1.3　知识拓展——重点水利工程介绍

1.3.1　长江三峡水利枢纽工程

长江三峡水利枢纽工程坝址位于宜昌市三斗坪，距已建成的葛洲坝水利枢纽上游约40km。三峡工程建筑物由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。整个工程包括混凝土重力式大坝、泄水闸、坝后式水电站、永久性通航船闸和升船机。

混凝土重力坝坝轴线全长2309.47m，坝顶高程185m，正常蓄水位175m。水电站左岸厂房全长643.6m，安装14台水轮发电机组；右岸厂房全长584.2m，安装12台水轮发电机组。全电站26台机组均为单机容量70万kW混流式水轮发电机组，总装机容量为1820万kW，年平均发电量846.8亿kW·h。通航建筑物位于左岸，永久通航建筑物为双线五级连续梯级船闸，单级闸室的有效尺寸为280m×34m×5m（长×宽×坎上水深），可通过万吨级船队。升船机为单线一级垂直提升式，承船厢有效尺寸120m×18m×3.5m，一次可通过3000t级的客货轮。图1.1所示为三峡水利枢纽布置图。

三峡工程总工期18年，分三期。一期工程5年（1993—1997年），主要工程除准备工程外，主要进行一期围堰填筑，导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰，以及修建左岸临时船闸（120m高），并开始修建左岸永久船闸、升船机及左岸部分土石坝段的施工。二期工程6年（1998—2003年），工程主要任务是修筑二期围堰，左岸大坝的电站设施建设及机组安装，同时继续进行并完成永久船闸，升船机的施工，2003年11月左岸第一批机组发电。三期工程6年（2004—2009年），进行右岸大坝和电站的施工，并继续完成全部机组安装。

三峡水利枢纽工程是当今世界最大的水利水电枢纽工程，在防洪、发电、航运等方面具有巨大的综合效益。

1.3.2　黄河小浪底水利枢纽工程

黄河小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市以北、黄河中游最后一段峡谷的出口处，上距三门峡水利枢纽130km，下距郑州花园口128km，控制流域面积69.42万km2，占黄河流域面积的92.3%，是黄河最下游的控制性骨干工程，开发目标以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电。

小浪底水利枢纽工程由拦河大坝、泄洪排沙系统和引水发电系统三部分组成。拦河大坝为壤土斜心墙堆石坝，最大坝高154m，坝顶长1667m，坝顶宽15m，最大坝底宽864m，坝体总填筑量5185万m3；其混凝土防渗墙是国内最深、最厚的防渗墙（墙宽1.2m，最深80m）。泄洪排沙系统分进水口、洞群和出口三个部分；引水发电系统由6条引水发电洞、1座地下厂房、1座主变室、1座尾闸室和3条尾水洞组成；主厂房最大开挖高度61.44m、宽26.2m、长251.5m，是目前国内最大的地下厂房之一。图1.2所示为小浪底水利枢纽平面布置图。

该工程于1991年9月开始前期准备工作，1994年9月主体工程开工，1997年10月28日大河截流，1999年底首台机组发电，2001年12月31日全部竣工，总工期11年。

小浪底水利枢纽工程建设全面推行了业主责任制、招标投标制、建设监理制，与国际工程管理实现了全方位的接轨。该枢纽主体工程建设采用国际招标。以意大利英波吉罗公司为责任方的黄河承包商中标承建大坝工程；以德国旭普林公司为责任方的中德意联营体中标承建泄洪工程；以法国杜美兹公司为责任方的小浪底联营体中标承建引水发电设施工程；水轮机由美国VOITH公司中标制造，发电机由哈尔滨电机有限责任公司和东方电机股份有限公司联合制造；机电安装工程由水电十四局、水电四局、水电三局组成的FFT联营体中标。

1.3.3　南水北调工程

南水北调是缓解中国北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程。我国南涝北旱，南水北调工程通过跨流域的水资源合理配置，大大缓解我国北方水资源严重短缺问题，促进南北方经济、社会与人口、资源、环境的协调发展，分东线、中线和西线三条调水线，工程规划最终调水规模448亿m3，其中东线148亿m3，中线130亿m3，西线170亿m3，建设时间需40～50年，建成后将解决700多万人长期饮用高氟水和苦咸水的问题。在规划的50年间，南水北调工程总体规划分三个阶段实施，总投资将达4860亿元人民币，是继三峡库区移民之后我国最大的移民工程。

1.3.3.1　工程总体布局

经多年的勘测、规划、研究，按照长江与北方缺水区之间的地形、地质状况，分别在长江下游、中游和上游规划了三条调水线路，形成了南水北调东线、中线和西线的总体规划布局。三条调水线路有各自的主要任务和供水范围，可互相补充，不能互相代替。

