□ 武仁
10月26日9时,三峡工程在走过18年的建设历程后,终于首次达到设计的175米蓄水位,标志着这一世界最大水利枢纽工程的防洪、发电、通航、供水等各项功能都可达到设计要求,开始步入全面收获期。
三度试蓄175米两次无果
10月26日9时,三峡水库水位175米,标志着今年三峡工程175米试验性蓄水任务顺利完成,这是三峡工程建设的重要里程碑。
2008年和2009年,三峡工程两次进行175米试验性蓄水,但分别只蓄至172.8米和171.43米。
今年9月10日,三峡工程启动第三次175米试验性蓄水,历时一个多月,终于冲顶175米成功。
据介绍,蓄水175米后,三峡水库的高水位持续时间约为2个月。明年汛前,三峡水库将消落至145米防洪限制水位,以腾出221.5亿立方米的防洪库容。
这次蓄水至175米,使三峡成为一座库容393亿立方米的峡谷型水库,可拦洪库容达221.5亿立方米,相当于4个荆江分洪区的蓄洪量。
由此,长江最险处荆江河段的防洪标准可从十年一遇提高到百年一遇。即使出现千年一遇的洪水,三峡工程配合荆江分洪等分蓄洪工程的运用,也可避免下游江汉平原发生毁灭性灾害。
蓄水成功带来丰厚的
经济和社会效益
对于水轮发电机来说,水位落差越大,其发电能力越强。只有在175米水位,三峡左右岸安装的26台70万千瓦巨型机组才能在高水头下达到其设计能力。这些机组满负荷运转,年均发电量将达847亿千瓦时,比水位在156米时增加100多亿千瓦时,相当于6个半葛洲坝电站。
从生态角度看,水电是清洁的能源,如果以三峡电站替代燃煤电厂,相当于7座260万千瓦的火电站,每年可减少燃煤5000万吨,少排放二氧化碳约1亿吨……间接产生的经济效益同样不可估量。
三峡蓄水175米后,宜昌至重庆660公里的航道可直达万吨级船队,航运成本将降低1/3以上。长江航道将成为名副其实的“黄金水道”。
与此同时,三峡蓄水至175米库容近400亿立方米,使我国拥有了一个巨大的水资源储备库。三峡工程的生态补水抗旱功能可以得到更充分的发挥和体现。
300多平方公里
消落带值得关注
消落带又称消落区,是水库特有的一种现象,是指水库季节性水位涨落使库区被淹没土地周期性出露于水面的区域。分为崖岸、陡坡岸、滩坡岸、台(阶) 岸。崖岸一般是指坡度> 75°的消落带;陡坡岸一般指坡度25°-75°的消落带;滩坡岸一般指坡度在15°-25°的消落带;台(阶) 岸一般指坡度<15°的消落带。
三峡工程冬季蓄水发电水位为175米,夏季防洪水位降至145米,其间30米水位落差暴露出的土地就是消落带。据统计,三峡库区消落带面积达300多平方公里,分布在湖北省、重庆市所有库区区县。从最高蓄水175米到汛前库区水位回落到145米,这样就产生了一个高达30米的消落带。枢纽主体建筑、枢纽发电机组、船闸闸门等各项设备,泥沙、库区地质和岸坡稳定等多方面都将面临新的考验。
枢纽工程首当其冲。自2003年蓄水发电以来,大坝、发电机组等枢纽工程一直在低水位状态下运行,保持了安全平稳的运行。但在高水位下,大坝的荷载、变形、基础渗流情况,以及发电机组的运行等,仍需长期监测、得到检验和证实。
对于已投入运行的26台巨型水轮发电机组来说,175米高水位下,发电机组蜗壳、压力钢管、转轮、顶盖等元件受压增大。同时,水推力也相应增大,从而使推力轴承负荷增加。这些因素都会造成机组发热量和振动增大,考验机组运行。
中国工程院院士、长江水利委员会总工程师郑守仁说:“由于消落带地质情况复杂,要反复观察库区水位升降之间,对消落带造成的影响和地质变化情况。”他预计要通过3至5年,甚至更长时间才能摸清其变化的规律,找到有效保护消落带的措施。
