探秘中国首座地下超级水库

2015-05-04 00:03:33 来源:长江商报

长江商报消息 □本报记者 刘虎

发自重庆

它不占一分土地,不用移民一个人,却可以自流灌溉数万亩土地;它库容1340万立方米,体型庞大,却深藏地下不易进入;它是我国第一座地下水库,已鞠躬尽瘁为人类服务45年……它就是重庆市北碚区海底沟地下水库。日前,长江商报记者前往重庆,一探这个中国首座地下超级水库,试图揭开它的神秘面纱。

挖煤奇遇

强大水流暴露地下巨洞

夏夜,煤矿掘进面坑道里,工人拿着5毫米孔径的钻机,钻探着前方的岩石,只为探明前方岩石里有没有水,为次日的掘进做准备。如果不提前钻探,遇到突水突泥,工人们就很可能性命不保。

钻探进行中,突然,一股泥浆喷出,将一名工人的脸部皮肤打破。“一定是遇到了深塘。”煤矿方根据以往的经验判断。为将水放出,矿方着手在巷道中设立4道防水墙,以对前方岩壁实施炸药引爆。

这一天是1966年8月26日,四川省江津地区江北县龙王乡(现重庆市北碚区复兴镇)海底沟,江北煤矿的4号井口。谁也没有想到,这次将要炸开的,是个从未见过的“庞然大物”。

8月27日晚,已水平掘进1050米的巷道内,由条石垒成的4道挡墙就绪,工人全部撤出。

“轰!”洞内一声炮响,一股强大水流以摧枯拉朽之势冲出洞口,水花翻起10米高。4道挡墙瞬间“化为乌有”,洞内32台矿车全部被冲走,条石、铁轨等物也被水流裹挟着,冲出了洞外的坝子,直冲进了1200米开外的嘉陵江支流黑水滩河。铁轨,后来一根都没找到。

巨大的水流汹涌澎湃,震耳欲聋,且毫无减小的迹象。煤矿赶紧向上级报告,南江水文地质队的专家很快奔赴现场。

经勘查计算,8月27日当天,经4号矿井涌出了地下水216万立方米;28日,涌出了162万立方米;29日,涌出118.8万立方米……直到爆破72天之后,当年的11月6日,日出水量还有8.2万立方米之多。

“这里头不晓得有好大个洞哦,装了这么多的水!”群众们纷纷叹奇。

当时正是“农业学大寨”的时候,加上该地区以喀斯特地貌为主,长期饱受缺水之苦,江北县复兴区龙王乡革委会提出:能不能利用这个地下洞穴建个水库?它常年不枯,可以解决当地农田的灌溉问题。

报告打给了江津地区水利局,然后上报至四川省水利厅。

利用地下溶洞建水库,这在我国还从未有过先例。因此,能不能建?该怎么建?都是摆在工程技术人员面前的巨大难题。

凶猛的大水平静之后,南江水文地质队和208地质队专家先后去到海底沟勘查,得出的结论是:地下巨洞的含水层面积64平方公里,库容为1340万立方米,年平均补水量441.5万立方米,可以利用地形条件,在矿井里堵炮眼安闸阀,建设一座“不占一分地,不产生一个移民”的地下水库。

随后,四川省财政、水利、煤炭三部门会商,补偿煤炭部门因打洞、冲走物资和放弃在该处开采造成的损失共120万元,将矿井整体移交给水利部门使用。

资料显示,1970年,海底沟地下水库建成,建设所花成本为35万元。此外,当地群众连续投劳两年,修建了密如蛛网的主渠和支渠与地下水库相接,在春夏农忙时放水,就可以顺流而下,自行浇灌复兴、三圣等乡镇的五万余亩农田,被当地人称为“微型都江堰”。

实地探访

40岁“病危”耗资千万大修

4月21日,长江商报记者实地前往重庆市北碚区,探秘这座奇特的水库。

此时的水库正在为山下平坝上的稻田放水。由于城市的不断逼近,海底沟水库目前的农田灌溉面积已经大为缩小。海底沟地下水库管理所女职工饶桂华称,仅余一万余亩,其中复兴镇不足2000亩。

