長江三峽水利樞紐工程.doc
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長江三峽水利樞紐工程 一、三峽工程的基本簡介 [編輯本段] 長江三峽水利樞紐工程簡稱“三峽工程”,是當(dāng)今世界上最大的水利樞紐工程。三峽工程位于長江三峽之一的西陵峽的中段,壩址在三峽之珠——湖北省副省域中心城市宜昌市的三斗坪,三峽工程建筑由大壩、水電站廠房和通航建筑物三大部分組成。 大壩為混凝土重力壩,大壩壩頂總長3035米,壩高185米,設(shè)計(jì)正常蓄水位l75米,總庫容393億立方米,其中防洪庫容221.5億立方米。 水電站左岸設(shè)14臺(tái),右岸12臺(tái),共26臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組。水輪機(jī)為混流式,單機(jī)容量均為70萬千瓦,總裝機(jī)容量為1820萬千瓦,年平均發(fā)電量847億千瓦時(shí)。后又在右岸大壩“白石尖”山體內(nèi)建設(shè)地下電站,設(shè)6臺(tái)70萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)。2009年三峽工程完工后,屆時(shí)的年發(fā)電量可達(dá)1000億千瓦時(shí)。 通航建筑物包括永久船閘和垂直升船機(jī),均布置在左岸。永久船閘為雙線五級(jí)連續(xù)船閘,位于左岸臨江最高峰壇子嶺的左側(cè),單級(jí)閘室有效尺寸為280米34米—5米(長寬—坎上水深),可通過萬噸級(jí)船隊(duì),年單向通過能力5000萬噸。升船機(jī)為單線一級(jí)垂直提升式,承船箱有效尺寸為l20米、18米、3.5米,一次可通過一艘3000噸級(jí)客貨輪或1500噸級(jí)船隊(duì)。工程施工期間,另設(shè)單線一級(jí)臨時(shí)船閘,閘室有效尺寸240米24米4米。 本工程預(yù)計(jì)總投資1800億元。 二、三峽工程的施工工期 [編輯本段] 三峽工程分三期,從1992年開工,到2009年竣工,總工期17年。 一期工程5年(1992一1997年),主要工程除準(zhǔn)備工程外,主要進(jìn)行一期圍堰填筑,導(dǎo)流明渠開挖。修筑混凝土縱向圍堰,以及修建左岸臨時(shí)船閘(120米高),并開始修建左岸永久船閘、升爬機(jī)及左岸部分石壩段的施工。 二期工程6年(1998-2003年),工程主要任務(wù)是修筑二期圍堰,左岸大壩的電站設(shè)施建設(shè)及機(jī)組安裝,同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行并完成永久特級(jí)船閘,升船機(jī)的施工。 三期工程6年(2003一2009年),本期進(jìn)行的右岸大壩和電站的施工,并繼續(xù)完成全部機(jī)組安裝。屆時(shí),三峽水庫將是一座長遠(yuǎn)600公里,最寬處達(dá)2000米,面積達(dá)10000平方公里,水面平靜的峽谷型水庫。 三、三峽工程的預(yù)計(jì)投資 [編輯本段] 三峽工程所需投資,靜態(tài)(按1993年5月末不變價(jià))900.9億元人民幣,(其中:樞紐工程500.9億元,庫區(qū)移民工程400億元)。動(dòng)態(tài)(預(yù)測物價(jià)、利息變動(dòng)等因素)為2039億元。一期工程(大江截流前)約需195億元;二期工程(首批機(jī)組開始發(fā)電)需3470億元;三期工程(全部機(jī)組投入運(yùn)行)約需350億元;庫區(qū)移民的收尾項(xiàng)目約需69億元。考慮物價(jià)上漲和貸款利息,工程的最終投資總額預(yù)計(jì)在2000億元左右。 四、三峽工程的綜合效益 [編輯本段] 1、防洪: 三峽工程是減輕荊湖地區(qū)洪澇災(zāi)害的重要工程,防洪庫容在73—220億立方米之間。如遇1954年那樣的洪水,在堤防達(dá)標(biāo)的前提下,三峽能減少分洪100—150億立方米,荊江至武漢段仍需分洪350—400億立方米。如遇1998年洪水,可有效防御。長江三峽水利樞紐工程可以有效阻擋百年一遇的大洪水。 2、發(fā)電: 裝機(jī)(26+6)70萬(1820萬+420萬)千瓦,年發(fā)電846.8(1000)億度。主要供應(yīng)華中、華東、華南、重慶等地區(qū)。長江三峽水利樞紐工程的發(fā)電量可以照亮大半個(gè)中國。 3、航運(yùn): 三峽工程位于長江上游與中游的交界處,地理位置得天獨(dú)厚,對上可以渠化三斗坪至重慶河段,對下可以增加葛洲壩水利樞紐以下長江中游航道枯水季節(jié)流量,能夠較為充分地改善重慶至武漢間通航條件,滿足長江上中游航運(yùn)事業(yè)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。 長江三峽水利樞紐工程在養(yǎng)殖、旅游、保護(hù)生態(tài)、凈化環(huán)境、開發(fā)性移民、南水北調(diào)、供水灌溉等方面均有巨大效益。 五、三峽工程的問題弊端 [編輯本段] 1、對庫區(qū)文物的影響 三峽工程600多公里長的淹沒范圍,使得如果不采取文物保護(hù),在三峽庫區(qū)蓄水達(dá)185米以后,大量的文物古跡都將淹沒到水下,于是至1996年起,國家按期發(fā)放保護(hù)資金,三峽工程庫區(qū)文物的搶救性保護(hù)和發(fā)掘開始進(jìn)行。其中重要的文物古跡有涪陵白鶴梁、忠縣石寶寨、丁房雙闕——無名闕、云陽張飛廟、豐都鬼城、奉節(jié)白帝城,此外還有較重要的古棧道5處,石刻、題刻56處,古橋17處;地下文物有較重要的遺址58處,墓群(墓地)45處。