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塔吊地面揮舞、車輛往來穿梭、纜機(jī)在頭頂轟鳴……歲末年初，位于咸陽市涇河峽谷的東莊水利樞紐工程施工現(xiàn)場熱火朝天。

作為陜西省庫容最大、壩高最高、單體項目投資額最大的水利工程，東莊水利樞紐工程是黃河流域水沙調(diào)控體系中的骨干工程，同時也是全國唯一在建的具有調(diào)水調(diào)沙功能的大型水利工程。

2024年5月31日拍攝的陜西東莊水利樞紐涇河大橋施工現(xiàn)場（無人機(jī)照片）

工程預(yù)計于2025年下閘蓄水，2026年建成投運，屆時將有效解決黃河最大支流渭河的淤積和洪水災(zāi)害問題，渭河下游“小水大災(zāi)”現(xiàn)象將不復(fù)存在，對于推動黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展，保障和促進(jìn)陜西省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起到重要作用，意義深遠(yuǎn)。

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千年涇渭分明之辨

渭河是黃河的最大支流，多年平均徑流量73.4億立方米，泥沙主要來自其最大的支流涇河。

陜西咸陽市民在市區(qū)渭河岸邊散步

涇河發(fā)源于六盤山東麓寧夏涇源縣老龍?zhí)?，由西北向東南流經(jīng)寧夏回族自治區(qū)、甘肅、陜西三省區(qū)，干流總長455.1公里，流域面積4.54萬平方公里。

馬蓮河是涇河最大支流，發(fā)源于陜西定邊縣，全長375公里，流域面積1.91萬平方公里。蒲河是其第二大支流，發(fā)源于甘肅環(huán)縣，全長198公里，流域面積7482平方公里。兩河都流經(jīng)黃土丘陵溝區(qū)和黃土溝壑區(qū)，土質(zhì)疏松，水土流失嚴(yán)重，是涇河泥沙的主要來源。

涇河生涇陽。地處“八百里秦川”腹地的涇陽縣居于涇河以北，故名涇陽。出涇陽縣域13公里后，涇河在陜西西安高陵區(qū)匯入渭河，成語涇渭分明就此而來。

涇渭分明比喻界限清楚、是非分明，但其原意為涇河和渭河兩條河流相匯形成的一種自然景觀，《詩經(jīng)》即有記載“涇以渭濁，湜湜其沚”。在古人的描述里，涇河是清的，渭河是濁的，二者顏色對比強烈，即便匯流一線，依然涇渭分明。

但是，涇清渭濁還是涇濁渭清并非一成不變的，自古至今涇渭分明現(xiàn)象發(fā)生過明顯的變化。

西周時涇清渭濁，涇渭分明，其后涇河有過由清變濁、由濁變清的反復(fù)，但到唐朝時人們已經(jīng)常感嘆涇渭清濁難分了。近代涇渭雖仍有差異，但經(jīng)常不太明顯，而且因水量、含沙量的變化而呈現(xiàn)季節(jié)性差異。

到了當(dāng)下，由于涇河是石質(zhì)河床，渭河是沙質(zhì)的，涇河的泥沙又遠(yuǎn)大于渭河，河水從涇河流向渭河的過程中，含沙量會呈增加態(tài)勢，一般在枯水期出現(xiàn)涇渭分明的現(xiàn)象；7、8、9月汛期期間，涇渭兩河來水大，均比較渾濁，肉眼已看不清分別，再區(qū)分孰清孰濁意義不大。

歷史輪回、歲月變遷，涇渭濁濁清清，難解難分，且濁濁清清本身就是相對而言，沒有一定標(biāo)準(zhǔn)，看慣濁水的人對稍清一點的都覺得清，反之亦然。加之隨著東莊水利樞紐工程等超級工程的修建，涇渭是否分明將更加復(fù)雜難辨，但恰恰是這種復(fù)雜難辨是我們尊重自然、順應(yīng)歷史的最佳體現(xiàn)。

2

“泄大攔小、適時排沙”

涇河下游，峽谷末端，一座超高拱壩將涇河攔腰截斷，“高峽平湖”雛形顯現(xiàn)。

東莊水利樞紐工程壩址位于淳化縣車塢鎮(zhèn)和禮泉縣叱干鎮(zhèn)之間的高深峽谷中，距西安市約90公里，壩址控制流域面積4.31萬平方公里，占涇河流域面積的95%。

