【文章內(nèi)容簡介】 評定委員會核準(zhǔn)，均將壩址區(qū)地震基本烈度定為Ⅵ度，這同樣是很難得的。 但是，三斗坪壩址也有一些缺點(diǎn)。由于壩址處屬潮濕多雨的亞熱帶氣候，漫長的暴露歷史以及相對穩(wěn)定的地址環(huán)境，使花崗巖形成了較厚的表層風(fēng)化層，即常說的風(fēng)化殼。例如一級階地的風(fēng)化殼厚度達(dá)20米左右，兩岸山脊的風(fēng)化殼厚度達(dá)30米，增加了剝離至新鮮花崗巖的工作量?？傊?，三峽大壩三斗坪壩址以上的優(yōu)越條件，幾乎集中了國內(nèi)外高壩壩址所有的優(yōu)點(diǎn)，這在國內(nèi)外是很少見的，是一個(gè)難得的好壩址。二、樞紐布置三峽水利樞紐是由大壩、電站廠房和通航建筑物等主體建筑物組成，還包括右岸預(yù)留擴(kuò)機(jī)的地下電站和右岸茅坪溪防護(hù)壩。樞紐布置方案是經(jīng)1993年7月國務(wù)院對《長江三峽水利樞紐初步設(shè)計(jì)報(bào)告（樞紐工程）》審查批準(zhǔn)而得到肯定，是三峽工程建設(shè)的依據(jù)。1. 樞紐布置總體布局三峽工程選定樞紐布置的格局是：泄洪壩段位于河床中部，兩側(cè)為左、右廠房壩段和非溢流壩；水電站廠房分設(shè)在左、右岸廠房壩段壩后，通航建筑物均布置在左岸。右岸自巖尖山體下預(yù)留擴(kuò)建的地下廠房位置。右岸上游茅坪溪進(jìn)出口處布置茅坪溪防護(hù)壩。2. 大壩布置三峽大壩為混凝土重力壩，壩頂高程185m，最大壩高（壩軸線處）175m，大壩布置自左岸至右岸依次如下：左岸非溢流壩（一下簡稱左非）17號壩段，前緣總長140m，左側(cè)與永久船閘之間山體設(shè)混凝土防滲墻；升船機(jī)壩段（上閘首），前緣長2m，分為3個(gè)壩段，中間位航槽，長18m，兩側(cè)墻壩段各長22m；左岸非溢流壩8號壩段，；臨時(shí)船閘壩段，前緣長62m，分設(shè)3個(gè)獨(dú)立壩段，中間壩段長24m，施工期為閘前航道，完建后該壩段設(shè)2孔沖沙閘，兩側(cè)壩段各長19m；左非溢流壩918號壩段，，其余壩段長20m；左岸廠房壩段。自左至右依次為16號廠房壩段，左安裝場Ⅲ壩段（簡稱左安Ⅲ壩段），714號廠房壩段。，每壩段又包括2號壩段：鋼管壩段長25m。左安Ⅲ壩段對應(yīng)的左岸非溢流壩18號壩段設(shè)1個(gè)排沙孔。左安Ⅲ，平分為2個(gè)壩段，各設(shè)1個(gè)排沙孔；左導(dǎo)墻壩段，前緣長32m，設(shè)1個(gè)泄洪排漂孔。壩段下游為左導(dǎo)水墻，導(dǎo)水墻長度262m，頂部設(shè)排漂孔泄水槽；泄洪壩段，前緣總長483m，設(shè)23個(gè)壩段（123號），每個(gè)壩段長21m。布置有23個(gè)泄洪深孔（在壩段中央）和22個(gè)泄洪表孔（跨縫布置），孔、堰相間布置。另為滿足三期截流及倒流泄洪要求，跨縫布置有22個(gè)導(dǎo)流底孔；縱向圍堰壩段，前緣長68m，設(shè)2個(gè)壩段。左側(cè)壩段長32m，設(shè)1個(gè)泄洪排漂孔。右側(cè)實(shí)體壩段長36m。左壩段上游緊接混凝土縱向圍堰下游段堰體（兼作泄洪壩段下游右導(dǎo)水墻），；右岸廠房壩段，前緣總長525m。自左至右依次為：右廠房左端排沙孔壩段（設(shè)1個(gè)排沙孔），1520號廠房壩段，右安Ⅳ壩段（設(shè)2個(gè)排沙孔），2126號廠房壩段。右廠房左端排沙孔壩段長16m，各廠房壩段的布置與左岸廠房壩段相同。26號廠房壩段的實(shí)體壩段內(nèi)設(shè)右端排沙孔；右岸非溢流壩（以下簡稱右非）17號壩段，前緣總長140m，其中右非1號壩段長20m（設(shè)1個(gè)排漂孔），27號壩段長度均為20m。