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《百问三峡》第2篇 众绘宏图(10-19问)

来源:四川水力发电网

发布时间:2013年10月25日

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 三峡工程概览

 

这是世界水电建设史上从倡议到建成历时最长的水利水电工程:从孙中山提出设想到完建历经近百年风雨。

 

这是世界上混凝土工程量最大的水利水电工程:若用工程浇筑的混凝土砌成1米厚、1.5米高的墙,可以从北极连到南极。

 

这是世界上移民规模最大的水利水电工程:实际移民130万,意味着每千名中国人中就有一个三峡移民。

 

这里有世界上装机容量最大的水电站、规模最大的升船机、泄洪能力最大的泄洪闸、级数最多且总水头最高的内河船闸……

 

放眼世界,从大海深处到茫茫太空,人类改造自然的努力从未止步,工程科技成就浩若繁星。三峡工程无疑是这浩瀚星河中卓异超群、幻化出灿烂光彩的那一颗。

 

本篇将带您鸟瞰三峡工程,领略这人类造物史上的鸿篇巨制,众志绘就的恢弘画卷。

 

10、三峡工程与三峡枢纽工程是一回事吗?

 

人们常常把"三峡枢纽工程"简称为"三峡工程",实际上三峡工程包括枢纽工程、移民工程和输变电工程。

 

  枢纽工程:

 

由挡水泄洪建筑物(大坝)、发电建筑物(左、右岸电站,地下电站和电源电站)和通航建筑物(五级船闸、垂直升船机)组成,共开挖土石方1.2亿立方米,浇筑混凝土2807万立方米,还安装了34台水轮发电机组以及17.1万吨闸门、启闭机等金属结构。

 

移民工程:

 

搬迁安置城乡移民130万人,迁建10座县城、2座城市、114座集镇,复建房屋5055万平方米,迁建工矿企业1632户,还复建大量公路、桥梁、输变电线路、通信广播线路等。

 

输变电工程:

 

由变电站、500千伏超高压交流和直流输电线路、交直流换流站等组成,是跨越千里的超高压输变电工程,共建设500千伏交流线路6519千米,变电总容量2275万千伏安;±500千伏直流线路2965千米,换流站总容量1800万千瓦。

 

【知识链接】

 

左岸,右岸

 

河流的左岸、右岸是指:面向河流下游,左手侧为左岸,右手侧为右岸。

 

电源电站

 

源电站指专门用于保证三峡水电站内部机电设备安全用电的电站。

 

  11、三峡工程是世界上最大的水利水电工程吗?

 

单就坝长、坝高、库容(水库容量)等单项指标来看,三峡工程都不是世界最大的,但其综合规模却堪称世界之最。

 

三峡工程的世界之最

 

从工程规模来看,三峡枢纽工程的混凝土浇筑总量达2807万立方米,是世界上规模最大的混凝土建筑物。

 

枢纽工程最大泄洪流量超过10万立方米每秒,泄洪水流总功率逾1亿千瓦,是世界上规模最大的。

 

三峡水电站共安装水轮发电机组34台,总容量达2250万千瓦,是当今世界上装机容量最大的水电站。

 

三峡工程双线五级连续梯级船闸(简称三峡船闸)是目前世界上级数最多、上下游水位落差最大(113米)、输水系统承担的水头最大(45.2米)的内河船闸。24扇大型人字闸门,号称"天下第一门"。

 

垂直升船机提升高度113米、提升重量15500吨,可通过3000吨级船舶,也是世界上最大的。

 

三峡工程水库移民达130万人,举世罕见,是世界上水库移民最多的水利水电工程。

 

三峡输变电工程中,通过消化吸收和再创新,实现了直流输电工程规模最大、直流工程技术水平世界最高、单个换流变压器容量最大、直流输电运行经济指标世界最优。

 

从综合效益来看,三峡工程可以保护荆江两岸江汉平原和洞庭湖区1500万人民的生命财产安全、2300万亩良田免遭洪水灾害;可将其强大电力送往华中、华东、广东和川渝等地区,惠及半个中国;可使川江成为黄金水道,促进长江航运事业和西南地区经济社会快速发展;可为长江中下游抗旱提供补水,对保证长江中下游人民生产生活作用巨大。此外,三峡工程还具有节能减排与生态环保效益。

 

据此,可以说,三峡工程是世界上综合规模最大和功能最多的水利水电工程。

 

 

三峡枢纽与葛洲坝枢纽地理位置图 

 

12、三峡工程作为长江防洪关键工程,它的关键性在哪里?


