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地下136米处的可可托海水电站

阿勒泰零距离2020-03-25 15:07:38


《可可托海水电站建设的前前后后》


今日可可托海水电站。



老照片:建设者在墙壁上的留言。


  在中国地下水电设施的建设历程中,位于福建宁德古田县的古田溪水力发电厂是第一座地下水电站,它于1951年3月开工,1956年3月一期机组投产。在湖南郴州宜章县等地,也有垂直距离超过380米超深地下水电站。

  位于新疆阿勒泰富蕴县境内、地下136米深处的可可托海水电站,无疑是工程难度最大的一座——目前深度超过100米的地下水电站大多依托天然地下河建设,而可可托海水电站却是在大山腹中完全由人工新建而成。

  作为可可托海矿区最重要的配套设施,可可托海水电站于1958年开工建设,期间两次停工,终于在1967年2月5日建成。

  以下是原西北勘探设计院工程师、现香港清华同学会副会长宗家源对参与可可托海水电站建设历程的回忆。

  建设边疆拧一绳

  1959年7月,我一个人,带着一箱图纸,两床被子,两箱子皮大衣、狗皮垫、毛毡筒和其他一些衣物,登上了兰州开往新疆尾垭的火车。

  当时,我毕业分配的水利部北京勘测设计院西安分院已经撤销。为了照顾西北青龙峡、可可托海这些地方的需要,在兰州成立了西北勘测设计院。

  可可托海水电站设计组的组长、总工程师是我们设计院的黄德祖,他知道我是积极分子,叫我来和他一起搞可可托海这个项目。

  整个可可托海水电站设计组分为厂房、隧道、大坝三组,黄德祖在兰州带领三个组设计、出图纸。

  1959年7月,黄德祖派我去可可托海,参与水电站的施工工作。我是第二个去的,我的同事徐进贤1958年底已经去了,负责修水坝。隧道的任务交给了我,负责现场解析、修改图纸,监督、验收。

  这是我第一次去可可托海。那年,我的太太在我的出生地广东三水农村,送走了我的老祖母。

  我和太太1947年结婚,当时我16岁。21岁时,我带着她攒的16元钱,从香港去北平的清华大学读书,毕业时分配到西安。一直到1959年,虽然中间回乡短聚,但我们常年都是分隔两地。

  祖母死后,我太太申请来兰州与我团聚,农村不放人。知道我这么困难,又要到可可托海去了,就放她来了。

  当时,我忙着赶可可托海的施工图纸,没办法请假回老家接她。我太太不识字,也不懂普通话,别人给她写了张条子带在身上,从三水农村出发,在郑州转火车,到兰州出站,一路都是拿着条子问人。

  我在兰州火车站接到她。结婚12年之后,我们的户口第一次真正在一起。

  可是,她到兰州一个月,我就去了可可托海。我的太太很受苦,普通话也不懂。那时我们还没分房子,把她安置在招待所,我就走了。

  我这人是工作狂,一下子迷进去了,很希望把工作做好。

  当时火车只通到尾垭,新疆的边上。从尾垭坐汽车经过吐鲁番到乌鲁木齐,停留一夜,再搭矿山的班车去可可托海。

  新疆的班车多年来都是解放牌卡车,九个人一排,四排,两两相对,坐在自己的行李上。我去时正是入秋,那里的秋天气温只有十多摄氏度。夜里路过克拉玛依,天上的星星月亮离得好近,大家都不说话,只听得到马达的轰隆声。

  我的心情是激动的。我写的第一首诗《初进疆》里有一句:“阳关西出故人众,建设边疆拧一绳。”多么豪放。



今日可可托海水电站(地下机房)

