南水北调丹江口大坝加高工程详解

1、南水北调丹江口大坝加高工程详解目录一、南水北调总体介绍二、南水北调中线工程三、丹江口水利枢纽初期工程四、丹江口大坝加高工程一、南水北调总体介绍1.1 南水北调的由来南水北调的提出最早可追溯到五十年代。1952年10月，毛主席在视察黄河时说：“南方水多，北方水少，如有可能，借点水来也是可以的。”此后的50年间，水利部、长江委、黄委及有关部门为此展开了大量工作，最终形成了东、中、西三条线路的调水方案。丹江口初期工程规划建设时，就以“济黄济淮”为远期目标。1.2 为什么要进行南水北调？我国水土资源分布很不均衡，长江流域及其以南耕地面积不到全国40%，河流径流量却占全国的80%以上；而黄淮海三大流域和

2、西北内陆的面积占全国50%，耕地占45%，人口占36%，水资源总量只有全国的12%。西北和华北是我国重要工业和农业生产基地，在国民经济中占有重要的战略地位。目前因为水资源缺乏，不得不挤占生态和农业用水、超采地下水，导致地下水位下降、形成漏斗，地面下沉、部分已低于海平面，引起地裂缝、海水入侵，造成生态环境恶化。缺水已成为经济发展的制约因素，影响到京津华北地区的可持续发展，而节水的能力很有限，急待调水解决。黄淮海流域水资源分布与经济社会发展不相适应（2000年指标及占全国百分比）耕地面积人口国民生产总值水资源量 7.2%粮食产量36.1%34.6%35%万亿元亿吨亿人2023亿m3亿亩36.8%人

3、均水资源量462 m321.3%1.3 南水北调总体布局总体布局：分别从长江上、中、下游调水，以适应西北、华北各地的发展需要，即南水北调西线工程、南水北调中线工程和南水北调东线工程。南水北调东线、中线、西线工程与长江、黄河、淮河和海河四大江河相连接，构建“四横三纵”的水网体系，实现水资源“南北调配、东西互济”的合理配置目标，对我国经济社会的可持续发展具有重要战略意义。南水北调总体布局图1.4 三条线路相容互补、不能替代中国大陆地势形成三个阶梯。西线工程在最高一级的青藏高原上，地形上可以控制整个西北和华北，因长江上游水量有限，只能为黄河上中游的西北地区和华北部分地区补水。中线工程从第三阶梯西侧通

4、过，从长江中游及其支流汉江引水，可自流供水给黄淮海平原大部分地区。东线工程位于第三阶梯东部，因地势低需抽水北送。三条引水线路各有主要供水范围，是相容互补的关系，不能替代。二、南水北调中线工程2.1 南水北调中线工程概况 中线工程从汉江丹江口水库陶岔渠首闸引水，经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口，沿唐白河流域和黄淮海平原西部边缘开挖渠道，在郑州以西孤柏嘴处通过隧洞穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，沿线经过河南、河北，可基本自流到北京、天津，总干渠全长1427km,受水区范围15万km2。 按照南水北调工程总体规划，中线一期工程方案为：加高丹江口水库大坝至后期规模，实施汉江中下游补偿，年均调水95亿

5、m3 ，后期年调水可达130140亿m3 。 2.2 中线工程主要技术指标总工期：丹江口大坝加高为66个月，总干渠60个月。总干渠全长：1427km(含天津干渠154km)近期年均调水（2010年水平）95亿m3。主要供水城市：北京、天津；河北省的邯郸、邢台、石家庄、保定、衡水、廊坊等6个省辖市及18个县级市、70个县城；河南省(38亿m3)的南阳、平顶山、漯河、周口、许昌、郑州、焦作、新乡、鹤壁、安阳、濮阳等11个大中城市及30个县级市和县城。2.3 汉江中下游补偿工程 调水对汉江中下游有一定影响，但可以采取补偿工程措施予以解决.中线工程在湖北中下游安排了兴隆枢纽、引江济汉工程、部分闸站改造