未出现大的旱情地质灾害
满足中国1/20电力需求
美国《华盛顿邮报》称,这项“中国自长城以来最雄心勃勃的建筑”,取代了巴西伊泰普水电站成为世界最大的发电和防洪综合工程。它的年均发电量为847亿千瓦时,而美国胡佛大坝(美国最著名的大坝,被评为美国现代土木工程七大奇迹之一)的年发电量仅为40亿千瓦时。三峡水电站发的电相当于18个核电站,可以满足中国庞大用电需求量的1/20。此外,它还可以方便3000吨的海轮深入中国西部。要知道,海轮延伸到哪里,哪里就会繁荣起来。
据了解,蓄水期间,长江中下游没有出现大的旱情和沿江、滨湖城乡供水困难,湘江、赣江等主要河流来水和水库蓄水情况也好于去年。
同时,国土资源部组织了有关专家在三峡工程175米试验性蓄水期间,对库区地质灾害防治工作进行了检查和现场巡查,认为175米试验性蓄水期间地质灾害基本平稳。
据透露,湖北、重庆为三峡工程做出了巨大贡献,在三峡新增的电力中,将优先分配给湖北和重庆。
□新闻背景
全球现有(在建)超大水电站前三甲中国占两个
世界第一大水电站:三峡水电站
三峡工程是中国,也是世界上最大的水利枢纽工程,是治理和开发长江的关键性骨干工程,具有防洪、发电、航运等综合效益,总装机容量1820万千瓦。电站采用坝后式布置方案,设计安装26台70万千瓦发电机组,其中,左岸电站14台、右岸电站12台。
三峡工程正常蓄水至175米时,三峡大坝前形成一个世界上最大的水库淹没区,从而形成库容为393亿立方米的河道型水库,可调节防洪库容达221.5亿立方米,能有效地拦截宜昌以上来的洪水,大大削减洪峰流量,使荆江地区的防洪标准由目前的10年一遇提高到100年一遇,并增加武汉市防洪调度的灵活性。
世界第二大水电站:伊泰普水电站
伊泰普大坝建在流经巴西和巴拉圭两国之间的巴拉那河上,全长7744米,高196米。自上世纪70年代两次电力能源危机后,巴西政府决定同巴拉圭政府联合建造当时世界上最大的水电站。大坝于1975年10月开始建造,直到1982年才竣工,共耗资200亿美元。大坝坝后的水库沿河延伸达161千米,形成深250米、面积达1350平方公里、总蓄水量为290亿立方米的人工湖。自1990年改进以后,伊泰普水电站18台水轮机组发电量高达1260万千瓦。
伊泰普水电站生产的电能由巴西与巴拉圭两国分享,它不仅能满足巴拉圭全部用电需求,而且能供应巴西全国30%以上的用电量。圣保罗、里约热内卢、米纳斯吉拉斯等主要工业区38%的电力来自伊泰普水电站。
世界第三大水电站:溪洛渡水电站
溪洛渡水电站是我国仅次于三峡工程的又一世界级巨型水电站,前期准备工程于2003年8月动工,主体工程于2005年正式开工建设,2015年竣工投产。是一座以发电为主,兼有拦沙、防洪和改善下游航运条件等综合效益的水电工程,是金沙江上即将升起的一颗璀璨的明珠。大坝采用混凝土双曲拱坝,坝高276米,系世界最高大坝。工程静态投资459.28亿元,动态投资792.4亿元,18台70万千瓦发电机组总装机容量1260万千瓦,年平均发电量571.2亿千瓦时。
电站总库容115.7亿立方米,建成后能拦截三峡库区泥沙入库量的62.4%,从而有效减少三峡库区的泥沙淤积。溪洛渡水库防洪库容为43亿立方米,如果与三峡水库联合调洪,可有效提高下游沿江城市的防洪标准。
溪洛渡水电站既是国家实施西部大开发战略的重大举措,同时又缓解我国经济高速发展中日益突出的电力紧张问题,对有效改善国家电源结构,促进东、中、西部优势互补、协调发展等方面具有十分重大的意义。