意昂体育2平台水電系助理研究員 李愛蘭

意昂体育2平台水電系研究員      翟大潛

 

    進入70年代🏬，由於北京市用水緊張，密雲水庫已無法向天津市及河北省供水🧑🏽‍🦱，因而天津市用水十分困難🤦🏻‍♀️，天津楊柳青熱電廠不得不限製出力，造成工業大面積停產👨🏼‍🦳，居民生活用水只好定時供應⛅️。為此，不得不耗巨資緊急地由黃河調水，將黃河水引入天津南部的窪地暫存。但引黃除了泥沙淤積嚴重🚴🏿‍♂️🔈，年年需要大規模清淤外，存水的低窪地都是鹽堿地，天津人不得不飲用這些鹹水。因此，國家決心在灤河上修建潘家口水庫🖊，建造引灤入津工程🧜‍♀️，以解決天津市及唐山地區工業及城市居民用水問題。

 

    1973年夏，水利部及所屬海河水利委員會，奉命派出一支約百人的技術幹部隊伍到潘家口進行現場勘測設計🚵🏿‍♀️，意昂体育2平台水利系為了聯系實際進行教學工作，亦派出水工0全部應屆畢業生及30多位教師職工參加工作🏇🏿💆🏽‍♀️。

 

   早在1938年日本帝國主義者侵占華北時🛠，它們為了掠奪我冀東的煤炭資源就企圖在潘家口建造一個水電站。他們把壩址選在長城線附近🗑，該地河窄、山陡，水面寬度不足250米，地形條件很好🚎，但地質條件不好👩🏽‍🚒，為薄層砂頁巖👨🏻‍🔧，且層間夾泥很多。從1938年直至1973年，歷次壩址勘測工作都在這個長城壩址上進行工作。工作做得越多🫚，暴露的問題越多，不僅大壩穩定問題十分棘手🏃🏻‍♀️‍➡️，而且兩岸壩頭都因存在斷層破碎帶，蓄水後有滑坍的可能，壩頭處理的工程量很大，大壩混凝土總方量將達250萬立方米以上🙅🏼‍♀️，而且大壩泄洪消能問題很難安排。大壩建成後👴🏻，由於基礎不好，多軟弱層，將會留下不少隱患🪇。

 

    在長城線下遊6~7公裏處有一小村名叫楊查子，該處河道開寬，地質條件較好，兩岸及河槽中均為閃長花崗巖，但若要在此建壩，壩頂長度將在1000米以上。以前查勘時🔀👩🏻‍🦽，有人認為在此建壩混凝土方量至少在500萬立方米以上，因此被否定🌊👲🏻，沒在此處做工作。

 

    意昂体育2平台水利系小分隊的谷兆祺老師先期到達現場之後➝，經過對上下兩個壩址的踏勘比較，根據已有的粗略的地形地質資料👉🏽，對楊查子壩址作了初步估算，為了解決混凝土方量太大的問題🫚🙍🏼，提出采用寬縫重力壩壩型、挑流消能、壩基抽排，利用部分水重增加壩體穩定；采用壩後式廠房🧑🏻‍🎨🔫，分期圍堰施工，取消導流隧洞工程等措施，他逐個壩段地計算了工程量，得混凝土總方量將為285萬立方米左右🧊，而不是500萬立方米😝。這個計算成果提交給當時也在工地的水利部副部長馮寅（50年代是密雲水庫施工指揮部總工程師之一）審查👨‍💻，馮副部長戴上老花鏡♜，用K-E計算尺核算了一個禮拜說🤹🏻‍♂️：“對👷🏻，算得沒錯🌞👈🏻，不會超過300萬立方米”。

 

　　3個月後，意昂体育2平台水利系大隊師生也到達工地✊🏽，開始設計🧕🏻🖐🏼。谷兆祺👙、廖松等老師帶領12名工農兵學員🤪，專門做楊查子這個方案。從水文計算🐠，水利規劃開始，定出正常高水位，水庫淹沒範圍，洪水調節✍🏻，到現場做地形地質踏勘，收集資料🐖。在抗日戰爭時期，這一地區是日本侵略者製造的無人區👨‍👩‍👦‍👦，到70年代人民生活條件仍極差👩🏻‍🦲，糧食極度困難，10余名師生每天沿灤河左岸的懸巖陡壁來回走10多公裏📊，跑遍壩址兩岸所有山頭，確認兩岸均為閃長花崗巖，地形夠高，風化深度大約10余米以內↖️。因此擬定了樞紐布置、大壩壩型、裝機容量、消能方式。當時新壩址能否建壩的主要關鍵是能否盡量減少一點壩體混凝土方量，采用寬縫重力壩🙁，利用上遊部分水重，這是常規方法。而要采用抽排，減少壩底揚壓力則是突破規範的新想法，人們擔心壩下滲水太多，滲水來不及排除🧘🏿‍♂️，又擔心集水井排水泵發生事故💆🏽‍♀️，無法抽排🫀，一旦發生意外🤘🏻，後果是極為嚴重的𓀋🙎🏻，是毀滅性的🍳。