  三峡工程在长江综合防洪体系中的关键性体现在三方面:一是三峡工程所处位置关键;二是在控制洪水来源方面,关键时刻可以错峰;三是在控制致灾洪水方面,关键时刻可以削峰。

 

从三峡工程所处位置方面来看:

 

三峡工程位于宜昌以上西陵峡口,扼长江上游洪水进入中下游平原的咽喉,能对长江上游洪水进行有效的控制和调节。三峡工程所处位置关键,具有不可替代性。

 

从控制洪水来源方面来看:

 

长江中下游洪水主要由上游的金沙江、岷江、嘉陵江和中下游的洞庭湖水系、鄱阳湖水系组成。其中长江上游洪水是长江中下游洪水的主要来源,如1931年、1935年、1949年和1954年几个大洪水年,宜昌60天洪量,分别占荆江洪量的95%,城陵矶洪量的61%~80%,汉口洪量的55%~76%。因此,控制长江上游洪水对长江中下游防洪至关重要。三峡工程位于宜昌以上西陵峡口,扼长江上游洪水进入中下游平原的咽喉,能对长江上游洪水进行有效的控制和调节。通过三峡水库拦蓄,错开上中游洪峰,避免洪水叠加,确保中下游防洪安全。

 

  从控制致灾洪水方面来看:

 

不是所有洪水都会造成洪灾,只有一部分洪峰流量很大、超过河道安全泄量的洪水才会造成洪灾。据调查分析,在现有堤防情况下,荆江河段安全泄流量为6万~6.8万立方米每秒(加临时分洪措施为8万立方米每秒),城陵矶附近河段安全泄流量约为6万立方米每秒,汉口河段约7万立方米每秒,鄱阳湖口河段为7.5万~8万立方米每秒。因此,长江特大洪水年的洪量绝大部分可以通过河道下泄,只有超过河道安全泄量的部分洪量才需要三峡水库拦蓄,通常叫作"削峰"。例如1870年同型上游来的洪水洪峰流量为11万立方米每秒,荆江河段安全泄量只有6万~6.8万立方米每秒,加临时分洪也只有8万立方米每秒,因此三峡水库需削减3万立方米每秒洪峰流量,这部分洪峰流量虽然很大,但历时短,洪量并不太大。所以,三峡水库防洪库容相对于长江洪水总量来说虽不大,但足以削减洪峰,在防洪关键时刻发挥作用。

 

13、葛洲坝工程与三峡工程是什么关系?

 

葛洲坝工程位于三峡出口南津关下游2千米处,被称为三峡工程的配套工程,也可称之为三峡工程的重要组成部分,其主要任务是利用两坝之间的20余米水头发电,同时改善两坝之间38千米的航道条件,对三峡电站尾水(水库上游的水经过水轮发电机发电后流向下游的水)进行"反调节",也就是减轻三峡电站日调节带来的水位上下变幅过大对航运的不利影响。即在三峡大坝至葛洲坝大坝之间形成的葛洲坝水库,可以维持一个较为稳定的水位,有效改善此江段航运。另一方面,有了三峡工程,也能提高葛洲坝电站保证出力,增加发电量。

 

按照长江流域规划,葛洲坝工程是三峡工程的下一个梯级工程,也是长江干流的最后一个梯级工程,宜在三峡工程开工5年后开始修建,但为什么实际上葛洲坝却先于三峡工程兴建,而成为"万里长江第一坝"呢?

