1、前言

  舉世矚目的長(zhǎng)江三峽水利樞紐是開(kāi)發(fā)和治理長(zhǎng)江的關(guān)鍵性骨干工程,具有防洪、發(fā)電、通航等巨大綜合效益,對(duì)加快我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程、提高綜合國(guó)力,具有重要意義。自1919年孫中山先生提出開(kāi)發(fā)長(zhǎng)江三峽水力資源的設(shè)想以來(lái),興建長(zhǎng)江三峽工程成為中華民族幾代人夢(mèng)寐以求的愿望。新中國(guó)成立后,在毛澤東、鄧小平、江澤民三代領(lǐng)導(dǎo)集體的直接關(guān)懷下,有關(guān)部門和廣大科技工作者從20世紀(jì)50年代起,對(duì)三峽工程進(jìn)行了長(zhǎng)期、大量的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和研究工作。1958年黨中央成都會(huì)議通過(guò)了《中共中央關(guān)于三峽水利樞紐和長(zhǎng)江流域規(guī)劃的意見(jiàn)》,提出了“采取積極準(zhǔn)備和充分可靠的方針”,隨后組織了200多個(gè)單位近萬(wàn)名科技人員對(duì)三峽工程重大科技問(wèn)題進(jìn)行全國(guó)性協(xié)作研究。1970年底,中央決定興建葛洲壩工程,以緩解華中地區(qū)電力緊缺局面,同時(shí)也為興建三峽工程做實(shí)戰(zhàn)準(zhǔn)備。1984年國(guó)務(wù)院原則批準(zhǔn)了三峽工程正常蓄水位150m方案的可行性研究報(bào)告,并開(kāi)始進(jìn)行工程籌建和準(zhǔn)備工作。1986年黨中央、國(guó)務(wù)院決定組織重新論證,“以求更加細(xì)致、精確和穩(wěn)妥”。經(jīng)過(guò)近3年的深入研究論證,經(jīng)論證領(lǐng)導(dǎo)小組審議,通過(guò)了14個(gè)專題論證報(bào)告。長(zhǎng)江水利委員會(huì)(長(zhǎng)江委)據(jù)此重新編制了《長(zhǎng)江三峽水利樞紐可行性研究報(bào)告》。1991年8月國(guó)務(wù)院三峽工程審查委員會(huì)通過(guò)了對(duì)該報(bào)告的審查意見(jiàn),“三峽工程建設(shè)是必要的,技術(shù)上是可行的,經(jīng)濟(jì)上是合理的,建議及早決策興建三峽工程”。1992年4月3日,全國(guó)人大七屆五次會(huì)議審議了《國(guó)務(wù)院關(guān)于提請(qǐng)審議興建長(zhǎng)江三峽工程的議案》,通過(guò)了《關(guān)于興建長(zhǎng)江三峽工程決議》。1993年5月國(guó)務(wù)院審查通過(guò)了《長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》,三峽工程開(kāi)始實(shí)施建設(shè)。在建設(shè)過(guò)程中,參建單位進(jìn)一步深入進(jìn)行了大量科學(xué)研究工作,解決了一系列重大技術(shù)難題,工程質(zhì)量、進(jìn)度和投資都得到有效的控制,2003年勝利實(shí)現(xiàn)了二期工程蓄水、通航和發(fā)電的目標(biāo)。

  2、樞紐總體布置及大壩工程

  2.1按壩址河段特點(diǎn)合理布置樞紐主要建筑物

  三峽工程最大泄流量124300m3/s,電站裝機(jī)26臺(tái)、總?cè)萘?820×104kW。壩址河段河床開(kāi)闊,河道原有中堡島。為布置泄洪、發(fā)電、通航等樞紐建筑物,將中堡島全部挖除,大壩布置成直線,泄洪設(shè)施布置于河床中部,泄洪前緣長(zhǎng)483m;26臺(tái)大容量機(jī)組布置于左右兩側(cè),采用壩后式電站廠房;利用有利的河道地形條件,船閘和升船機(jī)均布置于左岸,并在右岸預(yù)留6臺(tái)機(jī)組地下電站(土建工程于2004年開(kāi)始施工);對(duì)三大建筑物進(jìn)行合理布置,解決了河床寬度不足的難題。

  2.2大壩泄洪設(shè)施及消能防沖布置研究

  樞紐設(shè)計(jì)洪水流量98800m3/s,校核洪水流量124300m3/s。根據(jù)三峽水庫(kù)防洪調(diào)度規(guī)劃,要求樞紐在防洪限制水位145m時(shí)具有下泄洪水流量為57600m3/s的能力;在百年一遇洪水時(shí),具有下泄洪水流量70000m3/s的能力;遇設(shè)計(jì)洪水和校核洪水時(shí),要求樞紐下泄100000m3/s以上的泄流能力。汛期泄洪除機(jī)組過(guò)流外,泄洪流量的3/4需要從泄水建筑物通過(guò)。按照泄洪建筑物483m布置長(zhǎng)度,一般無(wú)法滿足泄量要求。為此,結(jié)合施工要求,泄水建筑物采取了三層孔口布置的方式。大壩永久泄洪設(shè)施需布置深孔以滿足低水位時(shí)的泄洪要求,并設(shè)表孔滿足設(shè)計(jì)洪水和校核洪水泄洪要求。從水庫(kù)排沙考慮,要求深孔進(jìn)口高程低于電站進(jìn)水口高程。綜合分析防洪、排沙、工程防護(hù)、廠前排漂等因素,盡量縮短泄洪前緣長(zhǎng)度,減少兩岸廠房及壩段的開(kāi)挖工程量,大壩泄洪設(shè)施采用深孔和表孔相間布置方案。位于河床中部的泄洪壩段長(zhǎng)483m.泄洪壩段布置23個(gè)深孔和22個(gè)表孔。深孔設(shè)在壩段中部,孔口尺寸7m×9m,設(shè)計(jì)水頭85m;表孔在兩個(gè)壩段之間跨縫布置,凈寬8m,堰頂高程158m.為進(jìn)行三期施工導(dǎo)流及截流,在表孔正下方跨縫布置22個(gè)導(dǎo)流底孔,孔口尺寸6m×815m。導(dǎo)流底孔在后期以回填混凝土封堵。

  針對(duì)大壩水頭高、泄洪量大、排沙量多及三層泄洪孔運(yùn)行條件復(fù)雜等特點(diǎn),研究了三層泄洪孔口不同運(yùn)行條件下的體型選擇和高速水流下抗空化及防泥沙磨蝕問(wèn)題,以及深孔與表孔聯(lián)合泄洪和深孔與底孔聯(lián)合泄流時(shí),下游水力銜接及消能防沖等問(wèn)題;下游水位較深,選用挑流消能型式,消能效果較好;比較了導(dǎo)流底孔有壓短管和有壓長(zhǎng)管方案,綜合考慮結(jié)構(gòu)安全、方便施工、抗磨和水力學(xué)條件等因素,選用有壓長(zhǎng)管。深孔出口反弧段流速35~40m/s,采取跌坎摻氣防止空化。壩下消能區(qū)兩側(cè)設(shè)左右導(dǎo)墻,以減小泄洪對(duì)電站運(yùn)行和對(duì)下游航道口門的不利影響。