3. 電站布置三峽水電站的機(jī)組布置在大壩的后側(cè)，共安裝32臺70萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組，其中左岸14臺，右岸22臺，地下6臺，另外還有2臺5萬千瓦的電源機(jī)組，總裝機(jī)容量2250萬千瓦，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過位居世界第二的巴西伊泰普水電站。機(jī)組設(shè)備主要由德國伏伊特（VOITH）公司、美國通用電氣（GE）公司、德國西門子（SIEMENS）公司組成的VGS聯(lián)營體和法國阿爾斯通（ALSTOM）公司、瑞士ABB公司組成的ALSTOM聯(lián)營體提供。它們在簽訂供貨協(xié)議時(shí)，都已承諾將相關(guān)技術(shù)無償轉(zhuǎn)讓給中國國內(nèi)的電機(jī)制造企業(yè)。三峽水電站的輸變電系統(tǒng)由中國國家電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)建設(shè)和管理，預(yù)計(jì)共安裝15回500千伏高壓輸電線路連接至各區(qū)域電網(wǎng)。第四節(jié) 施工導(dǎo)流與截流在江河上修建水利水電工程，施工導(dǎo)流是工程施工必須研究的重大技術(shù)問題之一。由于受江河來水周期性控制，工程施工進(jìn)度往往是和洪水賽跑。又由于施工導(dǎo)流建筑物屬于大型臨時(shí)工程，在工期緊、任務(wù)重的情況下，往往采用施工技術(shù)超前、大膽、靈活多變的處理方案，在實(shí)踐中取得了豐富的施工方法和經(jīng)驗(yàn)。三峽工程也不例外，在施工導(dǎo)流各階段都遇到不少技術(shù)難題，但都得到妥善的解決，為水電工程施工做出了新的貢獻(xiàn)。 三斗坪壩址河谷寬闊，江中有中堡島將長江分為主河床及后河，適于采用分期導(dǎo)流方案。長江為我國的水運(yùn)交通動脈，施工期通航問題至關(guān)重要。分期導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)必須結(jié)合施工期通航方案和樞紐布置方案一并研究。在可行性論證和初步設(shè)計(jì)階段，對右岸導(dǎo)流明渠施工期通航和不通航兩大類型的多種方案進(jìn)行了大量的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較工作。1993年7月，經(jīng)國務(wù)院三峽建設(shè)委員會批準(zhǔn)，確定為“三期導(dǎo)流，明渠通航”方案。 一期圍堰施工 圖41 一期導(dǎo)流平面布置圖一期土石圍堰布置經(jīng)過中堡島左側(cè)，束窄河床30％，軸線長度2 502．36 m，堰頂高程為80 m，圍堰高度為30～40 m，渡汛標(biāo)準(zhǔn)P＝5％，Q＝72 300m3／s，渡汛水位為▽,土石方填筑工程量為328．5萬m3，開挖29．9萬m3，混凝土防滲墻4．9萬m2，帷幕灌漿0．41萬m，土工膜4．92萬m2，旋噴墻0．45萬m2，1993年10月24日開工，1994年6月完成施工任務(wù)。該工程技術(shù)難點(diǎn)是，工期緊、強(qiáng)度高、施工技術(shù)復(fù)雜，為保證在一個(gè)枯水期內(nèi)完成一期圍堰工程施工，除加大圍堰施工拋填設(shè)備外，還在圍堰軸線的▽70m 平臺布置鉆機(jī)打先導(dǎo)孔，探知圍堰軸線的地質(zhì)變化情況。根據(jù)探測資料研究和修改圍堰防滲結(jié)構(gòu)型式，選用和加大施工設(shè)備的投入，以適應(yīng)變化了的設(shè)計(jì)方案。