其中著名的有奉節(jié)縣草堂古人類化石點(diǎn),是三峽水庫淹沒點(diǎn)唯一一處化石點(diǎn);云陽縣故陵楚墓、北宋的龍脊石題刻,巫山縣明清時(shí)代的大昌古鎮(zhèn),唐代開始修建的大寧河古棧道等。 將要淹沒的地面文物,例如云陽縣張飛廟、奉節(jié)縣的永安宮、巫山縣大昌鎮(zhèn)的溫家大院、秭歸縣的江瀆廟、新灘民居,忠縣丁房闕——無名闕,古代橋梁等都按照原工藝、原材料、原形制進(jìn)行復(fù)建(多選址在臨近、淹沒區(qū)以外)。國內(nèi)外文明的白鶴梁石刻采取的原址保護(hù)方法,即在四十米的水下建設(shè)一座博物館,建成后游人將可到水下參觀石刻,摩崖石刻則采用整體切割移至他處。同時(shí)在重慶市中心也修建了一座現(xiàn)代化的博物館——三峽博物館,用來安放在搶救行發(fā)掘工作中出土的大量文物。 不可否認(rèn)的是,雖經(jīng)過大量的突擊性的文物保護(hù)也搶救發(fā)掘,一批珍貴的有代表性的文物被保存下來,但是不可能保證保住所有的的遺跡,仍有很大一部分文物至此沒入了淹沒線以下,而且將很難再被發(fā)掘出來。 2、對生態(tài)與環(huán)境的影響 關(guān)于三峽建庫對生態(tài)壞境的影響,主要包括兩個(gè)方面:(1)有利影響主要在長江中游,包括減輕洪災(zāi)對生態(tài)環(huán)境的破壞,減少燃煤對環(huán)境的污染,減輕洞庭湖的淤積等。不利影響主要在庫區(qū),除淹沒耕地、改變景觀和大量移民外,尚對稀有物種、天氣、庫尾洪澇災(zāi)害、滑坡、地震、陸生動(dòng)植物等等有影響。 氣候 三峽水庫蓄水后,由于是典型的河道型水庫雖然對周圍氣候又一定調(diào)節(jié)作用,但影響范圍不大。對溫度、濕度、風(fēng)速、霧日的影響范圍,兩岸水平方向最大不超過2千米,垂直方向不超過400米。 年平均氣溫變化不超過0.2度,冬春季月平均氣溫可增高0.3~1度,夏季月平均氣溫可降低0.9~1.2度;極端最高氣溫可降低4度,最低氣溫可增高3度左右;相對濕度夏季增大3%~6%,春秋兩季增大1%~3%,冬季將減小2%。 建庫后年降水量增加約3毫米,影響涉及庫周圍幾千米至幾十千米,因地形而異;仍需警惕伏旱對農(nóng)業(yè)的影響。 平均風(fēng)速將增加15%~40%,因建庫前庫區(qū)平均風(fēng)速僅2米/秒左右,故建庫后風(fēng)速仍不大。 陸生植物 直接受淹沒影響的陸生植物物種有120科、380屬、560種。其中絕大部分在未受淹沒影響的地區(qū)廣為分布。因此,不至于造成物種的滅絕但其中三種珍惜植物必須妥為保護(hù)。 1荷葉鐵線蕨 國家二級(jí)保護(hù)植物、庫區(qū)特產(chǎn),斷續(xù)分布東起萬州區(qū)、西至石柱縣西沱區(qū)沿江近100千米長,想向兩岸縱深3~5千米的狹長地帶。在亞洲大陸僅存與此。保護(hù)措施為在萬州新鄉(xiāng)三道河村建立一個(gè)2平方千米的物種保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行人工栽培。 2疏花水柏枝 三峽地帶特有植物,種源數(shù)量極少,分布狹窄,分類及地理分布有科學(xué)研究價(jià)值。樹形美觀,有潛在觀賞價(jià)值;幼嫩枝葉可供入藥。分布在秭歸、巴東、巫山縣的長江兩岸,海拔高程在200米上下幅度內(nèi)。保護(hù)點(diǎn)選在秭歸縣一集中樹木產(chǎn)地。 3川明參 我國特有植物,僅此一種,多年生草本,為名貴藥材。野生原產(chǎn)地是夷陵區(qū)蓮沱。分布在海拔高程140米上下的頁巖風(fēng)華石縫中野生種已極稀少。該地位于三峽水庫下游,雖不受淹沒影響,但在修建對外公路或其他設(shè)施時(shí)又可能遭受毀滅,所以保護(hù)點(diǎn)就設(shè)在夷陵區(qū)蓮沱。 白鰭豚 白鰭豚屬鯨類淡水豚類,國家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物,為我國特有珍惜水生哺乳動(dòng)物,已被列入世界瀕危物種名單目錄,分布在長江中下游干流的湖北枝城至長江口約1600千米的江段內(nèi),由于歷年來人類活動(dòng)的增加或不當(dāng),使白鰭豚以外死亡增加(包括漁具致死、江中爆破作業(yè)致死、輪船螺旋槳擊斃、誤進(jìn)水閘等)。三峽水庫蓄水后,枯水期長江中下游流量增加,水深加大,對白鰭豚越冬極為有利。擱淺死亡可望避免,但由于長江中上游航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展,中游江段白鰭豚被輪船螺旋槳擊斃事件將會(huì)增加。為此長江新螺江段白鰭豚自然保護(hù)區(qū)將會(huì)建立,上起螺山下至新灘口江段 全場135千米,該區(qū)域江面開闊,河道曲折,水深約25米是目前白鰭豚分布最密集的水域。 中華鱘 中華鱘屬鱘形目鱘科,國家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物,是一種大型洄游魚類。幼魚待性腺發(fā)育到三期戀愛后,會(huì)進(jìn)入長江口洄游至金沙江下游交尾繁殖。葛洲壩工程于1981年1月大江截流后,阻斷了中華鱘至長江口至金沙江的洄游路線。為此國家在宜昌建立了中華鱘人工繁殖研究所,定期將幼鱘放流如長江中。至1984年至2001年底共放流入長江達(dá)400萬尾。三峽工程位于葛洲壩上游,不存在阻隔中華鱘洄游路線問題,但三峽工程每年10月份開始蓄水,將使下泄流量比天然流量有所減少,這就又可能干擾中華鱘在葛洲壩下游的棲息和產(chǎn)卵活動(dòng)。 