中国二十世纪的水电丰碑--葛洲坝

提到长江三峡出口的南津关，峡江船工有太多话要说： 

——３０多年前，这里让他们望而生畏，如同梦魇。汹涌江流在此遇阻，咆哮翻腾。两岸突崖形成巨大逆流，漩涡滚滚，稍不留神就会船毁人亡，真是“一夫当关，万夫莫开”的“难进关”。 

——３０年以来，这里波光粼粼，悬崖危壁没入水中，再也不见了数十米宽漩涡。两岸清风徐徐，秀丽的风光令无数中外游客流连忘返。万吨级船队自由通畅地往来其间，“自古川江不夜航”的传说成为历史。 

南津关的改变，源于葛洲坝的修建。这座二十世纪中国人自行设计、施工、制造、运行和管理的大型水利枢纽，因先于三峡大坝“问世”，被誉为“万里长江第一坝”。到今年７月３０日，葛洲坝已整整运行３０周年。     

回顾葛洲坝工程建设、管理的历史，我们自豪地说：葛洲坝工程是中国水电建设者自力更生、艰苦奋斗创造的惊天伟业，是中国２０世纪的水电丰碑。   

运行中的葛洲坝水利枢纽    

治理长江 在科学规划中成功启航 

兴建葛洲坝工程，承载了中国几代领导人治理长江的殷切厚望。修建葛洲坝工程，兴利除弊，也是无数水利人的最大心愿。      

它所在的长江，自古水患不断。洪水肆虐时，如同桀骜不驯的野马，所及之处一片狼藉，两岸百姓深受其苦。从明朝初年到民国时期，“九曲回肠”荆江河段平均每６年就要溃堤一次。     

上世纪５０年代，新中国刚成立不久，长江就遭遇了一场世纪大洪水。长江和汉江干堤多处溃口。武汉被水围困。京广铁路中断１００多天。江汉平原伤亡惨重。     

为解除长江水患，治国安邦，毛泽东主席描绘出了这样一幅壮阔的蓝图：“更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖。”多少仁人志士为此热泪翻滚。他们怀揣蓝图，开始构想着宏伟工程，大踏步朝三峡迈进。然而，现实远比梦想要艰难。由于国力不足等原因，“三峡梦”一时难以实现。     

上世纪７０年代，全国掀起“大三线”建设热潮，电荒接踵而至。武汉军区和湖北省革命委员会向中央请示，认为在长江上先修建一座能发电的水坝，可解决“三线”建设和工农业用电，改善部分长江航道的通航条件。同时，也为建设三峡工程积累经验。     

１９７０年１２月２６日，毛泽东在他７７岁生日这天，批准了修建葛洲坝工程的请示。他在批示中说：“赞成兴建此坝。现在文件设想是一回事，兴建过程中将要遇到一些现在想不到的困难问题，那又是一回事。那时要准备修改设计。”      

但由于仓促上马，当十万建设大军在三个半月内拼命完成第一期围堰工程时，整个枢纽的布置方案还没有确定。边勘探、边设计、边施工状况使很多问题暴露出来，工程质量堪忧，通航问题显现。     

１９７２年，周恩来果断叫停葛洲坝工程，命长江流域规划办公室主任林一山牵头主持修改设计工作，并要求务必保证通航。     

肩负历史重任的林一山十分清楚：葛洲坝工程是三峡枢纽的组成部分，倘若先修三峡工程，三峡水库就拦蓄了每年约５亿吨的泥沙，也调蓄了洪水。而如今先修葛洲坝，问题就复杂了，它意味着要把葛洲坝变成一个能首当其冲直面长江洪水和泥沙的工程。     

所以，林一山做的第一件事情就是确定坝体和枢纽布置，解决通航和泥沙淤积问题。他带领设计人员反复研究讨论，在试验室进行各种方案比较，别具匠心的提出“静水通航，动水冲砂”的方案。     

所谓“静水通航”，就是船队经引航道过船闸时，冲砂闸全部关闭，航道完全处于静水状态。“动水冲砂”，即在通航间隙，或临时性停航，全开冲砂闸，达到清理航道和排除粗砂卵石的目的。     

解决了淤积问题，就可以静下心来认真研究一种符合河势现状的枢纽工程整体规划了。     

在南津关出口，长江由２００米展为２０００多米，成喇叭型，长江又在这里向右拐了一个９０度的急转弯，两岸是犬牙交错的山嘴，主槽又位于凸岸一侧。它的垂直断面在５００米距离内，河底由海平面以下４０米上升至海拔３０米，水流状态，河势变化极其复杂。     