6、、局部航道整治等4项补偿工程。调水后，水库下泄流量基本可满足中下游需求，流量均化，供水保证率将比目前有所提高，枯水期流量有所增加，河道状况改善，在一定程度上有利于防止“水华”现象。实施中线工程为全面整治汉江中下游河道带来了机遇。2.4 穿黄工程 穿黄工程是中线总干渠上规模最大的控制性交叉建筑物，设计比较了隧洞方案和渡槽方案，最终决定采用隧洞方案。隧洞埋深30m，双线，可过500m3/s。采用目前国际先进的盾构法施工，国内施工水平能够承担。中线工程输水方式和安全保障输水方式：明渠为主，局部（北京段和天津段一部分）采用管道；明渠输水段全部自流，管道输水区段需修建泵站抽水加压。输水安全保障：全线与河

7、流交叉建筑物近2/3采用暗渠或渠道倒虹吸式，有些采用立交渡槽，部分交叉河流建有具备一定调蓄洪能力的大中型水库，基本不受洪水威胁。总干渠明渠采用类似高速公路的封闭式管理模式，保证输水安全可靠。2.6 中线工程分项 按照2003年2月召开的南水北调前期工作会议部署，南水北调中线工程分水源工程(3项)、输水工程(11项)和汉江中下游治理工程(4项)三大部分，共18个项目。水源工程分为大坝加高、移民安置、陶岔渠首工程3个项目。汉江中下游治理工程包括兴隆枢纽、引江济汉工程、部分闸站改造、局部航道整治等。2.7 中线工程建设管理 国务院于2003年底批准了南水北调工程项目法人组建方案，中线工程设立两大项目

8、法人：南水北调中线干线有限责任公司(南水北调中线干线工程建设管理局)南水北调中线水源有限责任公司三、丹江口水利枢纽初期工程丹江口水利枢纽初期工程鸟瞰3.1 初期工程建设历程丹江口水利枢纽位于湖北省丹江口市、汉江干流与其支流丹江汇合口下游800m处。初期工程于1958年9月1日开工， 1967年 11月下闸蓄水，1968年10月1日首台机组发电，1973年底初期规模建成。按照1958年中央批准的设计方案，坝顶高程为175m，正常蓄水位170m。1962年因国民经济困难及施工质量等问题暂停主体工程施工，改为分期建设。1966年经国务院批准，初期工程坝顶高程调整为162m, 正常蓄水位157m。初期

9、工程充分考虑到后期大坝加高完建的要求，预先设置了必要的工程措施（如混凝土坝下游面设置键槽，河床100m高程以下已按 170方案进行建设，后期加高没有水下工程等），为大坝后期加高工程创造了有利条件。丹江口水利枢纽由左右岸土石坝、混凝土坝、升船机、电站、陶岔渠首、清泉沟泵站、董营副坝等组成。枢纽83年泄洪雄姿3.2 初期工程效益初期工程1973年建成以来发挥了巨大的综合效益，极大地促进了区域经济发展。1995年湖北省经济十强县有八强在丹江口下游沿江地带。 初期工程枢纽具有五大效益： 防洪 发电灌溉 航运水产养殖 3.2.1 防洪效益枢纽建成后使汉江中下游防洪标准由5年一遇提高至20年一遇， 初步缓

10、解了江汉平原 及武汉市受洪水严重 威胁的被动局面。至2001年底共拦蓄入库洪峰流量大于10000m3/s的洪水71次，平均消峰率75%。保障遥堤安全度汛2次，避免了9次民垸分洪，减少杜家台工程分洪15次。至2000年防洪累计减少淹没耕地1567万亩，估算减灾效益达到285亿元。3.2.2 发电效益电厂年均发电量亿千瓦时，电量容量并重，是华中电网的骨干电站，并承担调峰、调频、调相和事故备用任务，至2002年底累计发电量1173亿千瓦时，累计产值亿元，为初期工程总造价的10倍多。3.2.3 灌溉供水效益河南引丹渠首陶岔（即南水北调引水口）和湖北引丹渠首清泉沟于1974年建成，两引水渠首设计年均引水