3、移民問題 4、地質(zhì)災(zāi)害問題 5、國防安全問題 六、三峽工程的“世界之最” [編輯本段] 三峽工程被列為全球超級(jí)工程之一,有世界“十大之最”: (1)防洪效益最為顯著的水利工程; (2)世界最大的電站; (3)建筑規(guī)模最大的水利工程; (4)工程量最大的水利工程; (5)施工難度最大的水利工程; (6)施工期流量最大的水利工程; (7)泄洪能力最大的泄洪閘; (8)級(jí)數(shù)最多、總水頭最高的內(nèi)河船閘; (9)規(guī)模最大、難度最高的升船機(jī); (10)世界移民最多、工作最艱巨的移民建設(shè)工程。 三峽工程之最 三峽工程之最 三峽工程是當(dāng)今世界最大的水利樞紐工程。它的許多指標(biāo)都突破了我國和世界水利工程的紀(jì)錄。 ●三峽工程從首倡到正式開工有75年,是世界上歷時(shí)最長的水利工程。 ●三峽工程從四十年代初勘測和五十年代至八十年代全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究,歷時(shí)半個(gè)世紀(jì),積累了浩瀚的基本資料和研究成果,是世界上前期準(zhǔn)備工作最為充分的水利工程。 ●三峽工程的興建問題在國內(nèi)外都受到最廣泛的關(guān)注,是迄今唯一的經(jīng)過我國最高權(quán)力機(jī)關(guān)全國人民代表大會(huì)審議和投票表決的水利工程。 ●三峽水庫總庫容393億立方米,防洪庫容221.5億立方米,水庫調(diào)洪可消減洪峰流量達(dá)每秒2.7─3.3萬立方米,是世界上防洪效益最為顯著的水利工程。 ●三峽水電站總裝機(jī)1820萬千瓦,年發(fā)電量846.8億千瓦.時(shí),是世界上最大的電站。 ●三峽水庫回水可改善川江650公里的航道,使宜渝船隊(duì)噸位由現(xiàn)在的3000噸級(jí)堤高到萬噸級(jí),年單向通過能力由1000萬噸增加到5000萬噸;宜昌以下長江枯水航深通過水庫調(diào)節(jié)也有所增加,是世界上航運(yùn)效益最為顯著的水利工程。 ●三峽工程包括兩岸非溢流壩在內(nèi),總長2335米。泄流壩段483米,水電站機(jī)組70萬千瓦26臺(tái),雙線5級(jí)船閘+升船機(jī),無論單項(xiàng)、總體都是世界上建筑規(guī)模最大的水利工程。 ●三峽工程主體建筑物土石方挖填總量約1.25億立方米,混凝土澆筑量2643萬立方米,鋼材59.3萬噸(金結(jié)安裝占28.08萬噸),是世界上工程量最大的水利工程。 ●三峽工程深水圍堰最大水深60米、土石方月填筑量170萬立方米,混凝土月灌筑量55.4萬立方米,年澆筑量達(dá)543萬立方米,年工程量和月工程量都突破世界紀(jì)錄,是水利施工強(qiáng)度最大的工程。 ●三峽工程截流流量9010立方米/秒,施工導(dǎo)流最大洪峰流量79000立方米/秒,是世界水利工程施工期流量最大的工程。 ●三峽工程泄洪閘最大泄洪能力10萬立方米/秒,是世界上泄洪能力最大的泄洪閘。 ●三峽工程的雙線五級(jí)、總水頭113米的船閘,是世界上級(jí)數(shù)最多、總水頭最高的內(nèi)河船閘。 ●三峽升船機(jī)的有效尺寸為120183.5米,總重11800噸,最大升程113米,過船噸位3000噸,是世界上規(guī)模最大、難度最高的升船機(jī)。 ●截止2009年底,三峽工程水庫移民最終可達(dá)113萬人,是世界上水庫移民最多、工作也最為艱巨的移民建設(shè)工程。 七、三峽工程的綜合評價(jià) [編輯本段] 放眼世界,從大海深處到茫茫太空,人類征服自然、改造自然的壯舉中有許多規(guī)模宏大技術(shù)高超的工程杰作。三峽工程在工程規(guī)模、科學(xué)技術(shù)和綜合利用效益等許多方面都堪為世界級(jí)工程的前列。她不僅將為我國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,還將為世界水利水電技術(shù)和有關(guān)科技的發(fā)展作出有益的貢獻(xiàn)。 建設(shè)長江三峽水利樞紐工程是我國實(shí)施跨世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)宏大工程,其發(fā)電、防洪和航運(yùn)等巨大綜合效益,對建設(shè)長江經(jīng)濟(jì)帶,加快我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐,提高我國的綜合國力有著十分重大的戰(zhàn)略意義。 八、三峽工程的旅游環(huán)境 [編輯本段] 三峽大壩(長江三峽水利樞紐工程的簡稱)旅游觀光區(qū)(壇子嶺、185平臺(tái)、截流紀(jì)念園、壩頂?shù)龋┦呛笔H有的兩個(gè)5A級(jí)國家旅游區(qū)之一,也是全國唯一的5A級(jí)工業(yè)旅游區(qū)。 隨著三峽庫區(qū)蓄水,湖北和重慶兩地原來藏在深山的大批新景觀展現(xiàn)在世人面前,成為長江三峽旅游的新景觀。隨著三峽寬谷成平湖,在長達(dá)650公里的水庫里,可形成峽谷及漂流河段37處,溶洞15個(gè),湖泊11個(gè),島嶼14個(gè)。未來的三峽風(fēng)光更加迷人。 九、三峽工程對宜昌的影響 [編輯本段] 三峽捧出宜昌市,世界崛起水電城。神奇秀美的長江長江三峽鐘情宜昌美麗的家園,雄偉壯麗的長江三峽工程賜予宜昌跨世紀(jì)的發(fā)展機(jī)遇。宜昌正朝著建成全國一流的旅游名城的目標(biāo)奮進(jìn)。 因?yàn)槿龒{大壩的建設(shè),宜昌市成為了名副其實(shí)的水電旅游名城、世界水電之都。 據(jù)悉,2007年,宜昌游客接待量首次突破1000萬人次。