  第一竖井

  到了可可托海,第一印象是冷。不过吃得不错。那正是饥馑的1959年,但在矿山三角钱一大碗羊肉,不用吃馍就能吃饱。三角钱两斤哈密瓜,很好吃。

  我去的时候,水电站勘探选址已初步确定。额尔齐斯河上游水流蜿蜒,河床陡得厉害,峡谷两岸高崖嶙峋。大坝选址在伊雷木湖的海子口,向东通过两公里多的导流洞,引水到地下136米的二厂房。

  二厂房之所以埋在地下,出于两个考虑。其一,地处高山,如果在地面,就要劈山了。水深坡陡,如何明挖?相比之下,地下反而更好施工。其二,当时有备战需要,高山全是花岗岩,厂房埋在里面,很安全。 在当时,这应该是全国最深的厂房。

  现在很多水电站,厂房埋下去二三百米都不稀奇。但二厂房旁边136米的竖井,迄今为止,应该也是全国最深的。

  一般而言,厂房埋在地下,都是从岸边自西向东水平挖洞进行施工。运输材料的汽车从至少4公里外的海子口向南,先翻山到河边,在沿岸高崖上劈开一条路作为运输通道,再水平钻洞进入厂房。汽车到河边再开进去,很困难,路不好修。

  而且,二厂房在地下,副厂房、变压器、中央控制室都在地面。电缆发电,从二厂房到中控室,最好马上升高,路线越短、消耗越少。如果横着打洞,电缆出来先水平爬出300多米,再在地面绕回300多米。六七百米的距离,升压损失太大。 所以干脆从上面直接打竖井,再往里掏出个厂房来。运输容易,电缆通过路径也短。

  竖井深136米,直径13米。有一部吊笼电梯,可以坐13个人。旁边是一架安全梯,很窄,只容一人通过。 我们先挖竖井,再往里挖厂房。竖井挖完,从下往上衬砌混凝土,同时埋一点钢在竖井壁上,用于之后固定楼梯。 竖井全部是徒手挖的。

  当时施工的是新疆建设兵团第五团,他们虽然不是正规的水利工程人员,但打洞放炮很厉害。1000多人,基本上完成了竖井、导流洞、尾水洞等所有打洞的任务。

  那个年代机械不多,打钻、放炮、挖土,全靠人力扛下来。

  山里打洞,外面也要挖。进水口和大坝都需要清坡。工人们扛着斧头、铲子,就那么明挖。明挖很容易塌方,因为高崖两边都是浮石。工人们每天开工,要爬坡上去,只有一条路,旁边就是额尔齐斯河。石头滚下来,跑都没法跑。

  木笼坝失利

  我去可可托海之前,大坝组由之前去的徐进贤负责施工。

  我们设计组对大坝最初的设计是木笼坝,就是用木头做成笼框,里面装上石头,直接沉到河里把水截住。用木笼坝是因为可可托海石头多、木头多,因地制宜,又很节约。 投木笼坝前,要往下打防渗墙,挡住地下水,否则地下水压力太大,坝会浮起来。

  一开始用灌浆的办法——河流以下是二三十米的流沙、石头,打钻孔穿过这层,一直打到岩石层,再灌水泥下去,拦住地下水。 但这是一个错误。

  地下水流速太快,灌下去的水泥浆还没来得及凝结,就被冲跑了,根本防不了渗。反复灌,反复被大水冲掉。那时没考虑设计泄洪洞,计划着木笼坝、灌注一完成,大水过去就完了。

  结果可想而知。灌浆防渗失败,又没有泄洪洞导流。我去可可托海之前,一场大水,木笼坝就被冲走了。

  我是搞隧洞的,但当时厂房组没去负责人,复合厂房的任务也落到我身上。

  1958年大跃进,我们要节约,厂房的水轮机最初采取框架式设计,就是一个机组上方,四条梁组成一个框来固定。 复合时我发现,水冲过来,涡轮一转,四条梁被震得像海绵一样。我反复进行数学推导,经过计算,我说这是发生共振,不安全。框架式本身适用于小电厂,电厂太大根本不行。