（1）东线调水工程。该工程从长江下游扬州附近抽引长江水，利用和扩建京杭大运河逐级提水北送，经洪泽湖、骆马湖、南四湖和东平湖，在位山附近穿过黄河后可自流，经位临运河、南运河到天津。输水主干线长1150km，其中黄河以南660km，黄河以北490km。全线最高处东平湖蓄水位与抽江水位之差为40m，共建13个梯级泵站，总扬程65m。东线工程的供水范围是黄淮海平原东部地区，包括苏北、皖北、山东、河北黑龙港和运东地区、天津等。主要任务是供水，并兼有航运、防洪、除涝等综合利用效益。工程规划的总规模为抽江流量800～1000m3/s，年供水量130亿～170亿m3。

（2）中线调水工程。该工程从汉江丹江口水库引水，输水总干渠自陶岔渠首闸起，沿伏牛山和太行山山前平原，京广铁路西侧，跨长江、淮河、黄河、海河四大流域，自流输水到北京、天津，输水总干渠长1246km，天津干渠长144km。中线工程的供水范围是北京、天津、华北平原及沿线湖北、河南两省部分地区。主要任务是城市生活和工业供水，兼顾农业及其他用水，年供水量130亿～140亿m3。

（3）西线调水工程。该工程从长江上游干支流调水入黄河上游，引水工程拟定在通天河、雅砻江、大渡河上游筑坝建库，采用引水隧洞穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山入黄河。年平均调水量为145亿～195亿m3。西线工程的供水范围包括青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西和山西六省（自治区）。主要任务是补充黄河水资源的不足和解决西北地区、华北西部地区工农牧业生产和城乡人畜用水。截至目前，西线调水工程还没有开工建设。

南水北调东线、中线和西线三线工程全部实施后，多年平均调引长江水500亿～600亿m3，这将缓解华北、西北地区水资源紧缺的矛盾，促进调入地区的社会经济发展，改善城乡居民的生活供水条件，产生巨大的社会、经济与环境效益。

1.3.3.2　五个“世界之最”

（1）世界规模最大的调水工程。南水北调工程横穿长江、淮河、黄河、海河四大流域，涉及十余个省（自治区、直辖市），输水线路长，穿越河流多，工程涉及面广，效益巨大，是一项十分复杂的巨型水利工程，其规模及难度国内外均无先例。仅东线、中线一期工程土石方开挖量17.8亿m3，土石方填筑量6.2亿m3，混凝土量6300万m3。

（2）世界上供水规模最大的调水工程。南水北调工程主要解决我国北方地区，尤其是黄、淮、海流域的水资源短缺问题。供水区域控制面积达145万km2，约占中国陆地国土面积的15%。

（3）世界上距离最长的调水工程。南水北调工程规划的东、中、西线干线总长度达4350km。东、中线一期工程干线总长为2899km，沿线6省（直辖市）一级配套支渠约2700km，总长度达5599km。

（4）世界上受益人口最多的调水工程。南水北调工程供水规划区人口4.38亿人（2002年）。仅东、中线一期工程直接供水的县级以上城市就有253个，直接受益人口达1.1亿人。丹江口水库大坝加高后，可增加防洪库容33亿m3，与非工程措施和中下游防洪工程相配合，可使汉江中下游地区的防洪标准由目前的20年一遇提高到100年一遇，消除70余万人的洪水威胁。

（5）世界水利移民史上最大强度的移民搬迁。南水北调中线丹江口大坝因加高需搬迁移民34.5万人，移民搬迁安置任务主要集中于2010年、2011年完成，其中2011年完成19万人的搬迁安置，年度搬迁安置强度即搬迁安置人口在国内和世界上均创历史纪录，在世界水利移民史上前所未有。

1.3.4　陕西省引汉济渭工程

陕西省水资源总量不足，时空分布不均，缺水是制约全省经济社会发展的“瓶颈”因素。尤其是关中和陕北地区，水资源紧缺已成为当前乃至今后一个时期经济社会发展和环境改善首当其冲的重大问题。引汉济渭工程即是针对这一问题规划的重大水资源配置措施，是陕西有史以来规模最大的水利工程。工程于2010年底开工建设，“十二五”期间拟建成三河口水利枢纽和秦岭隧洞，实现2020年调水5亿m3的供水任务，2030年调水量达到最终调水规模15亿m3。工程建成后，可基本满足西安、宝鸡、咸阳、渭南、杨凌等5个地级城市，长安、户县、临潼、周至、兴平、武功、泾阳、三原、高陵、阎良、华县等11个县级城市，以及高陵泾河工业园区、泾阳产业密集区、扶风绛帐食品工业园区及眉县常兴纺织工业园区等4个工业园区的近期用水需要，同时可增加渭河生态水量，改善渭河流域生态环境。工程建设总工期99个月，静态总投资168亿元。

