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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，設計正常蓄水位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14臺，右岸12臺，共26臺水輪發(fā)電機組。水輪機為混流式，單機容量均為70萬千瓦，總裝機容量為1820萬千瓦，年平均發(fā)電量847億千瓦時。后又在右岸大壩“白石尖”山體內(nèi)建設地下電站，設6臺70萬千瓦的水輪發(fā)電機。2009年三峽工程完工后，屆時的年發(fā)電量可達1000億千瓦時。 通航建筑物包括永久船閘和垂直升船機，均布置在左岸。永久船閘為雙線五級連續(xù)船閘，位于左岸臨江最高峰壇子嶺的左側(cè)，單級閘室有效尺寸為280米34米—5米(長寬—坎上水深)，可通過萬噸級船隊，年單向通過能力5000萬噸。升船機為單線一級垂直提升式，承船箱有效尺寸為l20米、18米、3.5米，一次可通過一艘3000噸級客貨輪或1500噸級船隊。工程施工期間，另設單線一級臨時船閘，閘室有效尺寸240米24米4米。 本工程預計總投資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），主要工程除準備工程外，主要進行一期圍堰填筑，導流明渠開挖。修筑混凝土縱向圍堰，以及修建左岸臨時船閘（120米高），并開始修建左岸永久船閘、升爬機及左岸部分石壩段的施工。 二期工程6年（1998-2003年），工程主要任務是修筑二期圍堰，左岸大壩的電站設施建設及機組安裝，同時繼續(xù)進行并完成永久特級船閘，升船機的施工。 三期工程6年（2003一2009年），本期進行的右岸大壩和電站的施工，并繼續(xù)完成全部機組安裝。屆時，三峽水庫將是一座長遠600公里，最寬處達2000米，面積達10000平方公里，水面平靜的峽谷型水庫。 三、三峽工程的預計投資 [編輯本段] 三峽工程所需投資，靜態(tài)（按1993年5月末不變價）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）。動態(tài)（預測物價、利息變動等因素）為2039億元。一期工程（大江截流前）約需195億元；二期工程（首批機組開始發(fā)電）需3470億元；三期工程（全部機組投入運行）約需350億元；庫區(qū)移民的收尾項目約需69億元?？紤]物價上漲和貸款利息，工程的最終投資總額預計在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，在堤防達標的前提下，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（26＋6）70萬(1820萬＋420萬)千瓦，年發(fā)電846.8（1000）億度。主要供應華中、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中國。 3、航運： 三峽工程位于長江上游與中游的交界處，地理位置得天獨厚，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事業(yè)遠景發(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，在三峽庫區(qū)蓄水達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)放保護資金，三峽工程庫區(qū)文物的搶救性保護和發(fā)掘開始進行。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，是三峽水庫淹沒點唯一一處化石點；云陽縣故陵楚墓、北宋的龍脊石題刻，巫山縣明清時代的大昌古鎮(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、原形制進行復建（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方法，即在四十米的水下建設一座博物館，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。 不可否認的是，雖經(jīng)過大量的突擊性的文物保護也搶救發(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 關于三峽建庫對生態(tài)壞境的影響，主要包括兩個方面：（1）有利影響主要在長江中游，包括減輕洪災對生態(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、庫尾洪澇災害、滑坡、地震、陸生動植物等等有影響。 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。 平均風速將增加15%~40%,因建庫前庫區(qū)平均風速僅2米/秒左右，故建庫后風速仍不大。 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。 1荷葉鐵線蕨 國家二級保護植物、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。保護措施為在萬州新鄉(xiāng)三道河村建立一個2平方千米的物種保護點進行人工栽培。 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研究價值。樹形美觀，有潛在觀賞價值；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)。