通訊員 侯齊 鐘世文 工人日報-中工網記者 康勁
6月的劉家峽水庫波光粼粼,一艘巡檢船劃破平靜的水面。站在船頭遠眺,兩岸青山如黛,成群的水鳥掠過水面,構成一幅生機盎然的生態畫卷。
這座被譽為“共和國水電長子”的水電工程,不僅是中國水電事業的豐碑,更是守護黃河生態的“綠色衛士”。從“異重流”排沙技術的突破到“一洞兩用”洮河口排沙洞的創新,從單一治沙技術到全方位生態保護體系,國網甘肅劉家峽水電廠職工以幾代人的堅守,用科技與智慧書寫著新時代黃河流域生態保護和高質量發展的動人故事。
從“一碗水半碗沙”到異重流排沙奇跡
位于黃河上游甘肅省永靖縣境內的劉家峽水電廠,1969年4月1日第一臺機組投產發電,是中國第一座百萬千瓦級大型水電廠。
今天,站在劉家峽水電站大壩,眼前碧波蕩漾的景象很難讓人聯想這是“一碗水半碗沙”的黃河。作為世界上含沙量最高的河流,黃河每年攜帶16億噸泥沙奔涌而下,僅洮河貢獻的泥沙量就占到劉家峽水庫總入庫沙量的31%。這些泥沙不僅威脅著水電站的壽命,更直接影響著發電效率。
1972年汛期那個清晨,觀測員蒲乃達在大壩前發現了一個奇特現象:大壩底孔中冒出渾濁的水流,而水庫表面卻依然清澈如鏡。這個偶然的發現揭開了“異重流”排沙技術的序幕。經過連續觀測和深入思考,蒲乃達敏銳地意識到,含沙量大的水體在流動過程中會形成密度較大的渾水流,由于密度差異,這股渾水會潛入清水下方流動。這一發現為解決黃河泥沙問題提供了全新思路——當“異重流”到達壩前時開啟泄水道底孔閘門,就能實現多排沙、少耗水的目標。
從1973年開始,劉家峽水電廠拉開了洮河“異重流”排沙工作的序幕。蒲乃達和他的同事們放棄了節假日休息,駕駛著自制的紅松小船,在汛期捕捉“異重流”的規律。他們用最樸素的方式——肉眼觀測和手工記錄,積累了大量珍貴數據。從1973年至1989年,劉家峽水電廠進行“異重流”排沙60余次,成功排出泥沙1億多噸,大大減緩了壩前泥沙淤積速度,顯著減輕了泥沙對水輪機的磨損。
這項技術的成功應用不僅解決了劉家峽水電站的燃眉之急,更為中國水利工程調水調沙奠定了關鍵性的科技基礎。1978年,蒲乃達的研究成果在甘肅省科技大會上獲獎;1980年,他撰寫的論文更是在聯合國教科文組織召開的河流泥沙國際討論會上獲得國際專家的高度評價。
“異重流”排沙技術的誕生,標志著中國在黃河治理領域邁出了關鍵一步,為后續的水利工程建設提供了寶貴經驗。
“一洞兩用”洮河口排沙洞的科技智慧
雖然采取了“異重流”排沙、低水位拉沙等措施,對延緩壩前泥沙淤積起到了重要作用,但隨著時間的推移,仍擋不住洮河泥沙向壩前的推進。為破解這一難題,洮河口排沙洞及擴機工程建設應運而生,這項工程創造性地實現了“一洞兩用”——清水發電、渾水排沙,最大限度提高了水能利用率,增強了電站調峰能力。
工程建設面臨的技術挑戰前所未有。大直徑、高水頭、厚淤積、大密度覆蓋的復雜地質條件,加上高空作業、立體交叉施工等多重風險,讓工程難度陡增。但建設者們沒有退縮,他們嚴格落實安全風險管控措施,確保了工程安全穩步推進。2006年5月工程開工,2008年4月巖塞爆破模型試驗成功,2012年6月獲得國家發展改革委核準,2015年9月水下巖塞爆破一次成功。
特別值得一提的是,2015年9月6日的那次爆破,是國內首次“大直徑、高水頭、厚淤積、大密度覆蓋”條件下實施水下巖塞爆破,其難度可想而知。但建設者們憑借精湛技術和豐富經驗,成功完成了這一壯舉,開創了國內同類工程的先例。
2018年8月,洮河口排沙洞及擴機工程全面建成投運,2臺15萬千瓦機組并網發電,相當于新建了一座中型水電站。工程投產后,劉家峽水庫“異重流”時段排沙比從原來的60%大幅提升至95.3%,徹底解決了水庫泥沙淤積和機組磨損問題。
這項工程的成功不僅為黃河治理提供了全新思路,也為世界同類水利工程提供了可借鑒的中國方案。
“綠色智慧”下的生態保護與可持續發展
站在劉家峽大壩頂端遠眺,翡翠色的水面與兩岸青山相映成趣,讓人恍惚置身江南水鄉。這幅美麗畫卷的背后,是劉家峽水電廠半個多世紀以來堅持不懈的生態保護實踐。
“我的工作,往小了說就是種種樹,往大了說,就是保護母親河呢。”綠化班董文樸實的話語道出了劉家峽水電廠肩負的重大社會責任。
50多年來,劉家峽水電廠在南北兩山區、庫區周邊植樹200多萬株,讓曾經荒蕪的山坡披上了綠裝。但生態保護遠不止于植樹造林。定期巡河、“清四亂”專項行動、水質監測等措施多管齊下,劉家峽水電廠為守護一庫碧水作出了不懈努力。
每年汛期,來自上游的漂浮物匯聚在大壩前,不僅影響水質,更威脅電站安全。自2018年起,劉家峽水電廠購置機械化打撈船,與人工打撈船配合,大幅提升了打撈效率。年均打撈運輸漂浮物15000立方米,建立了與地方政府的快速聯動機制,確保打撈船24小時待命,隨時應對上游天氣變化。通過監測、保護、治理、打撈相結合的綜合措施,在維護水庫安全方面取得了顯著成效。
如今的劉家峽水庫,水質清澈,生態良好,成為重要的水源涵養區和生態屏障,每年吸引大量游客前來觀光,這背后是幾代劉電人默默的付出與堅守。
今年4月以來,黃河流域局部地區持續高溫少雨,沿黃灌區出現不同程度旱情。從6月1日起,國網甘肅劉家峽水電廠按照黃河水利委員會的調度要求,將水庫日均出庫流量調增至900立方米每秒,全力支援抗旱用水需求。半個多月來,職工們24小時密切跟蹤水情變化,確保下游出現緊急用水需求時,為下游抗旱提供有效的水資源支持……
來源:工人日報客戶端
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