万家寨水利枢纽

枢纽主要建筑物有混凝土重力坝、引黄取水口、坝后式厂房、开关站等。枢纽主要水工建筑物设计洪水标准为100 0年一遇洪水，洪峰流量16500立方米/秒；校核洪水标准为10000年一遇洪水，洪峰流量21200立方米/秒。平均年输沙量1.49亿t。最大坝高105m，坝顶长443m。泄洪排沙建筑物布置在河床左侧，最大泄洪能力21100立方米/秒，其中：底孔8个，孔口尺寸4m×6m，孔口底坎高程915m，单孔最大泄量719立方米/秒；中孔4个，孔口尺寸4m×8m，孔口底坎茼程946m，单孔最大泄量675立方米/秒；表孔1个，孔口净宽14m，堰顶高程970m，最大泄量864立方米/秒。泄洪排沙建筑物均采用挑流消能。引黄取水口2个，布置在左岸挡水坝段，孔口尺寸4m×4m，底坎高程948m，单孔最大引水流量24立方米/秒。电站进水口6个，进口底坎高程932m，引水压力钢管直径7.5m，采用坝面浅埋式布置。电站坝段排沙钢管5个，进口底坎高程912m，驼峰底坎高程917m，排沙钢管直径2.7m，库水位952m时，单孔泄量57立方米/秒。坝后式厂房装有6台单机容量为180MW混流式水轮发电机组，开关站位于厂坝之间，采用户内封闭式组合电器，输电电压为220kV，向山西、内蒙古侧各出线3回。

施工采用分期导流，一期先围左岸，右岸缩窄河床导流；二期围右岸，左岸5孔9.5m×9m导流底孔及坝体预留缺口 (宽38m)导流。主体工程量：土石方开挖132万立方米，混凝土浇筑178.85万立方米，金属结构安装1.38万t，钢筋钢材4.02万t。工程概算静态投资42.99亿元，总投资60.58亿元。

坝址基岩为寒武系灰岩，薄层泥灰岩、页岩、白云岩、白云质灰岩。岩层产状平缓，走向NE，倾向NW，倾角2°～3°。坝基大部分岩体饱和抗压强度为88.4MPa～176.9MPa，相对软弱的泥灰岩、页岩在新鲜状况下的饱和抗压强度平均值大于80MPa。在河床坝基部位发育有10条层间剪切带，埋深浅、倾角平缓、抗剪强度偏低。

万家寨水利枢纽位于黄河北干流托克托至龙口峡谷河段，左岸隶属山西省偏关县，右岸隶属内蒙古自治区准格尔旗。控制流域面积39.5万平方公里,总容量8.96亿立方米,调节库容4.45亿立方米。每年向内蒙古和山西供水14亿立方米。电站装机108万千瓦，年发电27.5亿度。

工程于1993年立项，1994年底主体工程开工，1995年12月截流，1998年10月1日蓄水，1998年11月28日首台机组发电，2000年全部机组发电。

万家寨水利枢纽是一座以供水、发电为主，兼有防洪、防凌等效益的大型水利枢纽。

万家寨水利枢纽主体工程共分Ⅲ个标段：第Ⅰ标为大坝工程，主要包括混凝土重力坝、泄水建筑物、引黄取水建筑物和GIS开关站等；第Ⅱ标为厂房工程，主要包括厂房土建、水轮机设备安装、电气一次设备安装和电气二次设备安装；第Ⅲ标为机电设备和金属结构采购标。第Ⅰ标、第Ⅱ标均在施工现场完成施工和安装，并由建设单位和监理单位组织完成验收；第Ⅲ标是在生产和设备制造厂家完成生产和制造，由建设单位和监造单位组织完成验收；各个阶段验收中的重要阶段由公司组织，水利部主持现场验收。截至2001年年底，主体工程均按设计要求完成，并通过各个相应阶段的验收，部分尾工消缺项目已作了进度和费用安排。

