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地下136米深水電站,大山腹中轟鳴50年

瞭望東方周刊發(fā)布時(shí)間:2021-02-22 08:57:24

在中國地下水電設(shè)施的建設(shè)歷程中,位于福建寧德古田縣的古田溪水力發(fā)電廠是第一座地下水電站,它于1951年3月開工,1956年3月一期機(jī)組投產(chǎn)。在湖南郴州宜章縣等地,也有垂直距離超過380米超深地下水電站。

位于新疆阿勒泰富蘊(yùn)縣境內(nèi)、地下136米深處的可可托海水電站,無疑是工程難度最大的一座——目前深度超過100米的地下水電站大多依托天然地下河建設(shè),而可可托海水電站卻是在大山腹中完全由人工新建而成。

作為可可托海礦區(qū)最重要的配套設(shè)施,可可托海水電站于1958年開工建設(shè),期間兩次停工,終于在1967年2月5日建成。

以下是原西北勘探設(shè)計(jì)院工程師、現(xiàn)香港清華同學(xué)會副會長宗家源對參與可可托海水電站建設(shè)歷程的回憶。

建設(shè)邊疆?dāng)Q一繩

1959年7月,我一個(gè)人,帶著一箱圖紙,兩床被子,兩箱子皮大衣、狗皮墊、毛氈筒和其他一些衣物,登上了蘭州開往新疆尾埡的火車。

當(dāng)時(shí),我畢業(yè)分配的水利部北京勘測設(shè)計(jì)院西安分院已經(jīng)撤銷。為了照顧西北青龍峽、可可托海這些地方的需要,在蘭州成立了西北勘測設(shè)計(jì)院。

可可托海水電站設(shè)計(jì)組的組長、總工程師是我們設(shè)計(jì)院的黃德祖,他知道我是積極分子,叫我來和他一起搞可可托海這個(gè)項(xiàng)目。

整個(gè)可可托海水電站設(shè)計(jì)組分為廠房、隧道、大壩三組,黃德祖在蘭州帶領(lǐng)三個(gè)組設(shè)計(jì)、出圖紙。

1959年7月,黃德祖派我去可可托海,參與水電站的施工工作。我是第二個(gè)去的,我的同事徐進(jìn)賢1958年底已經(jīng)去了,負(fù)責(zé)修水壩。隧道的任務(wù)交給了我,負(fù)責(zé)現(xiàn)場解析、修改圖紙,監(jiān)督、驗(yàn)收。

這是我第一次去可可托海。那年,我的太太在我的出生地廣東三水農(nóng)村,送走了我的老祖母。

我和太太1947年結(jié)婚,當(dāng)時(shí)我16歲。21歲時(shí),我?guī)е龜€的16元錢,從香港去北平的清華大學(xué)讀書,畢業(yè)時(shí)分配到西安。一直到1959年,雖然中間有回鄉(xiāng)短聚,但我們常年都是分隔兩地。

祖母死后,我太太申請來蘭州與我團(tuán)聚,農(nóng)村不放人。知道我這么困難,又要到可可托海去了,就放她來了。

當(dāng)時(shí),我忙著趕可可托海的施工圖紙,沒辦法請假回老家接她。我太太不識字,也不懂普通話,別人給她寫了張條子帶在身上,從三水農(nóng)村出發(fā),在鄭州轉(zhuǎn)火車,到蘭州出站,一路都是拿著條子問人。

我在蘭州火車站接到她。結(jié)婚12年之后,我們的戶口第一次真正在一起。

可是,她到蘭州一個(gè)月,我就去了可可托海。我的太太很受苦,普通話也不懂。那時(shí)我們還沒分房子,把她安置在招待所,我就走了。

我這人是工作狂,一下子迷進(jìn)去了,很希望把工作做好。

當(dāng)時(shí)火車只通到尾埡,新疆的邊上。從尾埡坐汽車經(jīng)過吐魯番到烏魯木齊,停留一夜,再搭礦山的班車去可可托海。

新疆的班車多年來都是解放牌卡車,九個(gè)人一排,四排,兩兩相對,坐在自己的行李上。我去時(shí)正是入秋,那里的秋天氣溫只有十多攝氏度。夜里路過克拉瑪依,天上的星星月亮離得好近,大家都不說話,只聽得到馬達(dá)的轟隆聲。

我的心情是激動的。我寫的第一首詩《初進(jìn)疆》里有一句:“陽關(guān)西出故人眾,建設(shè)邊疆?dāng)Q一繩?!倍嗝春婪?。

(今日可可托海水電站)

