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葛洲坝水利枢纽位于中国湖北省宜昌市境内的长江三峡末端河段,由中国葛洲坝集团公司独家兴建,大坝北抵江北镇镜仙,南接江南狮子包,全长2561米,雄伟高大,气势非凡,是世界上最长的水坝之一,也是世界上最大的低水头大流量、径流式水电站。
葛洲坝累计完成土石方工程10804万立方米,混凝土浇筑1145.8万立方米,金属结构制作安装22.3万吨,钢筋制作安装7.6万吨,水电机组安装271.5万千瓦,在当时创造了100多项中国水电施工纪录。
“葛洲坝大江截流”荣获国家优质工程金质奖章,葛洲坝二、三江工程及水电机组安装荣获国家科技进步特等奖。集团公司在葛洲坝工程中的成功实践,为长江三峡水利枢纽工程建设进行了实战准备,标志中国水电施工技术跃居世界先进水平。
葛洲坝工程整个工期耗时18年,分为两期:自1970年12月30日动工,第一期工程1981年完工,实现了大江截流、蓄水、通航和二江电站第一台机组发电;工程曾于1981年7月19日经受了长江百年罕见的特大洪水(72000m3/S)考验,大坝安然无恙,工程运行正常。第二期工程1982年开始,1986年5月31日大江电厂第1台机组并网发电,1988年底整个葛洲坝水利枢纽工程建成。1991年11月27日,第二期工程通过国家验收,葛洲坝工程宣告全部竣工。
葛洲坝水利枢纽工程由船闸、电站厂房、泄水闸、冲沙闸及挡水建筑物组成,坝址处江面总宽达2200m,被葛洲坝、西坝2个小岛自右至左分隔成大江、二江和三江。大江为主航道,二江、三江在枯水期断流。坝址以上流域面积约100万km²,枢纽正常蓄水位高程66m,坝顶高程70m,最大坝高48m,总库容15.8亿m³。
葛洲坝作为一项综合利用长江水利资源的工程,具有发电、航运、池洪、灌溉等卓越效益。
首先,葛洲坝水电站为河床式,二江电站装机2台17万kW和5台12.5万kW,大江电站装机14台12.5万kW,总装机容量为271.5万kW,年发电量157亿kW˙h。相当于每年节约原煤1020万吨,对改变华中地区能源结构,减轻煤炭、石油供应压力,提高华中、华东电网安全运行保证度都起了重要作用。仅发电一项,在1989年底就可收回全部工程投资。其中,17万kW水轮机是中国自行设计、制造的,是20世纪世界上大型低水头转桨式水轮机之一。
其次,大坝的兴建,使水库水位增高20多米,向上游回水淹没了100公里内的青滩、泄滩等急流滩21处,崆岭等险滩9处,取消单行航道和绞滩站各9处,形成一个蓄水巨大的人造湖,改善了川江200公里三峡峡谷航道条件,使这一航道的水面比降降低,航道流速减小,为航运发展提供了有利条件,同时也有效地改善了三峡航道的险情,并缩短了宜昌至巴东的航行时间区间;降低了航运成本,提高了小马力船拖带量。使货运量由400万吨左右猛增到5000万吨以上。
为保证建坝后的顺利通航,大坝建有三座大型船闸,其中二号船闸是世界上少数巨型船闸之一。但同时也增加船舶(队)过坝的环节和时间。三条船闸设计年通航时间320天。每于过闸时间51~57分钟(大船闸)和30~40分钟(中船闸),三江航道汛期停航流量60000秒立米(施工期45000秒立米),实际运行结果,船闸和航道的设计指标,除下游航道在枯水季有时达不到设计航深外,可达到设计值并略有提高。据长江三峡通航管理局统计,截至2009年10月,葛洲坝船闸累计运行35.74万闸次,通航船舶197.89万艘次,旅客7329.2万人次,货运量4.86亿吨。
再次,葛洲坝的防洪效益也相当可观。为了防止泥沙淤积,以及在特大洪水时泄洪的需要,大坝还建造了冲沙闸及泄洪闸。二江泄洪闸是葛洲坝工程的主要泄洪排沙建筑物,共有27孔,最大泄洪量83900立方米/秒,采用开敞式平底闸,闸室净宽12米,高24米,设上、下两扇闸门,尺寸均为12×12米,上扇为平板门,下扇为弧形门,闸下消能防冲设一级平底消力池,长18米。大江冲沙闸为开敞式平底闸,共9孔,每孔净宽12米,采用弧形钢闸门,尺寸为12x19.5米,最大排泄量20000立方米/秒。三江冲沙闸共有6孔采用弧形钢闸门,最大泄量10500立方米/秒。大坝控制流域面积100万平方千米,占长江流域总面积一半以上。
葛洲坝工程是三峡水利枢纽工程的重要组成部分,在长江干流梯级开发规划中,葛洲坝工程是三峡工程的航运反调节梯级,修建三峡工程就必须修建葛洲坝工程。从航运方面考虑,三峡电站在枯水期担负电网调峰任务时,发电与不发电时的下泄流量变化较大,下游会产生不稳定流,一天24小时内的水位变幅也较大,对船舶航行和港口停泊不利。因此,必须用葛洲坝水库进行反调节。
此外,三峡坝址三斗坪至南津关有38公里的山区河道,如不加以渠化而让其仍处于天然状态,航道条件较差,难以通过万吨级船队,三峡工程的航运效益也难以发挥。因此,必须用葛洲坝水库渠化该段航道。
葛洲坝这一伟大的工程,在世界上也是屈指可数的巨大水利枢纽工程之一。水利枢纽的设计水平和施工技术,都体现了我国当前水电建设的最新成就,是我国水电建设史上的里程碑。
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