在砂礫石覆蓋層內(nèi)含有0．5～2．5m的花崗巖風(fēng)化塊球體的地段，堅(jiān)硬塊球體除對沖擊鉆施工帶來困難外，還容易把塊球體誤認(rèn)為是基巖，既影響施工進(jìn)度，也影響質(zhì)量。在這種地段，就改用混凝土防滲墻下接雙排高壓旋噴墻，既加快了進(jìn)度，又保證了質(zhì)量。在堰基強(qiáng)風(fēng)化巖層較厚地段、巖脈和斷層帶的強(qiáng)透水層地段，就改為混凝土防滲墻下接磨細(xì)水泥灌漿的施工方案，同樣加快了施工進(jìn)度，滿足了設(shè)計(jì)要求。 　　由于所采取的施工措施得力，技術(shù)可靠，使一期圍堰按預(yù)定工期完成了任務(wù)，滿足了渡汛要求。圍堰防滲體系的總滲水量在85～115 m3／h之間，滿足了明渠干地施工的要求。 　　所以，一期圍堰防滲形式有3種：①混凝土防滲墻頂接土工膜；②防滲墻頂接土工膜，墻下接雙排旋噴墻；③防滲墻頂接土工膜，墻下接磨細(xì)水泥灌漿。根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件，靈活的變更處理方案，為水電工程施工提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。 二、明渠通航 　　長江是黃金水道，三峽工程建設(shè)必須解決施工期通航問題。經(jīng)多方研究，根據(jù)三峽壩址地形和水文特性，制定了三期通航的導(dǎo)流方案：即一期導(dǎo)流為大江通航；二期為明渠加臨時(shí)船閘通航；三期為永久船閘通航。臨時(shí)船閘和永久船閘都是按船隊(duì)通航要求設(shè)計(jì)的過船建筑物，但明渠是以過水為目標(biāo)兼顧過船的建筑物，所以體型和水力學(xué)條件要求高。當(dāng)來水m／s以下，可通過長航船隊(duì)；當(dāng)來水流量超過20 000m3／s時(shí)，所有船隊(duì)從臨時(shí)船閘通過；當(dāng)來水流量超過45 000 m3／s時(shí)，實(shí)行長江斷航，與天然河道通航情況無太大區(qū)別。 為滿足通航和導(dǎo)流要求，導(dǎo)流明渠設(shè)計(jì)成新月狀，伏臥在長江右岸，明渠軸線長度3 950 m，其中上游引航道長1 050 m，渠身長1 700 m，下游引航道長1 200 m。明渠設(shè)計(jì)成復(fù)式斷面，最小底寬為350 m，右側(cè)渠底寬100 m的底高程為85 m，左側(cè)渠底寬250 m的渠底高程，從上引航道到下航道沿流程分5級，即上引航道底高程為▽59m、▽58m、渠身段為▽50m、▽45m出口段為▽53m于三峽壩址處在葛洲壩水庫回水區(qū)，根據(jù)渠身變化渠底高程也有所變化，使明渠水面線保持為均勻坡降，以滿足通航要求。 　　經(jīng)過幾年的運(yùn)行，導(dǎo)流明渠實(shí)際通航情況為，來水流量在10 000～25 000 m3／s時(shí)，各類船隊(duì)均能通過明渠，隨著來水量的增大，船舶有所減少，當(dāng)Q＝30 000 m3／s時(shí)，只有大型客、貨輪通過明渠，且下水多上水少；當(dāng)Q＝35 000 m3／s時(shí)，水翼船仍可通過。實(shí)踐證明，明渠實(shí)際通航水流條件優(yōu)于設(shè)計(jì)情況。 三、明渠分流 　　由于導(dǎo)流明渠的體型是在不同流量情況下滿足通航條件進(jìn)行設(shè)計(jì)的，明渠進(jìn)出口高程和水面線與大江連接平順，所以過流量大，可以降低二期上游圍堰的高度，分流條件好，可減輕大江截流的難度。