在低坝上游(以南)7 公里建成阿斯旺高坝(为区别于原有低坝,故称高坝)。坝顶长 3830 米,宽 40 米,高 111
米(相当 30 层摩天楼)。耗资 10 亿美元。
使用建筑材料 4260 万立方米,相当大金字
塔的 17 倍,河水向上回流,形成平均宽
22.4 公里,深 91.5 公里的人工湖,其中320 公里在埃及境内,160 公里在苏丹境内。水库蓄水量 1640 亿立方米,居世界第2 位;水库面积 5120 平方公里。库区移民10 万人(埃及、苏丹各半)。3000 年前努
比亚王国遗留下来的 13 座神庙,在联合国援助下,亦从库区迁建于高处,得到妥善保护。
规模巨大的阿斯旺水库,给埃及带来多大经济利益,对生态环境有什么不利的影响,国际上褒贬不一。埃及和美国科学家联合进行 8 年的调查评价,1982 年宣称:阿斯旺高坝“是埃及在它经济历史上的一项最佳投资”,每年直接经济收益超过 6 亿美元。它可在灌溉、发电、防洪、航运、渔业、旅游业等方面产生具大效益。
当然,阿斯旺水库也带来许多不利因素:一是一部分土地盐碱化;二是坝建成后泥沙入海量大为减少,加速尼罗河口海岸线的退缩;三是人工湖骤然增加的水体对地层造成压力,可触发地震。尽管有上述不足,阿斯旺高坝终归是世界上最成功的水利工程之一。
阿拉伯半岛的海水淡化工程
地图上只见蓝色的虚线,全境找不到常年有水的河流、湖泊,这就是“无流国”。世界最大的半岛阿拉伯半岛集中着 7 个无流国;沙特阿拉伯、科威特、阿曼、阿拉伯联合酋长国、卡塔尔、北也门、南也门, 总面积 310 万平方公里,总人口 2600 万。
大部分地方年平均降水量 100 毫米左右, 内陆沙漠有时几十年不下雨,有河也是雨季有水、干季作道路的“时令河”。人们早年多靠游牧为主,有泉源的绿洲才出现小规模的种植业。
无流国沙漠底下是个聚宝盆,除也门之外都是石油生产国,石油产量占世界1/4。有了石油美元就有可能发展海水淡化
工程,完满解决用水问题。目前共建大小淡化厂 1000 座左右,日产淡水约 600 万吨,占全部生活用水供应量的 90%。淡化海水耗电量极大,每吨成本超过 37 美元, 比普通自来水高几十倍,再加长途运输和损耗,送到居民口中每吨最高成本可能超过 100 美元,比石油还贵。这些国家多以补贴价售水,每吨只收象征价若干美元, 通过自来水管或水罐车供应到户。
沙特阿拉伯是世界最大的淡化水生产国,日生产能力 250 万吨,占世界淡化能力的 1/4。1970 年在红海岸吉达市建成第一座淡化水厂,日产能力不过万余吨。此后陆续投资 120 亿美元,逐步解决了全国城镇和采油基地的供水问题。世界最大的海水淡化厂设在朱拜勒,日产能力 80 万
吨,通过长 450 公里、直径 1.52 米的管道,
向首都利雅得供水:投资 1 亿美元,海水全自动化脱盐,处理后的海水即可饮用, 质量不亚于自来水。更多的淡化厂是日产万吨的规模。许多工厂、医院、学校、旅馆,自建日产淡水 500 吨以下的小厂,就地汲取地下咸水加以淡化。还有安装在驳船上的流动淡化厂,日制淡水 1.9 万吨, 向沿岸大单位和轮船供水。在全国公路沿线,少不了蘑菇状的水泥储水塔,每个家庭的屋顶也装置圆筒形铁罐,并安设自来水管通到居民点和居室,由淡化厂的供水汽车定时将水抽到罐内。
水是科威特最稀贵的商品,过去从伊拉克进口,或由水井主人装在羊皮囊内高价出售。1950 年在石油城建立第一个淡化厂,日产 365 吨。现全国日产量达 100 万
吨,每人平均 0.6 吨,超过欧美居民的用水水平。境内遍布蘑菇状贮水塔,所贮淡
水足供全国人民 1 周之用。在首都科威特城,3 座美丽绝伦的水塔被视为国家的标志。科威特与西德合作建成的逆渗透式淡化厂,采用世界最先进的工艺流程。