  2.3采取多種綜合措施,確保岸坡廠房壩段地基深層抗滑穩(wěn)定

  三峽工程大壩基礎(chǔ)總體上為堅(jiān)硬完整的花崗巖,其中左岸廠房1#~5#壩段、右廠房24#~26#壩段壩基存在相對(duì)較發(fā)育的、傾向下游的緩傾角裂隙,尤以3#廠房壩段更為發(fā)育,裂縫結(jié)構(gòu)面連通率達(dá)83%。壩趾后即為高陡開(kāi)挖邊坡,形成施工臨時(shí)坡高達(dá)70m,地形、地質(zhì)條件對(duì)左岸廠房1#~5#壩段的地基穩(wěn)定極為不利,是三峽大壩工程的重大技術(shù)問(wèn)題之一。為查明左岸廠房1#~5#壩段的地質(zhì)條件,尤其是緩傾角結(jié)構(gòu)面的分布情況,進(jìn)行了三次特殊勘探。基本查明了緩傾角結(jié)構(gòu)面展布、性狀及連通率。

  長(zhǎng)江委針對(duì)左岸廠房1#~5#壩段的抗滑穩(wěn)定問(wèn)題,進(jìn)行了大量的研究和分析,國(guó)內(nèi)有多家科研院校和設(shè)計(jì)單位參加復(fù)核計(jì)算與研究。在采取綜合工程處理措施后,壩體深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足K′>310的要求。

  2.4大壩大孔口應(yīng)力與配筋優(yōu)化

  大壩大孔口主要有以下3類:a1泄洪深孔,孔口尺寸為7m×9m,設(shè)計(jì)水頭85m.b1電站引水壓力管道進(jìn)水口,孔口尺寸為10m×12m,設(shè)計(jì)水頭67m.技術(shù)設(shè)計(jì)研究成果表明,這兩類孔口均存在孔口拉應(yīng)力大,配筋量大,鋼筋布置排數(shù)多的特點(diǎn)。c1采用在孔口段附近將橫縫止水局部后移方案,配筋一般可控制在2~3排,局部為3~4排。

  2.5大壩混凝土快速施工技術(shù)

  三峽工程混凝土總量達(dá)2800×104m3,質(zhì)量要求高,施工難度大。因此必須采用成套先進(jìn)的混凝土快速施工新技術(shù),才能保證工程的質(zhì)量和工期。三峽大壩二期混凝土澆筑從1998年開(kāi)始,1999年到2001年連續(xù)3年特高強(qiáng)度混凝土施工,年澆筑量均在400×104m3以上,三年共澆筑混凝土1409×104m3,其中2000年創(chuàng)造了混凝土澆筑強(qiáng)度年548×104m3、月55135×104m3、日212×104m3的世界紀(jì)錄。為保證三峽大壩的高強(qiáng)度高質(zhì)量施工,對(duì)施工方案和主要施工設(shè)備進(jìn)行了反復(fù)的科學(xué)論證,選定了以塔帶機(jī)為主,輔以高架門、塔機(jī)和纜機(jī)的綜合施工方案。從傳統(tǒng)常規(guī)的吊罐澆筑升華為混凝土一條龍連續(xù)生產(chǎn)工藝。該系統(tǒng)由各混凝土拌和樓通過(guò)皮帶機(jī)將混凝土輸送到塔帶機(jī)直接入倉(cāng)澆筑,集水平和垂直運(yùn)輸為一身,具有連續(xù)澆筑、生產(chǎn)率高、可實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑工廠化生產(chǎn)的特點(diǎn)。結(jié)合三峽工程的實(shí)踐,建立了一整套保證質(zhì)量的混凝土快速施工工藝和現(xiàn)代化施工管理體系,全面推行倉(cāng)面工藝設(shè)計(jì),制定了一整套嚴(yán)密的施工工藝。為滿足三峽混凝土耐久性的特殊要求,經(jīng)大量試驗(yàn)選用非堿活性花崗巖人工骨料,并嚴(yán)格限制水泥熟料中堿含量小于015%,要求混凝土中總堿量≤215kg/m3;在混凝土中摻用Ⅰ級(jí)粉煤灰。由于Ⅰ級(jí)粉煤灰微珠含量高,可作為一種功能材料,大大改善混凝土的和易性,減少用水量,并可抑制堿活性反應(yīng),節(jié)省水泥用量,減少混凝土溫度裂縫和干縮;選用品質(zhì)優(yōu)良的高效減水劑,通過(guò)與Ⅰ級(jí)粉煤灰聯(lián)合摻用,使花崗巖人工骨料配制的四級(jí)配混凝土用水量由110kg/m3減少為85kg/m3左右;采用縮小水膠比增加粉煤灰摻量的技術(shù)路線,從而更有效地提高了混凝土的耐久性;采用有補(bǔ)償收縮性能的525#中熱大壩水泥,以減少混凝土收縮變形,減少混凝土產(chǎn)生裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。三峽工程低溫混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)是世界上已建及在建工程中規(guī)模最大、溫控要求最嚴(yán)的混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)。要求夏季生產(chǎn)出機(jī)口溫度為7℃的低溫混凝土,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1720m3/h,設(shè)計(jì)夏季高峰月混凝土澆筑強(qiáng)度為44×104m3。針對(duì)三峽工程的特殊性及混凝土預(yù)冷工藝的要求,經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)研究,首次將二次風(fēng)冷骨料技術(shù)應(yīng)用于三峽工程。三峽工程大壩柱狀塊尺寸大,基礎(chǔ)溫差標(biāo)準(zhǔn)高,加上壩區(qū)氣溫驟降頻繁,混凝土表面防裂難度大,溫控措施要求嚴(yán)格。為此,三峽工程在廣泛分析國(guó)內(nèi)外工程已采取單項(xiàng)或多項(xiàng)溫控措施現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首次實(shí)施全過(guò)程、全方位、高標(biāo)準(zhǔn)、大容量的綜合溫控技術(shù)。

  3、水電站廠房工程

  3.1電站進(jìn)水口型式研究

  三峽電站水輪發(fā)電機(jī)組采用單機(jī)單管引水,壓力鋼管直徑1214m,設(shè)計(jì)流量1020m3/s,運(yùn)用水位變幅達(dá)45m,進(jìn)水口尺寸大、水頭高。研究了單孔進(jìn)水口和雙孔進(jìn)水口兩種型式。按常規(guī)的大喇叭口體型設(shè)計(jì)單孔進(jìn)水口,喇叭口面積為引水管道面積的315倍以上,閘門尺寸和啟閉機(jī)容量較大,金屬結(jié)構(gòu)工程量多,且制造安裝難度大。針對(duì)三峽電站進(jìn)水口的特點(diǎn),借鑒國(guó)外大型水電站進(jìn)水口設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),采用單孔小喇叭進(jìn)口體型。兩種進(jìn)水口方案大比尺(1∶30)水工模型對(duì)比試驗(yàn)的成果表明,兩方案的水力特性基本相當(dāng),單孔方案稍優(yōu),總水頭損失小10cm,單孔進(jìn)水口的孔口應(yīng)力較小。雙孔將增加鋼筋用量,進(jìn)水口的門體、門槽和啟閉機(jī)數(shù)量比單孔進(jìn)水口增加一倍,維修工作量相應(yīng)增多,要求工作閘門同步操作,運(yùn)用要求嚴(yán)格,事故概率比單孔方案大。

