三峽,位于我國湖北省宜昌市夷陵區(qū)境內(nèi),是愛國詩人屈原和古代四大美女之一王昭君的故鄉(xiāng);李白、杜甫、蘇軾、歐陽修等歷史文化名人,無不對神奇秀麗、如詩如畫的三峽魂牽夢繞,從而留下了許多寶貴詩篇。?
如今,炎黃子孫又在這片神奇的土地上,創(chuàng)造了舉世矚目的文明奇跡,它就是目前世界上最大的水利樞紐——三峽工程。它是治理和開發(fā)長江的關(guān)鍵性骨干工程,具有防洪、抗旱、發(fā)電航運、生態(tài)補水等巨大綜合效益的多目標開發(fā)工程。這項工程的建設(shè)包括移民工程、輸變電工程、樞紐工程三大部分,壩址位于長江三峽西陵峽河段,控制流域面積達100萬平方公里。?
三峽工程,可以說是我們夢想了將近一個世紀的大工程。從1918年開始,人們就在對這項工程進行規(guī)劃和選址。到了1958年,我國水利專家才確定修建大壩的位置在西陵峽中的三斗坪,但由于歷史的原因,建造工程久久未能啟動。專家在勘測、科研和論證中,對這座大壩又期盼了將近半個世紀。?
今天,當這個百年夢想已經(jīng)成為世界上規(guī)模最大的水利樞紐工程時,讓我們回眸過去,共同尋找夢的起點。?
1958年,我國水利專家確定的修建大壩地址——三斗坪坐落在西陵峽谷,相傳很久以前,有人在這里以三斗米開了一家小店,三斗坪因此而得名。據(jù)專家們探測,三斗坪下面存在大量的優(yōu)質(zhì)花崗巖,抗壓強度更是達到了每平方厘米能經(jīng)得起一噸的重壓,被認為是建筑高壩最為理想的地質(zhì)巖體。而三峽大壩就是這樣的高壩,它要以自身的重量來抵御110多米的水位落差帶來的水平推力,還要應(yīng)對洪水、地震等威脅的考驗,所以大壩對基巖的要求非常高。?
俗話說,萬丈高樓平地起,但如果沒有堅固的地基,別說高樓了,就是普通樓房都無法建造,更何況這個實際高度為181米的大壩,所以,這片用花崗巖作基石的三斗坪就成了非常理想的修壩地址。另外,還有一個原因是它有地段上的優(yōu)勢,這里地形比較開闊,有利于分期導(dǎo)流和大壩的施工布置。?
想要把混凝土一方一方地澆筑在江底基巖上固化成大壩,就需要臨時攔住水堤圍出一片水域,這個攔水堤被稱為圍堰,然后將圍堰內(nèi)的水抽干后,暴露出干涸的河床,才能形成干地施工的作業(yè)面,并澆筑混凝土大壩。不過,這個施工場地占用了原來的主河道,所以,必須先為江水和船舶開辟另外一條通道,這樣的通道被稱為導(dǎo)流明渠。?
簡單說來,就是先在長江的中間建造一個“大碗”,然后把“碗”中的江水抽空,這樣才可以在“碗底”進行施工,剛剛所說的圍堰就相當于“碗邊”了。而導(dǎo)流明渠實際上就是在圍堰,也就是這個“大碗”外沿的兩邊開辟出兩條河道,用來滿足來往的船舶和江水的流動。?
1994年12月14日,三峽工程正式開工。這個舉世矚目的水利工程,從這一天開始,正慢慢地從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實。雖然三峽工程的設(shè)計者們已經(jīng)制定了相當縝密完備的方案,但面對如此浩大的工程,誰也不敢掉以輕心。經(jīng)過幾年堅持不懈的建設(shè),1997年5月1日,長3000米,底部寬350米的導(dǎo)流明渠正式完工,為浩蕩的江水和往來的船舶開辟了新的通道。?
導(dǎo)流明渠是完工了,但這只是千里之行的第一步。想要為主河床段的大壩施工開辟出場地,還需要截斷長江主流。這樣的做法,聽起來就非常令人不可思議,浩浩蕩蕩的長江奔騰而過,更不要說三峽截流的水深達到了60多米,流速可以達到每秒4米多,這意味著3噸以下的石頭,根本到不了江底就被水流沖跑了。?
面對這個前所未有的技術(shù)難題,三峽水利工程建設(shè)者并沒有畏懼,而是迎難而上,解決問題。當時長江科學(xué)院的工程師楊文俊和同事們進行了長江截流的模擬實驗,試驗場按1:100的比例真實模擬了長江的水深、流速和流量,再用砂石料進行截流。但由于江水太深,投放的石料沒有辦法直接到達江底,而是在坡面上停留下來,石料隨著坡面越積越陡,在水流的沖擊下,就會連同堤頂整個坍塌。?
出現(xiàn)這種情況,首先要解決的就是水深問題。于是長江工程院的工程師們,嘗試在正式截流前,把河床最深的位置墊高,使水深只有28米左右。如果石料能夠到達江底,就可以避免圍堰坍塌。?
要實現(xiàn)這樣的構(gòu)想,需要使用一種特殊的駁船,當船行駛到預(yù)定地點后,艙底打開,石料就會一下子傾入江中,將河床墊高,這就是平拋墊底的妙招,讓“尖底鍋”變成了“平底鍋”,進而使上下游圍堰向江心順利推進,從460米束窄到40米,形成截流龍口,然后由400多輛裝載著石料的巨型卡車輪流在上下游圍堰,從4個堤頭向龍口拋投石料,大石翻滾,浪花飛濺,最終在卡車不斷的運送下,龍口逐漸收窄,上游左右兩道戧堤也慢慢連接在一起,合住了龍口。?
后來有人粗略計算過,對于截流拋投使用的石料和構(gòu)筑圍堰的沙石,如果按一節(jié)火車皮裝載100立方米來算的話,那就相當于把10萬節(jié)火車皮的沙石拋入江中,由此可見這是多大的工程量。值得一提的是,這次的三峽工程大江截流施工技術(shù)榮獲了國家科技進步獎一等獎。?
完成了大江截流的圍堰,三峽工程還要繼續(xù)。因為這只是建起了一個土石壩,建設(shè)者們還要在砂石圍堰體內(nèi)澆筑一道防滲墻,并趕在洪水到來之前,加高圍堰抵擋汛期。并且,這道防滲墻的建成與否,可以說是三峽工程成敗的關(guān)鍵。?
如果說三峽大壩的開始是建造一個“大碗”,那么接下來就相當于是給這個“大碗”的“碗壁”上加一層“防滲膜”。這就意味著,建設(shè)者們需要筑起兩道總面積9萬平方米的防滲墻,進而抵抗長江水流的壓力。這兩道防滲墻不僅要為干地施工創(chuàng)造條件,還要能夠經(jīng)受住長江洪水的沖擊。?
1998年夏天,長江上游特大洪水洶涌而至,樹立在江中的防滲墻經(jīng)受住了8次洪峰的考驗,始終固若金湯。而且關(guān)于大江截流后,上游圍堰防滲墻施工技術(shù)與研究,還榮獲了國家科技進步二等獎。?
改革開放以來,有很多工程出現(xiàn)在大眾的視野里。但三峽水利工程僅僅在前期就獲得了兩次國家科技進步獎,這樣的工程是屈指可數(shù)的。由此可見,20世紀90年代末,我國科技水平正在迅速提高??萍脊ぷ髡邆兊臐撔难芯?,為國家工程的建設(shè)提供了堅實的力量。?
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