保護點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施時又可能遭受毀滅，所以保護點就設在夷陵區(qū)蓮沱。 白鰭豚 白鰭豚屬鯨類淡水豚類，國家一級保護動物，為我國特有珍惜水生哺乳動物，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的增加或不當，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增加。為此長江新螺江段白鰭豚自然保護區(qū)將會建立，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，國家一級保護動物，是一種大型洄游魚類。幼魚待性腺發(fā)育到三期戀愛后，會進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。 3、移民問題 4、地質(zhì)災害問題 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； （10）世界移民最多、工作最艱巨的移民建設工程。 三峽工程之最 三峽工程之最 　　三峽工程是當今世界最大的水利樞紐工程。它的許多指標都突破了我國和世界水利工程的紀錄。 　 ●三峽工程從首倡到正式開工有７５年，是世界上歷時最長的水利工程。 　 ●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)的設計研究，歷時半個世紀，積累了浩瀚的基本資料和研究成果，是世界上前期準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注，是迄今唯一的經(jīng)過我國最高權(quán)力機關全國人民代表大會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１８２０萬千瓦，年發(fā)電量８４６.８億千瓦.時，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，使宜渝船隊噸位由現(xiàn)在的３０００噸級堤高到萬噸級，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，水電站機組７０萬千瓦２６臺，雙線５級船閘＋升船機，無論單項、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543萬立方米，年工程量和月工程量都突破世界紀錄，是水利施工強度最大的工程。 　 ●三峽工程截流流量９０１０立方米/秒，施工導流最大洪峰流量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、總水頭１１３米的船閘，是世界上級數(shù)最多、總水頭最高的內(nèi)河船閘。 　 ●三峽升船機的有效尺寸為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。 　 ●截止2009年底，三峽工程水庫移民最終可達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工程。 七、三峽工程的綜合評價 [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、科學技術(shù)和綜合利用效益等許多方面都堪為世界級工程的前列。她不僅將為我國帶來巨大的經(jīng)濟效益，還將為世界水利水電技術(shù)和有關科技的發(fā)展作出有益的貢獻。 建設長江三峽水利樞紐工程是我國實施跨世紀經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的一個宏大工程，其發(fā)電、防洪和航運等巨大綜合效益，對建設長江經(jīng)濟帶，加快我國經(jīng)濟發(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、截流紀念園、壩頂?shù)龋┦呛笔H有的兩個5A級國家旅游區(qū)之一，也是全國唯一的5A級工業(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650公里的水庫里，可形成峽谷及漂流河段37處，溶洞15個，湖泊11個，島嶼14個。未來的三峽風光更加迷人。 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的發(fā)展機遇。宜昌正朝著建成全國一流的旅游名城的目標奮進。 因為三峽大壩的建設，宜昌市成為了名副其實的水電旅游名城、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到了125萬人次。 可以說，三峽大壩的建設對宜昌的城市發(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 　　三峽大壩壩址曾進行過長時期的比較和研究,1979年經(jīng)選壩會議綜合研究比較，選定三斗坪壩址，可行性研究報告肯定了這一壩址，初步設計經(jīng)復核仍選用此壩址。 　　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。長江水運可直達壩區(qū)。工程開工后，修建了宜昌至工地長約26公里的準一級專用公路及壩下游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。 　　樞紐建筑物基礎巖石為堅硬完整的前震旦紀閃云斜長花崗巖體。