其中,僅三峽大壩的接待量就達(dá)到了125萬人次。 可以說,三峽大壩的建設(shè)對宜昌的城市發(fā)展與知名度的提升功不可沒。 三峽大壩壩頂俯瞰圖 三峽三期大壩全景圖 三峽大壩全景圖 壩址選擇 三峽大壩壩址曾進(jìn)行過長時(shí)期的比較和研究,1979年經(jīng)選壩會(huì)議綜合研究比較,選定三斗坪壩址,可行性研究報(bào)告肯定了這一壩址,初步設(shè)計(jì)經(jīng)復(fù)核仍選用此壩址。 三斗坪壩址位于湖北宜昌三斗坪鎮(zhèn),下游距已建成的葛洲壩水利樞紐約40公里。長江水運(yùn)可直達(dá)壩區(qū)。工程開工后,修建了宜昌至工地長約26公里的準(zhǔn)一級(jí)專用公路及壩下游4公里處的跨江大橋——西陵長江大橋。還修建了一批壩區(qū)碼頭壩區(qū)已具備良好的交通條件。壩址控制流域面積100萬平方公里,年平均徑流量4500億立方米,年平均輸沙量約5.3億噸。 壩址區(qū)河谷寬闊,兩岸岸坡較平緩,江中有中堡島順江分布,具備良好的分期施工導(dǎo)流條件。壩軸線高程185米處的寬度約2250米,左、右岸臨江最高山脊高程分另別為263米和243米。 樞紐建筑物基礎(chǔ)巖石為堅(jiān)硬完整的前震旦紀(jì)閃云斜長花崗巖體。巖石抗壓強(qiáng)度約100兆帕;巖體內(nèi)斷層、裂隙不發(fā)育,且大多膠結(jié)良好、透水性微弱。壩區(qū)地殼穩(wěn)定,經(jīng)國家有關(guān)部門多次鑒定,地震基本烈度為Ⅵ度。這些因素構(gòu)成了修建混凝土高壩的優(yōu)良地質(zhì)條件。 三峽工程大壩的壩址選在三斗坪,是經(jīng)過大量地質(zhì)勘探,在兩個(gè)壩區(qū)、15個(gè)壩段、數(shù)十個(gè)壩軸線中,歷時(shí)24年,由專家充分論證后才選定的。(見圖:三峽樞紐工程壩區(qū)壩段位置示意圖) 從三峽出口南津關(guān)起,向上游延伸至石牌止,長13千米,從中選擇了5個(gè)壩段,統(tǒng)稱為南津關(guān)石灰?guī)r壩區(qū);從蓮沱起,沿江而上至美人沱止,長25千米,從中選擇了10個(gè)壩段,統(tǒng)稱為美人沱花崗巖壩區(qū)。對15個(gè)壩段進(jìn)行勘察研究,經(jīng)初步篩選,選擇南津關(guān)壩區(qū)的南津關(guān)壩段和美人沱壩區(qū)的三斗坪壩段作為壩區(qū)比較的代表性壩段進(jìn)行深入地質(zhì)勘察。歷時(shí)三年,完成了區(qū)域地質(zhì)背景研究,大、小比例尺的地質(zhì)測繪,約53000米鉆探,大量的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和巖石力學(xué)試驗(yàn)研究工作。 通過深入的地質(zhì)勘察顯示,石灰?guī)r壩區(qū)地質(zhì)有嚴(yán)重的缺陷:河谷狹窄,覆蓋層較厚;巖層傾向下游,緩傾角斷層較發(fā)育,且構(gòu)造巖軟弱;巖溶發(fā)育,工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件復(fù)雜。而花崗巖壩區(qū)河谷開闊,覆蓋層一般不超過10米;基巖完整堅(jiān)硬;斷裂構(gòu)造雖較發(fā)育,但構(gòu)造巖經(jīng)重結(jié)晶作用膠結(jié)良好。不論地形、地質(zhì)、樞紐建筑物布置和施工條件,花崗巖壩區(qū)明顯優(yōu)于石灰?guī)r壩區(qū)。因此于1959年選定了美人沱花崗巖壩區(qū)。 花崗巖壩區(qū)的10個(gè)壩段,構(gòu)造背景、巖性條件基本相似,地質(zhì)條件的差異主要反映在河谷地貌和巖石表面風(fēng)化深度兩個(gè)方面。10個(gè)壩段大體分為兩種類型,經(jīng)比較,一類選擇了中等寬河谷的太平溪壩段為代表,另一類選擇了寬河谷的三斗坪壩段為代表;前者適合于布置地下廠房,工程防護(hù)條件較好;后者適合于布置壩后式廠房,施工場地開闊;兩壩段均具備興建混凝土高壩的地質(zhì)條件。至壩址選定時(shí),兩壩段僅鉆探工作量一項(xiàng),分別達(dá)3萬米和5.3萬米。三斗坪壩段又有6條壩軸線進(jìn)行比較,上a、上b,中a、中b,下a、下b。綜合比較后,長江流域規(guī)劃辦公室推薦上a壩軸線。 經(jīng)多次全國性的專家會(huì)議討論,最后在1979年的選壩會(huì)議上,選定三斗坪上a壩軸線作為三峽工程攔江大壩的壩址。 隧洞及地下洞室開挖的新奧法創(chuàng)始人,國際著名的巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)權(quán)威——奧地利的繆勒教授,在1986年5月查勘了三斗坪壩址后,贊嘆地說:“這真是一個(gè)好壩址,三峽壩址是上帝賜給中國人的一個(gè)好壩址?!狈彩堑饺菲簤沃凡榭边^的國內(nèi)外工程地質(zhì)專家也都稱贊說:“三峽壩址是一個(gè)難得的好壩址?!痹蛉缦拢邯? 第一,風(fēng)光如畫的三峽江段,上起奉節(jié)白帝城、下至宜昌南津關(guān),全長192千米。從工程地質(zhì)學(xué)角度看,只有廟河至蓮沱,長31千米,為火成巖——閃云斜長花崗巖(以下簡稱花崗巖),三斗坪壩址就位于這一江段,是適于建設(shè)混凝土高壩的壩址。往上游看,上游的白帝城至廟河,長141千米,為變質(zhì)巖、砂巖、石灰?guī)r;下游的蓮沱至南津關(guān),長20千米,為巖溶發(fā)育的石灰?guī)r,均很難選出好的壩址。如果再放大到南津關(guān)到重慶,長658千米,也只有這31千米是地殼深處噴發(fā)出來的花崗巖(白帝城至重慶大面積分布著砂巖和泥巖)。 