三峽工程設計

1、三峽工程設計三峽工程設計1設計概況設計概況三峽工程設計包括可行性研究、初步設計、單項工程技術(shù)設計、招標設計、施工詳圖設計等5個階段。三峽工程的設計最早可以追溯到1919年，孫中山先生在《實業(yè)計劃》中提出了改善川江航運條件，開發(fā)三峽水能資源的設想。最早提出可稱為開發(fā)計劃的，是美國墾務局設計總工程師薩凡奇。他1944年考察了三峽，編寫了一份《揚子江三峽計劃初步報告》。三峽工程的前期設計研究工作始于20世紀50年代中期。中央在50年代初即考慮

2、盡早修建三峽工程，用以解決長江防洪問題。但考慮到三峽工程規(guī)模巨大、技術(shù)復雜，中央采取了積極而又慎重的態(tài)度。1970年，中央決定先修建葛洲壩工程，為三峽工程做“實戰(zhàn)準備”。1984年，國務院原則批準了三峽工程150方案的可行性研究報告，并決定立即開始進行施工前期準備工作。后來由于有關(guān)部門和專家提出了一些不同的意見和建議，1986年黨中央、國務院決定組織重新論證。經(jīng)過近3年的補充論證工作，通過了14個專題論證報告。三峽工程的設計工作由水利部

3、長江水利委員會全面承擔。1989年長江流域規(guī)劃辦公室根據(jù)重新論證成果完成可行性研究報告后，即著手開展初步設計階段的工作。1992年4月3日全國人大七屆五次會議通過《關(guān)于興建三峽工程的決議》后，初步設計工作全面展開。初步設計報告分為樞紐工程、水庫淹沒處理和移民安置、輸變電工程三大部分。初步設計（樞紐工程）于1992年12月編制完成上報，1993年7月由國務院三峽工程建設委員會審查批準。隨后即進行單項工程技術(shù)設計和部分工程的招標設計、施工詳

4、圖設計。在三峽水利樞紐設計中，大壩、水電站廠房、雙線五級船閘、垂直升船機、二期上游圍堰等屬于重要單項技術(shù)設計。1992年全國人大審議通過的三峽工程設計方案是：水庫正常蓄水位175米，初期蓄水位156米，大壩壩頂高程185米，“一級開發(fā)，一次建成，分期蓄水，連續(xù)移民”。按初步設計方案，三峽工程土石方開挖約1億立方米，土石方填筑約3000萬立方米，混凝土澆筑約2800萬立方米，金屬結(jié)構(gòu)安裝約26萬噸。結(jié)合施工期通航的要求，三峽工程采取分三期

5、導流的方式施工。一期圍中堡島以右的支汊，主河槽繼續(xù)過流、通航。在一期土石圍堰保護下，開挖導流明渠，修建混凝土縱向圍堰及三期碾壓混凝土的基礎(chǔ)部分，同時在左岸修建臨時船閘，并進行升船機、永久船閘及左岸16號機組廠、壩的施工。一期工程包括準備工程在內(nèi)共安排工期5年。二期圍左部河床、截斷大江主河床，填筑二期上下游橫向土石圍堰，在二期圍堰保護下修建泄流壩段、左岸廠房壩段及電站廠房，繼續(xù)修建永久船閘和升船機，江水改由右岸導流明渠宣泄，船舶由導流明渠

6、和左岸臨時船閘通過。二期工程具備擋水和發(fā)電、通航條件后，進行導流明渠截流，利用導流明渠的碾壓混凝土圍堰及左岸大壩擋水，蓄水至135米時，雙線五級船閘及左岸部分機組開始投入運行。二期工程共安排工期6年。三期封堵導流明渠時，先填筑三期上下游土石圍堰，在其保護下，澆筑三期上游碾壓混凝土圍堰至140米高程，水庫水位由已建成的河床泄流壩段的導流底孔及永久深孔調(diào)節(jié)。在三期圍堰保護下修建右岸廠房壩段、電站廠房及非泄流壩段，直至全部工程竣工。三期工程安

