国之重器：三峡大坝建造概论

1）工程简介

三峡大坝，位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇境内，距下游葛洲坝水利枢纽工程38km，是当今世界最大的水力发电工程。三峡大坝工程包括主体建筑物及导流工程两部分，全长约3335m，坝顶高程185m，工程总投资为954.6 亿人民币，于1994 年12 月14日正式动工修建，2006 年5 月20 日全线修建完成。

三峡水电站大坝高181m，正常蓄水位175m，大坝长2335m，静态投资1352.66 亿人民币，安装32 台单机容量为70 万kW 的水电机组。三峡电站最后一台水电机组，2012年7 月4 日投产，这意味着，装机容量达到2240 万kW 的三峡水电站，截至2021 年7 月，三峡水电站是全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。三峡水电站2018 年发电量突破1000 亿kW·h，创单座电站年发电量世界新纪录。

三峡大坝无鱼类洄游通道，大坝截流后，三峡库区的四大家鱼产卵场消失，但在三峡库尾的江津以上江段（合江—弥陀江段）形成了新的产卵场，中下游的水文过程、河床冲刷、湿地格局等亦出现了不同程度的改变。

2020 年8 月20 日，三峡枢纽入库流量达7.50 万m3/s，开启11 个泄洪深孔泄洪，是三峡水库建库以来遭遇的最大洪峰。截至2020 年10 月22 日14 时，三峡水库已蓄水至高程173.55m。

图4-1　三峡大坝（图片来源：途牛网）

三峡工程构造：

①大坝。拦河大坝为混凝土重力坝，坝轴线全长2309.47m，坝顶高程185m，最大坝高181m。

泄洪坝段位于河床中部，前缘总长483m，设有22 个表孔和23 个泄洪深孔，其中深孔进口高程90m，孔口尺寸为7m×9m；表孔孔口宽8m，溢流堰顶高程158m，表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式进行消能。

电站坝段位于泄洪坝段两侧，设有电站进水口。进水口底板高程为108m。压力输水管道为背管式，内直径12.40m，采用钢衬钢筋混凝土联合受力的结构型式。

②水电站。水电站采用坝后式布置方案，共设有左、右两组厂房，安装26 台水轮发电机组，其中左岸厂房14 台，右岸厂房12 台。水轮机为混流式，机组单机额定容量70万kW，合计额定装机容量1820 万kW。

2003 年7 月10 日，左岸电站2 号机组投产发电并移交三峡电厂，这是三峡工程第一个投产的机组。2008 年10 月29 日，右岸15 号机组投产发电，是三峡水电站右岸电厂最后一台发电的机组。

三峡工程在设计时还为地下电站预留了扩容空间，右岸地下电站共安装6 台机组，总容量为420 万kW。

③永久船闸。坛子岭左侧的深槽就是建设中的永久船闸，为双线五级（葛洲坝为单级船闸），单线全长1607m，由低至高依次为1—5#闸室，每个闸室长280m，宽34m，可通过万吨级船队，船只通过永久船闸需3～4h，主要供货运船队通航。闸室内水位的升降靠输水系统完成。这个深槽开挖最大深度170m，总开挖量3685 万m3，为三峡工程总开挖量的40%。混凝土浇筑量357 万m3，金属结构安装4.17 万t。1999 年年底，永久船闸基础开挖工程全部完成。2000 年开始闸门金属结构安装，2002 年6 月闸门安装完毕，2003 年7 月永久船闸通航。

④导流明渠。导流明渠全长3410m，宽350m，宽度约占整个长江江面的1/3，是三峡工程第一期工程完成的主要项目。它的设计通航流量为2 万m3/s，当江水流量超过2万m3/s 时，船舶通过临时船闸。施工期间共完成土石方开挖2823.68 万m3，约占三峡工程开挖总量的1/3。

⑤水电设备。三峡水电站将安装32 台单机容量为70 万kW 的水轮发电机组（其中地下厂房装有6 台水轮发电机组），外加两台5 万kW 水轮发电机组，总装机容量2250万kW，年发电量达1000 亿kW·h，是世界上最大的水电站。

