两次截流 两座丰碑

――谈三峡工程大江截流和导流明渠截流
□ 本报记者 王久兴
 三峡工程是世界上最为宏伟的水利水电工程之一，三峡工程两次截流，向世界显示了中国人民改造大自然的能力、智慧和决心。
■世界上最艰巨的截流工程
 用中国水电泰斗、清华大学教授张光斗先生的话说，三峡工程大江截流是顺利建成三峡工程的关键，也是世界上最艰巨的工程之一。长江截流虽有葛洲坝工程经验，但三峡工程的大江截流难度远远超过葛洲坝截流难度。
 三峡工程大江截流是三峡一期工程向二期工程的转折点。
 三峡工程大江截流截流水深大，龙口最大水深达６０米，超过了美国的达勒斯工程和巴西巴拉圭的伊泰普工程，列世界之最；截流流量大，实际截流流量为每秒８４８０至１１６００立方米，列世界截流工程之首；截流抛投强度高，最大平均日抛投强度４．１９万立方米。三峡工程大江截流戗堤直接建筑在河床覆盖层上，其覆盖层厚达２０米，其中包括１０米厚的新淤砂层。由于新淤砂层的级配均匀，易受冲刷，给堰基稳定带来不利影响。
 两院院士潘家铮说，翻开世界上大江大河截流工程史，这样集多种难度于一身的情况确属罕见，大江截流及二期围堰确实是个超国际水平的工程。
 三峡工程三期导流明渠截流与大江截流同为三峡工程建设的里程碑。如果说大江截流的成功，标志着历时５年的三峡一期工程的胜利结束和二期工程的正式开始，那么，导流明渠截流则标志着三期工程的正式开始。它的成败直接影响三峡工程初期蓄水、通航、发电目标的实现。
 导流明渠截流是在一个人工开挖的光滑的河床里进行的截流，抛投物不容易稳定，流量大（每秒１０３００立方米）、落差大（４米多）、流速高（每秒９米），综合难度大于大江截流。
■两次截流，两次创新
 决策者们制订三峡工程大江截流方案时，配合了水力学模型试验研究，通过比较平堵和立堵截流方案的优缺点，最终选定“预平抛垫底、上游单戗立堵、双向进占、下游尾随进占”的截流方案。
 该方案的优点是截流施工直接采用大型自卸汽车配推土机施工，施工程序简单，技术措施完善；在截流施工过程中，可根据长江航运要求，合理安排戗堤进占长度，能保证非龙口段戗堤进占时不影响长江航运。
 平抛垫底就是建设者采用的截流技术之一。为减少龙口水深，根据二期围堰断面结构、施工用料、水上作业方式、工期等因素，确定在龙口河床深槽预先平抛石渣砂砾料及块石，以抬高河底高程。这一措施称为平抛垫底。它既有利于防止合龙过程中戗 堤堤头坍塌，也可以降低合龙进占抛投强度。
龙口采用左、右两岸戗堤双向同时抛投进占合龙，削减了合龙后围堰填筑高峰强度，提前形成防渗墙施工平台。
 导流明渠截流系指封堵二期施工时的导流明渠，迫使江水通过已建好的三峡大坝２２个导流底孔向下游宣泄。
 三峡工程导流明渠截流有别于大江截流。导流明渠截流是在人工开挖的光滑的河床上进行的截流，抛投料不容易稳定，其综合难度大大超过了大江截流。
 为了使抛投材料在江底站住脚，在ＧＰＳ全球定位仪和无棱镜反射全站仪的引导下，三期导流明渠截流分别在上、下游围堰龙口段利用５００立方底开驳等船上吊抛的方式，在江底实施了钢架石笼和合金钢网石兜垫底加糙高强度连续抛投，最终形成了拦石坎。拦石坎的形成使戗堤进占抛投材料在明渠光滑的河床底部站稳了脚跟，确保了围堰戗堤进占的高强度抛投。
 导流明渠截流采用双戗截流，分担落差的方案。上游承担三分之二的落差，下游承担三分之一的落差，且同步进展好，被专家誉为世界上最为成功的双戗截流。
 三峡工程两次截流的成功离不开科学技术的使用。
 据长江委三峡设代局的介绍，为了合理安排施工进度，选择截流时机，及时掌握截流过程中戗堤束窄口门和导流明渠的水文要素、水下断面形态以及冲淤的变化等情况，截流期水文气象预报和水文观测采用了一系列的测报新技术，并形成了网络化，为截流提供了准确及时的决策依据。曾经在大江截流时使用过的声学多普勒流速剖面仪、全球定位系统ＧＰＳ、无人测艇技术等在三期截流中再显身手。明渠截流除了上述设备和技术外，还首次采用一种叫做宽频多波束测深仪的仪器。高新技术的运用大大提升了截流的施工水平。
■三峡工程截流意义深远
 三峡工程的两次截流为国内外水电工程截流开创了一个新的局面，创造了许多新鲜的经验，为今后大河流、深水河道、大流量的截流工程提供了有益的借鉴。
 就三峡两次截流来说，通过采用平抛垫底和加糙形成拦石坎等创新措施预先在河床里进行施工，降低了截流的难度，缩短了截流的时间，保证了截流的进度和安全。
 有关专家指出，使用立堵的方法和预先在河底进行平抛垫底加糙的技术措施，将会为在大流量的深水河流，以及深覆盖层的河床上进行截流的水电工程建设提供很好的启示。
 三峡工程两次截流，一个荣获国家级科技进步一等奖，一个则名列２００２年度国家十大科技进展第四位，蜚声国内外。

 

发布日期：2003年04月04日