  3.2大型鋼襯鋼筋混凝土壓力管道和伸縮節(jié)研究

  三峽電站壓力管道具有條數(shù)多(26條)、直徑大(內(nèi)徑1214m)、HD值高(1730㎡)等特點(diǎn)。在“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)中選定了在下游壩面淺預(yù)留槽的背管型式。關(guān)于結(jié)構(gòu)型式,在技術(shù)設(shè)計(jì)階段初期選定鋼襯鋼筋混凝土管道方案。在技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,除長(zhǎng)江委進(jìn)行大量設(shè)計(jì)和研究工作外,根據(jù)需要,三峽總公司技委會(huì)組織了若干單位進(jìn)行了7項(xiàng)科學(xué)研究和試驗(yàn),其中包括:結(jié)構(gòu)仿真計(jì)算;壩內(nèi)埋管段結(jié)構(gòu)分析與大比尺仿真材料結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn);大比尺平面結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)研究;上彎段大比尺結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn);下彎段大比尺結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn);預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究;下平段施工措施研究等,取得了豐碩的成果,使我國(guó)在這方面的科研水平上了一個(gè)臺(tái)階,為三峽工程壓力管道技術(shù)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高創(chuàng)造了條件。

  為了解我國(guó)采用鋼襯鋼筋混凝土壓力背管的實(shí)際情況,技委會(huì)組織了專家組有關(guān)專家會(huì)同長(zhǎng)江委設(shè)計(jì)人員,對(duì)東江、五強(qiáng)溪水電站引水壓力管道進(jìn)行了調(diào)查。三峽總公司還邀請(qǐng)了3位俄羅斯專家對(duì)鋼襯鋼筋混凝土聯(lián)合受力管道的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行了咨詢,組團(tuán)到俄羅斯考察了鋼襯鋼筋混凝土壓力管道的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)。根據(jù)以上研究與考察結(jié)果,長(zhǎng)江委對(duì)鋼襯鋼筋混凝土壓力管道的設(shè)計(jì)做了優(yōu)化,總的安全系數(shù)由212降為210;提高鋼襯和鋼筋強(qiáng)度級(jí)別;鋼筋的布置不宜多于三排等。由于壓力管道直徑特大,采用常規(guī)伸縮節(jié)難以滿足要求。經(jīng)計(jì)算分析,左岸廠房1#~6#壩段廠壩間的相對(duì)位移和轉(zhuǎn)角較小,鋼管的應(yīng)力在允許應(yīng)力范圍內(nèi),確定采用墊層管取代伸縮節(jié)方案。7#~14#河床壩段的相對(duì)位移稍大,鋼管應(yīng)力絕大部分在允許應(yīng)力范圍內(nèi),僅局部超過(guò)允許應(yīng)力,若合理選擇合攏時(shí)間,也可以取消伸縮節(jié);考慮到安全因素,最后7#~14#壩段管道廠壩連接段選用帶波紋管止水的伸縮節(jié),該結(jié)構(gòu)型式新,是國(guó)內(nèi)外尺寸最大的伸縮節(jié)。

  3.3蝸殼外圍混凝土結(jié)構(gòu)型式及施工工藝研究

  三峽水電站具有單機(jī)容量大、臺(tái)數(shù)多、總裝機(jī)容量大的特點(diǎn),在電網(wǎng)中是舉足輕重的巨型電源。鑒于該電站的重要性,為保證機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定,蝸殼混凝土結(jié)構(gòu)型式的合理選擇是重要因素之一。電站機(jī)組的蝸殼尺寸大,HD值高,水頭變幅大,蝸殼外圍二期混凝土相對(duì)較薄,合理選擇蝸殼混凝土結(jié)構(gòu)型式,增強(qiáng)蝸殼結(jié)構(gòu)的剛度,有利于提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性。針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展了大量的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究工作。

  1)采用大比尺物理仿真模型,研究結(jié)構(gòu)的受力特性、超載能力和破壞形態(tài)。武漢大學(xué)水利電力學(xué)院和長(zhǎng)江水利科學(xué)院分別進(jìn)行了模型試驗(yàn),兩者的試驗(yàn)成果相近,可信度高。

  2)大量的三維有限元計(jì)算,成果包括:充水保壓方案優(yōu)于墊層蝸殼方案;對(duì)保壓水頭進(jìn)行了優(yōu)選;在確定保壓水頭70m以后,研究提出了保壓保溫控制標(biāo)準(zhǔn)和措施。

  3)可考慮溫度、徐變、自重、水壓等荷載和縫面接觸問(wèn)題,同時(shí)又可模擬結(jié)構(gòu)、材料參數(shù)和邊界條件隨混凝土齡期和施工過(guò)程變化的三維有限元仿真計(jì)算。采用數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)和原型觀測(cè)分析相結(jié)合的技術(shù)路線進(jìn)行綜合研究,研究成果已應(yīng)用于三峽左岸電站廠房工程。

  4、雙線連續(xù)五級(jí)船閘工程

  4.1船閘總體設(shè)計(jì)

  雙線連續(xù)五級(jí)船閘是工程蓄水后解決船舶過(guò)壩的關(guān)鍵設(shè)施。三峽工程能否解決高壩通航問(wèn)題,直接關(guān)系到長(zhǎng)江黃金水道航運(yùn)的發(fā)展和沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。根據(jù)壩址的地形地質(zhì)特點(diǎn)和河道復(fù)雜的水沙條件,首先對(duì)與船閘技術(shù)可行性、先進(jìn)性和運(yùn)行可靠性有關(guān)的帶有全局性的總體技術(shù)進(jìn)行了研究。船閘設(shè)計(jì)總水頭113m,遠(yuǎn)大于目前世界上已建船閘的最大總水頭7218m,壩址河道地形和水沙條件復(fù)雜。經(jīng)研究,提出了采用雙線連續(xù)五級(jí)船閘(見(jiàn)封面),并對(duì)船閘主體建筑物基本結(jié)構(gòu)型式做出了決策,解決了三峽水利樞紐高壩通航的問(wèn)題。

  4.2高水頭大型船閘輸水技術(shù)

  高水頭船閘的輸水技術(shù)水平直接影響船閘的運(yùn)行安全和船舶過(guò)壩的效率,是目前世界上大型高水頭船閘必須解決的一個(gè)技術(shù)難題。船閘輸水系統(tǒng)必須滿足三個(gè)重要指標(biāo),即輸水時(shí)間要滿足通過(guò)能力的要求,控制在12~13min;廊道系統(tǒng)的水流條件必須防止對(duì)廊道和閥門造成氣蝕和聲振;閘室的水面升降平穩(wěn),上下游引水和泄水滿足船舶通航水流條件的要求。三峽船閘級(jí)與級(jí)之間的最大輸水水頭4512m,遠(yuǎn)大于目前世界上已建船閘的最大輸水水頭3614m.經(jīng)研究,采用先進(jìn)的船閘輸水綜合技術(shù),解決了船閘閘室快速、安全、平穩(wěn)輸水的難題,保證了在船閘充泄水過(guò)程中,上下游引航道通航的水流條件。

