戴會超
(中國長江三峽集團有限公司,北京市 100038)
三峽工程是治理開發(fā)和保護長江的關(guān)鍵性骨干工程,具有防洪、發(fā)電、航運和水資源利用等巨大綜合效益,對加快我國現(xiàn)代化建設(shè)進程、提高綜合國力具有重要意義[1]。早在20世紀初,民主革命先行者孫中山先生就提出了開發(fā)長江三峽、改善航運并發(fā)展水力發(fā)電的設(shè)想。新中國成立后,毛澤東、周恩來、鄧小平等黨和國家領(lǐng)導人對治理長江水害、開發(fā)長江水資源極為重視,多次親臨長江和三峽壩址視察。經(jīng)過40多年的論證、勘探、規(guī)劃、設(shè)計,1992年4月3日,第七屆全國人民代表大會第五次會議表決通過了關(guān)于興建長江三峽工程的決議。自1994年三峽樞紐工程全面開工建設(shè)以來,江澤民、胡錦濤等黨和國家領(lǐng)導人做出了一系列重要指示,成立國務(wù)院三峽工程建設(shè)委員會,全力推進三峽工程建設(shè)。三峽工程建設(shè)嚴格按設(shè)計要求安全有序進行,總工期17年,分三期施工。2008年開始正常蓄水位175m試驗性蓄水,三峽工程開始全面發(fā)揮綜合效益。2015年9月,三峽樞紐工程通過整體竣工驗收,至今已經(jīng)歷十年175m試驗性蓄水檢驗,充分發(fā)揮了防洪、發(fā)電、航運和水資源利用等巨大綜合效益。
2018年4月24日,習近平總書記在繁忙的國務(wù)之中親臨三峽工程視察,高度評價了三峽工程的重大作用和歷史意義。總書記指出,三峽工程是國之重器,是靠勞動者辛勤勞動自力更生創(chuàng)造出來的。三峽工程的成功建成和運轉(zhuǎn),使多少代中國人開發(fā)和利用三峽資源的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實,成為改革開放以來我國發(fā)展的重要標志。這是我國社會主義制度能夠集中力量辦大事優(yōu)越性的典范,是中國人民富于智慧和創(chuàng)造性的典范,是中華民族日益走向繁榮昌盛的典范。
三峽工程是世界上最大的水利樞紐工程,在樞紐布置和大壩、巨型水輪發(fā)電機組國產(chǎn)化、船閘、升船機、工程運行和生態(tài)環(huán)境保護、工程管理等方面面臨著一系列世界級難題,當時既無成功的經(jīng)驗可供借鑒、又無成熟技術(shù)可利用,必須進行大量的自主創(chuàng)新,克難攻堅,才能完成這一偉大工程。三峽工程從構(gòu)想、勘測、規(guī)劃、論證、設(shè)計到施工,經(jīng)過了幾代科技工作者、數(shù)萬名科技人員的不懈努力和辛勤工作,取得了一系列重大突破。
(1)成功解決了特大型樞紐建筑物的布置難題。三峽樞紐是由大壩、電站廠房和通航建筑物等組成的特大型水利樞紐工程,針對壩址流量大、受地形地質(zhì)條件和彎曲河道等限制,通過一系列試驗研究,綜合考慮壩址自然條件和有利于泄洪、排沙、通航、發(fā)電,以及便于導流、截流和提前發(fā)揮通航發(fā)電效益等因素,創(chuàng)新提出了河床中部布置泄洪壩段、兩側(cè)布置廠房壩段、兩岸山體布置通航建筑物和地下電站,在主要建筑物之間布設(shè)排沙和排漂設(shè)施的布置方案,成功解決了三峽水利樞紐泄洪流量大、機組臺數(shù)多、運行條件復(fù)雜的布置難題,實現(xiàn)了分期施工、兩次導流截流、提前發(fā)揮通航發(fā)電效益的要求[2]。
