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)計院工程師、現(xiàn)香港清華同學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)邊疆擰一繩
1959年7月，我一個人，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。
當時，我畢業(yè)分配的水利部北京勘測設(shè)計院西安分院已經(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)計院。
可可托海水電站設(shè)計組的組長、總工程師是我們設(shè)計院的黃德祖，他知道我是積極分子，叫我來和他一起搞可可托海這個項目。
整個可可托海水電站設(shè)計組分為廠房、隧道、大壩三組，黃德祖在蘭州帶領(lǐng)三個組設(shè)計、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。我是第二個去的，我的同事徐進賢1958年底已經(jīng)去了，負責修水壩。隧道的任務交給了我，負責現(xiàn)場解析、修改圖紙，監(jiān)督、驗收。
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，當時我16歲。21歲時，我?guī)е龜€的16元錢，從香港去北平的清華大學讀書，畢業(yè)時分配到西安。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。
當時，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，她到蘭州一個月，我就去了可可托海。我的太太很受苦，普通話也不懂。那時我們還沒分房子，把她安置在招待所，我就走了。
我這人是工作狂，一下子迷進去了，很希望把工作做好。
當時火車只通到尾埡，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，九個人一排，四排，兩兩相對，坐在自己的行李上。我去時正是入秋，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，只聽得到馬達的轟隆聲。
我的心情是激動的。我寫的第一首詩《初進疆》里有一句：“陽關(guān)西出故人眾，建設(shè)邊疆擰一繩。”多么豪放。
（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。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，當時有備戰(zhàn)需要，高山全是花崗巖，廠房埋在里面，很安全。 在當時，這應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行施工。運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輸通道，再水平鉆洞進入廠房。汽車到河邊再開進去，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，再往里掏出個廠房來。運輸容易，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，同時埋一點鋼在豎井壁上，用于之后固定樓梯。 豎井全部是徒手挖的。
當時施工的是新疆建設(shè)兵團第五團，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、導流洞、尾水洞等所有打洞的任務。
那個年代機械不多，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，因為高崖兩邊都是浮石。工人們每天開工，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賢負責施工。
我們設(shè)計組對大壩最初的設(shè)計是木籠壩，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。用木籠壩是因為可可托海石頭多、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。 但這是一個錯誤。
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。反復灌，反復被大水沖掉。那時沒考慮設(shè)計泄洪洞，計劃著木籠壩、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，但當時廠房組沒去負責人，復合廠房的任務也落到我身上。
1958年大躍進，我們要節(jié)約，廠房的水輪機最初采取框架式設(shè)計，就是一個機組上方，四條梁組成一個框來固定。 復合時我發(fā)現(xiàn)，水沖過來，渦輪一轉(zhuǎn)，四條梁被震得像海綿一樣。我反復進行數(shù)學推導，經(jīng)過計算，我說這是發(fā)生共振，不安全。框架式本身適用于小電廠，電廠太大根本不行。
我向蘭州設(shè)計院總部反映這個情況，設(shè)計組同意了我的提議，將框架式改成傳統(tǒng)的墩柱式，水輪機兩側(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，如果當初我沒有堅持，之后運行時是否會發(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)濟困難，水利部資金緊張，兵團的人連工資都發(fā)不出來，可可托海水電站即告停工。
停工以后，設(shè)計組散了，我們回到了蘭州。我的太太，一年前見了我一個月我就跑了。一年多后，我又回來了。
不過這一次，過了兩三個月，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，水利部資金批準下來，可可托海要復工了。西北設(shè)計院火速召集我們，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。當時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，因為當初木籠壩的失利，就交給新疆水利廳。新疆水利廳設(shè)計了鋼筋混凝土壩，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。一個是因為地下防滲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。
此時的可可托海，吃的東西比我第一次去時困難得多。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，不過有個好處，羊雜碎、羊腳、羊頭論麻袋賣，一麻袋幾元錢。冬天掛幾個羊頭在外面凍起來，要吃的時候割下來一塊，慢慢燒，味道很膻。
飲食這樣艱苦，小孩頂不住了。海燕5個月大的時候，我把太太和她送回了蘭州。
我太太是個性格內(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)導說考慮到我負責的廠房、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。 當時的可可托海，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“爛尾巴”。
大壩工程再次交給我們設(shè)計院。設(shè)計院組織了包括水機、電器等二十幾人的整套團隊，到可可托海現(xiàn)場設(shè)計、現(xiàn)場修改。水利部派出第二工程隊做水利施工，并從可可托海礦務局調(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。當時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。一個個沉井連起來一串，最終攔截地下水。
不過，當時在國內(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行沉井實驗。
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成功。
工地實驗通過，施工單位認可，設(shè)計院拍板，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。從清華大學畢業(yè)的時候，當時的校長蔣南翔說，讓我們?yōu)樽鎳ぷ?0年以上。我盡量要求自己，對國家貢獻的越多越有價值。
設(shè)計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。 整個沉井工程持續(xù)了半年以上。二十幾米深，一排二十幾個，連成一串。
沉井必須在枯水期施工，也就是當年10月到第二年5月?？赡钦强煽赏泻Ｗ罾涞臅r候。每天24小時三班倒，晝夜不停。工人們在冬衣外面套上膠褲子、膠鞋，因為下挖的同時，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候，趕緊順著井壁的梯子往上爬，抽水機加緊抽水，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。哈薩克族工人很實在，下山時擔心我走不穩(wěn)，就用繩子綁住我的腰，一個在后面拉著我，一個在前面擋著我，一路這樣保護著我。
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，我們設(shè)計組的人驅(qū)車從海子口到二廠房，坐吊籠穿過136米的豎井，來到地下。機器已運轉(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，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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