⑥三峡工程专用公路。三峡工程专用公路始建于1994 年，1996 年10 月正式通车，总投资约10 亿人民币。为准一级专用公路，单线全长28.64km（其中桥梁、隧道占40%）。专用公路是三峡工程的对外交通工程，也堪称中国公路桥梁、隧道的博物馆。公路上有桥梁34 座，其中特大型桥梁4 座，双线隧道5 座，其中最长的“木鱼槽”隧道单线长3610m，是当时我国最长的公路隧道之一。

⑦升船机。三峡升船机是由武昌船舶重工有限公司制造的三峡升船机，承船厢可载3000t 级船舶，最大爬升吨位高达1.55 万t，最大爬升高度为113m。而三峡升船机主体工程土建与部分设备安装工程，由葛洲坝集团三峡建设工程有限公司历时6 年半建成。三峡升船机是世界上技术难度最大、规模最大的升船机，也是世界最大水利枢纽三峡工程的最后一个建设项目。中国工程院院士陆佑楣说，三峡升船机属于齿轮齿条爬升、长螺母柱短螺杆安全机构、全平衡垂直式升船机。这种形式比人们较为熟知的钢丝绳卷扬式提升方案更安全可靠。

2）技术重大突破

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：

①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5 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175m。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，岩体边坡稳定性达到设计要求。

②攻克了大坝高强度混凝土浇筑的技术难题。三峡大坝要用1800 多万m3 混凝土浇筑而成。三峡大坝混凝土浇筑从1998 年开始施工，1999 至2001 年连续3 年高强度浇筑，年浇筑量都在400万m3以上，大大超过了巴西伊泰普电站创造的混凝土施工强度世界纪录。在大坝浇筑过程中，三峡建设者在大体积混凝土温控防裂技术、混凝土制冷技术、塔带机连续浇筑工艺等方面取得了重大突破。

③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60m，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82.5m，设计拦洪量20 亿m3，工程建设要求这道在长江深水中建起的围堰“滴水不漏”。在二期围堰施工过程中，三峡建设者在围堰防渗墙施工技术方面取得重大突破，这道围堰已经受10 多次长江洪峰冲击，圆满完成了保护二期大坝浇筑的重任。

3）背后的故事

（1）三峡大移民——一部雄浑的史诗

古老三峡的十年巨变，向世人证明：中国人不仅能修建世界一流的水利工程，还能够实施世界上难度最大的水利移民工程。

图4-2　三峡移民（图片来源：腾讯新闻）

①2003 年6 月1 日，三峡大坝正式下闸蓄水，坝前水位正在一天天升高，挡一江急流的大坝更加雄伟、壮观。傲然屹立的三峡大坝，物理构成是坚不可摧的钢筋混凝土，精神基石则是百万移民的无私奉献。移民，是困扰全世界水利工程的共同难题，国外不乏因移民问题影响工程进度甚至项目下马的先例。三峡浩大的移民工程，世界水利史上亘古未有。根据规划，三峡蓄水至175 米水位时，最终移民将达到120 万人。这相当于一个欧洲中等国家的人口，是此前世界最大的水利工程伊泰普电站移民的28 倍！三峡工程成败关键在移民。破解这道世界级难题的“金钥匙”，已经牢牢掌握在湖北省和重庆库区人民的手中。

2003 年4 月27 日，三峡二期移民工程通过国务院最终验收。这是一个令人激动感怀的标志：三峡移民用泪水和汗水浇筑的大坝之基已经筑牢，走在了工程设计的前面，完全能适应大坝初期蓄水的需要！10 年来，三峡库区已搬迁、安置移民72 万多人。

图4-3　外迁的移民（图片来源：三峡影像网）

②童庄河涨水了。尽管知道这一天迟早要来，73 岁的郑家发还是情不自禁地流泪了。三峡大坝蓄水，横穿秭归县郭家坝镇的童庄河上涨。从山底搬到山上的移民郑家发，推开窗户就能看见，解放初带领全村百姓苦干4 年开垦的百亩良田渐渐没入水中。故土难离，始终是千百年来积淀在中国百姓心中的情结。然而，为了国家大计，为了民族大业，库区儿女挥别家园，为三峡工程让路。我们怎能忘记？