  4.3深切高陡邊坡的穩(wěn)定、變形控制與大型襯砌結(jié)構(gòu)研究

  船閘高邊坡集高、陡、長(zhǎng)于一體,不僅規(guī)模大、形態(tài)復(fù)雜,巖石開(kāi)挖后,巖體存在深切開(kāi)挖卸荷變形的問(wèn)題,船舶過(guò)閘對(duì)邊坡穩(wěn)定的要求高,如此復(fù)雜的船閘高邊坡問(wèn)題,在國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例。不僅要保持高邊坡巖體在施工期和運(yùn)行期的穩(wěn)定,要求巖體作為船閘結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分與襯砌結(jié)構(gòu)協(xié)同工作,還要考慮邊坡巖體變形對(duì)船閘設(shè)備正常運(yùn)行,特別是對(duì)人字閘門正常運(yùn)行的影響。通過(guò)應(yīng)用大量高新技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)和多種現(xiàn)場(chǎng)科研試驗(yàn),用不同模型進(jìn)行計(jì)算分析,采用開(kāi)挖、加固、防滲、排水等綜合技術(shù),可靠地解決了高邊坡的穩(wěn)定與變形問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)合理采用巖槽的開(kāi)挖形式(保留兩線船閘間巖體隔墩)和船閘的結(jié)構(gòu)型式,大量節(jié)省了工程量和投資,保證了船閘的建設(shè)工期。

  4.4高大人字門結(jié)構(gòu)和啟閉機(jī)可靠性研究

  船閘人字門的規(guī)模和淹沒(méi)水深均超過(guò)當(dāng)前世界最高水平。通過(guò)引入新的設(shè)計(jì)概念,采用新方案、新材料、新工藝和新設(shè)備,解決了高大人字門結(jié)構(gòu)受力、運(yùn)行的可靠性及其特大啟門力等技術(shù)難題。

  4.5復(fù)雜工況下船閘運(yùn)行監(jiān)控技術(shù)

  三峽五級(jí)船閘設(shè)備多,首先船閘需根據(jù)上下游不同的水位組合,分別采用不同的級(jí)數(shù)運(yùn)行,在同一級(jí)船閘中根據(jù)上下游來(lái)船的不同,時(shí)有1~3個(gè)閘室同時(shí)在過(guò)船運(yùn)行,一個(gè)閘室的兩側(cè)閥門通常為雙邊同步運(yùn)行,有時(shí)只一邊運(yùn)行,在某些水位情況下參與運(yùn)行的第二級(jí)閘室需要補(bǔ)水等等,運(yùn)行工況遠(yuǎn)較一般船閘復(fù)雜。為保證船閘運(yùn)行的可靠性和效率,經(jīng)研究,船閘按照集中和分散兩套控制方式進(jìn)行設(shè)備配置,并自主開(kāi)發(fā)了多種對(duì)船閘進(jìn)行監(jiān)控的專用軟件,保證了在復(fù)雜工況下,安全、可靠、靈活地對(duì)船閘進(jìn)行監(jiān)控,并為船閘集中自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

  4.6高難度的船閘施工技術(shù)

  三峽船閘施工工程量大、工期緊、技術(shù)難度高。170m深切巖坡開(kāi)挖,其下部直立開(kāi)挖部分需作為船閘結(jié)構(gòu)的組成部分,要求保持巖坡的強(qiáng)度和完整性,高薄襯砌墻混凝土澆筑、高大閘閥門設(shè)備的安裝等施工難度均非一般船閘施工可比。針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下高達(dá)6815m直立巖坡的開(kāi)挖、300t級(jí)長(zhǎng)達(dá)60m的水平錨索施工,對(duì)施工工序、直立坡成型、爆破控制,錨固的設(shè)備和器材,提出了成套工藝和技術(shù)要求,并分別提出了多種控制巖體質(zhì)量的新技術(shù)和水平錨固工程的高精度施工工藝及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。混凝土澆筑首創(chuàng)采用了已獲國(guó)家專利的先進(jìn)立模施工新技術(shù)。針對(duì)金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備安裝提出了大型人字門、閥門、設(shè)備安裝的專用標(biāo)準(zhǔn)和安裝工藝等,保證了船閘施工的質(zhì)量和工期。

  5、特大型水輪發(fā)電機(jī)組

  水輪發(fā)電機(jī)組是發(fā)揮三峽工程發(fā)電效益的關(guān)鍵設(shè)備,它在電力系統(tǒng)中承擔(dān)基荷、調(diào)峰、調(diào)頻及進(jìn)相運(yùn)行等重大作用。設(shè)有26臺(tái)特大型水輪發(fā)電機(jī)組的三峽電廠是當(dāng)今世界上最大的水電站。它在實(shí)現(xiàn)“西電東送”和全國(guó)電力聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置方面,具有極其重要的地位。由于三峽工程防洪和排沙的需要,三峽水輪機(jī)的運(yùn)行水頭變幅甚大,達(dá)40m.又由于確保運(yùn)行可靠、安全、穩(wěn)定的原則,必須擺在首位考慮,使得機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造、安裝都具有很大的難度,并超過(guò)了世界上已有的大型水電機(jī)組。

  1)單機(jī)容量70×104kW的三峽電站水輪發(fā)電機(jī)組是世界上單機(jī)出力最大的混流式水電之一。其主要技術(shù)參數(shù)代表了當(dāng)今世界的先進(jìn)水平,亦反映了水輪機(jī)的最新發(fā)展趨勢(shì)。其中,水輪機(jī)真機(jī)效率達(dá)到96%,發(fā)電機(jī)效率達(dá)到98.77%。

  2)三峽機(jī)組尺寸巨大,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)10m,發(fā)電機(jī)定子機(jī)座外徑達(dá)2114m,定子鐵芯內(nèi)徑達(dá)1818m,鐵芯高度達(dá)3173m,均為世界之最,其單臺(tái)機(jī)組質(zhì)量約6600t,是目前世界上最大的水輪發(fā)電機(jī)組。

  3)三峽發(fā)電機(jī)的推力負(fù)荷達(dá)5500t,亦為當(dāng)今世界之最,伊泰普發(fā)電機(jī)的推力負(fù)荷為4700t。

  4)針對(duì)三峽電站的特點(diǎn),在水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中采用了目前世界上成熟的新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料。如CFD技術(shù),X葉片,通流部件普遍采用不銹鋼材料等。

  5)三峽電站左岸14臺(tái)機(jī)組采取公開(kāi)招標(biāo)、議標(biāo)決策的方式,責(zé)任方為國(guó)外制造廠商,國(guó)內(nèi)工廠參與,并與國(guó)外廠商聯(lián)合設(shè)計(jì),合作生產(chǎn),加速和極大提高了我國(guó)巨型水輪機(jī)的研究、設(shè)計(jì)、制造能力和應(yīng)用水平,極大地促進(jìn)了我國(guó)巨型水電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。

  6)三峽左岸電站機(jī)組安裝創(chuàng)造了一年內(nèi)(2003年)連續(xù)安裝、投運(yùn)6臺(tái)70×104kW機(jī)組,總?cè)萘窟_(dá)420×104kW的世界最高記錄。

