水利樞紐工程認識有感的論文
水工認識實(shí)習是學(xué)習水工建筑物等水工專(zhuān)業(yè)課程的重要環(huán)節，我們于2005年3月21日至2005年3月30日對葛洲壩、三峽等偉大的水利樞紐工程進(jìn)行了認識實(shí)習，收獲很大。尤其對在建的中國最大水利樞紐工程——三峽工程感觸頗深。結合實(shí)習實(shí)際和本人認識對三峽工程發(fā)表不成熟的看法。
一．壩址及基本樞紐布置
三峽工程大壩壩址選定在宜昌市三斗坪，在已建成的葛洲壩水利樞紐上游約40公里處。壩址區河谷開(kāi)闊，兩岸岸坡較平緩，江中原有一小島（中堡島），具備良好的分期施工導流條件。樞紐建筑物基礎為堅硬完整的花崗巖體。修建了宜昌至工地長(cháng)約28公里的專(zhuān)用高速公路及壩下游4公里處的跨江大橋——西陵長(cháng)江大橋。還修建了一批壩區碼頭。壩區具備良好的交通條件。
二．重要水工建筑物
1大壩
攔河大壩為混凝土重力壩，壩長(cháng)2309米，壩頂高程185米，最大壩高181米。
泄洪壩段位于河床中部，總長(cháng)483米，設有22個(gè)表孔和23個(gè)泄洪深孔，其中深孔進(jìn)口高程90米，孔口尺寸為7×9米；表孔孔口寬8米，溢流堰頂高程158米，表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式進(jìn)行消能。
電站壩段位于泄洪壩段兩側，設有電站進(jìn)水口。進(jìn)水口底板高程為108米。壓力輸水管道為背管式，內直徑12.40米，采用鋼筋混凝土受力結構。
校核洪水時(shí)壩址最大下泄流量102500立方米/秒。
2水電站
水電站采用壩后式布置方案，共設有左、右兩組廠(chǎng)房和地下廠(chǎng)房。共安裝32臺水輪發(fā)電機組，其中左岸廠(chǎng)房14臺，右岸廠(chǎng)房12臺，地下廠(chǎng)房6臺。水輪機為混流式，機組單機額定容量70萬(wàn)千瓦。
3通航建筑物
通航建筑物包括永久船閘和升船機（技術(shù)公關(guān)中，計劃用螺旋桿技術(shù)取代原計劃的鋼纜繩提升技術(shù)），均位于左岸。
永久船閘為雙線(xiàn)五級連續梯級船閘。單級閘室有效尺寸為280×34×5米（長(cháng)×寬×坎上最小水深），可通過(guò)萬(wàn)噸級船隊。
升船機為單線(xiàn)一級垂直提升式設計，承船廂設計有效尺寸為120×18×3.5米，一次可通過(guò)一條3000噸的客貨輪。承船廂設計運行時(shí)總重量為11800噸，總提升力為6000萬(wàn)牛頓。
三．樞紐工程量及工期安排
工程主體建筑物及導流工程的主要工程量為：土石方開(kāi)挖10283萬(wàn)立方米,土石方填筑3198萬(wàn)立方米，混凝土澆筑2794萬(wàn)立方米,鋼筋46.30萬(wàn)噸,水輪發(fā)電機組制安32臺套。全部工程施工任務(wù)分三個(gè)階段完成，全部工期為17年。
第一階段（1993-1997年）為施工準備及一期工程，施工需5年，以實(shí)現大江截流為標志。
第二階段（1998-2003年）為二期工程，施工需6年，以實(shí)現水庫初期蓄水、第一批機組發(fā)電和永久船閘通航為標志。
第三階段（2004-2009年）為三期工程，施工需6年，以實(shí)現全部機組發(fā)電和樞紐工程全部完建為標志。
一、二工程均已如期完成，三期工程也在計劃內施工，升船機攻關(guān)在緊張進(jìn)行中。
四．三峽工程的巨大效益
三峽工程是中國、也是世界上最大的水利樞紐工程，是治理和開(kāi)發(fā)長(cháng)江的關(guān)鍵性骨干工程。三峽工程水庫正常蓄水位175米，總庫容393億立方米；水庫全長(cháng)600余公里，平均寬度1.1公里；水庫面積1084平方公里。它具有防洪、發(fā)電、航運等巨大的綜合效益。
1防洪