 

1959年,正当长江流域规划办公室对三峡工程的设计和勘探紧锣密鼓地进行时,国际和国内形势发生了变化。苏联撤走包括援建三峡工程专家在内的援华专家,国内遭受连年自然灾害,导致经济调整,三峡工程的准备工作被迫推迟。但长江水患的威胁却没有消失,华中地区能源不足的矛盾日益突显,为了防洪,为了解决日益增加的用电需求,人们再次将目光投向了三峡。

 

在三峡工程尚未具备上马条件的情况下,1970年5月,湖北省向中央建议先兴建葛洲坝工程。中央在研究了葛洲坝工程与三峡工程的关系,并听取了对先兴建葛洲坝工程的不同意见后,于1970年12月26日批准兴建葛洲坝工程,并指出,兴建葛洲坝工程,是有计划、有步骤地为建设三峡工程作实战准备。

 

1981年开始发电、通航,1989年全部建成的葛洲坝工程,不仅有效缓解了华中地区电力紧缺的局面,显著改善了三峡江段的航道条件,还在科学技术方面取得了巨大成就,培养锻炼了一支科研、勘测、规划、设计、施工、运行管理队伍,为建设三峡工程积累了宝贵经验,并作了实战准备。

 

葛洲坝工程的提早修建,是特定历史条件下的产物,使后来三峡工程的施工在葛洲坝水库中进行,主要不利影响是增加了大江截流的难度和深水围堰的工程量。

 

【知识链接】保证出力

 

指水电站在多年运行期间所能提供的具有一定保证率的电力。或者说,是相对于设计保证率的供水期的平均出力。

 

 


  14、三峡水库有什么特点?

 

国际上通常按库容衡量一座水库的大小。三峡水库校核工况下总库容为450亿立方米(对应校核洪水位180.4米,即大坝防御"万年一遇"加10%洪水时的库水位;正常蓄水位175米时,库容为393亿立方米),在我国排名第一,在世界居第23位(世界上最大的水库是乌干达的欧文瀑布水库,其库容达2048亿立方米)。

 

三峡水库具有以下显著特点:

 

三峡水库是一个典型的狭长河道型水库。从三斗坪坝址到水库末端的重庆江津区花红堡,三峡水库全长667千米,平均宽度仅为1576米。这种水库十分有利于汛期冲沙、汛后蓄水的"蓄清排浑"运用方式,有利于水库的长期运用。

 

三峡水库虽大,但与浩荡东去的长江水量相比,其总库容仅占三峡坝址年径流量的8.7%,所以只能对水库上游的长江来水在季节之间进行调节,属于季调节水库。三峡水库里的水每年可以更换13次之多,对保护水质十分有利;其用于防洪的库容为221.5亿立方米,可以产生巨大的防洪效益。

 

由于汇入三峡水库的大小支流众多,三峡水库干支流库岸总长度达5711千米。

 

三峡水库位于我国中西部的人口密集区,因水库蓄水而须搬迁安置的城乡移民达130万人,这在国内外水利水电工程建设史上是前所未有的。因此,使三峡库区移民安稳致富的任务十分繁重。为了保证位于人口密集区的三峡水库成为"一盆清水",库区水污染防治和生态与环境保护是一项长期的艰巨任务。

 

三峡水库两岸是地质灾害多发区。总体看,90.2%的库岸稳定性是好的和比较好的;但在水库蓄水至175米后,占9.8%稳定性差和较差的库岸,要经历一个5~8年的库岸再造、重新稳定期。库区地质灾害防治任务也十分繁重。

 

15、三峡水库有哪几个特征水位?