第二,壩址的花崗巖,巖性均一,巖體完整,力學(xué)強(qiáng)度高,飽和抗壓強(qiáng)度達(dá)100兆帕,相當(dāng)于一萬米的水柱壓力;壩址區(qū)有兩組斷層(地質(zhì)學(xué)上也叫斷裂構(gòu)造),規(guī)模均不大,傾角多在60以上,且膠結(jié)良好。這也是很難得的,因?yàn)閲鴥?nèi)外高壩壩址中,大多都有1條或數(shù)條規(guī)模較大的斷層,而且斷層之間大多夾有破碎帶甚至像硬粘泥一樣的泥化夾層。 第三,巖體透水性微弱,單位吸水量一般小于0.01升/分米米,即在1分鐘內(nèi)、1米水頭下、1米孔段長度范圍內(nèi)的透水量一般小于0.01升。這在國內(nèi)外的高壩壩址中也是很少見的。大多是雖然總體上透水性微弱,但局部地段透水性較強(qiáng),需要進(jìn)行特別的防滲處理。 第四,壩址位于前震旦紀(jì)多期巖漿活動(dòng)形成的結(jié)晶基底的黃陵背斜核部。從區(qū)域地質(zhì)背景及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征分析,黃陵結(jié)晶基底區(qū)無活動(dòng)性斷裂及孕育中強(qiáng)震的發(fā)震構(gòu)造,是一個(gè)穩(wěn)定性較高的剛性地塊。以壩址為中心,半徑320千米范圍內(nèi)近2000年歷史記載證明,區(qū)內(nèi)地震水平不高,強(qiáng)度小,頻度低,屬典型弱震環(huán)境。國家地震部門多次鑒定,1987年再次復(fù)核,并經(jīng)國家地震局地震烈度評定委員會(huì)核準(zhǔn),均將壩址區(qū)地震基本烈度定為Ⅵ度,十分難得。 但是,三斗坪壩址也不是就沒有缺點(diǎn)。由于壩址處屬潮濕多雨的亞熱帶氣候,漫長的暴露歷史以及相對穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境,使花崗巖形成了較厚的表層風(fēng)化層,即常說的風(fēng)化殼。例如一級(jí)階地的風(fēng)化殼厚度達(dá)20米左右,兩岸山脊的風(fēng)化殼厚度達(dá)30米,增加了剝離至新鮮花崗巖的工作量。 總之,三峽大壩三斗坪壩址以上的優(yōu)越條件,幾乎集中了國內(nèi)外高壩壩址所有的優(yōu)點(diǎn),這在國內(nèi)外是很少見的,是一個(gè)難得的好壩址。 樞紐布置 三峽工程樞紐主要建筑物由大壩、水電站、通航建筑物等三大部分組成。主要建筑物的型式及總體布置,經(jīng)對各種可等性方案的多年比較和研究,并通過水力學(xué)、結(jié)構(gòu)材料和泥沙等模型試驗(yàn)研究驗(yàn)證,均已確定。 第一大部分為擋水泄洪建筑物。由混凝土重力壩的非溢流壩段和溢流壩段組成,壩軸線全長2310米。非溢流壩段用來擋水;溢流壩段頂部裝有弧形閘門,非汛期閘門關(guān)閉,用來擋水,汛期閘門打開,用來泄洪。大壩壩頂高程(采用的是以吳淞口海平面為零點(diǎn)的高程,以下同)185米、最大壩高181米(新鮮花崗巖巖面高程4米)。 第二大部分為水力發(fā)電建筑物。由左右兩側(cè)各一座壩后式水電站廠房組成,兩座廠房均緊靠混凝土重力壩的下游坡腳。左側(cè)廠房內(nèi)安裝單機(jī)容量為70萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組14臺(tái),右側(cè)廠房內(nèi)安裝同樣容量的水輪發(fā)電機(jī)組12臺(tái);共安裝26臺(tái),裝機(jī)總?cè)萘繛?820萬千瓦。 第三大部分為通航建筑物。由雙線五級(jí)連續(xù)梯級(jí)船閘、鋼絲繩平衡重式垂直升船機(jī)和施工期通航用的臨時(shí)船閘組成,均位于左岸。雙線五級(jí)連續(xù)梯級(jí)船閘每年下水貨運(yùn)通過能力為5000萬噸,垂直升船機(jī)每次可通過一艘3000噸級(jí)客輪,臨時(shí)船閘每年下水貨運(yùn)通過能力為1000萬噸。 選定的樞紐總體布置方案為: 泄洪壩段位于河床中部,即原主河槽部位,兩側(cè)為電站壩段和非溢流壩段。水電站廠房位于兩側(cè)電站壩段后,另在右岸留有后期擴(kuò)機(jī)的地下廠房位置。永久通航建筑物均布置于左岸。 三大部分建筑物布置從右至左依次 見三峽工程樞紐平面布置示意圖。 右岸非溢流壩段(面對下游,左手側(cè)為左岸,右手側(cè)為右岸),右水電站廠房壩段及安裝12臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組的壩后式廠房,縱向圍堰壩段,壩頂溢流泄洪壩段,左導(dǎo)墻壩段,左岸非溢流壩段(1),臨時(shí)船閘壩段,垂直升船機(jī)壩段,左岸非溢流壩段(2),以上壩段的壩軸線總長2335米,走向北東43度。距左岸壩端約355米處布置有雙線五級(jí)連續(xù)梯級(jí)船閘,其軸線與壩軸線交角約76度。 樞紐設(shè)計(jì) 三峽工程設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)概況 三峽工程設(shè)計(jì)包括可行性研究、初步設(shè)計(jì)、單項(xiàng)工程技術(shù)設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工詳圖設(shè)計(jì)等五個(gè)階段。三峽工程的設(shè)計(jì)最早可以追溯到1919年,孫中山先生在《實(shí)業(yè)計(jì)劃》中提出了改善川江航運(yùn)條件,開發(fā)三峽水能資源的設(shè)想。最早提出可稱為開發(fā)計(jì)劃的,是美國墾務(wù)局設(shè)計(jì)總工程師薩凡奇。