興建三峽工程的首要目標是防洪。三峽水利樞紐是長(cháng)江中下游防洪體系中的關(guān)鍵性骨干工程。經(jīng)三峽水庫調蓄，在上游形成庫容為393億立方米的河道型水庫，可調節防洪庫容達221.5億立方米，能有效地攔截宜昌以上來(lái)的洪水，大大削減洪峰流量，使荊江河段防洪標準由現在的約十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇的特大洪水，可配合荊江分洪等分蓄洪工程的運用，防止荊江河段兩岸發(fā)生干堤潰決的毀滅性災害，減輕中下游洪災損失和對武漢市的洪水威脅，并可為洞庭湖區的治理創(chuàng )造條件。
2發(fā)電
三峽工程最直接的經(jīng)濟效益就是發(fā)電。平衡當代中國高速發(fā)展經(jīng)濟與嚴重能源短缺的矛盾，清潔的可以再生的水電資源無(wú)疑是最優(yōu)的選擇。三峽水電站總裝機容量1820萬(wàn)千瓦，年平均發(fā)電量846.8億千瓦時(shí)。它將為經(jīng)濟發(fā)達、能源不足的華東、華中和華南等地區提供可靠、廉價(jià)、清潔的可再生能源，對經(jīng)濟發(fā)展和減少環(huán)境污染起到重大的作用。
三峽工程所提供的電力資源，如果以火電來(lái)算，就意味著(zhù)要多修建10座180萬(wàn)千瓦級的火電廠(chǎng)，平均每年多采掘原煤5000萬(wàn)噸。除廢渣影響環(huán)境外，每年還將排放大量形成全球溫室效應的二氧化碳，造成酸雨的二氧化硫，有毒氣體一氧化碳和氮氧化物，還會(huì )產(chǎn)生大量的飄塵、降塵等；火電廠(chǎng)和棄渣場(chǎng)大規模的占地將從華東、華中這本來(lái)就人多地少的地區奪去更多的土地。這不僅使中國今后將承受更大的環(huán)境所帶來(lái)的壓力，也對全球環(huán)境造成不利的影響。
3航運
三峽水庫將顯著(zhù)改善宜昌至重慶660公里的長(cháng)江航道，萬(wàn)噸級船隊可直達重慶港。航道單向年通過(guò)能力可由現在的'約1000萬(wàn)噸提高到5000萬(wàn)噸，運輸成本可降低35-37%。經(jīng)水庫調節，宜昌下游枯水季最小流量，可從現在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上，使長(cháng)江中下游枯水季航運條件也得到較大的改善。
五．興建三峽工程中的問(wèn)題
1泥沙問(wèn)題
長(cháng)江宜昌段年輸沙量5.3億噸，將淤塞三峽水庫。水庫正常擋水位175m高程，總庫容393億m3，死水位145m高程，死庫容172億m3，防洪庫容221億m3，蓄水調節庫容165億m3。水庫運行方案為：汛期限制水位145m高程，3年一遇洪水56700m3/s以下不調洪，經(jīng)泄深孔和水電站暢泄，可減少水庫沙淤積。來(lái)大洪水，水庫調洪，仍下泄56700m3/s；汛后沖水庫淤積。九月水庫開(kāi)始蓄水，約兩個(gè)月到正常蓄水位175m高程。次年汛前庫水位降至155m高程，利用蓄水發(fā)電。在155m水位，可保持川江航運。到汛期，水位又降至145m水位，由于當時(shí)流量大，仍可保持川江航運。這是創(chuàng )新的水庫運行方案。
2庫區岸邊邊坡滑坡問(wèn)題
經(jīng)詳細地質(zhì)調查，三峽水庫庫岸有若干潛在滑坡，大的可達數百萬(wàn)m3。但是離壩址最近的潛在滑坡，也遠于26km，如發(fā)生滑坡，激起的沖擊波到壩前消減到2～3m高，不影響大壩安全。此外，庫岸如發(fā)生滑波，由于水庫寬深，不會(huì )影響航運。
3樞紐工程技術(shù)問(wèn)題
三峽樞紐185m高混凝土重力壩和1820萬(wàn)kW·h發(fā)電廠(chǎng)房，工程量大，但畢竟都是常規工程，我國有較多經(jīng)驗。局部地基穩定問(wèn)題經(jīng)過(guò)處理，能滿(mǎn)足安全要求。70萬(wàn)kW水輪發(fā)電機組，首批從國外進(jìn)口，后來(lái)由國內自制。較復雜的是兩線(xiàn)五級船閘，在巖岸內深挖，最高邊坡達170m，下部閘室垂直60m，高巖坡穩定性是擔心的。但工程師和施工人員的精心研究設計、爆破和錨固、開(kāi)挖，巖坡長(cháng)期穩定。還有3000t客輪的升船機，是世界上最大的，正在設計研究中，并先修試驗用升船機。