  6、三峽工程導(dǎo)截流及圍堰工程

  6.1施工導(dǎo)流及施工期通航研究

  長(zhǎng)江為航運(yùn)黃金水道,施工期的航運(yùn)暢通非常重要。三峽工程施工導(dǎo)流方式及施工通航方案與工程樞紐總體布置、施工導(dǎo)流、施工布置和總進(jìn)度密切相關(guān),為一龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程。必須運(yùn)用系統(tǒng)工程的思路論證決策施工導(dǎo)流方案;不同的導(dǎo)流方式產(chǎn)生不同的通航效果。通過(guò)多年的方案比較研究,確立了“三期導(dǎo)流、明渠通航、圍堰擋水發(fā)電”的施工方案。施工期通航問(wèn)題的關(guān)鍵時(shí)期為主河道截流期至庫(kù)水位蓄至135m永久通航建筑物啟用前期間。按初步設(shè)計(jì),施工通航有三條通道(導(dǎo)流明渠兼作通航、臨時(shí)船閘和一線垂直升船機(jī))。后升船機(jī)緩建,如何改善明渠和臨時(shí)船閘的通航條件,確保施工期長(zhǎng)江航運(yùn)基本暢通,以及如何挖掘明渠通航潛力,緩解臨時(shí)船閘過(guò)船壓力,提高明渠、臨時(shí)船閘的綜合通過(guò)能力等方面的研究就更為重要。

  該項(xiàng)目研究影響因素諸多,技術(shù)難度高,意義重大,為了更好地完成并實(shí)施該項(xiàng)目,開(kāi)展了全方位的、全國(guó)性的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。既有大量的物理模型及原型試驗(yàn)研究,又有數(shù)學(xué)模型計(jì)算分析;既有原型資料的分析研究,又預(yù)測(cè)了未來(lái)施工期通航能力及影響;既有工程施工影響的跟蹤模型試驗(yàn)及原型運(yùn)行觀測(cè),又建立了工程運(yùn)行安全的信息反饋保障系統(tǒng)。主要科學(xué)技術(shù)內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下:施工導(dǎo)流方案比較研究:三斗坪壩址河床寬闊,壩址處有中堡島,形成了良好的分期導(dǎo)流條件。施工期通航問(wèn)題至關(guān)重要,分期導(dǎo)流的具體方案設(shè)計(jì),必須結(jié)合施工期通航方案一并研究。為此,研究比較了右岸導(dǎo)流明渠施工期不通航和通航兩種類型的多種方案。

  明渠通航與明渠不通航方案比較研究:由于施工導(dǎo)流方式及施工通航方案,特別是明渠是否兼作通航航道,還直接影響工程的施工總進(jìn)度及施工期通航問(wèn)題。經(jīng)多年研究,明渠通航和不通航方案具有不同的特點(diǎn)。三峽工程施工期采用導(dǎo)流明渠結(jié)合臨時(shí)船閘和升航機(jī)通航,既有利于提高施工期通航保證率、增加通航可靠性,又有利于減少初期工程規(guī)模、縮短工期、提前發(fā)電。

  導(dǎo)流明渠體型、布置及臨時(shí)船閘通航技術(shù)研究:針對(duì)三峽壩址復(fù)雜的彎道水流現(xiàn)象,對(duì)明渠的布置、規(guī)模、體型等進(jìn)行了系列試驗(yàn)研究。最后選定的導(dǎo)流明渠體型及布置,成功地解決了復(fù)雜彎道水流條件下明渠“導(dǎo)流”和“通航”設(shè)計(jì)流量相差較大(近4倍)等矛盾。明渠導(dǎo)流經(jīng)受了1998年特大洪水的考驗(yàn),并成功地保障了6年施工期的安全通航。

  臨時(shí)船閘通航技術(shù)研究?jī)?nèi)容主要包括:臨時(shí)船閘引航道的清淤減淤措施;研究改善臨時(shí)船閘引航道口門區(qū)通航水流條件的措施。提高明渠汛期通航能力研究:當(dāng)長(zhǎng)江為中、小流量時(shí),船隊(duì)多由明渠通行,入汛后,明渠水陡流急,船隊(duì)無(wú)法通行,須改由臨時(shí)船閘通過(guò),但臨時(shí)船閘規(guī)模較小,引航道泥沙淤積,清淤與通航相互干擾,上下錨地相距較遠(yuǎn),品字形超寬船隊(duì)解編,以及較難預(yù)測(cè)的臨時(shí)船閘運(yùn)行故障導(dǎo)致的停閘檢修,將出現(xiàn)長(zhǎng)江斷航,因此研究明渠汛期通航及提高通航能力的措施顯得非常必要。為此,在滿足設(shè)計(jì)通航流量的條件下,通過(guò)提高明渠汛期通航能力研究(減駁減載、施絞換推等工程措施的采用),使施工期通航流量由設(shè)計(jì)的20000m3/s提高到40000m3/s(上水)~45000m3/s(下水),成功地實(shí)現(xiàn)了施工期長(zhǎng)江航運(yùn)的暢通;谝陨铣晒,鑒定委員會(huì)認(rèn)為,在特大型綜合水利樞紐工程建設(shè)中,在巨大導(dǎo)流流量(79000m3/s)和極高通航水流條件下,滿足了客貨量的通過(guò)能力(1500×104t/a),成功地在彎道上解決了明渠導(dǎo)流及施工通航的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,成果總體上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

  6.2長(zhǎng)江兩次截流及深水高土石圍堰關(guān)鍵技術(shù)

  6.2.1大流量深水河道截流技術(shù)

  三峽工程截流包括大江截流和導(dǎo)流明渠提前截流,截流成功后都面臨在一個(gè)枯水期快速修建深水高土石圍堰。三峽工程大江截流和明渠提前截流的難度,與世界上單項(xiàng)水力學(xué)指標(biāo)最高的一些截流工程比較,都是較高的,其綜合困難程度乃世界截流史所罕見(jiàn)。1997年11月8日大江截流和2002年11月6日導(dǎo)流明渠提前截流成功,標(biāo)志我國(guó)河道截流技術(shù)已躋身世界領(lǐng)先地位。

  三峽工程大江截流是修建二期上下游土石圍堰關(guān)鍵性的第一道工序,其目的是截?cái)嚅L(zhǎng)江主河道,迫使長(zhǎng)江水流改道從導(dǎo)流明渠渲泄。截流最大水深達(dá)60m,居世界截流工程之冠。大江截流施工與航運(yùn)關(guān)系密切,截流過(guò)程必須兼顧通航。截流河床地形地質(zhì)條件復(fù)雜,深槽新淤砂及其左側(cè)陡峭巖壁,對(duì)截流戧堤穩(wěn)定極為不利。針對(duì)大江截流水深,戧堤進(jìn)占出現(xiàn)堤頭坍塌的難題,探討了深水截流堤頭坍塌的機(jī)理,提出并采用了深水平拋墊底措施,有效防止了堤頭坍塌事故的發(fā)生,1997年11月8日,龍口順利合攏。實(shí)測(cè)截流流量11600~8480m3/s,落差0166m,最大流速4122m/s,截流最高日拋投強(qiáng)度12109×104m3。