1992 年10 月，三峡工程施工准备期。秭归杨贵店村70 多岁的老党员谭得训说服4个儿子，全家老少拆掉4 间大瓦房，搬进了临时帐篷，这是三峡百万移民搬迁第一户。随后，轰鸣的挖土机在他拆除的宅基地里铲出了三峡工程第一铲土。我们怎能忘记？

1995 年4 月10 日，桃花盛开。秭归向家店村46 户王昭君的后裔，含泪跪拜祖先的灵位，从当年昭君入宫的出发地香溪河口，乘坐木船顺江而下，远迁宜昌市伍家岗区。我们又怎能忘记？

移民郑玉枝，搬迁时即将分娩，最后在临时帐篷里生下了孩子，取名路生；移民李自淑落户伍家岗灵宝村，她的父亲和小弟、妹妹迁到了枝江，另一个弟弟迁到远安，一家分成了三地。奉献，是一颗种子，洒遍峡江两岸。10 年风雨，三峡库区移民搬迁的感人故事，不胜枚举。

没有一个人说“我为三峡作了贡献”，但雄伟的三峡大坝，将永远铭刻着他们的名字。2002 年，中央电视台评选“感动中国”年度人物，百万三峡移民获得特别大奖。(https://www.xing528.com)

我们庆幸，我们自豪，为可敬可爱的三峡移民。

③首批三峡移民抵崇明：到家了！2000 年8 月17 日，由重庆市云阳县启程来沪的首批150 户、639 位三峡库区移民，乘坐长江“江渝9 号”轮安全抵达上海崇明，并于中午全部到达新居安顿落户。

历经90 多小时的水路颠簸，移民们一个个的脸上还带着疲惫之色，但当崇明岛出现在眼前时，他们的情绪顿时好了起来，一种新鲜感和兴奋之情难以言表。他们纷纷走出船舱，来到甲板上，争相一睹“第二故乡”的真容，热情地向岸上的欢迎人群挥手致意。

7 时45 分，移民正式登岸。三峡库区第一个报名迁移上海的徐继波，手捧千里迢迢从家乡重庆云阳县南溪镇带来的一棵黄桷树苗，又是第一个踏上崇明岛。来自崇明各乡镇村的数百名干部和志愿者，纷纷登上轮船，帮助移民扶老携幼、背运行李走下船舷。热烈亲切的欢迎场面，令每一个移民家庭都感动不已。来自云阳县南溪镇火脉村的移民刘修录，一下船就有两个未曾谋面的新乡邻上来帮着提行李、抱孩子，还不时向一家老小介绍新家园的情况，他堂堂一个中年汉子，不禁激动得流出了热泪：“刚刚在故乡离别亲人，想不到才踏上崇明岛，又遇到了胜似亲人的好乡邻，真有一种回家的感觉。”

根据国务院统一安排，上海要接收安置三峡库区移民5500 人，首批迁居上海崇明的150 户移民，来自重庆市云阳县南溪镇和龙洞乡，其中年龄最大的82 岁，最小的还不满1岁。他们分别被安置在崇明11 个乡镇的47 个村。

图4-4　外迁的三峡移民（图片来源：搜狐网）

④党和政府把移民的发展权看得比什么都重要。早在三峡工程动工前，三峡库区进行了8 年移民试点。1986 到1993 年，秭归县一个叫水田坝的弹丸之地一度成了世界焦点。水田坝乡的230 户、750 个农民，用8 年实践为三峡工程探出了开发性移民的崭新路子。1993 年，国务院发布《长江三峡工程建设移民条例》，把开发性移民方针写进了条例的第一章。

10 年移民路，从秭归、兴山到巴东，一个又一个“水田坝”在峡江两岸涌现：“线上一条路，沿路一排房，房后一片园”的农民一条街模式，“靠路安居城镇化，靠山乐业基地化，靠游兴村特色化”的城乡一体化模式，“一户一个院，一人一亩田，统一水电路，自然连成片”的庭园模式……三峡人的伟大创造力在紧锣密鼓的大移民中得到淋漓尽致的发挥。三峡库区人多地少，后靠方式安置的农村移民，耕地分配不足，一度出现新的坡改梯运动，造成新的水土流失和生态破坏。