第一豎井

到了可可托海,第一印象是冷。不過吃得不錯(cuò)。那正是饑饉的1959年,但在礦山三角錢一大碗羊肉,不用吃饃就能吃飽。三角錢兩斤哈密瓜,很好吃。

我去的時(shí)候,水電站勘探選址已初步確定。額爾齊斯河上游水流蜿蜒,河床陡得厲害,峽谷兩岸高崖嶙峋。大壩選址在伊雷木湖的海子口,向東通過兩公里多的導(dǎo)流洞,引水到地下136米的二廠房。

二廠房之所以埋在地下,出于兩個(gè)考慮。其一,地處高山,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,當(dāng)時(shí)有備戰(zhàn)需要,高山全是花崗巖,廠房埋在里面,很安全。 在當(dāng)時(shí),這應(yīng)該是全國最深的廠房。

現(xiàn)在很多水電站,廠房埋下去二三百米都不稀奇。但二廠房旁邊136米的豎井,迄今為止,應(yīng)該也是全國最深的。

一般而言,廠房埋在地下,都是從岸邊自西向東水平挖洞進(jìn)行施工。運(yùn)輸材料的汽車從至少4公里外的海子口向南,先翻山到河邊,在沿岸高崖上劈開一條路作為運(yùn)輸通道,再水平鉆洞進(jìn)入廠房。汽車到河邊再開進(jìn)去,很困難,路不好修。

而且,二廠房在地下,副廠房、變壓器、中央控制室都在地面。電纜發(fā)電,從二廠房到中控室,最好馬上升高,路線越短、消耗越少。如果橫著打洞,電纜出來先水平爬出300多米,再在地面繞回300多米。六七百米的距離,升壓損失太大。 所以干脆從上面直接打豎井,再往里掏出個(gè)廠房來。運(yùn)輸容易,電纜通過路徑也短。

豎井深136米,直徑13米。有一部吊籠電梯,可以坐13個(gè)人。旁邊是一架安全梯,很窄,只容一人通過。 我們先挖豎井,再往里挖廠房。豎井挖完,從下往上襯砌混凝土,同時(shí)埋一點(diǎn)鋼在豎井壁上,用于之后固定樓梯。 豎井全部是徒手挖的。

當(dāng)時(shí)施工的是新疆建設(shè)兵團(tuán)第五團(tuán),他們雖然不是正規(guī)的水利工程人員,但打洞放炮很厲害。1000多人,基本上完成了豎井、導(dǎo)流洞、尾水洞等所有打洞的任務(wù)。

那個(gè)年代機(jī)械不多,打鉆、放炮、挖土,全靠人力扛下來。

山里打洞,外面也要挖。進(jìn)水口和大壩都需要清坡。工人們扛著斧頭、鏟子,就那么明挖。明挖很容易塌方,因?yàn)楦哐聝蛇叾际歉∈9と藗兠刻扉_工,要爬坡上去,只有一條路,旁邊就是額爾齊斯河。石頭滾下來,跑都沒法跑。

(水電站 建設(shè)者在墻壁上的留言)

木籠壩失利

我去可可托海之前,大壩組由之前去的徐進(jìn)賢負(fù)責(zé)施工。

我們設(shè)計(jì)組對大壩最初的設(shè)計(jì)是木籠壩,就是用木頭做成籠框,里面裝上石頭,直接沉到河里把水截住。用木籠壩是因?yàn)榭煽赏泻J^多、木頭多,因地制宜,又很節(jié)約。 投木籠壩前,要往下打防滲墻,擋住地下水,否則地下水壓力太大,壩會浮起來。

一開始用灌漿的辦法——河流以下是二三十米的流沙、石頭,打鉆孔穿過這層,一直打到巖石層,再灌水泥下去,攔住地下水。 但這是一個(gè)錯(cuò)誤。

地下水流速太快,灌下去的水泥漿還沒來得及凝結(jié),就被沖跑了,根本防不了滲。反復(fù)灌,反復(fù)被大水沖掉。那時(shí)沒考慮設(shè)計(jì)泄洪洞,計(jì)劃著木籠壩、灌注一完成,大水過去就完了。

結(jié)果可想而知。灌漿防滲失敗,又沒有泄洪洞導(dǎo)流。我去可可托海之前,一場大水,木籠壩就被沖走了。

我是搞隧洞的,但當(dāng)時(shí)廠房組沒去負(fù)責(zé)人,復(fù)合廠房的任務(wù)也落到我身上。

1958年大躍進(jìn),我們要節(jié)約,廠房的水輪機(jī)最初采取框架式設(shè)計(jì),就是一個(gè)機(jī)組上方,四條梁組成一個(gè)框來固定。 復(fù)合時(shí)我發(fā)現(xiàn),水沖過來,渦輪一轉(zhuǎn),四條梁被震得像海綿一樣。我反復(fù)進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo),經(jīng)過計(jì)算,我說這是發(fā)生共振,不安全??蚣苁奖旧磉m用于小電廠,電廠太大根本不行。

