三峽,位於(yu) 我國湖北省宜昌市夷陵區境內(nei) ,是愛國詩人屈原和古代四大美女之一王昭君的故鄉(xiang) ;李白、杜甫、蘇軾、歐陽修等曆史文化名人,無不對神奇秀麗(li) 、如詩如畫的三峽魂牽夢繞,從(cong) 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,創造了舉(ju) 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。它是治理和開發長江的關(guan) 鍵性骨幹工程,具有防洪、抗旱、發電航運、生態補水等巨大綜合效益的多目標開發工程。這項工程的建設包括移民工程、輸變電工程、樞紐工程三大部分,壩址位於(yu) 長江三峽西陵峽河段,控製流域麵積達100萬(wan) 平方公裏。
三峽工程,可以說是我們(men) 夢想了將近一個(ge) 世紀的大工程。從(cong) 1918年開始,人們(men) 就在對這項工程進行規劃和選址。到了1958年,我國水利專(zhuan) 家才確定修建大壩的位置在西陵峽中的三鬥坪,但由於(yu) 曆史的原因,建造工程久久未能啟動。專(zhuan) 家在勘測、科研和論證中,對這座大壩又期盼了將近半個(ge) 世紀。
今天,當這個(ge) 百年夢想已經成為(wei) 世界上規模最大的水利樞紐工程時,讓我們(men) 回眸過去,共同尋找夢的起點。
1958年,我國水利專(zhuan) 家確定的修建大壩地址——三鬥坪坐落在西陵峽穀,相傳(chuan) 很久以前,有人在這裏以三鬥米開了一家小店,三鬥坪因此而得名。據專(zhuan) 家們(men) 探測,三鬥坪下麵存在大量的優(you) 質花崗岩,抗壓強度更是達到了每平方厘米能經得起一噸的重壓,被認為(wei) 是建築高壩最為(wei) 理想的地質岩體(ti) 。而三峽大壩就是這樣的高壩,它要以自身的重量來抵禦110多米的水位落差帶來的水平推力,還要應對洪水、地震等威脅的考驗,所以大壩對基岩的要求非常高。
俗話說,萬(wan) 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(ge) 實際高度為(wei) 181米的大壩,所以,這片用花崗岩作基石的三鬥坪就成了非常理想的修壩地址。另外,還有一個(ge) 原因是它有地段上的優(you) 勢,這裏地形比較開闊,有利於(yu) 分期導流和大壩的施工布置。
想要把混凝土一方一方地澆築在江底基岩上固化成大壩,就需要臨(lin) 時攔住水堤圍出一片水域,這個(ge) 攔水堤被稱為(wei) 圍堰,然後將圍堰內(nei) 的水抽幹後,暴露出幹涸的河床,才能形成幹地施工的作業(ye) 麵,並澆築混凝土大壩。不過,這個(ge) 施工場地占用了原來的主河道,所以,必須先為(wei) 江水和船舶開辟另外一條通道,這樣的通道被稱為(wei) 導流明渠。
簡單說來,就是先在長江的中間建造一個(ge) “大碗”,然後把“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於(yu) “碗邊”了。而導流明渠實際上就是在圍堰,也就是這個(ge) “大碗”外沿的兩(liang) 邊開辟出兩(liang) 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(ge) 舉(ju) 世矚目的水利工程,從(cong) 這一天開始,正慢慢地從(cong) 圖紙變為(wei) 現實。雖然三峽工程的設計者們(men) 已經製定了相當縝密完備的方案,但麵對如此浩大的工程,誰也不敢掉以輕心。經過幾年堅持不懈的建設,1997年5月1日,長3000米,底部寬350米的導流明渠正式完工,為(wei) 浩蕩的江水和往來的船舶開辟了新的通道。
導流明渠是完工了,但這隻是千裏之行的第一步。想要為(wei) 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衝(chong) 跑了。
麵對這個(ge) 前所未有的技術難題,三峽水利工程建設者並沒有畏懼,而是迎難而上,解決(jue) 問題。當時長江科學院的工程師楊文俊和同事們(men) 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。但由於(yu) 江水太深,投放的石料沒有辦法直接到達江底,而是在坡麵上停留下來,石料隨著坡麵越積越陡,在水流的衝(chong) 擊下,就會(hui) 連同堤頂整個(ge) 坍塌。
出現這種情況,首先要解決(jue) 的就是水深問題。於(yu) 是長江工程院的工程師們(men) ,嚐試在正式截流前,把河床最深的位置墊高,使水深隻有28米左右。如果石料能夠到達江底,就可以避免圍堰坍塌。
要實現這樣的構想,需要使用一種特殊的駁船,當船行駛到預定地點後,艙底打開,石料就會(hui) 一下子傾(qing) 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”,進而使上下遊圍堰向江心順利推進,從(cong) 460米束窄到40米,形成截流龍口,然後由400多輛裝載著石料的巨型卡車輪流在上下遊圍堰,從(cong) 4個(ge) 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,上遊左右兩(liang) 道戧堤也慢慢連接在一起,合住了龍口。
後來有人粗略計算過,對於(yu) 截流拋投使用的石料和構築圍堰的沙石,如果按一節火車皮裝載100立方米來算的話,那就相當於(yu) 把10萬(wan) 節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。因為(wei) 這隻是建起了一個(ge) 土石壩,建設者們(men) 還要在砂石圍堰體(ti) 內(nei) 澆築一道防滲牆,並趕在洪水到來之前,加高圍堰抵擋汛期。並且,這道防滲牆的建成與(yu) 否,可以說是三峽工程成敗的關(guan) 鍵。
如果說三峽大壩的開始是建造一個(ge) “大碗”,那麽(me) 接下來就相當於(yu) 是給這個(ge) “大碗”的“碗壁”上加一層“防滲膜”。這就意味著,建設者們(men) 需要築起兩(liang) 道總麵積9萬(wan) 平方米的防滲牆,進而抵抗長江水流的壓力。這兩(liang) 道防滲牆不僅(jin) 要為(wei) 幹地施工創造條件,還要能夠經受住長江洪水的衝(chong) 擊。
1998年夏天,長江上遊特大洪水洶湧而至,樹立在江中的防滲牆經受住了8次洪峰的考驗,始終固若金湯。而且關(guan) 於(yu) 大江截流後,上遊圍堰防滲牆施工技術與(yu) 研究,還榮獲了國家科技進步二等獎。
改革開放以來,有很多工程出現在大眾(zhong) 的視野裏。但三峽水利工程僅(jin) 僅(jin) 在前期就獲得了兩(liang) 次國家科技進步獎,這樣的工程是屈指可數的。由此可見,20世紀90年代末,我國科技水平正在迅速提高。科技工作者們(men) 的潛心研究,為(wei) 國家工程的建設提供了堅實的力量。
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