  明渠截流初步設(shè)計(jì)為12月上旬,截流流量為9010m3/s,鑒于后續(xù)工程施工工期緊,施工壓力大,極大地制約著工程的施工進(jìn)程,明渠截流宜盡量提前,而明渠提前截流又涉及諸多復(fù)雜因素,不但導(dǎo)流建筑物應(yīng)具備提前投入運(yùn)行的條件,而且提前截流本身在截流難度方面將產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性變化。明渠提前截流具有截流流量大(設(shè)計(jì)流量Q=12200~10300m3/s)、截流水深(20~25m)、落差大(相應(yīng)設(shè)計(jì)流量落差5177~4111m)、龍口流速大(最大垂線平均流速7147~6168m/s,最大點(diǎn)流速達(dá)8147m/s)、截流總功率大,達(dá)6910×104~4115×104kW,截流難度極大。同時(shí),明渠屬人工河道,基面平整光滑,對(duì)拋投料穩(wěn)定不利;截流進(jìn)占時(shí),必須以右岸端進(jìn)為主,單堤頭拋投強(qiáng)度極高;同時(shí)也要兼顧通航;再加上明渠截流水深大而水面坡降極小等。制約因素復(fù)雜、施工強(qiáng)度高,存在許多關(guān)鍵技術(shù)及難題,是當(dāng)今世界上截流綜合難度最大的截流工程。為此進(jìn)行了多年的一系列關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究。不論是截流工程關(guān)鍵技術(shù)研究,還是高質(zhì)量截流的信息跟蹤,以及動(dòng)態(tài)決策保障系統(tǒng)研究等方面,均取得了創(chuàng)新成果。

  6.2.2深水土石圍堰關(guān)鍵技術(shù)

  二期上下游土石圍堰最大高度8215m,堰體施工最大水深60m,為深水土石圍堰。圍堰基礎(chǔ)地形地質(zhì)條件復(fù)雜,上部為淤砂層,下部為砂卵石及殘積塊球體夾砂層,基巖面起伏差較大,且表層巖體為較強(qiáng)透水帶,河床深槽左側(cè)為高差30m、坡角近80°的陡巖。圍堰型式為兩側(cè)石渣及塊石體、中間風(fēng)化砂及砂礫石堰體,塑性混凝土防滲墻上接土工合成材料防滲心墻。在河床深槽部位堰體中間設(shè)兩排防滲墻,兩墻中心距6m,墻厚1m,墻底嵌入花崗巖弱風(fēng)化巖石1m,其下接帷幕灌漿。圍堰填筑量達(dá)1032×104m3,且80%堰體為水下拋填,防滲墻面積達(dá)814×104㎡,需在1998年汛前建成度汛,工期緊、強(qiáng)度高、施工難度大,為國(guó)內(nèi)外已建水利水電工程罕見(jiàn),是三峽工程建設(shè)中的重大技術(shù)難題之一。圍堰于1998年6月?lián)屩炼妊锤叱蹋群蠼?jīng)受長(zhǎng)江8次洪峰考驗(yàn),在洪水流量61000m3/s,最高水位7718m時(shí),圍堰運(yùn)行正常。

  圍堰設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)問(wèn)題是如何在深水拋填的散粒料中和復(fù)雜地質(zhì)條件下,快速建成一座具有可靠防滲體系的滿足安全運(yùn)用要求的大型土石壩。其技術(shù)難題主要有:斷面的結(jié)構(gòu)和防滲型式的選擇;60m水深下拋填風(fēng)化砂密度的確定;深槽、陡坡、硬巖防滲墻的施工技術(shù);新型柔性墻體材料研制及其質(zhì)量控制方法;新淤砂的動(dòng)力穩(wěn)定性及其處理。為此,國(guó)家“七五”、“八五”科技攻關(guān)以及三峽工程技術(shù)設(shè)計(jì)和施工階段科研等項(xiàng)目中安排了一系列研究課題。圍堰從設(shè)計(jì)、研究、實(shí)施、運(yùn)行到拆除研究的全過(guò)程,實(shí)質(zhì)上是完整的原型土石壩工程試驗(yàn)過(guò)程,2003年5月順利完成了使命,并安全拆除。

  6.3三期碾壓混凝土圍堰

  三期碾壓混凝土圍堰的修建為雙線五級(jí)船閘通航和左岸電站發(fā)電及為右岸大壩及廠房創(chuàng)造干地施工創(chuàng)造了條件。堰體為重力式,堰頂高程140m,頂寬8m,最大堰高121m,最大底寬92m,上游面高程70m以下坡比1∶013;以上為垂直坡;下游面高程130m以上為垂直坡,130m至50(58)m高程為1∶0175的邊坡,其下為平臺(tái)。

  三期碾壓混凝土圍堰,迎水側(cè)4m厚防滲層采用二級(jí)配碾壓混凝土,R90200#、S8;其余為三級(jí)配碾壓混凝土,R90150#、S4。沿圍堰軸線40~42m設(shè)1條結(jié)構(gòu)橫縫,相鄰結(jié)構(gòu)橫縫中間設(shè)誘導(dǎo)縫,不設(shè)縱縫。堰體設(shè)置兩層廊道,第一層為基礎(chǔ)灌漿排水廊道,其底板最低高程40m;第二層為堰體排水觀測(cè)廊道,其底板高程90m,堰體排水孔距3m.三期碾壓混凝土圍堰主要工程量:基礎(chǔ)開(kāi)挖6516×104m3,混凝土量167136×104m3,固結(jié)灌漿6650m,帷幕灌漿6510m,基礎(chǔ)排水孔2950m.圍堰分二個(gè)階段施工:基坑積水抽干后進(jìn)行第二階段施工,澆筑明渠段碾壓混凝土110166×104m3,明渠段沿圍堰軸線長(zhǎng)380m,堰體高度90m.要在2003年5月底,即不到5個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成。為攻克這一技術(shù)難題,開(kāi)展科技攻關(guān),全面優(yōu)化和采用新工序,使碾壓混凝土澆筑提前于2002年12月16日開(kāi)始,于2003年4月16日全部澆筑至實(shí)際高程140m,避開(kāi)了高溫季節(jié)澆筑碾壓混凝土的難題,提前完成了任務(wù):最大倉(cāng)面面積達(dá)到19012㎡;最大月澆筑強(qiáng)度達(dá)4716×104m3;最大日澆筑筑強(qiáng)度達(dá)21066m3;最大班率達(dá)到7250m3;最大小時(shí)澆筑達(dá)到1278m3;以及日上升112m。

  7、特大型工程管理創(chuàng)新

  7.1三峽工程建設(shè)管理體制

  黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視三峽工程建設(shè),形成了特大型工程的科學(xué)決策體系。為了確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行,國(guó)務(wù)院決定成立國(guó)務(wù)院三峽工程建設(shè)委員會(huì)(三建委),是三峽工程的高層次決策機(jī)構(gòu),由國(guó)務(wù)院總理任主任,國(guó)務(wù)院有關(guān)部委及重慶市、湖北省政府主要負(fù)責(zé)人為委員。三建委下設(shè)辦公室,負(fù)責(zé)三建委的日常工作,制定三峽工程移民安置的方針政策,審批移民安置規(guī)劃和實(shí)施計(jì)劃,并對(duì)移民搬遷的具體實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)成立的中國(guó)長(zhǎng)江三峽工程開(kāi)發(fā)總公司,是一個(gè)獨(dú)立核算、自主經(jīng)營(yíng)、自負(fù)盈虧、具有法人地位的經(jīng)濟(jì)實(shí)體,是三峽工程建設(shè)的項(xiàng)目法人,全面負(fù)責(zé)三峽工程的建設(shè)和建成后的運(yùn)行管理,負(fù)責(zé)三峽工程建設(shè)資金(含水庫(kù)淹沒(méi)處理與移民安置費(fèi)用)的籌措和償還,成立技術(shù)委員會(huì)主要對(duì)三峽工程重大技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行審查咨詢。工程設(shè)計(jì)由長(zhǎng)江水利委員會(huì)總成。經(jīng)招投標(biāo)選擇施工承包商和監(jiān)理單位。除直接參加三峽工程建設(shè)單位外,還有國(guó)內(nèi)有關(guān)科研院所和高等院校數(shù)千名科技工作者參加了三峽工程建設(shè)的科研攻關(guān)工作。