水库最高蓄水位：980.0m

正常蓄水位：977.0m

设计洪水位（p=0.1%）974.99m

设计洪峰流量：16500 立方米/秒

调节削峰：52.8%

校核洪水位（p=0.01%）979.10m

校核洪峰流量：21200 立方米/秒

调节削峰：61.2%

总库容：8.96亿立方米

有效库容：4.45亿立方米

最高蓄水位时水库水面面积：28.11平方公里

最高水位回水长度：72.34km

总装机容量：1080Mw

保证出力：185Mw

多年平均发电量：27.5亿kw·h

多年平均含沙量：6.6kg/ 立方米

多年平均输沙量：1.49亿t

最大引用流量：48 立方米/秒

年供水总量：14亿立方米

万家寨水利枢纽工程施工区征地6583亩，其中耕地2915亩，已在1997年前完成。库区淹没影响涉及内蒙古自治区清水河县、准格尔旗和山西省偏关县3个县（旗）10个乡（镇）70个自然村，库区征地18414亩，淹没农村人口3698人、各类房窑12.38万平方米、大型专项7个。库区移民安置从1994年开始，1998年全部结束，已按国家有关规定办理土地征用手续。施工区生产安置500人，库区生产安置5094人，实施后施工区和库区移民对生产生活安置的满意率均在90%以上。7个专项设施迁建处理，于1997年开工，2000年全部完成迁建，恢复了原有功能。库底清理工作在1998年9月通过了验收。

黄河北干流地区是中国严重缺水地区之一，年平均降水量不足500毫米，仅晋蒙地区缺水量就达30亿立方米，人畜饮水非常困难，党中央，国务院领导对该地区水资源紧张状况非常关心，于1992年批准修建万家寨水利枢纽工程，解决晋蒙地区人们的工农业及生活用水问题，1994年主体工程开工，1995年实现截流，1999-2000年并网发电，每年向晋，蒙两省（区）供水14亿立方米。这对解决两省和周边地区水资源短缺，优化华北电网能源结构，都具有十分重要的战略意义。

有幸去薛家湾参观了万家寨水利枢纽，还簦上了最高顶，眺望水库的全景，遗憾摄影水平和镜头有限，没把水库壮观的景象展示出来。

这里离老牛湾不远，黄河老牛湾的水质清澈就是水库修建的缘故。

万家寨水利枢纽工程的竣工，标志着水利部、山西省、内蒙古三家合作的跨世纪水利枢纽工程取得了历史性的胜利，这项工程体现了中央和地方各级政府对水利枢纽工程建设的关怀和支持，它凝聚着沿黄河流域各族人民的奉献精神，要认真总结这项工程所积累的经验和作法，为做好今后的水利工程提供可借鉴的宝贵的经验。

（一）水库蓄水情况

1998年10月1日水库下闸蓄水，1998年11月28日发电，运行初期水库水位基本维持960m左右，1999年、2000年水库基本维持在966m以下较低水位运行，最高水位970.45m；2001年水库运行水位多控制在960.0～970.0m之间，最高水位975.77m；2002年凌汛开河以来，水库水位在970.0m以上维持了96天，在975m以上维持65天，最高蓄至978.75m，超过正常高水位977.0m。

（二）水工建筑物运行情况

在高水位长时间运行期间，观测系统加密测次，取得了大量观测数据。通过已有观测资料分析，大坝变形符合一般规律，坝顶最大水平位移为16.99mm，坝顶最大垂直位移为12.02mm，坝基最大垂直位移7.32mm。坝基、坝体渗漏无异常，坝基扬压力小于设计采用值。2002年5月库水位976m时,测得坝体、坝基渗漏水量为3.98～4.02L/s,其中坝体3.06～3.08L/s，坝基0.92～0.94L/s。

水利部大坝安全管理中心咨询评价认为：大坝变形观测项目测值规律性较好，精度基本满足规范要求，实测大坝位移均属正常；坝体、坝基及绕坝渗漏量观测资料规律性较好，渗漏量较小，能基本反映坝体及坝基渗漏情况；坝体混凝土、基岩温度变化规律正常，纵横缝的开合度基本稳定，缝面结合较好；坝体与基岩测缝计和岩体变位计测值为正值或较小负值，坝体与基岩结合较好；坝基层间剪切带，扬压力低，变幅小，周边缝没有张开。以上表明，大坝设计、施工质量较好，防渗处理效果较好，大坝内部结构运行正常，抗剪硐施工质量、施工控制及处理效果较好。

