中国正在黄河建大型水库,设计了70年库容高达130亿方

科技良言 2025-02-04 17:16:08
中国正在黄河建大型水库,设计了70年库容高达130亿方设计了70,中国正在黄河建大型水库,黄河古贤水库预计容量130亿方。古贤水利枢纽:为何被选中?

黄河古贤水利枢纽工程位于黄河北干流下段,左岸是山西省吉县,右岸为陕西省宜川县,离壶口瀑布仅 10.1 公里。2024 年 7 月 9 日开工,建设工期预计 10 年。水库正常蓄水位 627 米,总库容 153 亿立方米,建成后库容量接近 130 亿立方米,有望进入全国水库储水量前十,规模庞大。

上世纪 50 年代中期开始,相关单位对黄河北干流碛口至禹门口河段梯级开发方案进行研究,最终确定由古贤高坝和甘泽坡水利枢纽组成的二级开发方案。该方案兼顾防洪、减淤、供水、发电等需求,保留了壶口瀑布景观,被纳入《黄河治理开发规划纲要》,1997 年通过审查,之后稳步推进。

水资源调节:缓解北方干旱的及时雨

北方地区,尤其是黄河流域,干旱缺水一直是制约经济社会发展和生态环境保护的重要因素。古贤水利枢纽的建设,就像是一场及时雨,为缓解北方干旱带来了新的希望。

古贤坝址多年平均天然径流量为 384.34 亿立方米 ,这是一笔宝贵的水资源财富。水库建成后,预计库容量接近 130 亿立方米,能装下大约一年三分之一的河水,这就为水资源的调节提供了巨大的空间。通过水库的调节作用,可以将丰水期多余的水量储存起来,在枯水期释放出来,从而实现对黄河水量的季节调剂,有效缓解黄河中下游地区水资源供需矛盾。

在枯水季节,当黄河水量减少,无法满足两岸工农业生产和居民生活用水需求时,古贤水库就会开闸放水,为下游地区补充水源。而在洪水季节,大量的洪水涌入黄河,可能会引发洪涝灾害,古贤水库则会发挥拦蓄洪水的作用,将多余的水量储存起来,避免洪水对下游地区的冲击。这样一来,古贤水库就像一个巨大的 “水银行”,实现了水资源的合理调配,提高了水资源的利用效率。

南水北调工程是我国优化水资源配置、促进区域协调发展的战略性基础设施。随着南水北调工程的实施,华北地区用上了更多长江流域的水,这就为晋陕地区腾出了不少黄河的供水额度。古贤水利枢纽建成后,将与南水北调工程形成良好的互补关系,进一步优化晋陕地区的水资源配置。

古贤水利枢纽工程供水区主要为汾渭平原,这里是晋陕地区重要的农业区和经济区,但由于两岸地高水低,抽水成本高、供水保证率低、取水含沙量大,水资源短缺问题一直较为突出。古贤水利枢纽工程建成后,将变现状分散扬水为集中统一供水,从根本上改善两岸供水灌溉条件。山西大部分供水区和陕西泾东渭北供水区将成为自流供水,延安供水区抽水扬程降低 110 米以上,大幅度减少了提水费用,为实现灌区规模化、集约化用水提供了条件。同时,从库区取水,水源稳定,取水保证率大幅度提高,且含沙量低,配套输水渠系后期运行维护费用低。这一系列的优势,将极大地改善晋陕两省 23 个县(市、区)、27 个工业园区和约 685 万亩灌区的水源条件,提高晋陕两省水资源节约集约利用水平,为实现区域经济社会高质量发展提供水安全保障。

防洪发电和排沙

黄河作为我国的母亲河,以泥沙含量高而闻名。这一特性给古贤水利枢纽的泄洪排沙建筑物带来了前所未有的挑战。泥沙磨蚀就像一个无形的杀手,时刻威胁着建筑物的安全和使用寿命。长期的泥沙冲刷会导致建筑物表面磨损、剥落,严重时甚至会影响建筑物的结构稳定性。

为了解决这一难题,古贤水利枢纽采用了以深式进水口隧洞为主的设计方案。深式进水口隧洞能够利用深层水流的能量,将泥沙更有效地排出,减少泥沙在建筑物内部的淤积和磨蚀。同时,洞群与开敞式溢洪道构成了完整的防洪体系,分两岸布置,相互配合,提高了泄洪排沙的效率和可靠性。根据设计,5 条排沙洞和 3 条泄洪洞共同作用,满足了不同流量下的泄流要求,确保了枢纽在洪水来临时能够安全运行 。

在引水系统的设计上,工程师们也充分考虑了泥沙问题。在引水发电洞进水口下方设排沙洞,这个小小的设计却有着大大的作用。当水流进入引水发电洞时,排沙洞能够将底部的泥沙及时排出,减少过机泥沙,保护水轮机等设备免受泥沙的磨损。这样不仅能够提高水轮机的运行效率,延长设备的使用寿命,还能满足水库减淤和水沙调控的需求,实现水资源的合理利用 。

水电站厂房作为整个水利枢纽的核心部分之一,其设计也至关重要。古贤水利枢纽工程属 I 等大 (I) 型,主要建筑物为 1 级,次要为 3 级。土石坝永久性建筑物洪水设计标准为 1000 年一遇,校核标准为 10000 年一遇;水电站厂房设计标准为 200 年一遇,校核标准为 1000 年一遇。工程区地震基本烈度为 6 度,主要建筑物按 7 度设防。这些高标准的设计,确保了水电站厂房在各种极端情况下都能安全稳定运行,为发电提供可靠的保障。

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