他1944年考察了三峽,編寫了一份《揚(yáng)子江三峽計(jì)劃初步報(bào)告》。 三峽工程的前期設(shè)計(jì)研究工作始于20世紀(jì)50年代中期。中央在50年代初即考慮盡早修建三峽工程,用以解決長江防洪問題。但考慮到三峽工程規(guī)模巨大、技術(shù)復(fù)雜,中央采取了積極而又慎重的態(tài)度。1970年,中央決定先修建葛洲壩工程,為三峽工程做“實(shí)戰(zhàn)準(zhǔn)備”。1984年,國務(wù)院原則批準(zhǔn)了三峽工程150方案的可行性研究報(bào)告,并決定立即開始進(jìn)行施工前期準(zhǔn)備工作。后來由于有關(guān)部門和專家提出了一些不同的意見和建議,1986年黨中央、國務(wù)院決定組織重新論證。經(jīng)過近3年的補(bǔ)充論證工作,通過了14個(gè)專題論證報(bào)告。 三峽工程的設(shè)計(jì)工作由水利部長江水利委員會(huì)全面承擔(dān)。1989 年,長江流域規(guī)劃辦公室根據(jù)重新論證成果完成可行性研究報(bào)告后,即著手開展初步設(shè)計(jì)階段的工作。1992年4月3日,全國人大七屆五次會(huì)議通過《關(guān)于興建長江三峽工程決議》后,初步設(shè)計(jì)工作全面展開。初步設(shè)計(jì)報(bào)告分為樞紐工程、水庫淹沒處理和移民安置、輸變電工程三大部分。初步設(shè)計(jì)(樞紐工程)于1992年12月編制完成上報(bào),1993年7月由國務(wù)院三峽工程建設(shè)委員會(huì)審查批準(zhǔn)。隨后即進(jìn)行單項(xiàng)工程技術(shù)設(shè)計(jì)和部分工程的招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工詳圖設(shè)計(jì)。在三峽水利樞紐設(shè)計(jì)中,大壩、水電站廠房、永久船閘、垂直升船機(jī)、二期上游圍堰等屬于重要單項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)。 1992年全國人大審議通過的三峽工程設(shè)計(jì)方案是:水庫正常蓄水位175米,初期蓄水156米,大壩壩頂高程185米,“一級(jí)開發(fā),一次建成,分期蓄水,連續(xù)移民”。按初步設(shè)計(jì)方案,三峽工程土石方開挖約1億立方米,土石方填筑約3000萬立方米,混凝土澆筑約2800萬立方米,金屬結(jié)構(gòu)安裝約26萬噸。結(jié)合施工期通航的要求,三峽工程采取分三期導(dǎo)流的方式施工。一期圍中堡島以右的支汊,主河槽繼續(xù)過流、通航。在一期土石圍堰保護(hù)下,開挖導(dǎo)流明渠,修建混凝土縱向圍堰及三期碾壓混凝土的基礎(chǔ)部分,同時(shí)在左岸修建臨時(shí)船閘,并進(jìn)行升船機(jī)、永久船閘及左岸1-6號(hào)機(jī)組廠、壩的施工。一期工程包括準(zhǔn)備工程在內(nèi)共安排工期5年。二期圍左部河床、截?cái)啻蠼骱哟?,填筑二期上下游橫向土石圍堰,在二期圍堰保護(hù)下修建河床泄流壩段、左岸廠房壩段及電站廠房,繼續(xù)修建永久船閘和升船機(jī),江水改由右岸導(dǎo)流明渠宣泄,船舶由明渠和左岸臨時(shí)船閘通過。二期工程具備擋水和發(fā)電、通航條件后,進(jìn)行明渠截流,利用明渠的碾壓混凝土圍堰及左岸大壩擋水,蓄水至135米時(shí),永久船閘及左岸部分機(jī)組開始投入運(yùn)行。二期工程共安排工期6年。三期封堵明渠時(shí),先填筑三期上下游土石圍堰,在其保護(hù)下,澆筑三期上游碾壓混凝土圍堰至140米高程,水庫水位由已建成的河床泄流壩段的導(dǎo)流底孔及永久深孔調(diào)節(jié)。在三期圍堰保護(hù)下修建右岸廠房壩段、電站廠房及非泄流壩段,直至全部工程竣工。三期工程安排工期6年。 2 重要單項(xiàng)設(shè)計(jì) 2.1 大江截流和二期圍堰工程 三峽工程大江截流是在已建的葛洲壩水庫內(nèi)進(jìn)行的。截流水深達(dá)60米,居世界首位;截流最大流量11600立方米/秒,超過國內(nèi)外水利工程實(shí)際最大截流流量;截流工程量大,施工強(qiáng)度高;截流段河床地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,截流期間不允許斷航。為此,中國三峽總公司決定在導(dǎo)流明渠提前導(dǎo)流通航的前提下,采用平拋填底、縮小龍口寬度等措施。1997年11月8日,大江截流成功。 二期上下游橫向圍堰是三峽工程二期施工的屏障。上游圍堰設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇(洪峰流量83700立方米/秒),并按200年一遇洪水88400立方米/秒不漫頂作校核。下游圍堰設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇(洪峰流量79000立方米/秒)。二期圍堰工程量特大,施工期僅約半年,工期緊迫,施工強(qiáng)度特高,且約80%的堰體填筑量需采用水下拋投施工,無法采取機(jī)械碾壓。經(jīng)比較,二期圍堰型式采用砂石堰殼、混凝土防滲墻心墻上接土工織物防滲的方案。 大江截流合龍后,業(yè)主、施工單位配備大批大型施工設(shè)備對圍堰進(jìn)行高強(qiáng)度的填筑和防滲墻施工。為了防止在水下拋投的松散的風(fēng)化砂中造孔坍塌,設(shè)計(jì)上采取了振沖加密、灌漿堵漏、小藥量爆破、埋管灌漿等工藝。