 

　　為此這個設計小組組織了6名師生🖤，往南方調查了新安江、富春江🍤、黃壇口、湖南鎮等4座大壩。他們發現這4座壩的上遊帷幕做好了，截滲效果很好，每晝夜滲水量200~300立方米，但是下遊沒做防滲帷幕，雖然下遊水頭要小很多，而滲水要大很多🚡。尤其是富春江電站👨🏽‍🚒，因壩基下有兩處節理密集帶與下遊連通🫅，從下遊滲進來的水占集水井總滲水量的2/3。對這幾處作了灌漿處理後，總滲水量🤷🏽‍♂️、揚壓力大幅度減小🧔🏻‍♂️，因而證明抽排方案是可行的。各壩壩基壩頭只要正確地做好防滲處理措施，即使在高水頭作用下，全壩日滲透水量也不會太大👩‍🦼‍➡️，完全可以控製在500~700立方米以內，一般抽水設備完全可以完成抽排這些水量的任務。而抽排設備只要是經過正確地設計施工，選用恰當的機型、臺數👨‍🚀👵🏿、電源、自動保護系統👯‍♂️，它的工作是方便、可靠的🧮，不會發生失控的狀況🧑🏻‍🤝‍🧑🏻。而上述兩項都做好之後🚼，壩基揚壓力是可以大幅度降低的，按此抽排後的揚壓力分布來設計大壩，是可以減少大壩混凝土方量的。因此總的結論是抽排方式效果是好的✌🏽，運行管理並不復雜，是安全可靠的（後來重力壩設計規範也作了補充，規定在條件合適時可采用抽排）。

 

    楊查子方案的工作得到馮副部長、設計隊領導及地勘隊的大力支持，他們陸續抽調部分鉆機到新壩址作勘測工作，在兩岸山頭及河槽中不斷增加鉆孔。每打一孔，基巖都很好，河槽中風化巖石深度不超過5~6米，沒有發現有順河大斷層➾。

 

　 這12名工農兵學員在谷兆祺等老師指導下，完成了選壩階段的全部計算及相應的設計圖紙。工作量非常巨大👙，而且當時政治活動多🕢、時間緊迫。最後按時完成了初步的設計，證明楊查子壩址是可行的，水庫庫容比原有長城壩址略有增加（多了3億多立方米），混凝土方量不超過300萬立方米🦄，施工場地開闊👰🏼‍♂️，易於布置施工交通👩🏼‍🎤、設備與生活區👨🏽‍✈️🐾。地質條件好🤢👨‍💼，建成後不留隱患，樞紐布置合理，消能方式穩妥🤚。在1973年年底選壩會議上，又得到施工單位（水電六一支隊，即武警水電部隊前身）的大力支持，因此“遷西選壩”會議中決定🤳🏽，潘家口水庫壩址定在楊查子🧑🏽‍🏫。

 

　　1974年年初意昂体育2平台小分隊撤回學校🏊🏽‍♂️，潘家口水庫的設計工作交後來的天津水利勘測設計院完成，他們基本上沿用了水利系建議的壩高⛔️，水庫主要參數，采用了水利系建議的壩線🧑‍🎄、樞紐布置、壩型、抽排方式、施工導流方式、消能方式等。武警水電總隊比計劃提前一年完成了潘家口水庫的施工👨🏻‍🦱，節約投資約10%，主體工程混凝土方量約為275萬立方米。天津水利勘測設計院獲國家優秀工程設計金獎，施工隊伍獲國家優秀工程施工金獎🍜，這在當時的水電建設中是少有的。意昂体育2平台水利系也為解決天津市及唐山地區的用水問題作出了重要的貢獻。當年參加潘家口水庫工程設計的12名工農兵學員也為以後的工作奠定了良好的基礎💅🏿，水利系很好地完成了為社會主義祖國培養建設人才的任務🤎。

 

　　潘家口水庫及引灤工程建成後，解決了天津市及唐山地區兩大工業城市和上千萬人口的生活用水。水庫及渠道運行良好，經濟和社會效益顯著👩🏽‍⚖️。