明渠分流條件的好壞，除渠身體型按設(shè)計(jì)要求施工外，明渠進(jìn)出口底坎的挖除也是個(gè)關(guān)鍵問題，必須滿足設(shè)計(jì)要求。為解決這個(gè)問題，三峽工程提前一個(gè)枯水期在主圍堰外修筑了低水圍堰，將明渠進(jìn)口段用干地開挖的方法，提前挖到設(shè)計(jì)高程，使明渠破堰進(jìn)水時(shí)間提前5個(gè)月，為明渠進(jìn)出口圍堰的水下拆除贏得了時(shí)間，并保證了圍堰拆除質(zhì)量。所以在截流圍堰預(yù)進(jìn)占龍口寬度為280 m時(shí)，實(shí)現(xiàn)了大江斷航，全部船隊(duì)經(jīng)導(dǎo)流明渠通過，為減少截流龍口施工干擾創(chuàng)造了條件。1997年11月8日，龍口最終合攏前夕，明渠過水面積已達(dá)設(shè)計(jì)斷面的81．3％～97．6％，分流比為94．22％，已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于導(dǎo)流明渠分流條件好，為確保大江截流的順利合攏提供了可靠的條件。 四、截流龍口護(hù)底 三峽工程大江截流的難點(diǎn)是江水深、流量大，經(jīng)水工模型試驗(yàn)，當(dāng)水深大于30 m時(shí)，截浪戧堤堤頭拋料一次不能滾到底，在堤頂下5～7 m水深處形成堆料陡坡，當(dāng)坡度達(dá)到1∶1或更陡時(shí)，就出現(xiàn)堤頭失穩(wěn)坍塌，在10～15 m處拋投料又形成暫時(shí)穩(wěn)定坡，當(dāng)受到擾動就形成第二次坍塌，對戧堤進(jìn)占和施工機(jī)械及人員安全造成威脅。為解決截流水深這個(gè)難題，參考國內(nèi)外施工截流經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合三峽實(shí)際情況，決定采取分期拋料墊底的施工措施，即沿截流圍堰軸線低于▽40m的深槽部位寬180 m，順?biāo)鞣较蜷L140 m的范圍進(jìn)行平拋墊底至▽40m于河床流速小于3 m／s，在截流前的一個(gè)枯水期用底開式駁船拋填砂礫料和中小塊石進(jìn)行河床墊底。經(jīng)過一個(gè)汛期的沖刷，墊底高程無大的變化，汛后又將墊底高程提高到▽45m墊底拋投量達(dá)74萬m3。使龍口水深降至21～23 m，這對保證截流成功起到了重要作用，既可減少截流水深又可減少截流龍口合攏工程量。 二期圍堰預(yù)進(jìn)占 圖42 二期導(dǎo)流平面布置圖　　三峽工程由于截流水深、流量大，相應(yīng)的圍堰工程量也大。為降低截流拋填強(qiáng)度和施工難度，采用分期預(yù)進(jìn)占的施工措施，從上下游圍堰預(yù)進(jìn)占到截流戧堤合攏，整個(gè)圍堰工程分2個(gè)枯水期拋填完成。1996年汛后至1997年汛前，上下游圍堰從兩岸同時(shí)預(yù)進(jìn)占到龍口寬度為460 m和480 m，又同時(shí)進(jìn)行龍口河床墊底至40 m高程，以滿足20年一遇流量72 300 m3／s的渡汛和通航要求，相應(yīng)流速為3～4 m／s。1997年9～10月，上游截流戧堤預(yù)進(jìn)占到龍口寬度為130 m，下游圍堰龍口寬度202 m。上游截流戧堤預(yù)進(jìn)占拋投量達(dá)122．3萬m3，龍口合攏段只剩下20．3萬m3的拋投量，這說明截流戧堤分期預(yù)進(jìn)占的措施，給削減龍口合攏工程量、降低截流難度起到關(guān)鍵的作用。 六、截流合攏 由于葛洲壩水利樞紐的興建，使三峽壩址水位抬高22～27 m，致使三峽大江截流水深達(dá)60 m。但事物總是有兩面性，由于葛洲壩水庫水位壅高，盡管三峽工程截流流量達(dá)11 600 m3／s，但截流龍口落差只有0．