长江三峡水利枢纽工程位于湖北省宜昌市三斗坪、长江干流西陵峡中,距三峡出口南津关38千米,下游40千米处为葛洲坝水利枢纽。工程具有防洪、发电、航运等综合效益,是当今世界上最大的水利工程。
我国对兴建三峡水利工程的设想和探索由来已久。早在20世纪初,孙中山先生曾提出开发三峡水力资源的设想。历经几十年的充分论证后,水利部长江水利委员会于1989年提出三峡工程可行性研究报告,经国务院审查后,于1992年4月3日在第七届全国人大第五次会议上审议通过,将兴建长江三峡水利枢纽列入国民经济和社会发展十年规划。经过多种方案比较研究,确定采用“一级开发、一次建成、分期蓄水、连续移民”的实施方案。三峡工程计划全部工期17年,分三个阶段完成。第一阶段(1993—1997年)为施工准备及一期工程,以实现大江截流为标志;第二阶段(1998—2003年)为二期工程,以实现水库初期蓄水、第一批机组发电和永久船闸通航为标志;第三阶段(2004—2009年)为三期工程,以实现全部机组发电和枢纽工程全部完建为标志。2006年5月20日,最后一仓混凝土浇筑完毕,标志着三峡大坝全线建成。
长江三峡工程在10年建设过程中,攻克了一系列世界级技术难题。在水电施工技术上不断取得重大突破,不仅确保了三峡工程的工期和质量,而且使我国水电施工技术达到世界领先水平。三峡工程在施工技术上的重大突破主要集中体现在三个方面。
一是攻克了直立高边坡开挖边坡稳定的技术难题。世界上最大的双线五级船闸三峡永久船闸是从坚硬的花岗岩山体中整体开挖出来的,它的直立边坡最高达175米。在开挖过程中,三峡建设者利用预应力锚索、高强锚杆、喷砼支护、光面预裂爆破等新工艺、新技术,使陡峭的岩体开挖出来如刀切豆腐一般,且岩体边坡稳定性达到设计要求。目前,船闸已基本建成并进入调试。
二是攻克了大坝高强度砼浇筑的技术难题。世界上最大的三峡大坝要用1800多万立方米砼浇筑而成。三峡大坝砼浇筑从1998年开始施工,1999—2001年连续三年高强度浇筑,年浇筑量都在400万立方米以上,大大超过了巴西伊泰普电站创造的砼施工强度世界纪录。在大坝浇筑中,三峡建设者在大体积砼温控防裂技术、砼制冷技术、塔带机连续浇筑工艺等方面取得了重大突破。到目前为止,全长1600多米的二期大坝已全线浇筑到顶,大坝砼浇筑质量满足了设计要求。
三是攻克了截流和深水围堰施工的技术难题。三峡大江截流时河床最大水深60米,截流水深居世界首位;三峡工程创造出“预平抛垫底、上游单戗立堵,双向进占,下游尾随进占”的施工方案,解决了深水截流的一系列技术难题。承担保护二期大坝浇筑重任的二期围堰最大堰高82.5米,设计拦洪量20亿立方米,工程建设要求这道在长江深水中建起的围堰“滴水不漏”。二期围堰施工中,三峡建设者在围堰防渗墙施工技术方面取得重大突破,该围堰已经受十多次长江洪峰冲击,圆满完成了保护二期大坝浇筑的重任。
作为世界上最大的水利枢纽工程,三峡工程的许多设计指标都突破了世界水利工程纪录,主要有:水库总库容393亿立方米,防洪库容221.5亿立方米,水库调洪可消减洪峰流量达2.7~3.3万立方米/秒,是世界上防洪效益最为显著的水利工程;水电站总装机18200兆瓦,年平均发电量846.8亿千瓦·时,是世界上最大的电站;大坝坝轴线全长2309.47米,泄流坝段长483米,双线五级船闸+升船机,无论单项、总体都是世界上建筑规模最大的水利工程;工程主体建筑物土石方挖填量约1.34亿立方米,混凝土浇筑量2794万立方米,钢筋制作安装46.30万吨,金属结构制作安装25.65万吨,是世界上工程量最大的水利工程;2000年混凝土浇筑量为548.17万立方米,月浇筑量最高达55万立方米,创造了混凝土浇筑的世界纪录,是世界上施工难度最大的水利工程;截流流量9010立方米/秒,施工导流最大洪峰流量79000立方米/秒,是施工期流量最大的水利工程。(www.xing528.com)
作为一项造福人类的伟大工程,三峡工程在防洪、发电、航运和水资源综合利用等方面的巨大效益是举世公认的,主要表现在以下几个方面。
(1)防洪效益。长江是中华民族的母亲河,但也曾造成过很多次严重水患,如1998年的“世纪大洪水”,受灾人口超过1亿人,直接经济损失1500多亿元。通过三峡调蓄,现在荆江河段防洪能力已由不足十年一遇提高到百年一遇,即使遇到像1870年那样千年一遇的特大洪水,通过运用荆江地区蓄滞洪区,也可保障荆江河段防洪安全。在保护长江中下游1500万人口和150万公顷耕地免受洪涝灾害方面,三峡工程发挥着不可替代的作用。事实上,三峡工程建成以来已拦蓄洪水数十次,长江下游未再出现严重洪涝灾害。
(2)发电效益。三峡电站发电规模居当今世界之最,相当于建设一座年产5000万吨原煤的特大型煤矿或年产2500万吨的特大型油田。三峡电力的输送范围是华中电网、华东电网、广东电网,供电区域覆盖中国国土面积182万平方千米,占中国国土面积的20%;受益人口6.7亿,占中国人口的50%。
(3)航运效益。长江素有“黄金水道”之称,但是,没有三峡工程就没有“黄金水道”,三峡工程为长江经济带规划提供了战略基础。三峡工程建设前,长江航道水流湍急,险滩密布,航行条件极为复杂,通航能力较弱,运输成本较高。三峡工程建成后,使三峡上游660千米的航道成为深水航道,同时,枯季调节流量,增加了下游航道水深,改善了航运条件,万吨级船队一年中有半年以上可从武汉直达重庆,使这一航道年单向通过能力由1000万吨提高到5000万吨,而且船舶运输的速度和安全性也大大提升。2011年,三峡船闸总货运量突破一亿吨,比原先的规划提前了整整20年,是蓄水前平均年货运量的10倍。
(4)水资源综合利用效益。我国的人均水资源只有世界平均水平的1/4,节约集约利用水资源十分重要。长江天然来水季节性特征明显,时空分布不均。每年汛期,三峡工程以防洪为主,枯水期则以抗旱补水为主。每年汛前,三峡水库水位降至汛限水位运行,腾空库容以拦蓄洪水,汛末开始蓄水,逐步抬高水位,转化为可利用的资源。三峡水库近几年的运行实践证明,通过科学调度,蓄丰补枯,可优化和调整水资源的时空分布,保障中下游生产生活用水需求和航运需求,提供更多的优质清洁电能,充分发挥三峡工程的综合效益。
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