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百问三峡(三)——三峡枢纽工程

2014-04-24 09:02来源:北极星电力网关键词:三峡工程三峡枢纽三峡大坝收藏点赞

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25、三峡大坝是在江水中建起来的吗?

三峡大坝横亘于长江之中,说它是在江水中建起来的,听起来不错。但是,为了保证大坝混凝土浇筑质量以及混凝土与地基新鲜岩石的结合质量,大坝是不能在江水中直接施工的,而是必须在没有水的条件下施工。从这个意义上讲,三峡大坝不是在江水中直接建起来的。

在水利水电工程建设中,为了修建大坝,一般需先用围堰把将要建大坝的位置全部或部分围起来(在水利水电行业中,围堰是指临时挡水的坝,围堰围护成的封闭范围称为基坑),同时让江水"改道",流向预先建好的泄水通道,这一过程在水利水电行业中被称为施工导流。在围堰基坑内将存留的江水抽干,开挖到新鲜坚硬的岩石,作为大坝的地基,再在地基上浇筑混凝土大坝;如果大坝需要分期施工时,必须经过多次导流,才能建成完整的大坝。为了统筹解决好大坝施工导流过程中的江水宣泄、通航等关系,一般需进行施工导流方案选择和规划。

三峡大坝坝址河谷开阔,宽达1000多米,中堡岛将长江分为左侧的大江和右侧的后河,方便江水改道,有利于进行分期导流;由于长江为我国的水运交通动脉,施工期间通航问题至关重要,不能断航;另外三峡大坝坝址位于葛洲坝水库中,水深达60多米,江底有厚达十余米的粉细砂;这些都是三峡大坝施工导流规划中必须考虑的重点和难点。经过多种技术方案比较,三峡工程施工导流采用"三期导流、明渠通航"的施工方案,在整个建设过程中 "三围长江,两改江流"。

第一期导流围右岸(1993年10月至1997年11月):在中堡岛左侧、后河上、下游及沿中堡岛左侧修筑一期土石围堰,形成一期基坑。在围堰保护下,把基坑内的江水抽干,挖除中堡岛扩宽后河,修建混凝土导流明渠、浇筑混凝土纵向围堰等。一期土石围堰束窄河道约30%,此时大江承担泄洪及通航任务。

第二期导流围左岸(1997年11月至2002年11月):1997年11月8日进行了壮观的大江截流,迫使长江水从右侧一期导流期间已经建设好的导流明渠流向下游;在大江上修筑二期上、下游土石横向围堰,与一期修建的混凝土纵向围堰形成二期基坑;把基坑中的江水抽干后,在围堰保护下,修建三峡大坝的泄洪坝段、左岸厂房坝段及电站厂房等。此时江水由导流明渠宣泄,船舶从导流明渠和左岸临时船闸通行。

第三期导流再围右岸(2002年11月至2006年6月):2002年当二期基坑内的左侧大坝建好后,拆除二期上、下游土石围堰,开始由左侧这部分大坝挡水。再在右岸的导流明渠内进行三期明渠截流,修筑三期上、下游土石围堰,在上游土石围堰保护下迅速浇筑较高的三期碾压混凝土围堰。由三期碾压混凝土围堰、混凝土纵向围堰与三期下游土石围堰形成三期基坑。把基坑中的江水抽干后,在三期基坑内修建大坝右岸厂房坝段及右岸电站厂房和右岸非溢流坝段。此期长江水改由左岸电站机组和泄洪坝段预留的导流底孔、泄洪深孔宣泄,船舶先从临时船闸、后从五级船闸通行。

三峡工程于2003年6月按时蓄水至135米,开始初步发挥防洪、发电和航运效益。2006年5月三期基坑内,右岸大坝浇筑到高程185米,同年6月份爆除三期碾压混凝土围堰,大坝全线挡水。2009年三峡工程全部完建。

需要特别一提的是两次截流和二期围堰防渗墙工程。

三峡大江截流最大水深60.0米、截流流量8480~11600立方米每秒、截流施工最大日抛投强度19.40万立方米,同时,截流期间长江仍需通航,这在世界截流工程中是少有的。明渠截流设计流量为9010~10300立方米每秒、总落差达4.11米、最大流速逾8米每秒,同时明渠底部为人工浇筑的混凝土河床,特别光滑,不利截流材料的稳定。这些因素导致两次截流施工难度非常大。

二期围堰防渗墙最大深度达73.5米,截水面积8.345万平方米,施工时间短,围堰基础地质条件复杂,存在许多难以攻克的地质问题。围堰在上游水压力作用下会产生变形,设计采用塑性混凝土以适应变形。施工采用综合方法,取得了圆满的效果。

三峡枢纽工程三期导流和两次截流,其规模、难度和复杂程度堪称世界之最。三期导流的顺利实施,保证了三峡枢纽工程所有建筑物都能在干地上施工,顺利建成三峡大坝,确保了施工期长江航运通畅。使三峡大坝横贯长江,让"截断巫山云雨,高峡出平湖"的愿望变成现实,这是中华民族治水史上的一次壮举。为纪念三峡大坝的截流壮举,2005年9月26日,在三峡大坝下游建成了截流纪念园。

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