水利樞紐工程認識有感的論文
水利樞紐工程認識有感的論文
水工認識實習是學習水工建築物等水工專業課程的重要環節，我們於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行了認識實習，收穫很大。尤其對在建的中國最大水利樞紐工程——三峽工程感觸頗深。結合實習實際和本人認識對三峽工程發表不成熟的看法。
一．壩址及基本樞紐佈置
三峽工程大壩壩址選定在宜昌市三鬥坪，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。樞紐建築物基礎為堅硬完整的花崗岩體。修建了宜昌至工地長約28公里的專用高速公路及壩下游4公里處的跨江大橋——西陵長江大橋。還修建了一批壩區碼頭。壩區具備良好的交通條件。
二．重要水工建築物
1大壩
攔河大壩為混凝土重力壩，壩長2309米，壩頂高程185米，最大壩高181米。
洩洪壩段位於河床中部，總長483米，設有22個表孔和23個洩洪深孔，其中深孔進口高程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，表孔和深孔均採用鼻坎挑流方式進行消能。
電站壩段位於洩洪壩段兩側，設有電站進水口。進水口底板高程為108米。壓力輸水管道為背管式，內直徑12.40米，採用鋼筋混凝土受力結構。
校核洪水時壩址最大下洩流量102500立方米/秒。
2水電站
水電站採用壩後式佈置方案，共設有左、右兩組廠房和地下廠房。共安裝32臺水輪發電機組，其中左岸廠房14臺，右岸廠房12臺，地下廠房6臺。水輪機為混流式，機組單機額定容量70萬千瓦。
3通航建築物
通航建築物包括永久船閘和升船機（技術公關中，計劃用螺旋杆技術取代原計劃的鋼纜繩提升技術），均位於左岸。
永久船閘為雙線五級連續梯級船閘。單級閘室有效尺寸為280×34×5米（長×寬×坎上最小水深），可透過萬噸級船隊。
升船機為單線一級垂直提升式設計，承船廂設計有效尺寸為120×18×3.5米，一次可透過一條3000噸的客貨輪。承船廂設計執行時總重量為11800噸，總提升力為6000萬牛頓。
三．樞紐工程量及工期安排
工程主體建築物及導流工程的主要工程量為：土石方開挖10283萬立方米,土石方填築3198萬立方米，混凝土澆築2794萬立方米,鋼筋46.30萬噸,水輪發電機組制安32臺套。全部工程施工任務分三個階段完成，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，以實現大江截流為標誌。
第二階段（1998-2003年）為二期工程，施工需6年，以實現水庫初期蓄水、第一批機組發電和永久船閘通航為標誌。
第三階段（2004-2009年）為三期工程，施工需6年，以實現全部機組發電和樞紐工程全部完建為標誌。
一、二工程均已如期完成，三期工程也在計劃內施工，升船機攻關在緊張進行中。
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，是治理和開發長江的關鍵性骨幹工程。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600餘公里，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。三峽水利樞紐是長江中下游防洪體系中的關鍵性骨幹工程。經三峽水庫調蓄，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生幹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，並可為洞庭湖區的治理創造條件。
2發電
三峽工程最直接的經濟效益就是發電。平衡當代中國高速發展經濟與嚴重能源短缺的矛盾，清潔的可以再生的水電資源無疑是最優的選擇。三峽水電站總裝機容量1820萬千瓦，年平均發電量846.8億千瓦時。它將為經濟發達、能源不足的華東、華中和華南等地區提供可靠、廉價、清潔的可再生能源，對經濟發展和減少環境汙染起到重大的作用。
三峽工程所提供的電力資源，如果以火電來算，就意味著要多修建10座180萬千瓦級的火電廠，平均每年多采掘原煤5000萬噸。除廢渣影響環境外，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，還會產生大量的飄塵、降塵等；火電廠和棄渣場大規模的佔地將從華東、華中這本來就人多地少的地區奪去更多的土地。這不僅使中國今後將承受更大的環境所帶來的壓力，也對全球環境造成不利的影響。