巖石抗壓強度約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，在兩個壩區(qū)、15個壩段、數(shù)十個壩軸線中，歷時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） 　　從三峽出口南津關起，向上游延伸至石牌止，長13千米，從中選擇了5個壩段，統(tǒng)稱為南津關石灰?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個壩段，統(tǒng)稱為美人沱花崗巖壩區(qū)。對15個壩段進行勘察研究，經(jīng)初步篩選，選擇南津關壩區(qū)的南津關壩段和美人沱壩區(qū)的三斗坪壩段作為壩區(qū)比較的代表性壩段進行深入地質(zhì)勘察。歷時三年，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)和巖石力學試驗研究工作。 　　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化深度兩個方面。10個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，兩壩段僅鉆探工作量一項，分別達3萬米和5.3萬米。三斗坪壩段又有6條壩軸線進行比較，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議討論，最后在1979年的選壩會議上，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、工程地質(zhì)學權(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：“這真是一個好壩址，三峽壩址是上帝賜給中國人的一個好壩址?！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：“三峽壩址是一個難得的好壩址?！痹蛉缦拢邯? 　　第一，風光如畫的三峽江段，上起奉節(jié)白帝城、下至宜昌南津關，全長192千米。從工程地質(zhì)學角度看，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，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，力學強度高，飽和抗壓強度達100兆帕，相當于一萬米的水柱壓力；壩址區(qū)有兩組斷層(地質(zhì)學上也叫斷裂構(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，因為國內(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，需要進行特別的防滲處理。 　　第四，壩址位于前震旦紀多期巖漿活動形成的結(jié)晶基底的黃陵背斜核部。從區(qū)域地質(zhì)背景及新構(gòu)造運動特征分析，黃陵結(jié)晶基底區(qū)無活動性斷裂及孕育中強震的發(fā)震構(gòu)造，是一個穩(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年再次復核，并經(jīng)國家地震局地震烈度評定委員會核準，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。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化層，即常說的風化殼。例如一級階地的風化殼厚度達20米左右，兩岸山脊的風化殼厚度達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，這在國內(nèi)外是很少見的，是一個難得的好壩址。 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、結(jié)構(gòu)材料和泥沙等模型試驗研究驗證，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)安裝單機容量為70萬千瓦的水輪發(fā)電機組14臺，右側(cè)廠房內(nèi)安裝同樣容量的水輪發(fā)電機組12臺；共安裝26臺，裝機總?cè)萘繛?820萬千瓦。 　　第三大部分為通航建筑物。由雙線五級連續(xù)梯級船閘、鋼絲繩平衡重式垂直升船機和施工期通航用的臨時船閘組成，均位于左岸。雙線五級連續(xù)梯級船閘每年下水貨運通過能力為5000萬噸，垂直升船機每次可通過一艘3000噸級客輪，臨時船閘每年下水貨運通過能力為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機的地下廠房位置。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臺水輪發(fā)電機組的壩后式廠房，縱向圍堰壩段，壩頂溢流泄洪壩段，左導墻壩段，左岸非溢流壩段(1)，臨時船閘壩段，垂直升船機壩段，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連續(xù)梯級船閘，其軸線與壩軸線交角約76度。 樞紐設計 三峽工程設計 1 設計概況 　　三峽工程設計包括可行性研究、初步設計、單項工程技術(shù)設計、招標設計、施工詳圖設計等五個階段。三峽工程的設計最早可以追溯到1919年，孫中山先生在《實業(yè)計劃》中提出了改善川江航運條件，開發(fā)三峽水能資源的設想。最早提出可稱為開發(fā)計劃的，是美國墾務局設計總工程師薩凡奇。他1944年考察了三峽，編寫了一份《揚子江三峽計劃初步報告》。 　　