 

三峡水库有几个重要水位,它们在水利水电工程的专业术语中,被称为特征水位,本书中经常提到的有:正常蓄水位、枯水期最低消落水位和防洪限制水位。三峡工程的水位实际上就是高程,即相对于基准点的一个高度,三峡工程采用的是以上海吴淞口海平面为零点的"吴淞高程"。

 

正常蓄水位(即大坝设计水位):指三峡水库在正常运用情况下,为充分发挥防洪、抗旱、发电、航运、供水与补水、节能减排与生态环保等综合功能和效益而蓄到的最高水位。三峡工程的正常蓄水位为175米,蓄水至175米时三峡水库的总库容为393亿立方米。

 

枯水期最低消落水位:指三峡水库在正常运用情况下,允许枯水季节消落(下降)到的最低水位。这是为最大限度地发挥水库综合效益而设置的一个兴利水位。水库蓄水若低于这个水位,导致水位落差过小,将明显影响发电效益,同时也影响抗旱、航运等效益的发挥。三峡水库的枯水期最低消落水位为155米。

 

防洪限制水位:指三峡水库在每年汛前必须要降低到的水位,也是汛期防洪运用时的起调水位。三峡水库的防洪限制水位是145米,至正常蓄水位175米之间的库容为防洪库容,共有221.5亿立方米。由于防洪是兴建三峡工程的首要任务,因此,人们也形象地将三峡水库的防洪库容称为"黄金库容"。

 

三峡水库内的水位每年都要有规律地升降。在汛期(6—9月),水库一般维持在防洪限制水位(145米)运行,以留出防洪库容调节可能发生的洪水。当入库流量有可能对下游安全造成威胁时,水库拦蓄洪水,水位抬高。洪水过后,水库水位及时降低至防洪限制水位,以迎接下一次可能发生的洪水。从汛末9月开始,拦蓄多余来水,使水库水位逐渐升高至正常蓄水位(175米),以保证航运、发电、供水与补水、节能减排与生态环保等效益的发挥。在次年4月底以前,水库尽可能维持在较高水位运行,随着大坝下泄流量大于上游流入水库的流量,水库水位逐渐降低,5月底降至枯水期最低消落水位(155米)。进入6月后,及时降低至防洪限制水位,迎接汛期的到来。从防洪限制水位145米到正常蓄水位175米之间的库岸带,专业名词叫做"消落区",每年都会在汛期出现。

 

一般的综合利用水库,枯水期最低消落水位(兴利水位)会低于防洪限制水位,而三峡水库却相反。这是因为三峡水库的首要任务是防洪减灾,发电兴利等功能是次要的。所以,在汛期到来之前,为最大限度地容纳洪水,要舍弃兴利,将水位降至145米,腾出库容迎接洪峰,保证下游人民生命财产的安全。为了保证工程安全,还有一个校核洪水位。校核洪水位是水库在非常运用情况下,允许临时达到的最高洪水位,是确定大坝坝顶高程及进行大坝安全校核的主要依据。

 

相对于规划设计阶段,三峡水库正式运行后,确定防洪限制水位的外部条件发生了较大变化,如:三峡水库上游形成了水库群,具备了与三峡水库联合调度的条件;中长期水情预报成果的准确度大大提高,短期预报更加精准;入库泥沙和水库泥沙淤积明显少于设计预期。这意味着国家可以在研究确保长江中下游防洪安全的前提下,适当提高防洪限制水位,以更大限度地发挥三峡工程的综合效益。

 

 

16、国家是怎样组织三峡工程建设的?

 

为了确保三峡工程的顺利进行,党中央、国务院对三峡工程的建设给予了高度重视,1993年1月,国务院成立了国务院三峡工程建设委员会(简称国务院三峡建委),作为三峡工程高层次决策机构。国务院三峡建委主任由历届国务院总理或副总理兼任,成员为国务院相关直属部门、湖北省人民政府和重庆市人民政府、长江委、中国三峡集团、国家电网公司的负责人。

 

在国务院三峡建委下设办公室,作为国务院三峡建委的日常办事机构,主要负责国务院三峡建委重大决策的贯彻落实,履行三峡工程建设过程中组织协调、保障服务及监督检查等政府职能(包括稽查、验收等)。

 

