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撰文/鄭守仁
人類(lèi)自古以來(lái)就逐水而居,這是為了生存所做出的必然選擇。
長(cháng)江流域和黃河流域一樣是中華民族的搖籃。今天,長(cháng)江流域居住了超過(guò)全國l/3的人口,創(chuàng )造了全國34%的GDP。長(cháng)江提供了全國35%的水資源,48%的技術(shù)可開(kāi)發(fā)水能資源和56%的內河通航里程。
長(cháng)江為中華民族孕育了生命,創(chuàng )造了繁榮。然而,它又一次一次以其兇猛的洪水沖潰大堤,肆虐江漢平原,給它的子民帶來(lái)深重的災難。據統計,自漢朝始至清末,在長(cháng)江上發(fā)生的重大洪水災害達214次,平均每10年一次。20世紀的1931年、1935年和t954年3次大洪災奪走了31萬(wàn)人的生命。
1992年4月3日,代表著(zhù)12億中國人民意志的全國人民代表大會(huì )在北京做出了一個(gè)關(guān)于長(cháng)江的重大決策:興建三峽工程,從根本上改變長(cháng)江流域的防洪形勢,并最大限度地發(fā)揮發(fā)電、航運和其他效益。
長(cháng)江水利委員會(huì )是承擔三峽工程設計總成任務(wù)的單位,這是國家對我們最大的信任。筆者作為長(cháng)江水利委員會(huì )總工程師,全面負責三峽工程設計工作,深感肩負的責任重大。在三峽工程建設的日日夜夜,我始終牢記周總理的諄諄教導“在長(cháng)江上建壩,要戰戰兢兢,如履薄冰,如臨深淵”,組織科技人員科學(xué)嚴謹,精心設計。在修建這個(gè)世界上規模最大、綜合效益最大的水利樞紐的過(guò)程中,全體三峽工程建設者創(chuàng )造了一個(gè)又一個(gè)奇跡:
在水深60米,實(shí)際截流流量達8480—11600立方米/秒的長(cháng)江上成功地實(shí)現了大江截流。
采用先進(jìn)的皮帶輸送混凝土運輸和澆筑技術(shù),高質(zhì)量、高速度地建設了一座長(cháng)2309米,高181米,總方量達1610萬(wàn)立方米的混凝土大壩,其月、日澆筑強度一次一次地打破世界紀錄。
在左岸宏偉的山體中開(kāi)挖建設了長(cháng)1621米,寬130米(包括中隔墩巖體),邊坡高170米的雙線(xiàn)5級船閘,人字門(mén)高38米,寬20.2米,單個(gè)門(mén)重850噸,24個(gè)門(mén)總重量超過(guò)2萬(wàn)噸。
僅用5個(gè)月的時(shí)間建起了一座高百米的碾壓混凝土圍堰,在完成了三期施工擋水任務(wù)后,在45.3米的水深條件下使用191.5噸炸藥一次爆破予以拆除。
通過(guò)引進(jìn),消化、吸收實(shí)現了70萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機組的全部國產(chǎn)化,建成了總裝機容量為2250萬(wàn)千瓦的世界上最大的水電站。
2006年5月20日,大壩全線(xiàn)施工至設計高程185米,三峽工程從建設階段轉入初期運行階段。2008年汛未開(kāi)始實(shí)施175米試驗性蓄水.2010年10月蓄水至設計水位175米。建筑物各項監測和水輪發(fā)電機組試驗成果表明,大壩、船閘、電站廠(chǎng)房等建筑物運行性態(tài)正常,水輪發(fā)電機組運行況態(tài)良好。
在試驗性蓄水階段,全體工程建設者一起等待著(zhù)大自然對我們交出這份答卷的評判,也以最誠懇的心情聆聽(tīng)各界對三峽工程的多種評論和質(zhì)疑意見(jiàn)。在這里,借此機會(huì )談一點(diǎn)個(gè)人看法。
在三峽工程的規劃,設計階段,我們對可能的生態(tài)環(huán)境負面效應曾分階段做了反復的論證,這5年的運行情況如何?
