三峡——科技创新的生态工程

作者: 欧阳

三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程,它的建造吸引了全世界人的目光。三峡工程由中国自主建造,在建造的过程中,人们经常怀疑,这么大的工程,中国能完成吗?中国的科学技术水平真的已经达到这种高度了吗?

2006年5月20日,三峡大坝最后一次坝顶浇筑完成,三峡水利枢纽主体工程完工,比原定计划提前了10个月。这个消息让所有中国人都为之振奋,并将答案摆在了世界人民面前。

无缝大坝创奇迹

三峡大坝是三峡水利枢纽工程的核心,它的建造是三峡工程中的重头戏。三峡大坝是钢筋混凝土重力坝,所谓混凝土重力坝,是指用混凝土浇筑的,主要依靠坝体自重,来抵抗上游水压力及其它外荷载,并保持稳定的坝。世界各国修建于宽阔河谷处的高坝,多采用混凝土重力坝。三峡大坝海拔185米,一共用了1 600多万立方米的水泥砂石料,总浇筑时间为3 080天,是全世界工程量最大、工程期最短的大坝。不过这并不是它最值得骄傲的地方,经过勘测,专家发现三峡右岸大坝至今没有发现一条裂缝,这是世界上绝无仅有的,是水电建设史上的奇迹。这是由于在建造大坝时,采用了一种特殊的材料做隔热保温,避免了因温差变化带来的混凝土裂缝问题,这是中国独家首创的技术,这一技术也破解了一个世界性难题。

围堰建造写史诗

如果要问三峡工程建造过程中最难的是什么,那莫过于大江截流后二期围堰的建造了。围堰是用来阻隔江水,方便主体大坝的建造的。但截流后水位升高,围堰的建造变得异常困难,如何让它抵挡滔滔江水的强劲冲击,成了需要解决的问题。通过艰苦的技术创新,建设者攻克了二期围堰防渗墙施工中的技术难点,仅用5个多月时间,就奇迹般地完工了。二期围堰高近90米,施工水深达60米,且80%堰体为水下抛填,是世界最大的深水围堰。它的建造完成,书写了工程建造的一大史诗。

下游围堰爆破时的情景

三峡安全有保证

在建造三峡之前,有个问题就一直困扰着不少人,那就是三峡工程修建完成后将是世界上最大的水库,蓄水量相当大,这将会为水力发电和防治洪灾起到非常大的作用,可是一旦战争爆发或者遭遇地震等地质灾害,三峡大坝能抵挡得住攻击吗?

其实这个问题不用担心,在建造以前,有关专家就对三峡地区的地质情况做了勘测,三峡工程所处地带受地震带影响所能达到的烈度是6度,而三峡大坝是按7度的标准设计的,因此完全不用害怕地震带来的破坏。至于战争的威胁,由于大坝是混凝土重力坝,用常规武器的袭击对大坝不会有太大影响。如果遇到核战争,大坝特殊式泄洪设计,可以令水库的水在四天之内泄完。所以说三峡工程的安全是有保证的。

三峡大坝

三大效益将实现

三峡工程的建造将给中国带来三大效益,分别是防洪、发电和通航。

防治长江中下游洪水是兴建三峡工程的首要出发点,所以防治洪水成了三峡工程的最大效益。在遇到特大洪水时,经过三峡水库调蓄后,将能控制洪峰流量,不让其对下游造成威胁,并且能减少汛期分流入洞庭湖的洪水和泥沙,不但可有效减轻洪水对洞庭湖区的威胁,还可延缓洞庭湖泥沙淤积速度,延长洞庭湖寿命。

水电站门式起重机

发电是三峡工程另一个重要效益,三峡工程也是目前世界上最大的水电站。三峡水电站装机总容量达1 820万千瓦,平均年发电量达847亿千瓦时。这就相当于建设一座年产5 000万吨原煤的特大型煤矿或年产2 500万吨的特大型油田,相当于10座装机容量为200万千瓦的大型火力发电厂以及相应的运煤或运油的铁路,发电效益十分可观。

三峡的建成,还将为长江通航带来好处,解决枯水期大型轮船不能航行的问题,并且将大幅度降低水运成本,使长江成为一条真正的“黄金航道”。

生态效益受关注

都说三峡工程不仅是水利枢纽工程,也是生态环境工程,那它到底会为生态环境带来怎样的效益呢?