  我向兰州设计院总部反映这个情况,设计组同意了我的提议,将框架式改成传统的墩柱式,水轮机两侧,由直径两米、高两米有余的混凝土墩柱顶住,解决了共振的问题。

  现在看来,如果当初我没有坚持,之后运行时是否会发生大事故,真的很难说。修改后解决了安全问题,大家都放心了。

  就这样,很长时间我都在工地,太太在兰州。从可可托海寄信到兰州,大约需要一周。写信给她,她也不认识字,但她总把吃不完的粮票寄给我。我在新疆,能收到她的粮票,很感动。

  可好景不长,1960年经济困难,水利部资金紧张,兵团的人连工资都发不出来,可可托海水电站即告停工。

  停工以后,设计组散了,我们回到了兰州。我的太太,一年前见了我一个月我就跑了。一年多后,我又回来了。

  不过这一次,过了两三个月,我又跑了。

  我们到南疆搞水电站,“移工就食”。黄德祖仍是组长,带着我们去改建喀什三级电站,一下子解决了以往每年冬春季节全喀什人都要去打冰才能发电的难题。南疆大放光明。

可可托海镇生活区一角对比。

  “不顾家的”丈夫

  1962年2月,水利部资金批准下来,可可托海要复工了。西北设计院火速召集我们,直接从南疆去可可托海。

  可是我太太怎么办?我说可不可以带着她去新疆,上级同意了。

  我太太是万里寻夫。从三水到兰州,又从兰州到可可托海。当时火车还只是通到尾垭,我到尾垭接她,这次她懂普通话了。

  重返可可托海,我们继续修隧道,建厂房,而大坝的部分,因为当初木笼坝的失利,就交给新疆水利厅。新疆水利厅设计了钢筋混凝土坝,在河道的西侧开挖了一条泄洪洞。

  三年过去了,大坝却还没建起来。一个是因为地下防渗的问题仍得不到解决,二是缺少专业水利施工人员。

  我的太太随我到可可托海,一年左右,她怀孕了。1963年5月,我们的第一个女儿在这里出生,名叫海燕,意思是“可可托海的燕子”。

  她出生时身体就很弱,我太太没有奶水,奶粉又很难买到,连鸡蛋也没有。

  我家隔壁的工人是少数民族,会插鱼,插着大鲤鱼,分一些给我们吃。

  此时的可可托海,吃的东西比我第一次去时困难得多。我们吃高粱米,是原来喂马的,面粉和大米很少,过年时才能吃一顿米饭。可可托海的白面不是纯的,混着沙子,吃起来咯吱咯吱响。我常常自嘲,一辈子胃这么好,可能也是长期吃沙的缘故。

  肉很少能买到,不过有个好处,羊杂碎、羊脚、羊头论麻袋卖,一麻袋几元钱。冬天挂几个羊头在外面冻起来,要吃的时候割下来一块,慢慢烧,味道很膻。

  饮食这样艰苦,小孩顶不住了。海燕5个月大的时候,我把太太和她送回了兰州。

  我太太是个性格内向的人,小孩又体弱,我不在身边,慢慢地她就患了产后抑郁,后来又变成了癫痫。上一秒还抱着小孩睡觉,下一秒发病就把孩子扔到了地上。两三分钟后才清醒过来,抱着孩子一直哭。

  领导说考虑到我负责的厂房、隧道工作已基本完成,让我回了家。 刚回到兰州,我就亲眼目睹她发病。

  这么多年了,她总是说,你不顾家的。

  中国第一次沉井防渗

  我在兰州,妻子的病一直没好。 当时的可可托海,大坝始终立不起来,再拖下去矿山就无电可用了。水利部组织了三年大会战,必须割掉这个“烂尾巴”。

  大坝工程再次交给我们设计院。设计院组织了包括水机、电器等二十几人的整套团队,到可可托海现场设计、现场修改。水利部派出第二工程队做水利施工,并从可可托海矿务局调来2000余人参与建设。