成立中国长江三峡工程开发总公司(2009年9月更名为中国长江三峡集团公司,简称中国三峡集团),作为三峡枢纽工程的项目法人,全面负责三峡枢纽工程建设和经营、所需资金的筹措、使用、债务偿还以及枢纽建成后的运营,此外还负责移民工程所需资金的筹集及还贷;国家电网公司负责输变电工程的建设以及跨区联网工程的管理及所需资金。三峡工程建设中,采取了适应社会主义市场经济的建设管理体制,实行了国际上通行的以项目法人负责制为中心的招标承包制、合同管理制、项目监理制的工程建设管理体制,以确保质量,控制进度和投资。

 

国务院三峡建委专门成立质量检查专家组,聘请了中国科学院和中国工程院院士等权威专家,负责三峡枢纽工程全面的质量检查,从最高层面监督三峡枢纽工程质量。

 

三峡库区移民工作,在国务院三峡建委的领导下,采取"中央统一领导、分省(直辖市)负责、县为基础"的管理体制,实行开发性移民方针,动员全国对口支援三峡库区,由湖北省、重庆市及其下属的三峡库区各县(市、区)按照"资金和任务双包干"的原则组织实施。

 

三峡工程的设计总成单位为长江委,负责三峡枢纽工程和移民工程的规划与设计。

 

实践证明,三峡工程的这一建设体制,理顺了政府、企业和市场之间的关系,为三峡工程建成世界一流工程提供了最坚实的组织与制度保障。

 

在国家组织建设过程中,按照全国人大批准的三峡工程建设方案进行,也就是我们常说的"一级开发,一次建成,分期蓄水,连续移民"。

 

一级开发:在湖北省宜昌市三斗坪至重庆河段,实行一级开发,中间不再在长江干流上修建水利水电工程。

 

一次建成:三峡枢纽工程大坝、水电站、船闸等建筑物均一次建成。

 

分期蓄水:三峡水库分期蓄水至正常蓄水位175米。2003年围堰期发电蓄水位为135米;2006年初期运行水位为156米,2008年开始175米试验性蓄水,2010年10月蓄水至175米正常蓄水位。

 

连续移民:三峡库区移民分期分批连续进行,与枢纽工程进度相衔接。

 

17、三峡工程共花了多少钱?

 

三峡工程投资分别按静态投资、预计动态投资和实际动态投资来统计。

 

静态投资:是按照1993年5月末价格水平,国家批准的三峡工程初步设计概算投资(未计入物价上涨和贷款利息)。

 

预计动态投资:三峡工程是逐年进行的,投资也是分年投入。预计动态投资是考虑物价上涨和贷款利息等综合因素后预计的工程投资。

 

实际动态投资:是三峡工程实际完成的动态投资。

 

三峡枢纽工程和移民工程按计划于2009年如期完成,枢纽工程静态投资控制在国家批准的概算500.9亿元之内。移民工程,根据移民搬迁安置出现的新情况、新问题和政策调整,在工程建设期间,移民搬迁安置规划做了相应调整,在原400亿元的基础上,调增静态投资130.04亿元,移民静态总投资为530.04亿元。由于工程进展顺利,电站提前一年发电,加上严格资金管理,注意节约,实际动态投资合计约2090亿元,比预计的节省约538亿元,其中枢纽工程和移民工程约1730亿元,较预计节省了约300亿元。

 

三峡工程的资金通过以下几种主要渠道筹集:三峡工程建设基金、国家开发银行贷款、三峡债券、出口信贷等。

 

18、三峡工程是一项很划算的工程吗?

 

2009年三峡工程建成,枢纽工程连同移民工程预计总投资2039亿元,实际总投资约1730亿元。人们不禁会问:如此巨大的投资能收回来吗?其实,三峡工程具有十分显著的经济效益,巨大的投资不但能够在短时期内收回来,而且还是一项很划算的工程。

 

防洪效益:据长江委调查测算,单是2010年汛期防御7万立方米每秒的洪水,已建的三峡工程发挥的防洪作用,直接经济效益就达266.3亿元。而1998年长江流域大洪水,给长江中下游造成经济损失达1660亿元,已接近三峡工程的总投资。三峡工程只要防御一次类似的大洪水,就等于收回了投资。

 

