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過去的2003年,三峽工程相繼實現了蓄水、通航和6臺套水輪發電機的投產送電,今年一開年又在緊張施工。三峽工程爲什麼還要繼續幹五六年?還要花上六七百億,工程到2009年才完工呢?也有人不解:後續工程還要幹些什麼,還有什麼艱鉅的項目要三峽建設者去攻克?我們在三峽工地爲廣大關愛者和質詢者尋找着答案……
大壩豁口缺三分之一,2006年方能延續成“龍”
軸線位於宜昌市三鬥坪的三峽大壩,全長爲2309米。因爲設計方案確定三峽工程必須分三期進行施工導流,所以主體工程分三期進行分段施工。二期工程結束時,三峽大壩的完工長度爲1586米,約爲整個壩長的三分之二。也就是說,原來的導流明渠河牀上尚未澆築大壩,存在約三分之一壩長的缺口。之所以能在2003年6月進行壩前的初期蓄水(使三峽電站儘早發揮效益),是碾壓成形的臨時擋水建築RCC圍堰與左岸大壩“牽手並肩”,以“身”填堵了六七百米的豁口,使得初期蓄水139米及通航、發電在2003年得以提早實現。
根據國務院三峽工程建設委員會批准的“明渠通航、三期導流”的施工方案,2004~2009年爲三峽工程的三期施工階段。此時施工階段要完成的主體建築物,主要就是右岸大壩和右岸電站。機電設備安裝工程,主要圍繞右岸電站12臺水輪發電機組和左岸一隅的世界最大垂直升船機進行。
右岸大壩要澆築混凝土431萬立方米。根據分年度施工計劃,2004年將完成澆築總量的將近一半約200餘萬立方米,到2006年末,大壩全線澆築到壩頂高程185米。這樣,2006年9月即可拆除前述的臨時擋水建築RCC圍堰,當年10月則將庫水位擡升至高程156米。
隨着右岸大壩3年內澆築到頂,附屬大壩建築物的一系列施工項目,諸如複雜的帷幕灌漿、接縫灌漿,22個底孔封堵及數十個各型閘門的製作安裝等,均要在2006年再次蓄水時一一完成。其中,帷幕灌漿的總長度約8萬米,接縫灌漿近6萬平方米,金屬結構安裝6.26萬噸。
右岸電站待建,12臺大機組2009年才能“妝”完
佈置在三峽大壩身後的三峽電站,由左、右兩組廠房共同組成,其中,即將完建的左岸電站共安裝70萬千瓦水輪機14臺,三期工程中將成型的右岸電站將安裝70萬千瓦機組12臺。
電站的土建工程主要是廠房的基建工程,挖走近200萬立方米的建基岩石後,還要澆築138萬立方米的混凝土。分4年完成的過程中,要先後完成金屬結構的安裝2.22萬噸。電站的發電機組安裝,12臺機組的總安裝噸位爲6.17萬噸,計劃2007年和2008年各有6臺機組投產發電。其中,2007年的發電安排爲:汛前投產兩臺,汛期投產兩臺,年底再投產兩臺。
右岸電站的建設,是一個系統工程。就電站專用設備而言,除了12臺套主機需完成採購與安裝、調試,12臺套的輔機的製造安裝任務也十分繁重,如調速系統、勵磁系統,以及相配套的大型變壓器及輔助設備:元件繁多、技術嚴謹,供貨時段短促,要在兩三年內完成採購並保質保期到位,無數困難都要三峽建設者一個個地去克服。
此外,右岸機組2007年要併網投產,輸變電工程2004年也要同步啓動。在三期工程中,三峽輸變電工程計劃建設500千伏交流輸電線路3942公里,佔三峽輸變電工程總規模的60%;500千伏交流變電容量1500萬千伏安,佔總規模的66%;500千伏直流輸電線路2075公里,佔總規模的67%。其中三峽至廣州的直流輸電工程計劃,定於2004年一季度雙極投運,三峽至上海直流輸電工程計劃於2008年上半年雙極投運。
“洞室”添機6臺,地下電站將增容420萬千瓦
三峽地下電站,就是在大壩右側的“白巖尖”腹內鑿洞爲室形成地下廠房,再在大肚子廠房內安裝6臺70萬千瓦機組出力發電。其主要建築物包括:引水渠和進水塔、引水隧洞、主廠房、安裝場、尾水洞、母線豎井、500千伏變電站等。由於是發電設備安裝于山體的腹內,不再需求徵地,也無需再去移民,所以省事也省力。這個地下電站今後將給三峽電站再增加6臺出力的發電機組,使其總裝機由26臺增加到32臺,其再增的發電裝機容量,相當於再建1.5個葛洲壩水電廠或2.3個小浪底水電站。當然,建設它的最大優點,是最大地增加庫存水量利用指標,以及三峽工程不棄水調峯的時段最大化。