一到水库所在的洞口,就能听到轰隆隆的水声。洞内有两道不锈钢门。越往里走,响声越大;进到700多米的深处,按照平时的音量说话已经完全听不见,需要大嗓门交流。

在洞的尽头,记者没看见想象中的闸阀,而是几个亮着灯的电子仪器。饶桂华说,这是后来安装的,阀门升降、流速、流量在洞外面的控制室里实施远程监控。

原来,在2010年,这座全国第一座地下水库进行过一次大修。

水库大坝是在当年的爆破处往外退了300多米,在进洞720米处建的。用12.7米厚的混凝土封死矿井,只有3根出水管与里面相连。管理所所长姜学武说,近50年前设计的大坝未固结灌浆,也没有使用抗腐蚀水泥,致使大坝一直出现“冒汗”和轻微渗水;施工时也未将钢筋插入岩基和加压封顶,接合部位同样出现轻微渗水。江北煤矿的不断开采还在大坝周边形成了大量采空区,大坝外巷道出现变形、垮塌、掉渣。2008年汶川大地震以后,水库经水利部大坝安全鉴定中心评定为不安全三类坝,必须除险整治加固。

建时难,修葺也难。作为地下水库,海底沟加固的很多技术问题无历史经验可借鉴,是个不折不扣的“特殊项目”。重庆市北碚区水利农机局多次邀请专家论证方案,最终确定的实施方案是:更换抗腐蚀性的放水闸阀、管道;在原坝体外增加10多米厚的防腐蚀混凝土;回填采空区,加强周边地质稳定性。

这项投资1000余万元的大修工程进行了近一年。在2009年腾空库容时,再次放水竟放了足足100天——从2月放到了6月。

2010年,国土资源部批准了全国第二批国家矿山公园,包括海底沟地下水库的“重庆江合煤矿国家矿山公园”名列其中。矿山在地下的神秘与未知,是矿山公园的最大亮点。江合煤矿就是解放后更名的江北煤矿,也是四川最早的中外合资企业之一。海底沟地下水库是其三个核心功能区(窄轨功能区、采矿遗址和陈列区、水功能区)之一。不过,由于没有实施单位,这个矿山公园迄今未见动工。

长江商报记者没能进入这个地下“龙宫”。那么,里面是啥样子?都有哪些人幸运地进去过?水库管理者说,在1966-1968年,南江和208地质队的专家曾数次从炸开的直径90厘米的口子进入“龙宫”深处勘查。

地质工作者发现,人工开口处海拔364米,大致处于地下“龙宫”的水位中部。“龙宫”南北走向,在东、西各有一个深潭(深度未测)其内空间大者高数十米,宽近百米,长数百米,组成许多大的“厅堂”。“厅堂”由廊道连接。“厅堂”就是一系列的大大小小的地下湖。湖水清澈如镜,游鱼可数。水库内的水温与气温一年四季基本恒定在16—18℃左右,冬暖夏凉,就像是不耗能源的空调器。

在被人类的炸药炸开口子以前,海底沟的出水口在哪儿?地质工作者的探查找到了这个出水口——位于人工开口数百米外的华蓥山东山山脉大断层处,名叫龙王洞。溶洞内蓄水超过海拔384米时,这里就会出现水流。

1968年前后,江合煤矿子弟学校一位女教师的丈夫、贵州地质学院一教授也拿着手电和火把,进过“龙宫”。据水库管理人员回忆,他此行进去了接近20个小时。

水库建成后,进入地下“龙宫”的通道被完全封死,惟一能进入的办法,是通过400毫米管径的水管爬进去。1980年代,曾有水库职工在检修管道时由管道爬进去过。但只拉着绳子走了数十米,还未到达1050米的爆破处,就因领导担心出事,将其叫了回来。

最后一次有人进入其中,是在2001年。这一年,水库更换闸阀,一家公司知道后,软磨硬泡,请求进入里面探险考察。

在签订了“海底沟水库提供进入库区考察的机会,安全等所有一切人身事故由乙方负责”的“生死合同”以后,水库管理处最终决定同意该公司人员进入洞内。在专业人士的指导下,该公司总经理在内的12人由管道进入了“龙宫”深处。

“他们都平安出来了,还在里面发现了60年代留下的火把。”水库管理所人士说。

拥有一个地面中型水库的容积,却不占地表一分地,并可灌溉数万亩良田,海底沟地下水库实为我国一大奇迹。

勘查秘史

12人签下生死状才获准进入

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另一座地下水库:寿命仅10多年

据长江商报记者了解,这样的喀斯特岩溶地下水库在我国共有两座。另一座是贵州省普定县马官地下水库。普定县位于安顺市,是典型的岩溶山区。根据普定县岩溶研究综合试验站勘测,1990年普定县在马官镇投资19.3万元,建成一个全封闭的圆筒拱坝,成为库容119万立方米的地下水库,并解决了5000人、12000头大牲畜的饮水困难。

不过,在正常运行十年后,地下水库开始出现明显的漏水。据4月22日普定岩溶办人员确认,该地下水库现在已不再发挥作用。

700多米长的地底隧道。

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