发电效益:三峡水电站多年平均年发电量为882亿千瓦时,按目前上网电价每千瓦时0.25元计算,全年发电收益可达220亿元。据此推测,可在2014—2015年收回三峡工程总投资。三峡工程发电的社会经济效益也十分巨大,据国家能源局测算,每千瓦时电创造的单位产值约8元,按此计算,三峡工程2008年年底前累计送出的电量创造产值2.4万亿元,对增强我国综合国力作出了重要贡献。

 

航运效益:三峡水库蓄水后,库区船舶单位千瓦拖带能力已由成库前的1.5吨提高到6~7吨,拖带能力提高4倍以上;综合运输成本降低三分之一以上。长江航运已成为重庆市和西南地区对外贸易、经济交流和对外开放的重要通道。目前,通过三峡船闸的所有船舶均免费过闸。

 

此外,三峡工程具有的抗旱、供水与补水、节能减排与生态环保等功能,也可带来巨大的经济效益和社会效益。

 

  19、三峡工程建设管理有哪些创新?

 

创新是一个民族进步的灵魂。三峡工程把创新贯穿在三峡工程建设的每一个环节中,管理创新尤显光彩夺目。

 

三峡枢纽工程和输变电工程建设管理体制中有以下创新:

 

建设管理体制创新

 

在计划经济体制下,我国的大型水利水电工程一直采用"指挥部"、"大会战"的方式组织工程建设。其最大弊端是施工单位既代表国家法人又是工程承包人,责任不清,建管脱节,致使有些工程出现投资"无底洞"、工期"马拉松"。

 

早在三峡工程施工准备阶段,国务院就决定三峡工程要按照社会主义市场经济的办法组织建设和运营。工程建设严格实行以项目法人负责制为中心的招标承包制、合同管理制和项目监理制。

 

融资机制创新

 

三峡工程融资机制的创新,是社会主义制度能够集中力量办大事的充分体现。中央政府开征三峡工程建设基金和电网建设基金,使三峡枢纽工程、移民工程、输变电工程有了稳定的资金来源。中国三峡集团还利用葛洲坝水电站收益、三峡水电站建设期收益、国内银行贷款、出口信贷、发行企业债券等方式筹措资金;枢纽工程发挥效益后,还利用资本市场开展多元化融资等。在17年的建设过程中,每年所需要的建设资金都能够及时到位,保证了三峡工程顺利建成。

 

投资控制创新

 

采用"静态控制、动态管理"的投资管理模式:与计划经济体制下若干年调整一次工程概算的管理模式有着本质的区别,是一个科学、合理、客观、公正的管理模式。

 

编制项目法人执行概算:执行概算分为单项执行概算和总执行概算,是具体实施"静态控制、动态管理"的一项重要举措。

 

推行限额设计:由设计单位按照总执行概算投资,控制技术设计和施工图设计投资,从设计源头上严格控制不合理变更,以控制静态投资。

 

严格招标及合同管理:遵循"公开招标、公开竞标、公正评标、集体决策"的原则,优选施工队伍、设备及产品;对实施过程中的质量、工期、造价进行严格控制,形成承包单位对项目法人负责,项目法人对国家负责的工程建设管理体制。

 

三峡移民工程建设管理体制实行"中央统一领导、分省(直辖市)负责、县为基础"的管理体制,实行开发性移民方针,动员全国对口支援三峡库区,由湖北省、重庆市及其下属的三峡库区各县(市、区)按照"资金和任务双包干"的原则组织实施。

 

三峡工程建立了全方位的资金监督体系。国务院三峡建委派出稽察组对枢纽工程、移民工程、输变电工程进行例行稽察和专项稽察。国家审计部门定期开展审计。纪检、检察、银行等部门组成移民资金监督网,对移民工程资金定期检查和监控。通过完整的监督体系对资金使用情况进行综合监控,保证了建设资金使用的规范和效益。

 

实践证明,正是有了这些管理上的创新,克服了以往大型水利水电工程建设存在的问题,确保了三峡工程建设的顺利实施,为建成世界一流工程打下坚实基础。 

 

 

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