我向蘭州設(shè)計(jì)院總部反映這個(gè)情況,設(shè)計(jì)組同意了我的提議,將框架式改成傳統(tǒng)的墩柱式,水輪機(jī)兩側(cè),由直徑兩米、高兩米有余的混凝土墩柱頂住,解決了共振的問題。

現(xiàn)在看來,如果當(dāng)初我沒有堅(jiān)持,之后運(yùn)行時(shí)是否會發(fā)生大事故,真的很難說。修改后解決了安全問題,大家都放心了。

就這樣,很長時(shí)間我都在工地,太太在蘭州。從可可托海寄信到蘭州,大約需要一周。寫信給她,她也不認(rèn)識字,但她總把吃不完的糧票寄給我。我在新疆,能收到她的糧票,很感動。

可好景不長,1960年經(jīng)濟(jì)困難,水利部資金緊張,兵團(tuán)的人連工資都發(fā)不出來,可可托海水電站即告停工。

停工以后,設(shè)計(jì)組散了,我們回到了蘭州。我的太太,一年前見了我一個(gè)月我就跑了。一年多后,我又回來了。

不過這一次,過了兩三個(gè)月,我又跑了。

我們到南疆搞水電站,“移工就食”。黃德祖仍是組長,帶著我們?nèi)ジ慕κ踩夒娬荆幌伦咏鉀Q了以往每年冬春季節(jié)全喀什人都要去打冰才能發(fā)電的難題。南疆大放光明。

不顧家的”丈夫

1962年2月,水利部資金批準(zhǔn)下來,可可托海要復(fù)工了。西北設(shè)計(jì)院火速召集我們,直接從南疆去可可托海。

可是我太太怎么辦?我說可不可以帶著她去新疆,上級同意了。

我太太是萬里尋夫。從三水到蘭州,又從蘭州到可可托海。當(dāng)時(shí)火車還只是通到尾埡,我到尾埡接她,這次她懂普通話了。

重返可可托海,我們繼續(xù)修隧道,建廠房,而大壩的部分,因?yàn)楫?dāng)初木籠壩的失利,就交給新疆水利廳。新疆水利廳設(shè)計(jì)了鋼筋混凝土壩,在河道的西側(cè)開挖了一條泄洪洞。

三年過去了,大壩卻還沒建起來。一個(gè)是因?yàn)榈叵路罎B的問題仍得不到解決,二是缺少專業(yè)水利施工人員。

我的太太隨我到可可托海,一年左右,她懷孕了。1963年5月,我們的第一個(gè)女兒在這里出生,名叫海燕,意思是“可可托海的燕子”。

她出生時(shí)身體就很弱,我太太沒有奶水,奶粉又很難買到,連雞蛋也沒有。

我家隔壁的工人是少數(shù)民族,會插魚,插著大鯉魚,分一些給我們吃。

此時(shí)的可可托海,吃的東西比我第一次去時(shí)困難得多。我們吃高粱米,是原來喂馬的,面粉和大米很少,過年時(shí)才能吃一頓米飯??煽赏泻5陌酌娌皇羌兊?,混著沙子,吃起來咯吱咯吱響。我常常自嘲,一輩子胃這么好,可能也是長期吃沙的緣故。

肉很少能買到,不過有個(gè)好處,羊雜碎、羊腳、羊頭論麻袋賣,一麻袋幾元錢。冬天掛幾個(gè)羊頭在外面凍起來,要吃的時(shí)候割下來一塊,慢慢燒,味道很膻。

飲食這樣艱苦,小孩頂不住了。海燕5個(gè)月大的時(shí)候,我把太太和她送回了蘭州。

我太太是個(gè)性格內(nèi)向的人,小孩又體弱,我不在身邊,慢慢地她就患了產(chǎn)后抑郁,后來又變成了癲癇。上一秒還抱著小孩睡覺,下一秒發(fā)病就把孩子扔到了地上。兩三分鐘后才清醒過來,抱著孩子一直哭。

領(lǐng)導(dǎo)說考慮到我負(fù)責(zé)的廠房、隧道工作已基本完成,讓我回了家。 剛回到蘭州,我就親眼目睹她發(fā)病。

這么多年了,她總是說,你不顧家的。

中國第一次沉井防滲

我在蘭州,妻子的病一直沒好。 當(dāng)時(shí)的可可托海,大壩始終立不起來,再拖下去礦山就無電可用了。水利部組織了三年大會戰(zhàn),必須割掉這個(gè)“爛尾巴”。

大壩工程再次交給我們設(shè)計(jì)院。設(shè)計(jì)院組織了包括水機(jī)、電器等二十幾人的整套團(tuán)隊(duì),到可可托?,F(xiàn)場設(shè)計(jì)、現(xiàn)場修改。水利部派出第二工程隊(duì)做水利施工,并從可可托海礦務(wù)局調(diào)來2000余人參與建設(shè)。