泥沙:應該說(shuō)比預計的情況好得多。三峽水庫泥沙年淤積量為1.4億噸,僅為預計淤積量的40%。重慶港沒(méi)有出現一些專(zhuān)家擔憂(yōu)的大粒徑推移質(zhì)淤積河道的現象。
地震:水庫誘發(fā)地震是一種常見(jiàn)的現象。三峽工程初期蓄水,最強烈的一次為4.1級,遠低于規劃階段設計預測的5.5級.近3年的監測數據表明,三峽水庫誘發(fā)地震活動(dòng)程度明顯趨弱。
水質(zhì):三峽水庫總體水質(zhì)為II~III類(lèi),蓄水前后沒(méi)有明顯變化。支流出現水華、富營(yíng)養化等問(wèn)題,在三峽工程后續工作中,將著(zhù)重處理這些問(wèn)題。
地質(zhì)災害:庫岸出現局部崩塌、滑坡等現象,但未出現人員傷亡事故,說(shuō)明庫區地質(zhì)災害治理成效顯著(zhù),庫岸再造漸趨穩定。今后還會(huì )在地質(zhì)災害治理和預警預報方面繼續開(kāi)展工作,以確保庫區居民和通航船舶安全。
三峽工程蓄水以來(lái),是否按初步設計確定的指標,發(fā)揮了其應有的經(jīng)濟和社會(huì )效益?
防洪:2010年,長(cháng)江中游發(fā)生了一次大洪水,三峽水庫入庫洪峰流量達70000立方米/秒,超過(guò)了1998年三峽壩址最大洪峰61000立方米/秒和宜昌洪峰63300立方米/秒。但長(cháng)江大堤上沒(méi)有出現數百萬(wàn)軍民嚴防死守的場(chǎng)面,更沒(méi)有發(fā)生任何潰堤險情。經(jīng)三峽大壩削減為40000立方米/秒的洪水與下游與漢江的洪水安全錯峰,保證了江漢平原和武漢市的安全。
發(fā)電:目前,三峽已累計發(fā)電近5000億度。三峽為用電負荷快速增長(cháng)的華東、華中,華南電網(wǎng)注入了活力,它替代了2.3億噸的燃煤,減少了3.65億噸的溫室氣體排放,其經(jīng)濟效益和社會(huì )效益難以用數字算清。
航運:2010年,三峽船閘的實(shí)際貨運量已達7880萬(wàn)噸,下行過(guò)閘貨運量達4281萬(wàn)噸,接近初步設計按2030年水平年計算的單向貨運量5000萬(wàn)噸。三峽水庫使漢渝航道貨運時(shí)間縮短了l/3。
供水和抗旱:2008年和2011年,按國家防汛抗旱總指揮部要求,三峽水庫向中下游補水,以保證抗旱的需要。2011年已向中下游補水200多億立方米,相當于5座密云水庫的蓄水量。
5年的時(shí)間,對于評價(jià)這一巨型工程的功過(guò)顯然是不夠的,我們期待全國人民繼續關(guān)注三峽工程。本期《科學(xué)世界》主要介紹一些基礎的科學(xué)技術(shù)知識,便于讀者更好地解讀有關(guān)三峽工程的各種信息和質(zhì)疑意見(jiàn)。筆者堅信,隨著(zhù)時(shí)間的推移,歷史終將給出結論:
三峽大壩是一座中華民族的豐碑!
(鄭守仁,水利水電工程專(zhuān)家、中國工程院院士。1963年畢業(yè)于華東水利學(xué)院(現河海大學(xué))水工專(zhuān)業(yè)。先后主持烏江渡、葛洲壩工程導流截流設計、隔河巖工程現場(chǎng)設計。1994年至今任長(cháng)江水利委員會(huì )總工程師兼三峽工程設計代表局局長(cháng),負責三峽工程設計。先后獲國家科技進(jìn)步特等獎和一等獎各1次,二等獎2次,國家優(yōu)秀設計金獎和銀獎各1次。)