3航運
三峽水庫將顯著改善宜昌至重慶660公里的長江航道，萬噸級船隊可直達重慶港。航道單向年透過能力可由現在的'約1000萬噸提高到5000萬噸，運輸成本可降低35-37%。經水庫調節，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題
1泥沙問題
長江宜昌段年輸沙量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。水庫執行方案為：汛期限制水位145m高程，3年一遇洪水56700m3/s以下不調洪，經洩深孔和水電站暢洩，可減少水庫沙淤積。來大洪水，水庫調洪，仍下洩56700m3/s；汛後沖水庫淤積。九月水庫開始蓄水，約兩個月到正常蓄水位175m高程。次年汛前庫水位降至155m高程，利用蓄水發電。在155m水位，可保持川江航運。到汛期，水位又降至145m水位，由於當時流量大，仍可保持川江航運。這是創新的水庫執行方案。
2庫區岸邊邊坡滑坡問題
經詳細地質調查，三峽水庫庫岸有若干潛在滑坡，大的可達數百萬m3。但是離壩址最近的潛在滑坡，也遠於26km，如發生滑坡，激起的衝擊波到壩前消減到2～3m高，不影響大壩安全。此外，庫岸如發生滑波，由於水庫寬深，不會影響航運。
3樞紐工程技術問題
三峽樞紐185m高混凝土重力壩和1820萬kW·h發電廠房，工程量大，但畢竟都是常規工程，我國有較多經驗。區域性地基穩定問題經過處理，能滿足安全要求。70萬kW水輪發電機組，首批從國外進口，後來由國內自制。較複雜的是兩線五級船閘，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、開挖，巖坡長期穩定。還有3000t客輪的升船機，是世界上最大的，正在設計研究中，並先修試驗用升船機。
6生態環境問題
修建三峽工程對生態環境有利方面為：防治下游土地和城鎮淹沒，減少火電空氣汙染，改善區域性氣候，水庫可養魚等。對生態不利方面為：淹沒耕地30餘萬畝，果地20餘萬畝，移民到庫邊高地，將破壞生態環境，水庫靜水減弱汙水自淨能力，惡化水質，影響野生動物的繁殖等。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種草，修建梯田，保護生態環境，不要求糧食自給。做到這些，要化大力氣和資金。控制重慶、涪陵、萬縣等城市排汙，進行汙水處理，保護水庫水質，保護野生動物，設立保護區。保護生態環境雖有難度，但必須解決也可以解決。至於三峽風景，由於巖岸高近千米，而三峽壩只高出原來江面110m。風景基本依舊，高峽出平湖，更增加了秀麗。
六．庫區移民問題
三峽水庫將淹沒陸地面積632平方公里，涉及重慶市、湖北省的20個縣（市）。三峽水庫淹沒涉及城市2座、縣城11座、集鎮116個；受淹沒或淹沒影響的工礦企業1599家，水庫淹沒線以下共有耕地2.45萬公頃；淹沒公路824.25公里，水電站9.22萬千瓦；淹沒區房屋面積為3459.6萬平方米，淹沒區居住的總人口為84.41萬人（其中農業人口36.15萬人）。考慮到建設期間內的人口增長和二次搬遷等其它因素，三峽水庫移民安置的動態總人口將達到113萬人。任務艱鉅，但必高速發展經濟與嚴重能源短缺的矛盾，清潔的可以再生的水電資源無疑是最優的選擇。三峽水電站總裝機容量1820萬千瓦，年平均發電量846.8億千瓦時。它將為經濟發達、能源不足的華東、華中和華南等地區提供可靠、廉價、清潔的可再生能源，對經濟發展和減少環境汙染起到重大的作用。
三峽工程所提供的電力資源，如果以火電來算，就意味著要多修建10座180萬千瓦級的火電廠，平均每年多采掘原煤5000萬噸。除廢渣影響環境外，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，還會產生大量的飄塵、降塵等；火電廠和棄渣場大規模的佔地將從華東、華中這本來就人多地少的地區奪去更多的土地。這不僅使中國今後將承受更大的環境所帶來的壓力，也對全球環境造成不利的影響。
3航運
三峽水庫將顯著改善宜昌至重慶660公里的長江航道，萬噸級船隊可直達重慶港。航道單向年透過能力可由現在的約1000萬噸提高到5000萬噸，運輸成本可降低35-37%。經水庫調節，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，使長江中下游枯水季航運條件也得到較大的改善。