标题：古贤水利枢纽工程
简介
为了加快黄河中游地区陕、晋两省社会经济的发展，在西部大开发战略重大部署中，两省迫切需求兴建古贤水利枢纽以缓解洪水威胁、水资源供需矛盾、生态环境恶化等重大问题。根据两省的要求和水利部有关部门的指示，1999年黄河水利委员会向水利部上报了《关于开展古贤水利枢纽项目建议书阶段前期工作的请示》（黄规计[1999]101号），陕西和山西省政府也于2000年7月联合致函（陕致函[2000]150号文）水利部，要求加快黄河古贤水利枢纽的前期工作。水利部以水总[2000]653号文作了关于古贤水利枢纽工程项目建议书阶段前期工作勘测设计任务书的批复。
黄河勘测规划设计有限公司从2001年开始全面开展了古贤水利枢纽工程项目建议书阶段的前期工作， 2003年编制完成《黄河古贤水利枢纽工程项目建议书》（2003年12月）已报黄委规计局，2004年春节后编制完成“黄河古贤水利枢纽项目建议书”附件：设计洪水分析专题报告、泥沙分析专题报告、工程规划专题报告，上报黄委规计局待审。
古贤水利枢纽工程是《黄河治理开发规划纲要》确定的黄河干流七大骨干工程之一，是黄河水沙调控体系的重要组成部分，具有防洪、减淤、供水、发电、灌溉等综合效益。枢纽最大坝高199米， 正常蓄水位m，相应总库容165.57w亿立方米，长期有效库容47.76亿立方米；电站装机2100兆瓦，多年平均发电量70.96亿千瓦.时。
重大作用
防洪作用⑴有效降低黄河水北干流洪水流量
古贤水库分级控制防洪运用，可使P=0.1%、P=1%、P=2%、P=5%频率的洪水洪峰流量分别由38500立方米/秒、27400立方米/秒、24100立方米/秒和19600立方米/秒减少到11000立方米/秒、10300立方米/秒、10100立方米/秒和5650立方米/秒，延长了中小洪水的持续时间，对增加河道的冲刷具有较大作用。
⑵对降低三门峡滞洪水位及潼关高程的作用
古贤水库防洪运用可降低三门峡水库的滞洪水位1.63—6.69米，有效减少三门峡水库洪水期蓄水对潼关河段洪水的作用，加大汛期洪水对潼关河段的冲刷作用或减少淤积。
⑶减少黄河倒灌渭河及减轻渭河下游洪水灾害的作用
古贤水库采用分级控制下泄流量（6000立方米/秒—10000立方米/秒）的防洪运用方式，可有效地减少黄河洪水倒灌渭河、汾河的影响，减少黄河洪水倒灌渭河而引起的回水淤积，为减轻渭河下游洪水灾害创造有利条件。
减淤作用古贤水库初期运用采用高水位一次抬高运用方式，不同水沙系列水库的栏沙年限33—38年。水库利用死库容拦沙153亿吨（约118亿立方米），利用调水调沙库容光焕发10—14亿立方米，在初期和正常运用期调水调沙运用，可对龙潼段、潼关河段及黄河下游发挥巨大作用。
⑴ 对龙潼河道的减淤作用
黄河勘测规划设计有限公司模型（简称模型h，下同）结果表明：古贤水库正常蓄水位645米方案，50、33、87三个系列龙潼河段减淤量为40.57亿吨—58.21亿吨，相当于64—71年的淤积量。中国水科院模型（简称模型Z，下同）结果表明：三个系列龙潼河段减淤量为38.61亿吨—40.59亿吨，相当于55—75年的淤积量。
⑵ 对降低潼关高程的作用
模型h结果表明，古贤水库正常蓄水位645米方案，三个系列高程最大降值2.0—2.24米。模型Z结果表明，初始地形（1997年断面）时潼关高程为328.08米，三个系列潼关高程最大下降值1.74—1.86米。
⑶ 黄河下游河道减淤作用
模型h结果表明：古贤水库正常蓄水位645米方案，和小浪底水库联合运用对黄河下游河道的减淤量173.77亿吨—196.46亿吨，扣除小浪底水库单库减淤量后，古贤对黄河下海河道的减淤量为85.02亿吨—121.79亿吨，相当于29.1年—38.1年黄河下游河道的淤积量。