66 m，又由于龍口落差小，相應(yīng)的流速也只有4．2 m／s，這樣就減少了三峽工程截流的難度。1997年汛后截流戧堤繼續(xù)進(jìn)占，從9月12日至10月23日形成130 m寬的龍口，實(shí)測龍口流速3．33m／s，落差0．28 m。又從10月26日開始分2個(gè)階段進(jìn)行合攏進(jìn)占，第一階段為10月26日至10月　　27日，使龍口縮窄至40 m暫停進(jìn)占，實(shí)測流量11 600 m3／s，龍口最大流速4．22 m／s，落差0．66m。第二階段從11月8日上午9時(shí)，中央領(lǐng)導(dǎo)宣布截流合攏開始至11月8日下午3點(diǎn)30分，歷時(shí)6．5h，截流戧堤合攏成功。實(shí)測長江來水流量為8 480m3／s，龍口流速2．6 m／s。 　　三峽工程截流戧堤頂寬30 m，施工中可3輛大型自卸汽車并排同時(shí)拋料，單戧堤進(jìn)占的小時(shí)拋投強(qiáng)度可達(dá)0．3萬m3以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)上下游戧堤和圍堰進(jìn)占最大日拋填量達(dá)19．4萬m3，小時(shí)拋投強(qiáng)度1．71萬m3，共用施工設(shè)備為20～77 t大型自卸汽車300多輛，大型挖掘機(jī)60多臺，大馬力推土機(jī)29臺。由于有以上施工措施和有利因素，使三峽工程大江截流合攏順利完成。 七、二期圍堰施工 　　三峽工程二期圍堰按百年一遇洪水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流量為83 700 m3／s，相應(yīng)最高水位為▽85m；用二百年一遇洪水保堰，流量為88 400 m3／s，相應(yīng)最高水位為▽。二期上游圍堰軸線長度為1 439．6 m，堰頂高程為88．5 m，最大堰高為82．5 m。下游圍堰軸線長度998．5 m，堰頂高程為81．5 m，最大堰高為73 m。二期圍堰土石方填筑量為1 128．4萬m3，混凝土防滲墻為9．6萬m3，土工膜7．67萬m2，帷幕灌漿11 790 m，高壓旋噴墻8 570 m2。上游圍堰混凝土防滲墻厚1．0 m，在作用水頭超過50 m的部位采用雙排混凝土防滲墻，墻中心間距為6 m，墻頂高程73 m，墻頂接土工膜至▽。下游圍堰▽70m高程以下為一排混凝土防滲墻，墻頂接土工膜至▽79m進(jìn)制同m 　　高程，墻底進(jìn)行帷幕灌漿，當(dāng)作用水頭超過50 m時(shí)，在混凝土防滲墻背水側(cè)1 m距離設(shè)一排高壓旋噴墻，施工中為趕工期，把下游圍堰混凝土防滲墻厚度由1m改為1．2 m，取消高壓旋噴墻，縮短了施工時(shí)間。 二期土石圍堰，除圍堰軸線上下游拋填塊石和石渣棱體外，沿圍堰軸線防滲墻部位拋填風(fēng)化砂。深水中拋填風(fēng)化砂靠自重密實(shí)度低，對防滲墻造孔孔壁穩(wěn)定性差，所以在防滲墻軸線上下游4 m范圍內(nèi)采用振沖加密措施，用5～40 mm碎石充填，最深可加密30 m深，／m3。 　　 三峽二期圍堰，1997年11月8日截流合攏，1998年6月22日上下游防滲墻單墻封閉，基坑開始抽水，8月6日上游圍堰第二道防滲墻完工，9月12日基坑抽水按計(jì)劃抽干，實(shí)測最大滲水量為90L／s，低于設(shè)計(jì)值600 L／s的要求。二期圍堰防滲墻施工，用液壓雙輪銑槽機(jī)、鋼絲繩抓斗、液壓抓斗、多頭長墻鉆機(jī)、沖擊鉆和沖擊反循環(huán)鉆機(jī)等，這些設(shè)備對三峽二期深水圍堰防滲墻的施工適應(yīng)性強(qiáng)，工程質(zhì)量有保證，可靠