林一山用河流辩证法治水，科学地提出了“一体两翼”的枢纽布置方案。     

一座２６００米长的坝体上设有两个防御堤，像是张开的两翼，又如同农民种地的“犁”，把水流分离，引向正中间的泄洪闸。两翼上布置了２１台机组用于发电。    

“一体两翼”把所有的过水建筑物连成一个整体，较好地解决了通航建筑物与发电、泄洪的关系和泥沙与通航问题，是我国治理大江大河的一个创举。葛洲坝枢纽工程堪称运用河流辩证法的成功杰作。     

葛洲坝枢纽工程３０年的成功运行，进一步证实了这一设计思想的科学性和有效性，并在三峡的规划设计和枢纽布置方面得到了应用与发展。

攻坚克难 十万大军铸就长江第一坝

修葛洲坝难，难在技术和规模。     

除要解决泥沙淤积和通航问题，还要摸索着解决五大难题：     

要史无前例地截断长江，解决深水区、大流量、高水头的截流问题；要解决坝基“泥化软弱夹层”，实现抗滑整体稳定性的问题；要安装好大规模的金结部件，比如船闸人字门，规模号称“天下第一门”，正向和侧向允许误差只有５毫米；还要设计与低水头、大容量相适应的水轮发电机组……      

除此，葛洲坝需开挖、回填土石方１亿多立方米。浇灌混凝土达１０００多万立方米。如果一辆车运５立方米混凝土，一共需要２００多万辆车才能运完。所需金属共７万多吨。在当时缺乏大型设备、全凭人挑肩扛条件下，如此的工程量，可谓“浩大无比”。     

为攻坚克难，１９７１年，小小的宜昌城很快就汇聚了十二万建设大军。他们风餐露宿，以铁锹、箢箕、扁担和板车为“武器”，抢修围堰；那来自湖北三地九县的十万“民兵师”自带口粮，每天仅有５毛钱的生活补贴。所谓的劳动报酬，也就是在各自所在的生产队里记下的“工分”。     

那时候，每个建设者都怀揣安澜保国的心愿，在不同的战线上默默地奉献。当时工地有对“夫妻兵”，都是工程师，因长期在外，独生女儿只能寄养在苏州外婆家。夫妻俩总说，等忙完了这一阵儿就把孩子接过来，可却总也“忙不完”。     

一次，这对“夫妻兵”１６岁的女儿高考完来葛洲坝工程看父母。父亲工作排得满满，直到女儿临走时，也没能抽出时间带她转转。临行前，女儿含着眼泪留下一句话：“爸爸爱工程胜过女儿。” 

……   

广大建设者发扬艰苦奋斗、团结一心、不畏艰难的顽强精神，科学施工，攻克了一个又一个技术难关。     

在葛洲坝建设的高峰期，１９７８年１０月２０日，时任中共中央副主席、国务院副总理的李先念同志，专门给葛洲坝工程局党委并全体职工写了一封信。信中说：“葛洲坝这样大的工程，在我国水电建设史上还是第一个，必须坚持高标准，严要求，质量第一。这是党和人民赋予我们的历史重任。工程质量，务必做到一丝不苟，持之以恒，千万不能反反复复，好一阵坏一阵。因为这是百年大计，千年大计，马虎不得，如稍有疏忽，必后患无穷。”      

在葛洲坝工程建设的关键时刻，１９８０年７月１２日，时任中共中央副主席的邓小平同志来到了沸腾的葛洲坝工地，亲切看望了广大建设者，给参建者以莫大的鼓舞，极大地推动了工程建设。     

如今，在葛洲坝防淤堤上矗立的那座截流纪念碑，上面叠加一起的五个“四面体”，又把人们带到了当时大江截流的现场：１９８１年１月４日，江水仿佛一匹野马，努力挣脱缰绳束缚。巨大混凝土“四面体”投下去，竟像一片树叶在江面上飘然而去。施工危急时刻，技术人员急中生智改变方案，用粗壮钢丝缆绳把三至四个二十五吨重的混凝土块联成“葡萄串”，填进咆啸的龙口。３６小时２３分的激烈奋战，终于驯服长江，赢得了世界的喝彩！     

那宽３４米，长２８０米，水深４米的葛洲坝船闸，成为我国在多沙河流上修建的第一座大型通航建筑物。那个面积相当于两个蓝球场、重约６００吨、被誉为“天下第一门”的人字门，实际安装误差均小于２．５毫米，又让世界同行刮目相看。    

两台全由我国自行设计、制造和安装的１７万千瓦发电机组，转轮直径达１１．３米，至今依然是世界上尺寸最大的轴流转浆式机组之一，被誉为世界卡普兰式水轮机的里程碑。     

被称为道道“鬼门关”的川江航道，因葛洲坝水库淹没了多处急流险滩和绞滩站，使通航条件大为改善。剧增的客货运量，成为长江航运事业日新月异的见证。 

在葛洲坝船闸工作了３０多年的操作员李秋红说：“３０年前通航时，东方红５１号是第一条过闸船舶。现在这样小船已不多见了，取而代之的是载满游客和货物的大型船舶，并且可以直达重庆。”