效益一:珍稀物种受保护

长江三峡地区有许多珍稀动植物,由于近年来,环境的破坏以及人们的肆意采伐,导致很多珍稀物种濒临灭绝。由于三峡工程蓄水将会使许多陆生植物被淹,所以有关专家组成了考察团,对珍稀物种进行了搜寻,并将物种带回实验基地,保证其正常繁殖,不会灭绝。而三峡水库蓄水后,枯水季节长江中下游流量增加,水深增大,对白鳍豚越冬极为有利,可以避免它们搁浅死亡。

白鳍豚

效益二:库区气候被调节

三峡蓄水后,对库区周围的气候会有所调节。首先温度上会有所变化,最高气温可降低4度左右,最低气温可增高3度左右。冬温升高,对喜温经济作物如柑橘、油桐的生长和越冬有利;夏季气温降低,使河谷的高温危害减轻。降水量也会有所增加,对夏秋季伏旱灾害有所缓解。

效益三:水力发电保护环境

水力发电是清洁的能源。据测算,每发1千瓦时火电要向大气中排放0.1千克二氧化碳。燃煤发电还排放出许多其它有害气体和大量灰尘,产生大量废灰、废渣。水力发电可以大量减少对环境的污染。三峡水电站每年发电847亿千瓦时,与火电相比,少燃烧5 000万吨原煤,可以有效地减少对周围环境的污染,具有巨大的环境效益。每年可少排放1 000万吨二氧化碳、100万吨二氧化硫、1万吨一氧化碳、37万吨氨氧化合物,以及大量的废水、废渣;可减轻因有害气体的排放而引起的酸雨的危害。

三峡之最

三峡工程自1994年正式开工以来,三峡工程的建设者们创造了100多项“世界之最”,突破了世界水利工程的纪录。其中十项最主要的“世界之最”是:

★防洪效益最为显著的水利工程。三峡水库总库容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每秒2.7～3.3万立方米。

★最大的水电站。三峡水电站总装机1 820万千瓦,年均发电量在847亿度以上。

★建筑规模最大的水利工程。三峡大坝坝轴线全长2 309米,泄流坝段长483米,双线五级船闸加升船机,无论单项、总体都是世界上建筑规模最大的水利工程。

★工程量最大的水利工程。三峡工程主体建筑物土石方挖填量约1.34亿立方米,混凝土浇筑总量为2 800万立方米,是世界上工程量最大的水利工程。

★施工难度最大的水利工程。三峡工程2000年混凝土浇筑量为548万立方米,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。

★施工期流量最大的水利工程。三峡工程截流流量9 010立方米/秒,施工导流最大洪峰流量7.9万立方米/秒。

★泄洪能力最大的泄洪闸。三峡工程泄洪闸最大泄洪能力10.25万立方米/秒,是世界上泄洪能力最大的泄洪闸。

★级数最多、总水头最高的内河船闸。三峡工程的双线五级、总水头113米的船闸,其最大工作水头、最大弃泄水量、边坡开挖高度均属“世界之最”。

★规模最大、难度最高的升船机。三峡工程升船机的有效尺寸为120×18×3.5米,最大升程113米,船箱带水重量达1.18万吨,过船吨位3 000吨,是世界上规模最大、难度最高的升船机。

★水库移民总数世界最多。三峡工程水库动态移民最终将超过120万人,世界上人口在百万以下的国家有36个,百万移民相当于迁建一个国家,三峡移民工程是世界上水库移民最多、工作最为艰巨的移民建设工程。

三峡工程还在继续

三峡大坝的建成标志着主体工程的完工,但不代表着三峡工程行将结束。大坝只是三峡工程中的一部分,三峡工程还包括水电站厂房、通航建筑物和茅坪溪防护大坝等建筑物。按照初步设计,总工期17年,分三期完成,至2009年三峡工程全部竣工,到时,三峡工程的效益会全部实现。

三峡水电站