7、排工期6年。2重要單項設計重要單項設計2.1大江截流和二期圍堰工程三峽電站采用70萬千瓦的機組，總裝機26臺，計1820萬千瓦，廠房總長度1228米，全部采用壩后式廠房。每臺機組用一條直徑12.4米的引水鋼管，管內(nèi)流速為8米秒。其單機容量和總裝機容量都是目前國內(nèi)外最大的。2.4雙線五級船閘高陡邊坡穩(wěn)定和變形雙線五級船閘布置在大壩左側(cè)的山凹內(nèi)，船閘線路總長6442米，船閘上下游最大水頭為113米，設5級閘室分擔水頭。其規(guī)模是設計之最，兩側(cè)

8、高陡邊坡最大開挖深度達170米，其下部為高約60米的直立墻。兩線船閘間保留寬60米的巖石中隔墩，船閘閘室采用薄混凝土襯砌結(jié)構(gòu)。深挖高陡巖石邊坡的穩(wěn)定和變形量(特別是開挖完成后的殘余變形量)，是工程設計和施工中重要研究課題。根據(jù)多年研究的成果，開挖采取控制爆破、噴錨支擴及預應力錨索(3600米300T級)高強錨桿加固等一系列措施。為控制和降低滲水壓力，船閘主體段兩側(cè)山體內(nèi)，各布置有7層共14條貫通全長的排水洞，各層排水洞間設有排水孔、帷幕

9、，船閘地表亦設有防滲和排水系統(tǒng)。永久船閘開挖總量近4000萬立方米，其中大部分為需進行爆破的堅硬巖石。在實地爆破試驗的基礎(chǔ)上，對爆破程序、爆破參數(shù)作了嚴格的控制，規(guī)定采用預留保護層和預裂爆破、光面爆破等工藝。為監(jiān)測船閘施工期和運行期的安全，永久船閘設置了內(nèi)容廣泛的安全監(jiān)測系統(tǒng)。包括地面變形精密三角測量系統(tǒng)、地下水觀測系統(tǒng)、巖體深部變形觀測儀埋系統(tǒng)、錨桿錨索應力應變觀測系統(tǒng)、爆破震動影響和巖體松弛監(jiān)測等。船閘投入運行以來，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，邊

10、坡是穩(wěn)定的，變形值在設計允許范圍內(nèi)。2.5高強度混凝土澆筑三峽工程建筑物混凝土總量達2800萬立方米，19992001年是二期工程混凝土施工的高峰年，年澆筑強度均在400萬立方米以上。2000年，計劃澆筑混凝土540萬立方米，相應月高峰澆筑強度達50萬至55萬立方米，實際最高年澆筑548萬m3高峰期澆筑量達57萬m3，遠遠超出國內(nèi)外已建工程的最高水平。為了保證三峽大壩的高強度施工，業(yè)主、設計多年來對各種可能的施工方案和主要施工機械進行過

11、長期的比較和研究。最后選用的是塔帶機為主，胎帶機、高架門機、纜機為輔的綜合機械化施工方案。塔帶機是一種新型的混凝土澆筑機械，可實施從拌合樓至澆筑倉面、連續(xù)式混凝土生產(chǎn)、運輸、提升、直至入倉澆筑。這一方案具備高強度澆筑混凝土的顯著優(yōu)點。保證了二期廠壩工程按計劃目標實現(xiàn)。2.6水輪發(fā)電機組三峽水電站將安裝26臺單機容量70萬千瓦的水輪發(fā)電機組，供電范圍跨華中、華東和西南三大電網(wǎng)，還將與華北、華南聯(lián)網(wǎng)。單機容量70萬千瓦的三峽水電站水輪發(fā)電機

12、機組，屬于世界最大的水電機組。它不僅單機容量特大，因防洪和排沙的需要，在汛期需降低水位運行。故其運行水頭變幅達52米，最大水頭(113米)與最小水頭比值達1.59至1.85。在此巨大水位變幅的條件下，既要確保機組運行穩(wěn)定性，又要具有較優(yōu)的效率，加之氣蝕特性，給機組設計、制造和安裝帶來的特大難度超過世界上已有的任何大型機組。機組設計吸取了國內(nèi)外先進技術(shù)，機組安裝集中了國內(nèi)優(yōu)秀的隊伍，2003年已勝利6臺機組安裝和投產(chǎn)運行，創(chuàng)下新的世界紀錄