隨著三峽工程進(jìn)展,上游圍堰已于2002年5月1日破堰進(jìn)水,下游圍堰2002年7月破堰進(jìn)水。 2.2 導(dǎo)流明渠截流和三期圍堰工程 導(dǎo)流明渠截流是三峽二期轉(zhuǎn)向三期工程建設(shè)的標(biāo)志。此次截流采用雙戧雙向立堵方式,合龍時(shí)段選在2002年11月下半月,設(shè)計(jì)流量為10300立方米/秒,截流落差達(dá)4.11米。截流施工自2002年11月1日開始非龍口段進(jìn)占,導(dǎo)流明渠斷航;11月下半月截流合龍。上下游截流龍口寬分別為150米和140米,龍口部位均設(shè)置加糙攔石坎。 三期上游土石圍堰為Ⅳ級(jí)臨時(shí)建筑物,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為17600立方米/秒。圍堰軸線全長約427米,主要由風(fēng)化砂、反濾料石渣、石渣混合料和塊石填筑而成。 三期下游土石圍堰為Ⅲ級(jí)臨時(shí)建筑物設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為79000立方米/秒。圍堰軸線全長約415米,主要由風(fēng)化砂、反濾料石渣、石渣混合料和塊石填筑而成。 三期RCC(碾壓混凝土)圍堰為Ⅰ級(jí)臨時(shí)建筑物,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為72300立方米/秒。三期RCC為重力式壩型,圍堰頂高程140米,頂寬8米,最大底寬107米,最大堰高115米。圍堰基礎(chǔ)采用帷幕灌漿防滲,幕后鉆設(shè)基礎(chǔ)排水孔。 右岸導(dǎo)流明渠截流與三期土石圍堰工程計(jì)劃2002年8月開工,2003年1月完工。右岸三期RCC圍堰工程計(jì)劃于2002年8月開工,2003年6月完工。 樞紐設(shè)計(jì)(續(xù)) 2.3 大壩和電站廠房 大壩和水電站廠房為一級(jí)建筑物,按1000年一遇洪水設(shè)計(jì)。三峽工程的大壩有三類,即泄流壩段、電站廠房壩段和非泄流壩段。大壩整體斷面按照重力壩設(shè)計(jì)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),采用挑流消能形式。三峽大壩的基礎(chǔ)巖體堅(jiān)硬完整,大壩設(shè)計(jì)地震烈度為VI度。 三峽電站廠房的規(guī)模很大,結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。三峽電站采用70萬千瓦的機(jī)組,總裝機(jī)26臺(tái),廠房總長度1228米,全部采用壩后式廠房。每臺(tái)機(jī)組用一條直徑12.4米的引水鋼管,管內(nèi)流速為8米/秒。采用導(dǎo)排為主的方案,處理泥沙淤積和漂浮物,左右岸電站共設(shè)置7個(gè)排沙孔和3個(gè)排漂孔。廠房對外交通采用公路,重、大部件由水路運(yùn)至壩區(qū)下游,用大型拖車運(yùn)至廠內(nèi)。電站的出線共13個(gè)回路,左岸電站7回,右岸電站6回,跨越下游尾水渠分別向左右兩岸送出。 2.4 雙線五級(jí)船閘高陡邊坡穩(wěn)定和變形 雙線五級(jí)船閘布置在大壩左側(cè)的山體內(nèi)。船閘線路總長6442米,因船閘上下游最大水頭為113米,故設(shè)5級(jí)閘室分擔(dān)水頭。雙線船閘主體段全部位于新鮮基巖內(nèi),其兩側(cè)高陡邊坡最大開挖深度達(dá)170米;兩線船閘間保留寬60米的巖石中隔墩,閘室底部為高約60米的直立墻。船閘閘室采用薄混凝土襯砌結(jié)構(gòu),需依靠巖體自身維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。深挖高陡巖石邊坡的穩(wěn)定和變形量(特別是開挖完成后的殘余變形量),是工程設(shè)計(jì)和施工中需要特別重視的問題。根據(jù)多年研究的成果,設(shè)計(jì)采取設(shè)置防滲和排水系統(tǒng)、控制爆破、噴錨支護(hù)及預(yù)應(yīng)力錨索、高強(qiáng)錨桿加固等一系列措施。船閘地表設(shè)有防滲和排水系統(tǒng),以防止和減少地面水滲入。為控制和降低滲水壓力,船閘主體段兩側(cè)山體內(nèi),各布置有7層共14條貫通全長的排水洞;各層排水洞間設(shè)有排水孔帷幕。永久船閘開挖總量近4000萬立方米,其中大部分為需進(jìn)行爆破的堅(jiān)硬巖石。設(shè)計(jì)中,對開挖爆破震動(dòng)影響給予了特別的重視。在實(shí)地爆破試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對爆破程序、爆破參數(shù)作了嚴(yán)格的控制,規(guī)定采用預(yù)留保護(hù)層和預(yù)裂爆破、光面爆破等防震工藝,并嚴(yán)格控制梯段爆破的單段起爆藥量。為了保證高陡邊坡的穩(wěn)定和限制其變形,除施工期及時(shí)進(jìn)行錨桿和噴混凝土支護(hù)外,邊坡設(shè)有約3600余束300噸級(jí)的預(yù)應(yīng)力錨索和約10萬根高強(qiáng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)錨桿。 為監(jiān)測船閘施工期和運(yùn)行期的安全,永久船閘設(shè)置了內(nèi)容廣泛的安全監(jiān)測系統(tǒng)。包括地面變形精密三角測量系統(tǒng)、地下水觀測系統(tǒng)、巖體深部變形觀測儀埋系統(tǒng)、錨桿錨索應(yīng)力應(yīng)變觀測系統(tǒng)、爆破震動(dòng)影響和巖體松弛監(jiān)測等。 