1993年公佈的《三峽水利樞紐初設報告》在談及樞紐佈置時提到:在右岸留有後期擴機的地下廠房。2001年夏天,有媒體就報道說三峽電站的總裝機容量將由原來的1820萬千瓦遞增至2240萬千瓦,只是沒有引起國人的注意。目前,專家們的研討論證告一段落。根據目前電力市場的渴求,建設方案及開工報告上年底經國務院三峽建委批准,原則同意三峽地下電站土建工程開工。這標誌着“三峽地下電站”擴裝6臺70萬千瓦機組一事2004年已從幕後走到臺前。
爲在蓄水前搶先在乾地完成預建項目,2001年8月,地下電站預建工程作爲“第一標”先行動工。2004年新年伊始,地下電站施工支洞開挖工程、尾水渠開挖與支護工程等兩個合同簽約;隨着地下電站《三峽地下電站地下洞室土建施工》和《地下電站進口快速門及壩頂門機採購》幾個招標文件的審定,三峽地下電站土建與金屬結構製造安裝工程的招標年內也將相繼啓動。
三峽地下電站建成後與壩後電站統一調度運用,使三峽電站總裝機容量增加到2240萬千瓦,水量利用係數可望超過90%。建成地下電站,不僅使三峽電站能更好地利用水資源多發電,更重要的是能增加三峽電站的調峯能力。論證地下電站的專家們說,調峯能力增強,能夠使三峽工程不棄水調峯的時間增長,這無疑對今後補充華中、華東地區調峯增長需求以及電力系統的穩定起到重要作用。
客輪要快速過壩,垂直升船機進入攻關階段
三峽工程的通航建築物有二,一是臺階狀的雙線五級船閘,一是如同升降電梯般的垂直升船機。前者已於2003年6月16日投入運行,11月份的統計,已達到日均通過船舶194艘次(雙線五級船閘25.6閘次)的水準。然而,每船通過五級船閘大約需要3小時左右。爲了縮短客輪通過大壩的時間,三峽要建讓旅客快速過壩的專用通道:垂直升船機按照業已優化的設計方案,從2004年起進入設計和製造程序。
從技術角度講,這是三峽工程將要攻克的最後一道技術難關。它是一個特大型電梯,通過有水承船箱(可懷抱一艘3000噸級客輪)勻速升降。升船機最大升降高度113米,最大升降重量11800噸(承船箱重2800噸,其中水和重載船舶重9000噸)。這一升船機建成後,在世界同類型升船機中,將是規模最大的。當今世界上規模最大的垂直升船機是比利時中央運河上的斯特勒比垂直升船機,其最大升降高度也只有73米,最大升降重量也只有8800噸。
專家們說,這套升船機機械設備的加工量大,精度要求高。一些部件國內機械設備製造企業尚無加工經驗,其製造時存在一系列的技術攻關問題。此外,它的安全性要求無與倫比。特別對升船機的提升系統、自動控制系統,要求特高。因爲大型客輪一般要載客上千人,安全必須有絕對保證。
爲確保升船機運行的絕對安全,過去一年裏三峽工程業主就2個方案組織國內數十位專家作評審與決策。在聽取設計方長江水利委員會關於《三峽升船機主體部分方案比較報告》的同時,在充分研究、比較不同方案基礎上,確認此種升船機———齒輪齒條爬升、長螺母柱短螺桿驅動方式及安全裝置形式的可靠性。認爲這樣即使在發生漏水或超載事故時,也能按照設定的限制載荷自行實施制動鎖定操作,從而避免意外發生。
中國三峽總公司總經理李永安近日在談到三峽垂直升船機的建造時說,今年要完成船箱段及其附屬設備的技術設計,明年底完成船箱驅動部分和事故安全機構的設備製造詳圖設計。並強調要抓好升船機的設計製造工作,儘快簽訂設計合同,並逐年落實供貨及安裝計劃,以確保垂直升船機按期完工和今後零事故運行。
在主體工程項目之外,2009年前尚有一些保障性及輔助性的工程項目需要在穿插中完成。爲保證、保障三峽電廠自身的事故備用電源,由2臺5萬千瓦機組組成的電源電站正進入施工階段。爲預知、監測大壩、電站、船閘細微變動以及驗證、防範庫區淤沙、地震系列變化,由數以萬計的各型敏感儀器或系統構成的三峽工程“監理”工程正在安置或完備之中。
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