6生態(tài)環(huán)境問(wèn)題
修建三峽工程對生態(tài)環(huán)境有利方面為：防治下游土地和城鎮淹沒(méi)，減少火電空氣污染，改善局部氣候，水庫可養魚(yú)等。對生態(tài)不利方面為：淹沒(méi)耕地30余萬(wàn)畝，果地20余萬(wàn)畝，移民到庫邊高地，將破壞生態(tài)環(huán)境，水庫靜水減弱污水自?xún)裟芰�，惡化水質(zhì)，影響野生動(dòng)物的繁殖等。所以有利有弊，不妨礙修建三峽工程。應該把不利減少到最低程度，主要是水庫移民要植樹(shù)種草，修建梯田，保護生態(tài)環(huán)境，不要求糧食自給。做到這些，要化大力氣和資金�？刂浦貞c、涪陵、萬(wàn)縣等城市排污，進(jìn)行污水處理，保護水庫水質(zhì)，保護野生動(dòng)物，設立保護區。保護生態(tài)環(huán)境雖有難度，但必須解決也可以解決。至于三峽風(fēng)景，由于巖岸高近千米，而三峽壩只高出原來(lái)江面110m。風(fēng)景基本依舊，高峽出平湖，更增加了秀麗。
六．庫區移民問(wèn)題
三峽水庫將淹沒(méi)陸地面積632平方公里，涉及重慶市、湖北省的20個(gè)縣（市）。三峽水庫淹沒(méi)涉及城市2座、縣城11座、集鎮116個(gè)；受淹沒(méi)或淹沒(méi)影響的工礦企業(yè)1599家，水庫淹沒(méi)線(xiàn)以下共有耕地2.45萬(wàn)公頃；淹沒(méi)公路824.25公里，水電站9.22萬(wàn)千瓦；淹沒(méi)區房屋面積為3459.6萬(wàn)平方米，淹沒(méi)區居住的總人口為84.41萬(wàn)人（其中農業(yè)人口36.15萬(wàn)人）�？紤]到建設期間內的人口增長(cháng)和二次搬遷等其它因素，三峽水庫移民安置的動(dòng)態(tài)總人口將達到113萬(wàn)人。任務(wù)艱巨，但必高速發(fā)展經(jīng)濟與嚴重能源短缺的矛盾，清潔的可以再生的水電資源無(wú)疑是最優(yōu)的選擇。三峽水電站總裝機容量1820萬(wàn)千瓦，年平均發(fā)電量846.8億千瓦時(shí)。它將為經(jīng)濟發(fā)達、能源不足的華東、華中和華南等地區提供可靠、廉價(jià)、清潔的可再生能源，對經(jīng)濟發(fā)展和減少環(huán)境污染起到重大的作用。
三峽工程所提供的電力資源，如果以火電來(lái)算，就意味著(zhù)要多修建10座180萬(wàn)千瓦級的火電廠(chǎng)，平均每年多采掘原煤5000萬(wàn)噸。除廢渣影響環(huán)境外，每年還將排放大量形成全球溫室效應的二氧化碳，造成酸雨的二氧化硫，有毒氣體一氧化碳和氮氧化物，還會(huì )產(chǎn)生大量的飄塵、降塵等；火電廠(chǎng)和棄渣場(chǎng)大規模的占地將從華東、華中這本來(lái)就人多地少的地區奪去更多的土地。這不僅使中國今后將承受更大的環(huán)境所帶來(lái)的壓力，也對全球環(huán)境造成不利的影響。
3航運
三峽水庫將顯著(zhù)改善宜昌至重慶660公里的長(cháng)江航道，萬(wàn)噸級船隊可直達重慶港。航道單向年通過(guò)能力可由現在的約1000萬(wàn)噸提高到5000萬(wàn)噸，運輸成本可降低35-37%。經(jīng)水庫調節，宜昌下游枯水季最小流量，可從現在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上，使長(cháng)江中下游枯水季航運條件也得到較大的改善。
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