模型Z结果表明：古贤水库正常蓄水位645米方案，和小浪底水库联合运用对黄河下游河道的减淤量为126.43亿吨—144.41亿吨，扣除小浪底水库单库减淤量后，古贤对黄河下游河道的减淤量为64.89亿吨—77.37亿吨，相当于23.06—31.08年的淤积量。
⑷ 对渭河下游的作用
经初步分析，当潼关高程328米时，陈村水位333.82米。而当潼关高程降低2米为326米时，陈村水位约为331.9米，即降低1.92米；若陈村降低1.92米，华县约降低1.7米、渭南降低1.5米；若陈村降低1.4米，华县约降低1.3米、渭南降低约1.1米。
供水作用通过古贤水库调节径流，可为坝址下河段提供工业和城镇供水量约2.8亿立方米，满足坝址以下河段两岸生活、工业用水要求，并改善坝址下游河段两省已建的抽黄工程（禹门口、东雷、太里湾、尊村、夹马口、小樊等，设计灌溉面积为504.5万亩）的引水条件，满足引水对河道基流的要求。
发电作用黄河北干流河段是中国十二大水电基地之一，古贤水利枢纽处于晋、陕两省和西北、华北电网的交界部位。电站装机容量2100兆瓦，初期运用（前25年）基本上清水发电，年平均发电量82.23亿千瓦.时，正常运用其多年平均发电量为70.96亿千瓦.时。电站建成后可为电网提供优质的电力、电量和调峰容量运载两岸地区经济发展非常有利。
水文情况
古贤坝址多年平均天然径流量为384.34亿立方米，其中汛期7—10月径流量为228.14亿立方米，占年径流量的59.36%；非汛期径流量156.20亿立方米，占年径流量的40.64%。古贤水库设计平均入库径流量227.07亿立方米，其中汛期7—10月份径流量125.05亿立方米，占年径流量的55.07%，非汛期11—6月份径流量为102.02亿立方米，占年径流量的44.93%；设计枯水年（P=90%）径流量为149.08亿立方米，为多年平均值的65.6%。多年平均测输沙量为9.19亿吨，设计水平年多年平均输沙量为6.16亿吨。
古贤坝址设计洪水采用频率分析法值接计算和流域面积内差法间接进行推算，两种方法的计算结果与龙门设计洪水的洪峰、洪量值最大相差仅有1.6%，本次古贤坝址设计洪水的洪峰、洪量值直接采用龙门站的设计洪水成果，千年设计洪水洪峰流量38500立方米/秒，12日洪量91.3亿立方米；万年校核洪水洪峰流量49400立方米/秒，12日洪量110.9亿立方米。古贤汛期施工设计洪水成果：200年一遇洪水洪峰流量30800立方米/秒，12日洪量77.2亿立方米；百年一遇洪水洪峰流量27400立方米/秒，12日洪量70.9亿立方米；50年一遇洪水洪峰流量24100立方米/秒，12日洪量64.5亿立方米；20年一遇洪水洪峰流量19600 立方米/秒；10年一遇洪水洪峰流量16100 立方米/秒，12日洪量48.5亿立方米。非汛期10月份洪水最大，50年一遇洪峰达5810立方米/秒，3月份次之，50年一遇洪峰达4520立方米/秒。
工程地质
库坝区位于鄂尔多斯台向斜的东翼，为一向北西缓倾的单斜构造。区内地层平缓，构造简单，仅在库尾发现有两条近东西的断裂带，即郝家津和地陇堡断层。主要物理地质现象有崩、滑坡等，规模一般较小。黄土塌岸主要分布在库道一带，其它地段为零塌岸，塌岸量大约1.08%。
坝段区位于华北地层区，陕甘宁蒙盆地地层分区。出露基岩为中生界三叠系统二马营组上段和铜川组下段，为一套陆相碎屑岩系，分布于整个坝址区的河谷及岸坡上，出露厚度约180—220米，最大露厚400米左右，岩相应变化较大。坝址区基岩岩性可概化为钙质（长石）砂岩类、泥质、钙泥质粉砂岩及少量（砂质）粘土岩三大类。试验成果表明：坝段细砂岩属较坚硬的岩石，粉砂岩及（砂质）粘土岩属中硬—较软岩；三种岩石样品均属易软化的岩石，耐风化、耐水浸的能力较差，细砂岩、粉砂岩的搞冻性较差，而（砂质）粘土岩抗冻性较好。
