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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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33、万吨级轮船可以从上海直达重庆吗?

三峡水库蓄水至175米后,万吨级轮船并不能从上海直达重庆,但万吨级船队每年至少有半年时间可以从上海直达重庆。

万吨级船队和万吨级轮船是两个截然不同的概念。万吨级船队是将一艘具有足够马力的轮船和若干艘驳船(能够装载货物而没有动力的船)用钢丝绳连结在一起,组成能够装运1万吨货物的船队,吃水深度为3米左右。而万吨级轮船是指一艘能够装载万吨货物的轮船,吃水深度为9米左右。受长江中下游水深限制,目前三峡下游长江干流宜昌到武汉段可通行1500(枯水期)~3000吨级船舶,武汉至南京段可通行5000吨级船舶,南京以下可通行2.5万吨级船舶。因此,受长江天然航道限制,万吨级轮船不能从上海直达重庆。

行驶在武汉至重庆间的万吨级船队,多为"品"字形编队。即用9艘1000吨驳船,或5艘2000吨驳船,或3艘3000吨驳船,配上一艘两千多马力的顶推轮船编队组成。船队宽度为31.2~32.4米,长度为196~264米,吃水深度为2.8~3.3米。三峡船闸单个闸室的净空尺寸(实际使用空间),就是按照一次能够通过一个万吨级船队或6艘3000吨级船舶设计的。

重庆至宜昌660千米范围内,历史上原有急流滩、险滩、浅滩共139处,需利用绳索将船拉过险滩的绞滩站25处,单行航道段46处。20世纪80年代葛洲坝水库建成后,虽淹没了30余处滩险,但仅改善了滩多流急的三峡江段约110千米的航道,尚有约550千米航道处于天然状态,只能行驶1500吨级船队,严重阻碍了长江上游航运事业和西南地区经济社会的发展。三峡工程建成后,淹没了上述所有滩险。重庆至汉口航道,一年中有半年以上时间可满足万吨级船队对航道尺度的要求。经三峡水库调节,每年枯水季节平均下泄流量为5500立方米每秒,比建库前天然情况下增加约2000~3000立方米每秒,使中游航道水深平均增加约0.5米,保证了万吨级船队的通行。

需要着重指出的是,三峡工程蓄水通航后,运输方式已发生重大变化,大型货船(有自航能力的单个船舶)已成为重庆至汉口间水运的主力。据统计,在三峡过闸船舶总数中,船队数量所占比例越来越小,已从2003年的35%下降到2007年的15%;运能比例也由70%下降到10%以下。这是因为大型货船比船队在机动性、安全性等方面具有更大的优势。

34、有多少人参加了三峡枢纽工程建设?

三峡枢纽工程17年(1993—2009年)建设过程中,直接参加三峡枢纽工程建设的人员最多时近4万人。这些人员不光是施工单位,还包括现场的建设单位、设计单位、监理单位和服务人员。

三峡枢纽工程虽然工程量巨大,工期紧迫,但由于施工设备、技术和管理水平的提高,所以直接参与建设的人员并不多。与20世纪80年代的葛洲坝工程相比,三峡枢纽工程混凝土量是葛洲坝工程的2.5倍,但直接参建人员仅相当于葛洲坝工程的40%。

考虑到三峡工程是枢纽、移民和输变电三大工程组成,在三峡工程建设过程中,还曾有上万人参与三峡工程设计和研究,数百家单位提供材料、机电设备和金属结构制造,涉及的人员总数达数十至数百万人。如果我们把视角再拉远一些,从三峡工程最早提出设想到完建的近百年间,有多少人为它殚精竭虑,奉献了智慧与汗水,实在难以统计。因此,三峡工程是中华民族集体智慧的结晶,是一幅众手描绘的宏伟画卷。

35、70万千瓦水轮发电机组有多大?安装质量怎么样?

三峡水电站共安装了32台额定容量70万千瓦的水轮发电机组,该机组是当今世界最大的水轮发电机组。那么,70万千瓦水轮发电机组的规模到底有多大?

从发电效益看,一台水轮发电机组在额定出力每小时发电70万千瓦时(每秒钟发电486千瓦时),如果一个家庭一年使用1500千瓦时电量,那么一台机组一个小时的发电量相当于467个家庭一年的用电量!

从机组重量来看,机组由进水口压力钢管、蜗壳、导水机构、基础环、座环、转轮、尾水管等构成的水轮机,和由上下机架、发电机定子、转子等组成的发电机,以及将水轮机发电机连接起来的机组主轴构成,这些部件个个都是"巨无霸",最大单件的总重量达460吨,一台机组的总重量达7000吨,相当于法国巴黎埃菲尔铁塔所用钢材重量的总和。仅发电机转子的吊装,就需要2部1000吨以上的桥式起重机同步起吊才能胜任。

从机组的尺寸来看,机组的进水钢管直径达12.4米,相当于三层楼房的高度!水轮机和发电机的连接主轴的直径达到了3.8米,发电机定子内直径超过18米。2011年4月15日,三峡建设者在右岸地下电站正在施工中的28号机组的基坑内,举办了一场由160人参加,历时1个小时的庆祝"五一国际劳动节"的合唱音乐会。

外形和重量如此巨大的庞然大物,其安装精度要求却是以零点几毫米甚至微米计!如此高的安装精度对我国大型水电机电安装建设者的技术水平和能力是一个重大考验。以水轮机和发电机的连接件主轴的安装为例,主轴安装垂直度的设计要求为0.2毫米,然而,三峡电站左右岸电站全部机组主轴的垂直度精度达到0.01毫米,远小于一根头发丝的直径(0.06~0.1毫米)!

高精度的机组安装得到的回报是机组较高标准的运行稳定性和机组运行寿命的延长。以机组顶盖振动为例,在机组稳定性试验中,机组在稳定运行区运行时的水轮机顶盖垂直振动大约50微米,在国际允许值40~140微米范围内,水平振动值约25微米,在国际标准20~40微米范围内。数字是枯燥的,举一个形象例子,在厂房中,如此巨大的设备按照常理,机组运转起来,应该机声隆隆,厂房颤动;然而,三峡电站水轮发电机组运行时,声音却不大,几乎感觉不到振动,曾经有一个试验,将一枚1元的硬币竖立在运行中的水轮机顶盖上,硬币纹丝不动。

水轮发电机组定子基坑内现场音乐会

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