创新发展 枢纽工程平稳运行３０年 

１９８１年，葛洲坝建设者迎来一连串喜事：元月４日，葛洲坝实现大江截流；５月２３日下闸蓄水；６月２７日，２号船闸试航成功；７月３０日，首台机组投产发电。     

当人们还沉浸在喜悦中时，陆续投产的发电机组，开始暴露出一连串的严重问题：     

机组部件推力轴瓦多次烧毁，须重新刮瓦处理，造成人、财、物的大量损失；励磁系统屡现故障，严重影响电站运行，仅从１９８１年到１９８３年，就发生了８次严重事故；水轮机屡次漏油，威胁安全运行，造成污染……      

“葛洲坝机组需在低水头下运行，制造起来有难度。那个年代，能单靠计算器和计算尺研制出这样的机组是很非常了不起的。但因无经验可循，运行初期暴露出了一些问题，在运行中进行了整改，应该说也是件好事，这为我国水电技术装备制造业积累实战经验。”长江电力总经理张诚说。     

为攻克难题，葛洲坝电厂组织一些高校和科研院所进行了集中攻关。通过引进消化、吸收创新，第一套性能优良的弹性金属塑料瓦问世，彻底解决了大型水电机组烧瓦的难题。随后，又与国内科研院所联合开发出了大型机组励磁系统灭磁新技术，为大型水电厂励磁系统的改进提供成功经验。此项技术为此荣获国家发明专利。通过大量的实验、论证工作，科研人员改进了转轮叶片密封装置，一举攻克了当时被列为水电十大科技之首的“转桨式水轮机转轮漏油问题”。     

曾任葛洲坝电厂厂长、现任三峡电厂厂长的李平诗介绍说，三十年来，葛洲坝枢纽逐步焕发出青春，机组运行工况也比原先设计要好，２１台机组原额定功率２７１．５万千瓦，目前可安全达到２９１万千瓦的最大出力。     

记者在葛洲坝电厂中控室的电脑屏幕上看到了各机组的运行状况。值班人员介绍说，如今通过先进技术，结合准确的水情信息，就能够实现机组的自动化运行。整个电站当值人员仅有１０人，是１９８９年全部机组投产时值班人数的１／１０，真正实现了少人值守。

“ 滚滚长江向东流，流的全是煤和油。”这句话道出了水资源的巨大利用价值。截至今年７月３０日，葛洲坝已累计发电超过４１６０亿千瓦时，相当于从长江中捞起了１．６亿吨标准煤。跟同等发电量的火电站相比，减少ＣＯ２排放超过４亿吨，减少ＳＯ２排放量约３８０万吨，减少氮氧化物约１７０万吨。     

葛洲坝船闸运行３０年，有力促进了长江航运的发展。葛洲坝船闸通航之初，年货运量不足４００万吨。２０１０年９月，船闸单月货运量就达到７６４．３万吨，刷新了自运行以来的最高月度货运通过量的历史记录。在长江上修葛洲坝将导致断航的历史预言终成乌有。     

为让“老船闸”永葆青春，葛洲坝三座船闸也即将通过换“脑”而连为一体，统一在现代化、信息化、智能化的平台上监控运行，从而大大提高船闸运行的先进性、安全性、可靠性和控制方便性，使其更好适应三峡蓄水之后与日俱增的航运需求。     

通航保证了，而长江截流后“水中熊猫”中华鲟曾一时成为生态保护关注的焦点。中华鲟已在地球上繁衍生息了１亿４千万年，被称为鱼类“活化石”，属国家一级保护动物。它们生在长江，长在大海。每年夏秋季节，成鱼要沿着长江逆流而上，到金沙江一带产卵繁殖。长江上修建葛洲坝后，中华鲟的洄游通道受到阻碍。     

为了让中华鲟繁衍生息，１９７６年首次提出了以人工增殖放流作为保护中华鲟的主要方法。２００９年，中华鲟研究所成功实现了中华鲟的全人工繁殖，获得目前世界上唯一的子二代中华鲟种群，极大地促进了中华鲟的物种保护工作。到２０１０年，中华鲟研究所共向长江、珠江放流多种规格中华鲟近４５０万尾。经过大量的观测，发现具有顽强生命力的中华鲟已经适应新的水坝环境，在葛洲坝大坝和宜昌市下游附近，形成了三个自然产卵场。

