三峡工程设计概况(详细)

三峡工程设计

1 设计概况

三峡工程设计包括可行性研究、初步设计、单项工程技术设计、招标设计、施工详图设计等5个阶段。三峡工程的设计最早可以追溯到1919年，孙中山先生在《实业计划》中提出了改善川江航运条件，开发三峡水能资源的设想。最早提出可称为开发计划的，是美国垦务局设计总工程师萨凡奇。他1944年考察了三峡，编写了一份《扬子江三峡计划初步报告》。

三峡工程的前期设计研究工作始于20世纪50年代中期。中央在50年代初即考虑尽早修建三峡工程，用以解决长江防洪问题。但考虑到三峡工程规模巨大、技术复杂，中央采取了积极而又慎重的态度。1970年，中央决定先修建葛洲坝工程，为三峡工程做“实战准备”。1984年，国务院原则批准了三峡工程150方案的可行性研究报告，并决定立即开始进行施工前期准备工作。后来由于有关部门和专家提出了一些不同的意见和建议，1986年党中央、国务院决定组织重新论证。经过近3年的补充论证工作，通过了14个专题论证报告。

三峡工程的设计工作由水利部长江水利委员会全面承担。1989 年,长江流域规划办公室根据重新论证成果完成可行性研究报告后，即着手开展初步设计阶段的工作。1992年4月3日,全国人大七届五次会议通过《关于兴建三峡工程的决议》后，初步设计工作全面展开。初步设计报告分为枢纽工程、水库淹没处理和移民安置、输变电工程三大部分。初步设计（枢纽工程）于1992年12月编制完成上报，1993年7月由国务院三峡工程建设委员会审查批准。随后即进行单项工程技术设计和部分工程的招标设计、施工详图设计。在三峡水利枢纽设计中，大坝、水电站厂房、双线五级船闸、垂直升船机、二期上游围堰等属于重要单项技术设计。

1992年全国人大审议通过的三峡工程设计方案是：水库正常蓄水位175米，初期蓄水位156米，大坝坝顶高程185米，“一级开发，一次建成，分期蓄水，连续移民”。按初步设计方案，三峡工程土石方开挖约1亿立方米，土石方填筑约3000万立方米，混凝土浇筑约2800万立方米，金属结构安装约26万吨。结合施工期通航的要求，三峡工程采取分三期导流的方式施工。一期围中堡岛以右的支汊，主河槽继续过流、通航。在一期土石围堰保护下，开挖导流明渠，修建混凝土纵向围堰及三期碾压混凝土的基础部分，同时在左岸修建临时船闸，并进行升船机、永久船闸及左岸1-6号机组厂、坝的施工。一期工程包括准备工程在内共安排工期5年。二期围左部河床、截断

大江主河床，填筑二期上下游横向土石围堰，在二期围堰保护下修建泄流坝段、左岸厂房坝段及电站厂房，继续修建永久船闸和升船机，江水改由右岸导流明渠宣泄，船舶由导流明渠和左岸临时船闸通过。二期工程具备挡水和发电、通航条件后，进行导流明渠截流，利用导流明渠的碾压混凝土围堰及左岸大坝挡水，蓄水至135米时，双线五级船闸及左岸部分机组开始投入运行。二期工程共安排工期6年。三期封堵导流明渠时，先填筑三期上下游土石围堰，在其保护下，浇筑三期上游碾压混凝土围堰至140米高程，水库水位由已建成的河床泄流坝段的导流底孔及永久深孔调节。在三期围堰保护下修建右岸厂房坝段、电站厂房及非泄流坝段，直至全部工程竣工。三期工程安排工期6年。

2 重要单项设计

2.1 大江截流和二期围堰工程

二期围堰是三峡工程重要的临时建筑物之一，其作用是截断长江主河床，迫使江水从右侧的导流明渠宣泄，与一期工程已建成的纵向混凝土围堰共同围扩形成二期基坑，确保大坝泄洪坝段、左岸厂房坝段及左岸电站厂房干地施工。

二期围堰包括上游围堰和下游围堰两部分。上游围堰按II级水工临时建筑物设计，设计洪水频率为1%，相应流量83700m3/s，堰顶高程88.5m。下游围堰按III级水工临时建筑物设计，设计洪水频率为2%，相应流量79000m3/s,堰顶高程81.5m。

二期围堰施工水深达60m，是当今世界上最大的深水围堰，堰体80%填料需水下施工，围堰断面采用“两侧石渣堤中间夹风化砂、垂直防渗”的结构形式，防渗体为塑性混凝土防渗墙下接灌浆帷幕上接土工膜的形式。上游围堰轴线全长1439.6m，最大高度82.5m，下游围堰轴线全长1075.9m，堰体最大高度65.5m。堰体填筑总量达1032.1万m3，防渗截水面积9.22万m2，拦蓄洪水总量达20亿m3。上游防渗墙深槽段为双墙并加有5道横隔墙，两侧为单墙，墙厚分别为0.8m和1.0m，最大墙高73.5m，下游防渗墙全线为单墙，墙厚分别为0.8m、1.0m和1.1m，最大墙高66.7m。

二期围堰的研究始于1958年，以后历经“七五”和“八五”两次攻关研究，初步解决了所存在的关键技术问题，并分别为初步设计和单项技术设计提供了主要设计依据和有关参数。围堰进入实施阶段后，又结合实际条件的变化进行了补充研究和施工科研，使施工方案更趋完善。

三峡大江截流工程是世界水电工程中规模最大的截流工程，具有截流流量大、水深大的特点，而且截流施工期有通航要求。三峡工程大江截流的最显著特点，是它的一系列指标都达到世界截流之最，困难程度(如截流戗堤的坍塌)是世界截流史上较为罕见的。三峡截流全过程大小塌方达40多次，均被参战的建设者们妥善处理，创造了安全、快速、优质、高效合龙的水平。

2.2 三期围堰工程

三期RCC(碾压混凝土)围堰为I级临时建筑物，担任挡水发电和确保三期安全施工的重要建筑物，设计洪水标准为72300立方米/秒。堰体为重力式坝型，围堰顶高程140米，顶宽8米，最大底宽107米，挡水库容20亿m3,是三峡重大课题之一。三期RCC围堰砼总量160万m3，一期已施工高程50m以下部分,其上为导流明渠截流后修建的，坝体高度90m，砼方量110万m3,设计二期仅为4.5个月，能否按期建成，直接关系到二期首批机组按时发电和三期工程计划工期。

经“七五”攻关和实施前的反复研究确定采用全断面碾压施工，施工方案选择以汽车为主塔顶带机为辅的运输方式，并决定将三期明渠截流提前2003年11月6日(较计划提前一个月)，堰体于2002年12月16日开始施工，2003年4月16日顺利完成，6月10日水位蓄至135m。保证了二期首批机组按期发电和三期工程提前施工。RCC围堰施工创造日浇筑量21066m3，日上升1.2m，月浇筑量47.6万m3，达世界纪录先进水平。

2.3 大坝和电站厂房

三峡大坝为一级建筑物，按1000年一遇洪水设计，大坝由三部分组成，即泄洪坝、电站厂房挡水堤坝和左右库非溢流坝，全长2309.5m，大坝为重力式，泄洪采用挑流消能方式，三峡大坝的基础岩石为坚硬的完整花岗岩。大坝设计地震裂度为Ⅶ级。三峡规模大，总砼量2800万m3，且结构复杂，特别泄洪坝，计设22个导流底，23个漂孔，22个表孔，两侧各一个排漂孔，设计67个泄洪孔道，