“引汉济渭”为陕西省的“南水北调”工程。该工程是将长江最大支流——汉江的水穿过秦岭，补给黄河最大支流——渭河，以补充西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川等5个大中城市的给水量。引汉济渭工程是由汉江向渭河关中地区调水的省内南水北调骨干工程，是缓解近期关中渭河沿线城市和工业缺水问题的根本性措施。引汉济渭调水工程主要由黄金峡水利枢纽、秦岭输水隧洞和三河口水利枢纽等三大部分组成，如图1.3所示。

（1）黄金峡水利枢纽是引汉济渭工程的两个水源之一，也是汉江上游梯级开发规划的第一级。坝址位于汉江干流黄金峡锅滩下游2km处，控制流域面积1.71万km2，多年平均径流量76.17亿m3。拦河坝为混凝土重力坝，最大坝高68m，总库容2.29亿m3。坝后泵站总装机功率12.95万kW，设计扬程117m。电站装机容量13.5万kW，多年平均发电量3.63亿kW·h。

（2）秦岭输水隧洞全长98.30km，设计流量70m3/s，纵坡1/2500，分黄三段和越岭段。黄三段进口位于黄金峡水利枢纽坝后左岸，出口位于三河口水利枢纽坝后约300m处控制闸，全长16.52km，断面为6.76m×6.76m的马蹄形。越岭段进水口位于三河口水利枢纽坝后右岸控制闸，出口位于渭河一级支流黑河右侧支沟黄池沟内，全长81.779km，分段采用内径为6.76m×6.76m的马蹄形断面和6.92m/7.52m的圆形断面，其中进口段26.14km及出口段16.55km采用钻爆法施工，断面为马蹄形，穿越秦岭主脊段39.08km采用TBM法施工，断面为圆形。

（3）三河口水利枢纽为引汉济渭工程的两个水源之一，是整个调水工程的调蓄中枢。坝址位于佛坪县与宁陕县交界的子午河峡谷段，在椒溪河、蒲河、汶水河交汇口下游2km处，坝址断面多年平均径流量8.70亿m3。拦河坝为碾压混凝土拱坝，最大坝高145m，总库容7.1亿m3。坝后泵站总装机功率2.7万kW，设计扬程97.7m。电站总装机容量4.5万kW，多年平均发电量1.02亿kW·h。

1.3.5　陕西省泾河东庄水利枢纽工程

泾河东庄水利枢纽工程是陕西省实施西部大开发战略、加快关中经济区发展的重大水利项目，是国务院批复的《黄河流域防洪规划》和《渭河流域重点治理规划》的重要防洪骨干工程。工程位于泾河下游峡谷末端礼泉县东庄乡、淳化县车坞乡河段处，距西安市100km，下距泾惠渠张家山渠首20km，上距彬县县城120km。库坝区深切河谷200～300m，灰岩坝址地形、地貌条件好，水库淹没较少，建库条件十分优越。

泾河东庄水库工程系大（1）型工程，其开发目标为“以防洪、减淤为主，兼顾供水、发电及生态环境”。混凝土双曲拱坝高228m；总库容30多亿m3，其中，防洪库容4.2亿m3，调洪库容8.38亿m3；电站装机8万kW。估算总投资120亿元，建成后将是陕西库容最大、坝体最高的水库。东庄水库2017年水库大坝主体工程将开工，2022年基本建成主体工程。泾河下游末端峡谷可见“高峡出平湖”的壮美景观。

工程由大坝（图1.4）、泄洪孔、下游水垫塘以及引水发电建筑物和预留放淤洞进口组成。大坝按500年一遇洪水设计，5000年一遇洪水校核，最大坝高228m，坝顶中心弧长364.38m，正常蓄水位786.00m，设计洪水位790.49m，校核洪水位796.14m。坝身布置泄洪表孔三孔、中孔及底孔各两孔，最大总泄量12480m3/s，引水发电系统位于大坝左岸，引水发电洞设计流量为50m3/s，地下式电站厂房布置于左岸山体中。

工程建成后，将极大地提高泾、渭河下游防洪能力，同时为黄河防洪发挥重要作用；将减少渭河下游及三门峡库区的泥沙淤积，降低潼关高程，增大河道平槽流量；为关中经济区的泾惠灌区和铜川、泾渭新区、富平等渭北工业和城镇地区供水6亿m3；可使泾、渭河下游水环境和水质得到较大改善；年发电量3亿kW·h。