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万家寨水利枢纽工程位于黄河北干流托克托至龙口峡谷河段内，是黄河中游梯级开发规划的第一级。左岸为山西省偏关县，右岸为内蒙古自治区准格尔旗。周边地区是国家重点能源、化工基地，该地区水资源贫乏，缺水已成为制约工农业生产和经济建设发展的主要因素。同时，枢纽所处华北电网以火电为主，缺少调峰电源。
万家寨水利枢纽工程的主要任务是供水结合发电调峰，同时兼有防洪、防凌作用。设计年供水量14亿立方米，其中向山西省供水 12 亿立方米，向内蒙古自治区准格尔旗供水 2 亿立方米，设计年平均发电量 27.5 亿度。
万家寨水利枢纽由拦河坝、泄水建筑物、电站厂房、开关站、引黄取水口等建筑物组成。拦河坝为混凝土重力坝，最大坝高 105 米，坝顶长 443 米，坝顶高程 982 米；坝后式厂房内装有 6 台单机容量 180 兆瓦的发电机组，总装机容量 1080 兆瓦；水库总库容 8.96 亿立方米，调节库容4.45 亿立方米；泄水建筑物位于河床左侧，包括 8 个底孔、4个中孔、1个表孔，均采用长护坦挑流消能； 220千伏六氟化硫全封闭组合电器（GIS）开关站位于电站主厂房上游厂坝之间，长173米，总高度31.27米。引黄取水口位于大坝左岸边坡坝段948米高程，两条引水钢管单孔引水流量每秒24立方米。工程施工采用分期导流。设计总工期6年半，其中准备工程施工期1年，主体工程施工期 4 年，工程完建期 1 年半。工程概算静态总投资42.98亿元，动态总投资60.58亿元。
万家寨水利枢纽工程于1993年经国家批准立项，同年10月进入工程前期准备阶段，修建了大坝上游人行索桥、场内外 87.68 公里的交通道路、110千伏施工变电站及供电线路、施工通讯用的400门交换机、每小时3200吨的施工供水系统、 2 台 4 Χ 3拌合楼组成的拌合能力为每小时400立方米的左岸拌合系统、四台20吨高低缆机、生产能力为每小时 800 吨的左岸人工砂石系统。 1994 年 11 月“三通一半”及施工辅助工程基本满足主体工程开工的要求。
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1994 年 11 月 3 日左岸 4 号坝段防冲板开盘浇筑，象征着万家寨主体工程开工。 1995 年 5 月 8 日左岸混凝土浇筑，标志着万家寨主体混凝土浇筑正式开始。 1995 年 12 月 9 日右岸二期围堰实现截流。 1996 年 4 月 25 日右岸坝第一块混凝土开始浇筑，同年 6 月 25 日厂房基础开挖全部完成， 7 月 25 日第一块混凝土开仓浇筑。至此万家寨水利枢纽大坝、厂房工程全面进入混凝土浇筑阶段。
黄河万家寨水利枢纽由水利部、山西省、内蒙古自治区三方政府组织开发建设。为适应建设体制改革的要求，进一步理顺万家寨水利枢纽的建设与生产运营关系， 1996 年下半年投资三方注册成立了黄河万家寨水利枢纽有限公司。在工程建设管理中形成了“业主单位负责，监理单位控制，施工单位保证，政府部门监督”的工程质量保证体系，使工程质量得到了保证。已通过验收的 4996 个单元工程，合格率 100% ，优良率 85.5% ，总体评价工程质量优良。
在各级领导的关怀下，由于工程建设体制得到根本转变，使得工程的建设和经营管理目标得以顺利实现，为公司今后的发展奠定了基础。
黄河龙口水利枢纽工程是公司“梯级开发，滚动发展”的战略性目标。如今，黄河万家寨水利枢纽有限公司正在着手以万家寨水利枢纽为依托，以万家寨水利枢纽的产权为基础，融资开发下游的龙口水利枢纽。通过对黄河龙口水利枢纽的开发兴建，最终实现以发电、供水、开发为主，建设管理、科技咨询、物贸、商贸、旅游、建材、养殖等并举的跨行业、跨地区的大型企业集团。
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