物探综合测井表明砂岩纵波速度为4500—5000米/秒，泥质砂岩纵波速度为3700—4500 米/秒，泥岩纵波速度为1700—3700米/秒。
根据现场调查和室内分析，可将泥化夹层划分为全泥型、泥夹碎屑型和碎屑夹泥型三种类型。本区内泥化夹层类型以碎屑夹泥型或泥夹碎屑型为主，其矿物成份以伊利石为主，含有蒙脱石、禄泥石、高岭石，非粘土矿物成分主要为长石、石英。
2001年经中国地震局地震研究所评定，同盟乐坡、古贤、壶口三坝址地震动峰值加速度分别为：当50年超越概率P=0.1时，0.0599g、0.0622g、0.0641g；当50年超越概率P=0.05时，0.0975g、0.1007g、0.103g；当100年超越概率P=0.02时0.1647g、0.1683g、0.1715g。确定坝址区地震基本烈度为Ⅵ度区。
主要项目
古贤水利枢纽工程由拦河坝、泄洪建筑物、引水系统和电站电站厂房等组成。工程等别为Ⅰ等，工程规模为大⑴型。永久性建筑物级别：主要建筑物为1级，次要建筑物为2级，导流建筑物为3级。
永久性主体建筑物，按千年一遇洪水（P=0.1%）设计、万年一遇洪水（P=0.01%）校核；水电站厂房按二百年一遇洪水（P=0.5%）设计、千年一遇洪水（0.1%）校核。临时导流围堰工程洪水标准：对土石围堰按50年一遇洪水设计，坝体施工期临时度汛的洪水标准100年一遇洪设计，并随坝体升高，逐步提高防洪标准。
⑴ 面板堆石坝
面板堆石坝坝顶高程65.50米，坝顶上游侧防浪墙高4.2米，墙高出坝顶1.2米。最大坝高199.00米，坝顶宽度15米。上、下游坝坡均为1：1.4，下游坝坡外加三道10米宽的上坝公路。考虑坝基下有软弱夹层和夹泥层，因此在下游坝脚设顶长工100.0米的压坡平台，边坡1：2，平台顶高程505.00米。
⑵ 汇洪洞
由于坝区河段顺直，泄洪洞进水塔和发电进水塔集中布置在坝前沟内，为使洞出口水流与坝下河道衔接，并避免急流明渠弯道的不利流态，泄洪洞采用前压后明式，将弯道布置在压力洞段。设置三条泄洪洞，压力洞为圆形截面，采用钢筋混凝土衬砌，洞径12.5米，压力洞末端设中间闸室。闸后接门型明流洞，截面尺寸10.0米╳12.0米 （宽╳高）。
⑶ 排沙洞
排沙洞布置在引水发电洞中间，设三条采用压力洞。进水口设在引水发电洞进口以下30米，设置6个进口，与发电塔共用一塔。后两两全并为三条直径为8米的压力洞，采用钢板钢筋混凝土衬砌，流速按不超过12.0米/秒控制，单洞泄量限制在600立方米/秒左右，由设在洞口的工作闸门控制泄量。
⑷ 溢洪道
溢洪道布置在岸区台地上，采用开敞式，四孔，每孔净宽11米。溢洪道堰型采用驼峰堰，堰高3米，堰顶高程632.5米，引渠底扳高程629.5米。泄槽为变断面，槽宽由53.6米收缩至37米。
⑸ 发电引水隧洞
引水洞采用单元式引水、单机单洞，四台大机组引水洞洞径8.8米，二台小机组引水洞洞径7.2米。引水洞为河岸引水式，为地下隧洞、钢扳混凝土衬砌，由压力钢管、混凝土衬砌和围岩共同承担内水压力。
⑹ 水电站厂房及开关站
厂房为岸边厂地面厂房，主厂房长215.3米，宽28.7米，总高度59.49米。厂房内共设6台混流式水轮发电机组，其中4台单机容量为400兆瓦，2台单机容量为250兆瓦。安装间长55.0米，位于厂房左（右）侧。尾水平台宽19.5米，布置1*2000KN尾水门机。
主变压器及户内开关GIS室布置在主厂房上游侧，采用一机一变布置方式。户内主变GIS开关室宽10米，长168.60米。户外330千伏和500千伏辅助开关站采用集中布置，面积为43米*180米。副厂房位于主厂房左侧，宽20米，长50米，高26.20米（七层建筑）。