实战准备 激励中国水电更创辉煌

从葛洲坝到三峡，距离虽只有３８公里，在从“实战演习”修低坝到“梦圆三峡”建高坝，时间跨度却用了２０多年。     

“３８公里”和“２０多年”，见证中国水电技术不断开拓创新的轨迹。可以说，这是是历史性的飞跃，也是厚积薄发。     

当年，邓小平同志视察葛洲坝工地时就指出，葛洲坝的经验要完全用之于三峡，设备、队伍能用的也都要用上。如今，我们已用实际行动告慰伟人。     

“葛洲坝是万里长江上兴建的第一座大坝，是我国水电建设史上的重要里程碑。工程的建设、运行和管理为包括三峡在内的若干水电站积累了经验，培养了人才。葛洲坝电厂也称得上是国内水电厂的摇篮之一。”三峡集团董事长曹广晶在葛洲坝电厂运行三十周年的题词中写道。     

曹广晶说，有了葛洲坝的成功建设，才有今天三峡工程的成功。葛洲坝验证和检验了一些理论，尤其是在处理长江通航和建设、泥沙、截流等方面为三峡工程提供了很好借鉴。   

三峡工程双线五级船闸是当今世界规模最大，水头最高、技术复杂的多级船闸。三峡船闸设计中，启用和发展了葛洲坝船闸的实践经验，较好地解决船闸布置、通航水流条件，引航道淤积，输水系统水力学、高边坡稳定、建筑物结构型式，超大型人字门及启闭设备等系统关键技术问题。     

三峡工程大江截流与葛洲坝工程大江截流相同，采用立堵截流方案。在大江截流合龙过程中，借鉴葛洲坝工程大江截流水下抛投护底结构的经验，采用龙口河槽预平抛垫底、减小龙口水深的技术措施，并辅以优选戗堤堤头进占方式及抛投方法等安全保障措施，防止了截流戗堤堤头坍塌事故的发生，创造了截流戗堤进占日抛投强度１９．４万ｍ３的世界纪录，安全、优质、顺利地实现大江截流龙口合龙。     

三峡工程二期上、下游围堰是在葛洲坝水库内修筑的围堰，是当今世界上规模最大的深水围堰。参照葛洲坝工程大江上、下游围堰的实践经验，其围堰型式采用两侧石渣块石堤及中部风化砂堰体、混凝土防渗墙上接土工合成材料防渗心墙结构。     

中国工程院院士梁维燕说，我国大型水电机组设计、制造、安装技术是从葛洲坝打的底子，后来通过技术引进，使三峡机组又达到一个新的高度。葛洲坝起到了很好的带头作用，是一个成功的范例。     

葛洲坝电力的输出，也促进高压直流输变电技术的成熟。我国第一条高等级直流输电线路从葛洲坝引出直至上海，实现了华中与华东电网互联，拉开了跨大区联网的序幕，为三峡工程电力外送和全国电力联网做了多方面的技术准备。     

为“三峡工程做实战演习”的葛洲坝工程，使我国水电设计、施工、制造和运行管理队伍得到了锻炼，水平得到了提高。今天，无论是在三峡工程还是国内其它大型水电工程，都可以看到在葛洲坝工程中承担过项目的队伍和人才。２００３年，三峡电厂接机初期２７０余名员工，其中９０％以上来自葛洲坝电厂。四川二滩、福建水口、贵州天生桥等水电站的筹建和初期运行，也是在葛洲坝电厂选派的专家参与和指导下进行的。     

三峡集团总经理陈飞介绍说，我国河水能资源充沛，理论蕴藏量近７亿千瓦，技术可开发量５亿多千瓦，均居世界首位。然而，全国水电装机总量只有２亿多千瓦，水电开发程度远低于欧美日等发达国家。我们中国人成功建完葛洲坝，又成功建设和运行了三峡工程，进而走向长江上游的金沙江畔开发水利资源。“要坚定水电开发的决心，让水电造福于民。”      

毋容置疑，葛洲坝是新中国的骄傲。它的名字如雷贯耳，在上世纪８０年代国家曾将它与原子弹爆炸和卫星上天相提并论。     

这是因为，葛洲坝的最宝贵价值在于“实战演习”。     

这是因为，葛洲坝的最宝贵经验在于“自力更生”。     

葛洲坝的诞生，无论是枢纽设计、机组制造和安装、大坝施工、水库调度和电站运行管理……都曾创造了许许多多的世界之最，而这源于中国人的聪明智慧和自强不息的精神。如今，中国水电事业已走过百年的光辉历程，水电装机容量突破了２亿千瓦，跃居世界第一。     

曹广晶说：“葛洲坝开创了我国水电的很多第一，是我国水电的一个高峰。”      

正如他所说，中国水电必将由此走向更加辉煌的明天。