11、量15亿m3，规划灌溉面积360万亩，实际灌溉面积约210万亩，截至目前累计供水亿m3，累计灌溉面积2400万亩。通过水库调蓄，一般在汉江枯水期仍保持400500 m3/秒的下泄量，保证了汉江中下游工农业及生活用水。陶岔渠首3.2.4 航运效益通航建筑物设于右岸，由垂直升船机、中间航道、斜面升船机组成，能通行150吨级驳船。枢纽建成后改善了大坝上下游航道条件，库区形成了约95km的深水航道。汉江中下游640km航道由于水库的调节作用，改善了航运条件，促进了航运事业的发展。3.2.5 水产养殖效益初期工程挡水形成的400700km2的水库广阔水面为发展淡水渔业创造了有利条件，建库后水产捕捞量由1

12、969年的万kg增加至1998年1000万kg，水库渔业还安置了部分水库移民就业。 水库网箱养鱼3.3 丹江口水库中线工程理想的水源地水资源丰富可靠地理位置优越水质优良3.3.1 水资源丰富可靠水库正常蓄水位库容为亿m3 ，调节库容大。按19561998年水文系列，多年平均径流量388亿m3，约占汉江流域的70%，最大为亿m3(1964年)，最小为亿m3(1997年)。整个汉江流域的径流量相当于一条黄河。 总径流量566亿m3 (径流深356mm)丹江口水库上游388亿m3丹江口水库下游178亿m3降雨量1405亿m3（884mm）汉江流域水文特点3.3.2 地理位置优越水库介于长江与淮河流域

13、之间，水位高踞华北平原之上，死水位和北京、天津也有约100150m的高差，可从丹江口水库全程自流输水到京津，供水范围可覆盖整个华北平原。综观全国地形和水资源分布，丹江口水库可谓两者优势的最佳结合，是解决京、津、华北缺水的最理想水源地。 南水北调中线工程受水区汉江中下游干流供水区丹江口水库未来长江干流引水丹江口水库是解决京、津、华北缺水的关键工程3.3.3 水质优良水库各监测断面水质良好，且有硬度低、溶解氧充足等优点。按地面水环境质量标准综合评估，达到I类水标准；单项评价仅高锰酸盐指数稍高，但仍符合类水标准，完全可以满足城市生活及工业用水的水质要求，是全国水质最好的大型水库之一 。四、丹江口大坝

14、加高工程4.1 大坝加高工程概况大坝加高工程建设内容主要包括混凝土坝及左岸土石坝培厚加高、新建右岸土石坝及位于陶岔附近的董营副坝、改扩建升船机、金属结构及机电设备更新改造等。大坝加高后，坝顶高程由162m抬高至，正常蓄水位由157m抬高至170m，相应库容由亿m3增加至亿m3,总库容339亿m3。通过优化调度，可使汉江中下游的防洪能力由目前的二十年一遇提高到近百年一遇，满足近期调水95亿m3、后期调水120130亿m3 的要求。初设批复的主体工程主要工程量为土石方开挖万m3,土石方填筑万m3，混凝土浇筑万m3。工程施工总工期年，工程总投资亿元。左岸土石坝左联混凝土坝左岸土石坝厂房坝段深孔坝段左联砼坝右联砼坝溢流坝段升船机右岸土石坝4.2 大坝加高枢纽布置电厂加高后大坝最大坝高117m,总长由现在的2494m加长为3442m，其中混凝土坝总长1141m, 共分为54个坝段：右岸混凝土联接坝段（17个，339m）、深孔坝段（6个，144m）、溢流坝段（11个，264m）、厂房坝段（8个、174m）、左岸混凝土联接坝段（12个、220m），右岸土石坝长877m、左岸土石坝长1424m。