为此，1999 年，国家进一步调整三峡工程移民政策，把本地安置与异地安置、集中安置与分散安置、政府安置与自找门路安置相结合，库区13 万多移民分别被安置到11 个省市。

⑤三峡大移民，绝不是百万人口的简单重组。它所引发的巨大社会变迁，绝不亚于三峡自然景观的沧海桑田变化。三峡工程，为三峡库区注入了活力。三峡工程中移民资金为400 亿元，占三分之一强。过去十年，二期蓄水涉及的库区12 个县区，固定资产投资增长了10 倍，农民人均纯收入年均增长17.74%。安排移民生产生活、建设新城新镇、调整经济结构、改善基础设施……三峡库区自然资源、社会资源和经济资源得到全方位整合、重组，库区社会经济结构跃升，展示出了更加美好的发展前景。

在人类改造和利用自然的历史上，任何一项关系全局的重大工程建设都必然对国家和民族的发展产生重大而深远的影响，也必然孕育出震撼人心、传之千古的伟大精神。三峡工程就是关系我国现代化建设全局和中华民族长远发展的重大工程。三峡工程的百万大移民创造了人类水库移民史上空前的奇迹，在百万大移民实践中产生的三峡移民精神是新时期民族精神和时代精神的生动体现。三峡移民精神是在党中央、国务院领导下，三峡库区广大干部群众以及全国人民在整个三峡移民工作中共同创造出的宝贵精神财富。它源于库区，形成于移民过程中，与民族精神一脉相承，是时代精神的集中体现。

首先是顾全大局的爱国精神。爱国主义是中华民族精神的核心，具有强大的感召力和凝聚力。爱国主义是三峡移民精神的灵魂，是百万移民伟大实践取得成功的强大精神动力。爱国不是抽象的概念，而是在特定时代和特定环境下实实在在的行动。在库区移民过程中，爱国就意味着某种意义上的舍弃，意味着某些利益的牺牲，意味着必须顾全大局、为国分忧。三峡工程建设是国家、民族的整体利益和长远利益所在，是全国的大局所在。为了顾全这个大局，广大三峡移民毅然决然地抛家舍业、离乡别土，不讲“价钱”，不言回报，没有豪言壮语，一句“舍小家、为国家”诠释了所有的爱国情怀。这种爱国精神，充分体现了百万移民以国家、民族大义为重的宽广胸襟，以地区、个人、家庭利益服从国家利益的高度政治觉悟和舍家报国的高尚情操，丰富了爱国主义的精神内涵，凸显了爱国主义的时代特色。

其次是舍己为公的奉献精神。在三峡工程移民中，广大基层移民干部以高度的历史使命感、强烈的事业心、自觉的献身精神，坚持“以移民为先、以移民为重”，全心全意地为移民服务，塑造了新时期人民公仆的良好形象。为了维护和发展移民的利益，他们把个人利益乃至生命安全置之度外，全身心地投入移民工作中，跋山涉水、走村串户，夜以继日、艰苦奋战，赢得了广大移民群众的衷心爱戴。这种舍己为公的奉献精神，充分体现了我们党全心全意为人民服务的宗旨，体现了立党为公、执政为民的要求，是共产党人时代风采的真实写照。

再次是万众一心的协作精神。三峡百万移民是一项涉及库区内外、方方面面的庞大系统工程。全国人民以高度的政治责任感、使命感和主人翁精神，积极投入这一系统工程，共同承担起这沉甸甸的历史重任，奏响了社会主义团结协作的时代壮歌。在党中央、国务院的统一领导下，全国20 个省市、国家29 个部委对口支援库区的移民搬迁安置工作，形成了全社会、全方位、多形式、宽领域支援库区移民开发和安置的生动局面，有力地推动了移民工作的顺利开展，促进了整个库区经济社会的发展。在对口支援和外迁移民安置中表现出的全国各地各部门识大体、顾大局，争相为三峡工程作贡献的社会主义大协作精神，是中华民族凝聚力的生动体现，充分展现了社会主义制度集中力量办大事的优越性。