本阶段进行了初步坝址选择、正常高水位选择、坝型初步选定等比较工作，初步推荐古贤坝址，古贤工程正常高水位初定为645米，坝型初定推荐采用混凝土面扳堆石坝。还进行了右岸厂房和左岸厂房枢纽布置方案技术经济比较，两方案相差很小，有待下阶段深入比选。
工程占地处理
据2001年调查，古贤水库正常蓄水位645米淹没影响主要指标为：淹没总人口57034人，其中：农村人口36871人，乡镇人口1806人，工矿企业人口700人，县以上单位17657人；淹没影响房屋（窑）面积231.43万平方米，其中农村个人房屋（窑）面积157.62万平方米，集体房屋（窑）面积4.96万平方米，乡镇8.41万平方米，工矿企业0.62万平方米，县以上单位59.83万平方米；淹没总土地面积421822.5亩其中耕地73824.2亩，园地38079.5亩，林地27016.8亩，牧草地64128.9亩，其它地218773.4亩。淹没的专项有：等级公路9条，淹没长度108.1公里；淹没35千伏变电站2处，线路3条长度8.8公里,10中线路167条763公里；通讯线42条469公里，提水站126处、渡口22处。以及东风水电站，总装机容量3*2000千瓦及文物古迹138处，其中地上文物40处，地下文物98处。
库区淹没处理645米方案总投资为348648.21万元，其中农村移民费159267.55万元；乡镇迁建处理费3618.72万元；吴堡县城迁建处理费41448.8万元；专业项目复建费19887.37万元，县以上大专项14891.84万元；基本预各费51478.73万元；有关税费39775.82万元。
古贤水库施工区占压总面积22072亩。其中耕地5541亩，园地175亩，林地4087亩，牧草地5506亩，荒山滩6763亩。施工区占压处理总投资为17074.63万元，其中农村移民费8934.59万元；场地清理投资112.13万元；其他费用542.80万元；基本预各费1917.90万元；有关税费5567.20万元。
施工及总投资
本工程距山西省临汾市158公里，距太原市252公里，距陕西省延安市252公里，距西安市439公里。需建设古贤至临汾或延安的数字微波或光缆通信线路，接入黄河专用通信网和公用电信互联互通。
施工导流初拟采用一次拦断，隧洞导流的导流方式，拟在一岸平行布置两条导流洞。初步选用土石围堰结构型式，采用壤土心墙防渗形式，基础采用高喷混凝土防渗墙。上游围堰顶高程为519.50米，下游围堰顶高程为467.50米，顶宽均为10.0米，上、下游坡比均为1：1.75。
本工程物资转运站拟设在临汾市，对外交通公路全长工164公里，其中需要新建或改建公路18公里。场内左、右岸各布置一条低线和一条高线公路，场内公路总长51.7公里，其中交通隧洞长650米，黄河公路大桥墩400米。左、右岸面扳坝方案工程总工期为9年，其中占直线工期的施工静准备期为半年，主体工程施工8年，完建期为6个月，另有2年半筹建期。
主要建筑材料预算价格采用2003年第二季度价格计算，计算价格预备费的年物价指数暂计为0%，经分项投资估算主要结果如下：
方案
总 投资
（万元）
工程部分投资（万元）
移民和环境部分（万元）
水土保持投资（万元）
右岸厂房面板坝
2039515.15
1651437.08
363713.25
24364.82
左岸厂房面板坝
2044184.53
1656106.46
363713.25
24364.82
左岸厂房心墙坝
2261868.47
1873790.4
363713.25
24364.82
工程主要工程量（右岸厂房面板坝）：土石方开挖3324.8万立方米，土石方填筑4642.3万立方米，混凝土和钢筋混凝土220.5万立方米，金属结构工程量36214.2吨，水泥92.5万吨，钢材27.9万元，工程总工期为9年。