  首先摆在我们面前的难题仍是地下防渗。当时还没有后来密云水库的防渗墙技术,灌浆灌不成。

  陈飞和我提出“沉井”。那时我比较大胆,看过一些资料,国外有沉井截墙。所谓沉井,就是先做混凝土的尖嘴结构物,靠它的自身重力下沉,人在井内不断挖土,尖嘴一路下沉,同时在上面一圈一圈加混凝土,最终插到岩石上,最后向井中灌注混凝土。一个个沉井连起来一串,最终拦截地下水。

  不过,当时在国内别说施工,大家听都没听说过。

  1964年底,我们在兰州夜夜赶制图纸,可可托海方面开始进行沉井实验。

  水利工人谁也没做过,都在摸索。钢筋混凝土的尖嘴插板插下去,人要抓紧挖,挖的同时还要注意垂直方向和角度,不要卡住石头。尖嘴稍有不慎就会歪倒,得赶紧纠正、平衡。就这么一路掏空,一路纠正,一路下沉,第一口沉井终于试验成功。

  工地实验通过,施工单位认可,设计院拍板,沉井式防渗方案确定。

  1965年3月,我们一行二十几人从兰州出发,有我这样去过可可托海的,也有年轻人,没有一个带着家人。

  我也顾不上生病的妻子。我一直以来都讲,人生这些年,真的是要对国家做贡献。从清华大学毕业的时候,当时的校长蒋南翔说,让我们为祖国工作五十年以上。我尽量要求自己,对国家贡献的越多越有价值。

  设计院为我们开了誓师大会,大家很激动,我还朗诵了一首自己写的诗,“现场设计为方向,不亮明珠誓不还。”

  我下了决心,一定要可可托海电站发了电再回来!

  这一去就是三年。 整个沉井工程持续了半年以上。二十几米深,一排二十几个,连成一串。

  沉井必须在枯水期施工,也就是当年10月到第二年5月。可那正是可可托海最冷的时候。每天24小时三班倒,昼夜不停。工人们在冬衣外面套上胶裤子、胶鞋,因为下挖的同时,不断有地下水渗出。

  工人们很艰苦。5米乘4米的深井,每次两三个人下井施工,有铲有挖,还有人放炮。挖出的有大石头,也有小沙子,大石头可能有一两米高。 工人们从水里捞沙子,地下水渗出太多的时候,赶紧顺着井壁的梯子往上爬,抽水机加紧抽水,堵一堵,再下井继续。经常要通宵施工,可可托海的大风冷得不行,工人们开玩笑说下井反倒更暖和些。

  1965年冬天,两位哈萨克族工人带着我们上山。坝区山高100米以上,雪深路滑,一下没踩住就可能从悬崖上滚下去,粉身碎骨。哈萨克族工人很实在,下山时担心我走不稳,就用绳子绑住我的腰,一个在后面拉着我,一个在前面挡着我,一路这样保护着我。

  哈萨克族的同事,对我们真的很好。

  沉井解决了防渗难题,滚水坝可以正常施工了。1967年2月5日,可可托海水电站终于顺利发电。

  那天晚上七八点,我们设计组的人驱车从海子口到二厂房,坐吊笼穿过136米的竖井,来到地下。机器已运转很稳定。不过正是“文革”期间,大家谁也不敢喜形于色,没有激动,没有流泪,但内心都是非常高兴的。

  从厂房回到家,一首诗已经在我心中酝酿成型——“八年寻伏虎,今日喜降龙”。

  三年前离开兰州时,太太刚怀上我的二女儿。三年后我回到兰州,小孩已经到处跑了。

  从1959年我第一次到可可托海,到1967年顺利发电,经过八年艰辛波折,我们终于胜利了。


(记者 王斯璇)稿源:新华社


责任编辑:赵家熙


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