最后是艰苦创业的拼搏精神。三峡工程移民是开发性移民。要实现“搬得出，稳得住，逐步能致富”的移民安置目标，要靠各级党组织和政府的正确领导和关怀，要靠各方面的大力支持，而最根本的还是要靠三峡移民自力更生、奋发图强、迎难而上、艰苦创业，在开发中创造自己美好的未来。面对后靠以后的新环境，面对外迁以后的新家园，面对现实生活的新变化，三峡移民没有消沉，没有抱怨，没有坐等，而是坚定信心，积极进取，不畏艰辛，迎难而上，自力更生，学习新知识，掌握新本领，移山填谷打造新家，转变观念开创新业，用心血和汗水谱写了一曲曲艰苦创业、奋力拼搏的凯歌。

（2）郑守仁：用一生守护三峡大坝

“三峡工程是我们水利人共同的孩子，获得这个荣誉，是党中央、国务院对三峡工程的肯定，对所有参与建设、维护、运营三峡大坝的人的肯定，感谢大家用行动守护长江，守护三峡。”2019 年9 月25 日，被授予“最美奋斗者”称号后，79 岁的中国工程院院士、三峡工程总设计师、水利部长江水利委员会原总工程师郑守仁如是说。

图4-5　最美奋斗者——郑守仁（图片来源：新华网）

1963 年，郑守仁从华东水利学院河川枢纽及水电站建筑专业毕业，分配到长江委工作，从此一生与水利结缘。20 世纪七八十年代，郑守仁主持了乌江渡、葛洲坝工程导截流设计，创造了多个全国第一。

54 岁时，郑守仁迎来了他一生最大的挑战：担任长江水利委员会总工程师，作为前方技术总指挥，主持三峡工程设计总成及现场勘测、设计、科研工作。

三峡工程给郑守仁出了不少难题。1997 年大江截流，水深超出一般特大型工程截流水深的两三倍，而最大的障碍是江底20 多米的软淤沙。水工模型试验表明，截流戗堤进占过程中的重压会使淤沙挤出，堤头随时可能坍塌。为解决好截流施工的这一重大隐患，郑守仁查阅了世界水利施工的文献，反复进行模型试验，创造性地提出“人造江底，深水变浅”的设想，一经实施，大江截流有惊无险。这一设计不仅获国家优秀设计金奖，其技术成果也荣获国家科技进步一等奖，更跻身1997 年世界十大科技成就之列。继大江截流之后，郑守仁又带领团队在2002 年成功攻克三峡导流明渠截流难题。

郑守仁始终把工程质量看得高于一切。三峡工程重点部位的基础验收，他都在现场，对发现的工程质量问题除向各有关单位反复强调进行处理外，还提出技术处理措施补救，不留隐患。

多年来，郑守仁主持召开三峡工程现场设计讨论会2500 余次，形成会议纪要6800多万字。由他撰写的现场设计工作简报500 多期，400 多万字，是一部最真实、详细的三峡工程建设史和备忘录，为确保三峡工程的设计质量和施工质量奠定了坚实基础。

在三峡，郑守仁一守就是26 年。尽管那几年他饱受多项疾病的困扰，每隔几个月就要去医院进行复查治疗，但三峡坝区一套18m2 的简陋工房是他和妻子永久的家；三峡坝区北面一隅的14 小区办公大楼永远有一盏灯属于他，他的生命“早已和三峡大坝融为了一体”。郑守仁先后荣获国家科技进步特等奖和一等奖各1 项、二等奖2 项；国家优秀设计金奖2 项、银奖1 项；省部级科技进步特等奖1 项，一等奖4 项。共获国际大坝委员会终身成就奖等17 项省部级以上奖励，他将各种奖金、稿费、讲课费80 余万元全部捐献于公益事业。

“作为一名水利人，能参与三峡工程是最大的幸福。”郑守仁说，“只要三峡工程需要我一天，我就在这里坚守一天。”