首先擺在我們面前的難題仍是地下防滲。當(dāng)時(shí)還沒有后來密云水庫的防滲墻技術(shù),灌漿灌不成。

陳飛和我提出“沉井”。那時(shí)我比較大膽,看過一些資料,國外有沉井截墻。所謂沉井,就是先做混凝土的尖嘴結(jié)構(gòu)物,靠它的自身重力下沉,人在井內(nèi)不斷挖土,尖嘴一路下沉,同時(shí)在上面一圈一圈加混凝土,最終插到巖石上,最后向井中灌注混凝土。一個(gè)個(gè)沉井連起來一串,最終攔截地下水。

不過,當(dāng)時(shí)在國內(nèi)別說施工,大家聽都沒聽說過。

1964年底,我們在蘭州夜夜趕制圖紙,可可托海方面開始進(jìn)行沉井實(shí)驗(yàn)。

水利工人誰也沒做過,都在摸索。鋼筋混凝土的尖嘴插板插下去,人要抓緊挖,挖的同時(shí)還要注意垂直方向和角度,不要卡住石頭。尖嘴稍有不慎就會歪倒,得趕緊糾正、平衡。就這么一路掏空,一路糾正,一路下沉,第一口沉井終于試驗(yàn)成功。

工地實(shí)驗(yàn)通過,施工單位認(rèn)可,設(shè)計(jì)院拍板,沉井式防滲方案確定。

1965年3月,我們一行二十幾人從蘭州出發(fā),有我這樣去過可可托海的,也有年輕人,沒有一個(gè)帶著家人。

我也顧不上生病的妻子。我一直以來都講,人生這些年,真的是要對國家作貢獻(xiàn)。從清華大學(xué)畢業(yè)的時(shí)候,當(dāng)時(shí)的校長蔣南翔說,讓我們?yōu)樽鎳ぷ?0年以上。我盡量要求自己,對國家貢獻(xiàn)的越多越有價(jià)值。

設(shè)計(jì)院為我們開了誓師大會,大家很激動,我還朗誦了一首自己寫的詩,“現(xiàn)場設(shè)計(jì)為方向,不亮明珠誓不還?!?/p>

我下了決心,一定要可可托海電站發(fā)了電再回來!

這一去就是三年。 整個(gè)沉井工程持續(xù)了半年以上。二十幾米深,一排二十幾個(gè),連成一串。

沉井必須在枯水期施工,也就是當(dāng)年10月到第二年5月??赡钦强煽赏泻W罾涞臅r(shí)候。每天24小時(shí)三班倒,晝夜不停。工人們在冬衣外面套上膠褲子、膠鞋,因?yàn)橄峦诘耐瑫r(shí),不斷有地下水滲出。

工人們很艱苦。5米乘4米的深井,每次兩三個(gè)人下井施工,有鏟有挖,還有人放炮。挖出的有大石頭,也有小沙子,大石頭可能有一兩米高。 工人們從水里撈沙子,地下水滲出太多的時(shí)候,趕緊順著井壁的梯子往上爬,抽水機(jī)加緊抽水,堵一堵,再下井繼續(xù)。經(jīng)常要通宵施工,可可托海的大風(fēng)冷得不行,工人們開玩笑說下井反倒更暖和些。

1965年冬天,兩位哈薩克族工人帶著我們上山。壩區(qū)山高100米以上,雪深路滑,一下沒踩住就可能從懸崖上滾下去,粉身碎骨。哈薩克族工人很實(shí)在,下山時(shí)擔(dān)心我走不穩(wěn),就用繩子綁住我的腰,一個(gè)在后面拉著我,一個(gè)在前面擋著我,一路這樣保護(hù)著我。

哈薩克族的同事,對我們真的很好。

沉井解決了防滲難題,滾水壩可以正常施工了。1967年2月5日,可可托海水電站終于順利發(fā)電。

那天晚上七八點(diǎn),我們設(shè)計(jì)組的人驅(qū)車從海子口到二廠房,坐吊籠穿過136米的豎井,來到地下。機(jī)器已運(yùn)轉(zhuǎn)很穩(wěn)定。不過正是“文革”期間,大家誰也不敢喜形于色,沒有激動,沒有流淚,但內(nèi)心都是非常高興的。

從廠房回到家,一首詩已經(jīng)在我心中醞釀成型——“八年尋伏虎,今日喜降龍”。

三年前離開蘭州時(shí),太太剛懷上我的二女兒。三年后我回到蘭州,小孩已經(jīng)到處跑了。

從1959年我第一次到可可托海,到1967年順利發(fā)電,經(jīng)過八年艱辛波折,我們終于勝利了。

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