2024年10月，東莊水利樞紐工程建設(shè)現(xiàn)場

涇河控制了渭河來沙的70%，黃河來沙的1/6，涇河流域含沙量高，水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)，長期以來渭河河道呈淤積抬升趨勢，已發(fā)展為地上“懸河”，這是導(dǎo)致渭河洪災(zāi)頻發(fā)特別是“小水大災(zāi)”的根源。

2003年8月至10月，渭河、涇河相繼出現(xiàn)洪水，共出現(xiàn)五次洪峰。據(jù)專家介紹，其洪水的特點是洪峰?。ㄈA縣最大洪峰為3570立方米/秒，不到五年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)），洪量大（洪量為32億立方米），洪峰傳播時間長（1號洪峰臨潼站到華縣站傳播時間達(dá)50多小時），且?guī)状魏樗孜蚕嘟?，洪量疊加，形成一個肥胖型的洪水過程線。經(jīng)長時間洪水的浸泡，使渭河及支流出現(xiàn)多處潰堤，大面積成災(zāi)，洪災(zāi)損失慘重，受災(zāi)人口56萬人，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)28億元。

采用“泄大攔小、適時排沙”的減淤運用方式，東莊水利樞紐工程被寄予厚望。

一方面，其攔蓄300立方米/秒以下的清水和對渭河下游造成嚴(yán)重淤積的高含沙洪水，實現(xiàn)供水和減淤目的。

另一方面，當(dāng)入庫流量大于300立方米/秒時，敞泄排沙，實現(xiàn)水庫和河道減淤，恢復(fù)并長期維持渭河下游河道主河槽暢通。

2023年10月10日，中鐵二十局工人在陜西東莊水利樞紐涇河大橋施工現(xiàn)場指揮吊機(jī)進(jìn)行吊裝作業(yè)

數(shù)據(jù)顯示，東莊水利樞紐投入運用50年，可減少入渭泥沙30.51億噸，減少渭河下游河道泥沙淤積6.57億噸，使渭河下游河道累計淤積厚度由2.6米減少為0.76米，維持渭河下游堤防防御洪水的標(biāo)準(zhǔn)至少38年不降低；可減少入黃泥沙約25億噸，減少黃河下游河道泥沙淤積約10億噸，減淤效益顯著。

通過攔蓄洪水、調(diào)水調(diào)沙，使涇河下游防洪標(biāo)準(zhǔn)從10年一遇提高到20年一遇，使渭河100年一遇的洪水削減為50年一遇，確保西安、咸陽、渭南3市9縣區(qū)近150萬人和80萬畝耕地的防洪安全，有效解決渭河淤積和洪水災(zāi)害問題，渭河下游“小水大災(zāi)”現(xiàn)象將不復(fù)存在。

根據(jù)黃河保護(hù)治理的總體規(guī)劃，黃河水沙調(diào)控工程由黃河上游水量調(diào)控子體系，和中游洪水泥沙調(diào)控子體系構(gòu)成，兩個子體系任務(wù)各有側(cè)重。

圖源《黃河九篇》

黃河上游水量調(diào)控工程子體系以水量調(diào)節(jié)為主，主要任務(wù)是對黃河水資源和南水北調(diào)西線入黃水量進(jìn)行合理配置與調(diào)控，保障流域供水安全；協(xié)調(diào)進(jìn)入寧蒙河段的水沙關(guān)系，長期維持寧蒙河段中水河槽，保障寧蒙河段的防凌防洪安全及上游其他沿河城鎮(zhèn)防洪安全；提高上游水電梯級發(fā)電效益，并配合中游骨干水庫調(diào)控水沙。

黃河中游洪水泥沙調(diào)控工程子體系以調(diào)控洪水泥沙為主，主要任務(wù)是科學(xué)管理黃河洪水，攔沙和聯(lián)合調(diào)控水沙，減少黃河下游泥沙淤積，長期維持中水河槽行洪輸沙功能，為保障黃河下游防洪安全創(chuàng)造條件；調(diào)節(jié)徑流為中游能源基地和中下游城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展供水，合理利用水力資源。