在70 年的长江治理保护历程中，涌现出了一批又一批优秀共产党员，他们不忘初心、牢记使命，创造出一个又一个划时代的榜样，郑守仁就是其中的杰出代表！郑守仁严谨的工作态度，爱岗敬业和拼搏奉献的精神，直面挑战、勇于担当的精神激励着一代又一代的长江委人为水利事业奉献毕生精力，同时也正在影响年轻一代积极投身祖国建设事业。

奋斗者就在我们身边，坚定了我们扎根工作岗位，以个人的奋斗为国家、社会、企业的发展贡献力量，我们要以这些朴实无华的追梦人为榜样，不断努力，超越自我，要始终不忘初心、牢记使命，把价值、情怀、使命、担当，投入到攻坚克难、干事创业的事业和奋斗中去。

（3）潘家铮——身“铸”祖国大江大河

潘家铮，中国著名水利水电工程专家，中国科学院院士、中国工程院院士。他是中国水电事业的当事人，以开发水电、实现西电东送为平生夙愿，主持了中国几十座大坝的设计与建设，为三峡工程倾注了大量心血。

潘家铮出生于浙江绍兴一个书香之家，这个并不机灵、被父亲称作“呆虫”的孩子，最大的爱好就是读书。读书使他早慧，为他以后阅读汗牛充栋的资料打下基础；读书更使他情感炽热，性格执着，养成了为理想百折不回的精神。凭借着一目十行的天资，潘家铮勤学苦读自学不辍地考取了高中，顺利完成毕业后，次年报考浙江大学。1950 年，他从土木工程系毕业，成为新中国第一代水电人，开始触摸一生的梦想：开发水电，造福人民。

他从设计、施工装机容量为200kW 的小水电站做起，并进修数学和力学知识，逐步形成独特的设计思想。7 年之后，他出任新安江水电站副总工程师，开始具体领导工程设计与施工。

1985 年，潘家铮担任三峡工程论证领导小组副组长及技术总负责人。“如果三峡工程需要有人献身，我将毫不犹豫地首先报名。我愿意将自己的身躯永远铸在三峡大坝之中。”潘家铮曾无限深情地说。挑起三峡总公司技术委员会主任的重担后，潘家铮变得忙上加忙。设计审查、科学研究、科学管理、施工技术，工作起来没个白天黑夜。对他来说，时间就是电能，必须捏紧分分秒秒。

在现场质量检查中，年逾古稀的潘家铮从不满足于听汇报，任何疑点都要亲自察看。在一个严寒的冬天，已经数次察看过导流底孔的潘家铮，在检查完机组安装质量后，又执意要看一看2号导流底孔过流后的状况。导流底孔在三峡大坝120 栈桥下方70m 的地方，需沿着垂直的梯子爬上来。潘家铮不要人搀扶，一级一级往上攀，回到120 栈桥上时，大家这才发现摘下安全帽的他早已大汗淋漓。

为三峡工程呕心沥血，因三峡工程而扬名，但他的足迹远不止于三峡。黄坛口、流溪河、东方、新安江、富春江、乌溪江、锦屏边有他设计的图纸；乌江渡、龚嘴、葛洲坝、凤滩边有他思忖的脚印；龙羊峡、东江、岩滩、二滩边有他的果断决策……潘家铮以这种特殊方式把自己“铸”入了祖国的大江大河。

潘家铮院士是无愧于时代的工程大师，他的一生，是爱国奉献的一生、是勇于创新的一生、是不懈奋斗的一生。他勇于探索、实事求是的创新精神创造了伟大的物质财富，也成为一代代水电人伟大的精神宝藏。2012 年，潘家铮荣膺光华工程科技奖成就奖，然而此刻85 岁的他正与病魔殊死斗争，没能到颁奖现场亲手捧回属于他的光华工程科技奖成就奖。2012 年7 月13 日，潘家铮于北京逝世，享年85 岁。他用80 多年的人生旅途，把对科学理论的研究、水电建设的实践追求做到了极致；在超过一甲子的岁月里，他把自己全部的忠诚、智慧、汗水洒向祖国的山山水水、洒向利国利民的水利水电事业。