《万家寨水利枢纽技术论文集》《万家寨水利枢纽技术论文集》是由黄河水利出版社出版。

万家寨水利枢纽位于山西省偏关县的黄河干流上，坝高90米，坝长438米，为混凝土重力坝；电站装机108万千瓦，年发电27.5亿千瓦时；库容8.96亿立方米。

万家寨水利枢纽是国家“九五”重点工程，是山西省“引黄入晋”水源龙头工程，是黄河中游梯级开发规划的第一级。工程主要任务是供水结合发电调峰，同时兼有防洪、防凌等作用。工程位于山西和内蒙古接壤地区，周边地区是国家重点能源、化工基地。该地区因水土流失严重，水资源严重匮乏问题已成为工农业生产、经济发 展和生态环境改善的制约因素。同时，由于枢纽所处华北电网以火电为主，缺少水电调峰。因此，万家寨水利枢纽工程的建设将缓解山西省和周边地区21世纪的水 资源短缺、优化华北电网能源结构，对促进西北地区乃至北方地区经济社会的发展都具有十分重要的意义。

万家寨水利枢纽水土保持工程的实施，极大地改善了枢纽施工区的生态环境。万家寨已不再是“天高愁涧壑，荒边无树无鸟窝”的景象。8万多平方米的绿地和10 多万株油松、垂柳，点缀着大坝厂房和生活区，点缀着黄河两岸的山坡；过去的荒山秃岭长满了绿树，过去的乱石滩变成了美丽的绿草坪。工程建设者用自己的双手培育起来的一草一木，与汗水浇筑的大坝融汇在一起，给万家寨勾画出一幅独特的风景——花团锦簇，松柏常青，山野披绿，大地吐翠，大坝高耸，高楼林立，碧波荡漾。

万家寨工程建成后，水库运行采用“蓄清排滓”的运行方式，每年向内蒙古和山西省供水可达14亿立方米，向内蒙古准格尔旗供水2.0亿立方米，引黄入晋工程从万家寨枢纽取水，年引水总量12亿立方米，其中向山西平朔、大同供水5.6亿立方米，向太原供水6.4亿立方米。建成后可为以火电为主的华北电力系统提供调峰容量，对改善华北地区电网运行条件起到重作用。

万家寨水利枢纽工程由拦河坝、泄水建筑物、电站厂房、开关站、引黄取水口等组成。

万家寨水利枢纽工程拦河坝

坝顶高程982米，坝顶长443米，顶宽21米，上游坡1：0.15，下游坡1：0.7。体积150万立方米;大坝在915米高程以下河床坝段横缝灌浆连成整体，岸坡坝段分别在948和940米高程以下连成整体，以使个别坝段由于层间剪切带和泥化夹层相对集中时，借助相邻坝段的帮助，提高抗滑稳定性。

万家寨水利枢纽工程泄水建筑物

共设有8个底孔，4个中孔，1个表孔，5个排沙孔。底孔为压力短管式无压坝身泄水孔，布置在河床左侧5～8号坝段，每坝段2孔，孔口尺寸4米×6米，进口底坎高程915米，用弧形门操作，主要用于调水调沙，水库冲淤。末端用挑流消能。库水位970米时，总泄量5271立方米/秒。 　中孔为压力短管式无压坝身泄水孔，布置在河床中部9号和10号坝段，每坝段2孔，孔口尺寸4米×8米，进口底坎高程946米，用平板门操作，主要用于泄洪排沙和排漂。末端用挑流消能，总泄量2156立方米/秒。 　表孔为开敞式溢流堰，布置在左侧4号坝段，孔口净宽14米，堰顶高程970米，担负排水和泄放超标洪水作用，当库水位980米时，泄量864立方米/秒。 　排沙孔为坝内压力钢管，布置于河床右侧13～17号电站坝段，位于电站进水口下方，进口底坎高程912米。进口段尺寸为2.4米×3.0米，设有平板检修闸门，一道事故闸门，主要用于减少进入电站的泥沙。

万家寨水利枢纽工程电站厂房

进水口高程932米，钢管直径7.5米。主厂房长196.5米，宽27米（上部）、43.75米（下部），高56.3米。为坝后厂房。装6台单机容量18万千瓦水轮发电机组，额定水头68米，最大水头81.5米，最小水头51.3米。

万家寨水利枢纽工程220kV户内式开关站

布置在厂坝之间的平台上，布置GISl9个间隔。

万家寨水利枢纽工程引黄入晋工程

渠首为2条引水隧洞，洞径4米，洞中心线间距12米，单洞引用流量24立方米/秒。取水口布置在拦河坝左岸2号和3号非溢流坝段上。在引水时段内，水库最高库水位980米，最低库水位957米。为保证能引取表层清水，采用分层取水结构物。