2.5 高強(qiáng)度混凝土澆筑 三峽工程主體和導(dǎo)流建筑物混凝土總量達(dá)2800萬立方米, 1999-2001年是混凝土施工的高峰年,年澆筑強(qiáng)度均在400萬立方米以上。2000年,計(jì)劃澆筑混凝土540萬立方米,相應(yīng)月高峰澆筑強(qiáng)度達(dá)50萬至55萬立方米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國內(nèi)外已建工程的最高水平。 為了保證三峽大壩的高強(qiáng)度施工,業(yè)主、設(shè)計(jì)多年來對各種可能的施工方案和主要施工機(jī)械進(jìn)行過長期的比較和研究。最后選用的是塔帶機(jī)與胎帶機(jī)、高架門機(jī)、纜機(jī)相結(jié)合的綜合機(jī)械化施工方案。塔帶機(jī)是一種新型的混凝土澆筑機(jī)械,可實(shí)施從拌合樓至澆筑倉面的工廠化、連續(xù)式混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸、提升,直至入倉澆筑。這一方案具備高強(qiáng)度澆筑混凝土的顯著優(yōu)點(diǎn)。 2.6 水輪發(fā)電機(jī)組 三峽水電站將安裝26臺(tái)單機(jī)容量70萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組,供電范圍跨華中、華東和西南三大電網(wǎng),還將與華北、華南聯(lián)網(wǎng)。單機(jī)容量70萬千瓦的三峽水電站水輪發(fā)電機(jī)組,屬于世界最大的水電機(jī)組。它不僅單機(jī)容量特大,因防洪和排沙的需要,在汛期需降低水位運(yùn)行,故其運(yùn)行水頭變幅很大,達(dá)52米,最大水頭(113米)與最小水頭(71-61米)的比值達(dá)l.59至1.85。在此巨大水位變幅的條件下,既要確保機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性,又要具有較優(yōu)的效率,加之氣蝕特性,給機(jī)組設(shè)計(jì)、制造和安裝帶來的特大難度超過世界上已有的任何大型機(jī)組。 2.7 升船機(jī) 升船機(jī)是用于客輪快速過壩的重要通航建筑物,承船箱有效尺寸同葛洲壩3號(hào)船閘(長 120米,寬18米,船箱水深3.5米),一次可以通過一條3000噸級(jí)的客貨輪或一條895千瓦推輪頂推的1500噸級(jí)駁船。升船機(jī)為單線一級(jí)垂直提升式,采用帶平衡重的鋼絲繩卷揚(yáng)提升方式。升船機(jī)與臨時(shí)船閘毗鄰布置在左岸,升船機(jī)位于臨時(shí)船閘左側(cè),由上游引航道、上閘首、升船機(jī)主體、下閘首及下游引航道等主要部分組成。 目前世界上已知和在建的大型垂直升船機(jī)的提升高度均在100米以內(nèi),承船箱帶水重量也在9000噸以下,上下游通航水位變幅很小。而三峽升船機(jī)提升高度113米,船箱帶水重量達(dá)11800噸,上游永久通航期最大變幅30米,下游通航水位變幅也達(dá)12米,且變率快。可見,三峽升船機(jī)的規(guī)模和技術(shù)復(fù)雜程度均屬世界水平。 主要水工建筑物 大壩 攔河大壩為混凝土重力壩,壩軸線全長2335米,壩頂高程185 米,最大壩高181米。 泄洪壩段位于河床中部,前緣總長483米,設(shè)有23個(gè)泄洪深孔,底高程90米,深孔尺寸為79米,其主要作用是泄洪;22個(gè)泄洪表孔(孔口凈寬8米,溢流堰頂高程158米),底高程158米,尺寸為817米,其主要作用是泄洪;22個(gè)底孔(用于三期施工導(dǎo)流)底高程57米,尺寸為68.5米,其作用為臨時(shí)泄洪和導(dǎo)流明渠截流之后過水。下游采用鼻坎挑流方式進(jìn)行消能,減少水流的沖擊力。 電站壩段位于泄洪壩段兩側(cè),設(shè)有電站進(jìn)水口。進(jìn)水口底板高程為108.8米。壓力輸水管道為背管式,內(nèi)直徑12.40米,采用鋼襯鋼筋混凝土聯(lián)合受力的結(jié)構(gòu)型式 樞紐最大泄洪能力可達(dá)102500立方米/秒,可宣泄可能出現(xiàn)的最大洪水。 水電站 水電站采用壩后式布置方案,共設(shè)有左、右兩組廠房。共安裝26臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組,其中左岸廠房14臺(tái),右岸廠房12臺(tái)。水輪機(jī)為混流式(法蘭西斯式),機(jī)組單機(jī)額定容量70萬千瓦。 右岸山體內(nèi)留有為后期擴(kuò)機(jī)(6臺(tái),總?cè)萘?420萬千瓦)的地下電站位置。其進(jìn)水口將與工程同步建成。 通航建筑物 通航建筑物包括永久船閘和升船機(jī),均位于左岸山體內(nèi)。 永久船閘為雙線五級(jí)連續(xù)梯級(jí)船閘。單級(jí)閘室有效尺寸為280345米(長寬坎上最小水深),可通過萬噸級(jí)船隊(duì)。 升船機(jī)為單線一級(jí)垂直提升式,承船廂有效尺寸120183.5米,一次可通過一條3000噸的客貨輪。承船廂運(yùn)行時(shí)總重量為11800噸,采用全平衡鋼絲繩卷揚(yáng)方式提升。 在靠左岸岸坡設(shè)有一條單線一級(jí)臨時(shí)船閘,滿足施工期通航的需要。其閘室有效尺寸為240244米。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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