  7.2投資管理模式

  首創(chuàng)“靜態(tài)控制、動(dòng)態(tài)管理”的投資管理模式,工程投資得到有效控制;建立和完善了以概算控制和合同價(jià)管理為基礎(chǔ)的、具有雙重約束機(jī)制的投資控制體系;編制了業(yè)主總執(zhí)行概算、分階段執(zhí)行概算和合同項(xiàng)目實(shí)施控制價(jià)作為工程建設(shè)過(guò)程中投資控制的依據(jù);加強(qiáng)了設(shè)計(jì)、招標(biāo)、合同管理全過(guò)程的投資控制;成功地探索了一套建設(shè)項(xiàng)目?jī)r(jià)差管理辦法,對(duì)因價(jià)格波動(dòng)影響導(dǎo)致的工程投資變化進(jìn)行科學(xué)管理;建立了投資跟蹤預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)分析制度,推行全面預(yù)算管理,嚴(yán)格控制費(fèi)用。這些措施的建立和完善,使工程投資得到了有效控制。至2003年底,三峽工程累計(jì)完成固定資產(chǎn)投資1005億元,其中樞紐工程靜態(tài)投資完成363億元,占工程概算(靜態(tài))的73%;水庫(kù)移民靜態(tài)投資完成304億元,占移民概算(靜態(tài))的76%;價(jià)差預(yù)備費(fèi)192億元,利息135億元,庫(kù)區(qū)移民包干外投資11億元。與1994年投資測(cè)算方案相比,總投資減少64億元,靜態(tài)投資因移民投資列報(bào)提前增加89億元,價(jià)差和利息分別減少130億元和34億元。從完成的樞紐工程量和列報(bào)投資匹配情況看,與概算比較,絕大部分項(xiàng)目的工程量完成比例高于投資完成比例,說(shuō)明樞紐工程投資列報(bào)規(guī)范,控制情況較好。

  7.3多元化融資

  形成了多元化的融資格局,保障了工程建設(shè)的順利進(jìn)行。適應(yīng)三峽工程不同階段的特點(diǎn),制定了分階段的籌資方案。在一期建設(shè)階段,以國(guó)家注入的資本金和政策性銀行貸款作為主要的資金來(lái)源。在二期建設(shè)階段,逐步加大了市場(chǎng)融資份額,從1997年開(kāi)始進(jìn)入國(guó)內(nèi)債券市場(chǎng)發(fā)行企業(yè)債券,成功發(fā)行6期共190億元企業(yè)債券,并使用了國(guó)外出口信貸及國(guó)際、國(guó)內(nèi)商業(yè)銀行貸款。在開(kāi)始轉(zhuǎn)入三期工程建設(shè)階段時(shí),長(zhǎng)江電力于2003年11月18日成功上市,募集資金100.018億元?偣驹谫Y本市場(chǎng)上開(kāi)辟了“三峽債券”和“長(zhǎng)江電力”兩個(gè)具有品牌形象的債券和股票融資窗口。截止2003年底,三峽工程累計(jì)到位資金1165.7億元,其中作為國(guó)家資本金注入的三峽基金和葛洲壩電廠發(fā)電收益456.9億元,占到位資金的39.2%;債務(wù)融資合計(jì)521.9億元,占到位資金的44.8%;向長(zhǎng)江電力出售機(jī)組獲得現(xiàn)金187億元。資金運(yùn)作良好,及時(shí)足額到位,保障了工程建設(shè)和移民資金撥付的需要。

  7.4工程質(zhì)量保證體系

  為保證三峽特大型工程的質(zhì)量,三峽工程制定了一套完整的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),建立健全了工程質(zhì)量保證體系,質(zhì)量管理水平不斷提高?偣菊J(rèn)真貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)關(guān)于三峽工程質(zhì)量的一系列重要指示和國(guó)務(wù)院三峽工程建設(shè)委員會(huì)質(zhì)量檢查專家組意見(jiàn),牢固樹(shù)立質(zhì)量第一的思想,提出了“零質(zhì)量事故”管理目標(biāo);建立和健全了三峽工程質(zhì)量保證體系,頒布實(shí)施了符合三峽工程特點(diǎn)并高于國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系,加強(qiáng)了混凝土原材料、生產(chǎn)、澆筑、養(yǎng)護(hù)和金結(jié)機(jī)電設(shè)備制造、安裝、調(diào)試全過(guò)程的質(zhì)量控制,采取了一系列管理和技術(shù)創(chuàng)新措施,如推行了單元工程工藝設(shè)計(jì)、設(shè)立了質(zhì)量特別獎(jiǎng)、聘請(qǐng)了國(guó)內(nèi)外專業(yè)質(zhì)量總監(jiān)等。經(jīng)過(guò)10年建設(shè),2003年雙線五級(jí)船閘、左岸大壩、茅坪溪防護(hù)土石壩、左岸電站廠房、三期碾壓混凝土圍堰等主要建筑通過(guò)國(guó)家階段驗(yàn)收,蓄水后(水位135m~139m)各項(xiàng)安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,各建筑物工作性態(tài)正常,各項(xiàng)指標(biāo)均在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi),工程是安全可靠的。在三期工程施工中,全面總結(jié)和吸取了二期工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),繼續(xù)實(shí)行和完善專業(yè)質(zhì)量總監(jiān)職能,全面修訂和落實(shí)三峽工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步規(guī)范三期工程施工技術(shù)要求,切實(shí)加強(qiáng)溫控措施,建立質(zhì)量檢查與處理的快速反應(yīng)機(jī)制和堅(jiān)持工藝設(shè)計(jì)制度,堅(jiān)持職工培訓(xùn),樹(shù)立精品意識(shí),有效地保證了混凝土的施工質(zhì)量和水輪發(fā)電機(jī)組的安裝質(zhì)量。

  7.5工程進(jìn)度管理

  制定科學(xué)的進(jìn)度計(jì)劃,階段性控制目標(biāo)均按期或提前實(shí)現(xiàn)。為適應(yīng)三峽工程規(guī)模大、項(xiàng)目多的特點(diǎn),逐步建立和完善了以項(xiàng)目管理為基礎(chǔ)、以信息化為輔助手段的進(jìn)度控制體系;根據(jù)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的控制性總進(jìn)度編制了實(shí)施進(jìn)度總計(jì)劃,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、分解,編制了分項(xiàng)目的年度、季度、月度計(jì)劃和保證計(jì)劃按期實(shí)現(xiàn)的施工組織設(shè)計(jì);同時(shí)引入了先進(jìn)的管理理念和現(xiàn)代化的管理工具,提升了進(jìn)度控制水平;應(yīng)用P3軟件制定最佳的項(xiàng)目目標(biāo)實(shí)施計(jì)劃;在實(shí)施過(guò)程中,重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)節(jié)點(diǎn)工期目標(biāo)的控制,對(duì)于偏離或滯后于計(jì)劃的項(xiàng)目,及時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,優(yōu)化技術(shù)方案,加大資源配置,采取有效的激勵(lì)措施,確保所有項(xiàng)目按計(jì)劃實(shí)施。

