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小浪底的峥嵘岁月

来源: 发布时间:2019年04月02日    责任编辑:郭旭帆

鸟瞰小浪底水利枢纽工程  黄委设计院供图

林秀山在巨幅小浪底水利枢纽图片前讲述

侯全亮在黄河流域地图前讲述

小浪底调水调沙 黄委设计院供图

  口述人:林秀山、侯全亮

  采访整理:大河报·大河客户端记者 张丛博 实习生 张晓菡

  图片:大河报·大河客户端记者

  摄影:许俊文

  部分图片由黄委设计院提供

  林秀山:1963年从清华大学水利工程系毕业,1987年,作为黄委会设计院副院长兼任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,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。

  一座160米的高坝,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,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。

  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。

  林秀山和侯全亮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、建设施工到竣工的奋进历程,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20世纪50年代就提出建小浪底工程,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。”

  逼出来的创新

  林秀山:建设小浪底水利枢纽工程早在20世纪50年代就开始孕育。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:1983年2月,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。

  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,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。

  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。

  关于孔板,我打个比方,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。最终在潘家铮院士主持的审查会上,我们推荐的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。

  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。

  建设中经受了许多新的考验

  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。

  一家外国承包商从开始总承包施工,便靠“索赔”连连得手,获得高额利润。

  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。

  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。1997年10月28日,小浪底工程比原计划提前3天成功截流。

  移民工作得到世界银行肯定

  侯全亮:1992年秋,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,到处散发着乔迁新居的欢快气息。

  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。

  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,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。

  10个月后,一个移民新村拔地而立。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,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,工作却令人满意。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,很快闻名全国,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。

  黄河开发治理的里程碑工程

  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。”

  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,中国目前的水利水电技术在国际上是顶尖的。

  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;解除了下游的凌汛威胁;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和生活的用水保证率;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耀眼的明珠,每年的观瀑节都吸引着游客慕名而来。

  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。