三峡工程纵深行

　　三峡工程凝聚人类科学技术结晶

　　□ 中国三峡工程报记者 吴豪强

　　拥有100多项“世界之最”的三峡工程，是中国改革开放的重要成果，是现代科技创新与应用的结晶，也是科技进步的重要推手和引擎。

　　工程布置，优中选优

　　在三峡工程上马之前，国家组织了长达40多年的论证与技术难题攻关，有数千名科研人员投入三峡科研大会战，取得了数百项科研成果，提交了2000多份科技成果报告。1993年三峡工程正式开工建设后，国家又将三峡工程的有关科研项目列为攻关课题和国家重大项目，其领域涉及泥沙、航运、水文、地质、水工、施工、建材、金属结构、机电设备、生态环境、人文等多学科、多专业。

　　在工程布置方面，既要考虑防洪，又要考虑发电和航运。通过攻关创新，三峡大坝设计最大泄洪流量为124300立方米每秒，26台大容量机组布置于大坝左右两侧，采用坝后式电站厂房，船闸和升船机则利用有利的河道地形条件布置于长江左岸。优化比选后确定的方案，成功地解决了大流量、多机组带来的河床宽度不足的难题。

　　三峡大坝泄洪坝段全长483米，汛期约有四分之三的洪水要从这一坝段通过，如何保证在特大流量情况下，洪水从大坝安全下泄，是三峡工程遇到的一个关键技术难题。在大坝建设中，对泄洪坝段采用了三层孔口布置方式，布置23个深孔和22个表孔，为进行三期施工导流和截流布置22个导流底孔，从而解决了在高水头、大流量、多排沙复杂条件下，大坝因高速水流可能出现的空化及泥沙磨蚀和消能防冲问题，确保了大坝安全运行。

　　两次截流，震惊世界

　　三峡工程进行的两次截流——1997年进行的大江截流和2002年进行的导流明渠截流，其综合技术难度均为世界截流史上所罕见。大江截流水深量大，龙口最大水深达60米，为世界之最；实际截流流量为每秒8480立方米至11600立方米，也为世界截流工程之最；导流明渠截流是在人工开挖的光滑的河床上进行截流，抛投料不容易稳定，其综合难度超过大江截流。

　　在两次截流中，三峡建设者进行了大量水力学模型试验以及数值计算和机理分析研究，取得了一系列技术创新成果，使我国河道截流技术跃居世界领先水平。三峡大江截流设计及施工技术荣获1999年国家科技进步一等奖。三峡导流明渠截流技术被中国科学院和中国工程院联合评为2002年中国十大科技进展新闻。

　　二期围堰是大江截流形成的世界水电工程史上最大的深水围堰，水深达60米，堰体80%填料需在水下施工。具有工程规模大、施工水深、挡水水头高、基础地质条件复杂、工期短、技术复杂等特点，被称为“水下的三峡大坝”，是三峡工程建设中最具挑战性的关键技术难题之一。三峡建设者在施工中采用先进的大型设备及许多新工艺、新材料和新技术，在土石围堰上钻孔到基础岩石，并压灌混凝土形成了漏水量仅为设计渗水量的1／10的防渗墙。水电专家们称赞“几乎达到滴水不漏”。

　　浇筑大坝，连破纪录

　　三峡工程规模巨大，仅混凝土浇筑总量就高达2800万立方米，这在世界水电工程建设史上是绝无仅有的。在多年科学研讨与论证的基础上，中国三峡总公司选择了以国外生产的塔带机为主、以缆机和门机为辅的综合施工方案，使混凝土浇筑用上了世界水电史上最先进的“流水线”。从1999年到2001年，三峡工程进行了连续3年的高强度混凝土施工，年浇筑量都在400万立方米以上，其中2000年创造了年浇筑548万立方米，月浇筑55.3万立方米、日浇筑2.2万立方米的三项混凝土浇筑的新世界纪录。

　　大坝混凝土浇筑出现裂缝是水电工程施工的“常见病”、“多发病”。就世界范围来看，几乎没有不出现裂缝的大坝，从发生的频率来看，大体积的混凝土每１0000立方米会产生０.１～１条裂缝，三峡大坝混凝土浇筑初期，也出现了一些裂缝，一度是三峡工程施工的最大顽症。为攻克顽症，确保工程质量，三峡建设者围绕混凝土施工展开了科技攻关。为满足三峡混凝土耐久性的特殊要求，优化混凝土原材料及配合比，创造出二次风冷技术、综合温度控制技术等一系列新技术、新工艺，有效地减少了混凝土的收缩变形，控制了裂缝的产生，使混凝土浇筑产生裂缝的顽症得到根治。三峡左岸大坝出现裂缝的频率是每万立方米不到０.1条，三峡右岸大坝还没有发现裂缝。

　　劈山凿岭，巧建船闸

　　三峡工程双线五级船闸是当今世界上技术最为复杂的船闸，整个船闸开挖要在花岗岩山体中深切，两侧要形成最大高度达170米的直立高边坡，如何保持如此复杂的船闸高边坡的稳定，在国内外尚无先例，是一道世界级难题。三峡建设者通过运用大量高新技术进行地质勘测和多学科综合试验研究，采取预裂爆破、光面爆破、坡面喷锚等新工艺，成功地解决了高边坡开挖失稳和变形的问题。

　　双线五级船闸金属结构设备总量达3.88万吨。安装技术要求及质量标准要求高，许多安装技术要求已超出国家规程规范要求。人字门、反弧门、检修叠梁门以及桥机轨道梁等都是国内同类设备中规模最大的。其中，24扇人字门是施工的难点和重点。第一至第四闸人字门每扇高38.5米，相当于两个篮球场大，单扇门重量为867吨，其外形尺寸与重量均为世界之最。上有顶枢，下有底枢，中间是门柱，要求安装完工后两门的合拢间隙在设计允许值0.1毫米以内，小于一根头发丝的直径。也就是说，两扇人字门安装后关上，一根头发也插不进去。三峡建设者围绕船闸水力学、自动化控制技术和船闸金属结构技术等开展攻关，攻克了这一系列难题，并使我国航运建筑设施的技术水平跃居世界前列。

　　7年时间实现30年跨越

　　三峡工程对于我国机电制造业的促进作用尤为突出。三峡工程的水轮发电机组、高压电气设备、升船机和船闸设备、直流和交流输变电设备的技术参数、容量、规模都代表世界当今最高水平，三峡工程在这些领域的技术突破和超越，极大地提升了我国民族工业的制造水平。通过三峡工程“引进、消化吸收再创新”，用不到7年的时间，使我国大型水电设备的设计与制造实现了30年的跨越，基本实现了重大装备制造业的跨越式发展。

　　自1993年开工以来，三峡工程每年都有新技术、新工艺、新专利等创新成果诞生。据不完全统计，三峡工程已有16项科研成果获国家科技进步奖，200多个科研成果获省部级科技进步奖，申请和应用的专利多达700余项。

　　三峡工程有关科技负责人说，因为是世界第一，所以三峡工程的许多难题在全世界都没有现成答案。科技创新是三峡工程建设的灵魂和基础，是科技创新成就了宏伟的三峡工程，也成就了中华民族的百年梦想。科技创新还将始终贯穿于三峡工程的运行与管理之中。