  7.6安全生產(chǎn)管理

  堅(jiān)持以人為本,安全生產(chǎn)管理逐步走向制度化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化;認(rèn)真貫徹落實(shí)《安全生產(chǎn)法》,堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的方針,提出了“零安全事故”管理目標(biāo),并聘請(qǐng)了日本的安全總監(jiān),引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的管理理念和措施,不斷完善三峽工程安全生產(chǎn)管理體系,落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制,強(qiáng)化各項(xiàng)管理措施;頒布實(shí)施了《三峽工程安全生產(chǎn)十項(xiàng)硬性規(guī)定》,嚴(yán)格執(zhí)行了“周聯(lián)合檢查制度”、“干部對(duì)口班組培訓(xùn)管理制度”、“班組六項(xiàng)工作循環(huán)制度”等規(guī)定;對(duì)民工實(shí)行了“四統(tǒng)一”管理,即統(tǒng)一用工、統(tǒng)一食宿、統(tǒng)一勞保、統(tǒng)一培訓(xùn),改善了民工的生產(chǎn)和生活條件;在全工地廣泛開(kāi)展了創(chuàng)建文明施工區(qū)活動(dòng),進(jìn)一步促進(jìn)了安全生產(chǎn)管理工作;死亡、重傷事故得到有效遏制,事故頻率大大下降,是三峽工程開(kāi)工以來(lái)事故起數(shù)、死亡與重傷人數(shù)最低的年份;高度重視電力安全生產(chǎn),特別是對(duì)新投產(chǎn)機(jī)組采取了一系列技術(shù)和管理措施,保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。

  7.7工程信息化管理

  在1995年三峽工程開(kāi)工初期,總公司就開(kāi)始與加拿大合作建設(shè)三峽工程管理信息系統(tǒng)(TGPMS),這也是中國(guó)水電工程界首次引進(jìn)管理信息系統(tǒng)(MIS)。通過(guò)消化吸收和二次開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了三峽工程全過(guò)程、全方位信息控制與管理目標(biāo),促進(jìn)了工程建設(shè)的科學(xué)管理,并在國(guó)內(nèi)數(shù)個(gè)大中型建設(shè)項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù),初步實(shí)現(xiàn)了三峽-葛洲壩梯級(jí)樞紐運(yùn)行調(diào)度管理自動(dòng)化,建成了三峽-葛洲壩水庫(kù)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)分析系統(tǒng)、梯級(jí)樞紐優(yōu)化調(diào)度和發(fā)電調(diào)度系統(tǒng)、三峽泄洪設(shè)施、左岸電站、雙線五級(jí)船閘現(xiàn)地自動(dòng)監(jiān)視和集中監(jiān)控系統(tǒng),上述系統(tǒng)于2003年陸續(xù)投運(yùn)。2003年又成功開(kāi)發(fā)了電力生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)(EPMS),這個(gè)系統(tǒng)是三峽電廠生產(chǎn)管理的信息平臺(tái),可定量監(jiān)控生產(chǎn)成本和優(yōu)化企業(yè)資源配置,它的建成為三峽電廠促進(jìn)電力生產(chǎn)科學(xué)管理,創(chuàng)國(guó)際一流電廠奠定了基礎(chǔ)。

  7.8壩區(qū)管理與環(huán)境保護(hù)

  實(shí)行“業(yè)主為主,地方配合”壩區(qū)封閉式的管理,為工程建設(shè)創(chuàng)造了良好的環(huán)境;總公司和地方政府加強(qiáng)合作,企地共建,以服務(wù)三峽工程建設(shè)為目標(biāo),以業(yè)主為主導(dǎo),地方政府積極配合和參與管理,確保了三峽壩區(qū)及其周邊地區(qū)的政治穩(wěn)定和社會(huì)安定,保障了工程建設(shè)的順利進(jìn)行;樹(shù)立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn),高度重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù),將環(huán)境保護(hù)和工程建設(shè)進(jìn)行同步規(guī)劃、同步實(shí)施,加強(qiáng)了壩區(qū)綠化,水土保持,防治水環(huán)境保護(hù)和大氣保護(hù)等工作,改善了壩區(qū)自然環(huán)境。

  8、結(jié)論

  三峽工程規(guī)模巨大、技術(shù)復(fù)雜,面臨一系列世界級(jí)難題,科技創(chuàng)新貫穿于工程建設(shè)的全過(guò)程,針對(duì)重大技術(shù)難題,匯集全國(guó)科技精華,充分發(fā)揮專家的作用,展開(kāi)科技攻關(guān),并借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),科學(xué)決策,取得了一系列技術(shù)上的重大突破,實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量、進(jìn)度和投資的有效控制,保證了二期工程蓄水、通航、發(fā)電建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。蓄水后各項(xiàng)安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,各建筑物工作性態(tài)正常,各項(xiàng)指標(biāo)均在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。該項(xiàng)目研究成果已在工程建設(shè)中得到了全面應(yīng)用,主要研究結(jié)論如下:

  1)研究比選確定壩址、樞紐總體布置和工程總規(guī)模;大壩采取深孔、表孔、導(dǎo)流底孔三層孔口相間布置縮短了泄洪前沿,解決了樞紐大泄流能力的世界級(jí)難題;采取多種綜合工程措施,解決了壩基局部高連通率結(jié)構(gòu)面穩(wěn)定的難題;解決了大型鋼襯鋼筋混凝土壓力管道設(shè)計(jì)方法;大壩混凝土年澆筑強(qiáng)度居世界第一。

  2)研究采用適合壩址河道地形和水沙條件特點(diǎn)的雙線連續(xù)五級(jí)船閘和先進(jìn)施工技術(shù),解決了總設(shè)計(jì)水頭遠(yuǎn)大于世界已建船閘的高壩通航難題。

  3)水輪發(fā)電機(jī)組最大容量、尺寸、推力負(fù)荷、效率均居世界領(lǐng)先水平,解決了低水頭可多發(fā)電,高水頭可穩(wěn)定發(fā)電的難題,滿足電網(wǎng)對(duì)機(jī)組的要求,創(chuàng)年安裝投產(chǎn)6臺(tái)機(jī)組的世界最高水平。

  4)導(dǎo)流方案確保了施工期復(fù)雜流量條件航運(yùn)暢通,解決了深水、大流量、厚覆蓋層河床大江截流及綜合難度世界第一的明渠截流難題;快速建成80m深水高土石圍堰和90m碾壓混凝土圍堰。

  5)形成了一整套特大型水電工程建設(shè)管理模式,建管無(wú)縫交接,實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)江流域梯級(jí)滾動(dòng)開(kāi)發(fā)。