三峽工程的前期設計研究工作始于20世紀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“實戰(zhàn)準備”。1984年，國務院原則批準了三峽工程150方案的可行性研究報告，并決定立即開始進行施工前期準備工作。后來由于有關部門和專家提出了一些不同的意見和建議，1986年黨中央、國務院決定組織重新論證。經(jīng)過近3年的補充論證工作，通過了14個專題論證報告。 　　三峽工程的設計工作由水利部長江水利委員會全面承擔。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告后，即著手開展初步設計階段的工作。1992年4月3日,全國人大七屆五次會議通過《關于興建長江三峽工程決議》后，初步設計工作全面展開。初步設計報告分為樞紐工程、水庫淹沒處理和移民安置、輸變電工程三大部分。初步設計（樞紐工程）于1992年12月編制完成上報，1993年7月由國務院三峽工程建設委員會審查批準。隨后即進行單項工程技術(shù)設計和部分工程的招標設計、施工詳圖設計。在三峽水利樞紐設計中，大壩、水電站廠房、永久船閘、垂直升船機、二期上游圍堰等屬于重要單項技術(shù)設計。 　　1992年全國人大審議通過的三峽工程設計方案是：水庫正常蓄水位175米，初期蓄水156米，大壩壩頂高程185米，“一級開發(fā)，一次建成，分期蓄水，連續(xù)移民”。按初步設計方案，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下，開挖導流明渠，修建混凝土縱向圍堰及三期碾壓混凝土的基礎部分，同時在左岸修建臨時船閘，并進行升船機、永久船閘及左岸1-6號機組廠、壩的施工。一期工程包括準備工程在內(nèi)共安排工期5年。二期圍左部河床、截斷大江主河床，填筑二期上下游橫向土石圍堰，在二期圍堰保護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，江水改由右岸導流明渠宣泄，船舶由明渠和左岸臨時船閘通過。二期工程具備擋水和發(fā)電、通航條件后，進行明渠截流，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，永久船閘及左岸部分機組開始投入運行。二期工程共安排工期6年。三期封堵明渠時，先填筑三期上下游土石圍堰，在其保護下，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流底孔及永久深孔調(diào)節(jié)。在三期圍堰保護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 重要單項設計 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)進行的。截流水深達60米，居世界首位；截流最大流量11600立方米/秒，超過國內(nèi)外水利工程實際最大截流流量；截流工程量大，施工強度高；截流段河床地形、地質(zhì)條件復雜，截流期間不允許斷航。為此，中國三峽總公司決定在導流明渠提前導流通航的前提下，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。上游圍堰設計洪水標準為百年一遇（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。下游圍堰設計洪水標準為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備對圍堰進行高強度的填筑和防滲墻施工。為了防止在水下拋投的松散的風化砂中造孔坍塌，設計上采取了振沖加密、灌漿堵漏、小藥量爆破、埋管灌漿等工藝。隨著三峽工程進展，上游圍堰已于2002年5月1日破堰進水，下游圍堰2002年7月破堰進水。 2.2 導流明渠截流和三期圍堰工程 　　導流明渠截流是三峽二期轉(zhuǎn)向三期工程建設的標志。此次截流采用雙戧雙向立堵方式，合龍時段選在2002年11月下半月，設計流量為10300立方米/秒，截流落差達4.11米。截流施工自2002年11月1日開始非龍口段進占，導流明渠斷航；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，龍口部位均設置加糙攔石坎。 　　三期上游土石圍堰為Ⅳ級臨時建筑物，設計洪水標準為17600立方米/秒。圍堰軸線全長約427米，主要由風化砂、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級臨時建筑物設計，設計洪水標準為79000立方米/秒。圍堰軸線全長約415米，主要由風化砂、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級臨時建筑物，設計洪水標準為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。圍堰基礎采用帷幕灌漿防滲，幕后鉆設基礎排水孔。 　　右岸導流明渠截流與三期土石圍堰工程計劃2002年8月開工，2003年1月完工。右岸三期RCC圍堰工程計劃于2002年8月開工，2003年6月完工。 樞紐設計(續(xù)) 2.3 大壩和電站廠房 　　 大壩和水電站廠房為一級建筑物，按1000年一遇洪水設計。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計的規(guī)范進行設計，采用挑流消能形式。三峽大壩的基礎巖體堅硬完整，大壩設計地震烈度為VI度。 三峽電站廠房的規(guī)模很大，結(jié)構(gòu)也較復雜。三峽電站采用70萬千瓦的機組，總裝機26臺，廠房總長度1228米，全部采用壩后式廠房。每臺機組用一條直徑12.4米的引水鋼管，管內(nèi)流速為8米/秒。