支流的東莊水庫等控制性水庫，與以干流的龍羊峽水庫、劉家峽水庫、黑山峽水庫、磧口水庫、古賢水庫、三門峽水庫、小浪底水庫等骨干水利樞紐為主體，以干流的海勃灣水庫萬家寨水庫為補充，共同構(gòu)成黃河水沙調(diào)控工程體系，是實現(xiàn)黃河長治久安和高質(zhì)量發(fā)展必須且行之有效的治河方略。

圖源《黃河九篇》

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五個世界之最

75年間，東莊水利樞紐工程經(jīng)歷了“六起五落”。

1950年9月底，新中國成立不久，百業(yè)待興，中央安排研究解決渭河流域防洪灌溉問題，西北黃河工程局會同陜西省水利局及地質(zhì)專家對涇河進(jìn)行查勘規(guī)劃，地勘工作者騎著毛驢來到?jīng)芎影哆?，首次提出在涇河建設(shè)高壩大庫的設(shè)想。

“東莊夢”由此拉開序幕，個中立項之路艱辛而漫長，其中就開發(fā)目標(biāo)、巖溶滲漏、泥沙淤積等問題進(jìn)行了多次技術(shù)論證。

2024年12月18日，東莊水利樞紐大壩正在施工

2010年5月，陜西省委、省政府作出決定重啟東莊水利樞紐前期工作。2014年5月，東莊水利樞紐工程成為國務(wù)院確定的172項節(jié)水供水重大水利工程之一。

工程混凝土雙曲拱壩壩高230米，總庫容32.76億立方米，概算總投資163.61億元，計劃建設(shè)工期95個月，建成后將成為陜西庫容最大、壩高最高的水利工程。

當(dāng)前工程通過科技創(chuàng)新在以下五方面改寫了世界工程紀(jì)錄，超出了現(xiàn)有規(guī)范和經(jīng)驗，創(chuàng)下五個世界之最——

世界第一座以防洪減淤為主要任務(wù)的特高拱壩：東莊水利樞紐設(shè)計攔沙庫容20.53億立方米，占總庫容的62.7%，30年左右即達(dá)到?jīng)_淤平衡，是世界上最高的以防洪減淤為主要任務(wù)的拱壩，泥沙調(diào)控難度大，極具挑戰(zhàn)性。

含沙量和單位水沙荷載最大的特高拱壩：壩址區(qū)河段年均含沙量為140千克/立方米，汛期平均含沙量為207千克/立方米，水容重超過正常水容重的33%-68%，承受水壓荷載和應(yīng)力狀態(tài)均異于常規(guī)，壩前淤積高度182米，占壩高的65.6%。

懸托型河谷上修建的第一座特高拱壩：東莊水利樞紐近岸坡地下水位低于河水位高程約30-50米，是世界上唯一一座在懸托型河谷上修建的特高拱壩。

庫區(qū)防滲規(guī)模世界最大、孔深最深的水利工程：東莊水利樞紐工程地質(zhì)條件復(fù)雜，灰?guī)r地質(zhì)條件存在巖溶滲漏風(fēng)險。庫區(qū)防滲帷幕灌漿進(jìn)尺84萬米，投資約11億元，壩基防滲帷幕最大孔深達(dá)到219米。

世界上第一座二道壩采用堆石混凝土的水利工程：東莊水利樞紐二道壩工程高41米，壩頂寬6米，長75.1米，壩身布置2孔1.8米×1.8米的檢修放空孔，采用堆石混凝土筑壩技術(shù)修建。

眼下，這座集防洪減淤、供水、發(fā)電、生態(tài)改善功能于一身的大型水利工程，混凝土澆筑進(jìn)展順利，建設(shè)已進(jìn)入關(guān)鍵時期，預(yù)計將于2025年11月下閘蓄水，2026年12月完工。

屆時，一座230米高、總庫容32.76億立方米的“高峽平湖”將驚艷亮相，與小浪底水庫、三門峽水庫等聯(lián)合運用，調(diào)水調(diào)沙，一道譜寫黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的輝煌篇章。

參考文章:

1.《黃河與中華文明》，中華書局，葛劍雄著，2020年出版

2.《黃河九篇》，科學(xué)出版社，張楚漢等，2023年12月

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