采用導排為主的方案，處理泥沙淤積和漂浮物，左右岸電站共設置7個排沙孔和3個排漂孔。廠房對外交通采用公路，重、大部件由水路運至壩區(qū)下游，用大型拖車運至廠內(nèi)。電站的出線共13個回路，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 雙線五級船閘高陡邊坡穩(wěn)定和變形 　　雙線五級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5級閘室分擔水頭。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），是工程設計和施工中需要特別重視的問題。根據(jù)多年研究的成果，設計采取設置防滲和排水系統(tǒng)、控制爆破、噴錨支護及預應力錨索、高強錨桿加固等一系列措施。船閘地表設有防滲和排水系統(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，其中大部分為需進行爆破的堅硬巖石。設計中，對開挖爆破震動影響給予了特別的重視。在實地爆破試驗的基礎上，對爆破程序、爆破參數(shù)作了嚴格的控制，規(guī)定采用預留保護層和預裂爆破、光面爆破等防震工藝，并嚴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，除施工期及時進行錨桿和噴混凝土支護外，邊坡設有約3600余束300噸級的預應力錨索和約10萬根高強系統(tǒng)結(jié)構(gòu)錨桿。 　　為監(jiān)測船閘施工期和運行期的安全，永久船閘設置了內(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)、錨桿錨索應力應變觀測系統(tǒng)、爆破震動影響和巖體松弛監(jiān)測等。 2.5 高強度混凝土澆筑 　　三峽工程主體和導流建筑物混凝土總量達2800萬立方米， 1999-2001年是混凝土施工的高峰年，年澆筑強度均在400萬立方米以上。2000年，計劃澆筑混凝土540萬立方米，相應月高峰澆筑強度達50萬至55萬立方米，遠遠超出國內(nèi)外已建工程的最高水平。 　　為了保證三峽大壩的高強度施工，業(yè)主、設計多年來對各種可能的施工方案和主要施工機械進行過長期的比較和研究。最后選用的是塔帶機與胎帶機、高架門機、纜機相結(jié)合的綜合機械化施工方案。塔帶機是一種新型的混凝土澆筑機械，可實施從拌合樓至澆筑倉面的工廠化、連續(xù)式混凝土生產(chǎn)、運輸、提升，直至入倉澆筑。這一方案具備高強度澆筑混凝土的顯著優(yōu)點。 2.6 水輪發(fā)電機組 　　三峽水電站將安裝26臺單機容量70萬千瓦的水輪發(fā)電機組，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)。單機容量70萬千瓦的三峽水電站水輪發(fā)電機組，屬于世界最大的水電機組。它不僅單機容量特大，因防洪和排沙的需要，在汛期需降低水位運行，故其運行水頭變幅很大，達52米，最大水頭（113米）與最小水頭（71-61米）的比值達l．59至1.85。在此巨大水位變幅的條件下，既要確保機組運行穩(wěn)定性，又要具有較優(yōu)的效率，加之氣蝕特性，給機組設計、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組。 2.7 升船機 　　升船機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噸級的客貨輪或一條895千瓦推輪頂推的1500噸級駁船。升船機為單線一級垂直提升式，采用帶平衡重的鋼絲繩卷揚提升方式。升船機與臨時船閘毗鄰布置在左岸，升船機位于臨時船閘左側(cè)，由上游引航道、上閘首、升船機主體、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。而三峽升船機提升高度113米，船箱帶水重量達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12米，且變率快?？梢?，三峽升船機的規(guī)模和技術(shù)復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，設有23個泄洪深孔，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個底孔（用于三期施工導流）底高程57米，尺寸為68.5米，其作用為臨時泄洪和導流明渠截流之后過水。下游采用鼻坎挑流方式進行消能，減少水流的沖擊力。 　　電站壩段位于泄洪壩段兩側(cè)，設有電站進水口。進水口底板高程為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，共設有左、右兩組廠房。共安裝26臺水輪發(fā)電機組，其中左岸廠房14臺，右岸廠房12臺。水輪機為混流式（法蘭西斯式），機組單機額定容量70萬千瓦。 　　右岸山體內(nèi)留有為后期擴機（6臺，總?cè)萘?420萬千瓦）的地下電站位置。其進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，均位于左岸山體內(nèi)。 　　永久船閘為雙線五級連續(xù)梯級船閘。單級閘室有效尺寸為280345米（長寬坎上最小水深），可通過萬噸級船隊。 　　升船機為單線一級垂直提升式，承船廂有效尺寸120183.5米，一次可通過一條3000噸的客貨輪。承船廂運行時總重量為11800噸，采用全平衡鋼絲繩卷揚方式提升。 在靠左岸岸坡設有一條單線一級臨時船閘，滿足施工期通航的需要。其閘室有效尺寸為240244米。