(2)成功解決了高水頭超大泄量泄洪消能技術(shù)的難題。三峽樞紐泄洪量大、水頭高、水位變幅大,為滿足導流截流、放空、泄洪、排沙、排漂等多目標的運行要求,創(chuàng)新提出了泄洪壩段布置三層泄洪孔,采用“平面相間、高低重疊”型式,解決了主河槽段壩體集中布置多種大孔口的難題。提出泄洪深孔采用有壓短管、跌坎摻氣和導流底孔采用有壓長管、跨縫布置的方案,研究確定適應(yīng)大水位變幅的深孔跌坎體型和底孔采用不同的進口高程、鼻坎高程及挑角的優(yōu)化組合方式,采用鋼筋混凝土非線性配筋設(shè)計方法和橫縫止水后移、橫縫灌漿等工程措施,解決了泄洪壩段深孔與底孔水頭高、運行時間長、空化空蝕、單獨及聯(lián)合泄洪消能防沖以及壩體集中開孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計難題[3]。
(3)成功解決了壩基高連通率結(jié)構(gòu)面的抗滑穩(wěn)定難題。大壩左岸廠房1~5號壩段和右岸廠房24~26號壩段位于臨江岸坡上,壩基存在傾向下游緩傾角結(jié)構(gòu)面,最大裂隙連通率達到83.2%,構(gòu)成了岸坡廠房壩段沿緩傾角結(jié)構(gòu)面的深層滑動穩(wěn)定問題。通過采用特殊的勘察技術(shù),查明了長大緩傾角結(jié)構(gòu)面的空間位置、產(chǎn)狀、分布范圍和組合方式,建立了確定性地質(zhì)概化模型,運用“改進等K法”、有限元法和地質(zhì)力學模型試驗進行綜合研究,綜合判定基礎(chǔ)的抗滑穩(wěn)定性。創(chuàng)新提出“壩踵設(shè)齒槽、帷幕前移、基礎(chǔ)深層排水和廠壩聯(lián)合受力、預(yù)應(yīng)力錨索加固”等綜合措施,成功解決了岸坡壩段的深層抗滑穩(wěn)定難題[4]。
(4)研究提出以耐久性為主導的高性能混凝土配合比設(shè)計新理念。首次提出了“低用水量、低坍落度、高粉煤灰摻量并降低水膠比”大壩混凝土設(shè)計理念,形成了“高內(nèi)含氧化鎂中熱水泥加Ⅰ級粉煤灰,聯(lián)摻高效減水劑和引氣劑”大壩混凝土配制新技術(shù),破解了花崗巖人工骨料混凝土用水量高的技術(shù)難題,研制出具有高耐久、高抗裂、施工性能優(yōu)良的高性能混凝土。首次提出的“限制原材料堿含量和混凝土總堿量”抑制大壩混凝土堿-骨料反應(yīng)綜合技術(shù)措施納入到行業(yè)標準。
(5)建立了大壩混凝土優(yōu)質(zhì)快速澆筑方案及溫度控制防裂新技術(shù)。三峽工程混凝土工程量巨大,總混凝土量達2800萬m3,其中大壩混凝土1600萬m3。為滿足混凝土特高施工強度,三峽工程采用以架空的皮帶輸送機加塔式皮帶機入倉連續(xù)澆筑為主的方案,再輔以成套的混凝土生產(chǎn)設(shè)備、吊運等專用設(shè)備,形成了一個嶄新的大規(guī)?;炷潦┕は到y(tǒng),首次實現(xiàn)塔帶機、門塔機、纜機三類澆筑機械聯(lián)合作業(yè),創(chuàng)造了年澆筑混凝土548萬m3的世界紀錄。三峽工程采用了個性化和精細化的溫控措施,提出了大倉面、厚層澆筑施工技術(shù),研究應(yīng)用混凝土骨料預(yù)冷新技術(shù)、軟冷卻水管鋪設(shè)、分期通水和個性化通水、新型保溫材料適時跟進溫控等整套技術(shù),確保了混凝土澆筑質(zhì)量,顯著提升了施工效率,攻克了三峽大壩孔洞多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壩塊尺寸大、混凝土溫度控制嚴格、防裂難度大等一系列技術(shù)難題[5-7]。
(1)突破了巨型水電機組研制的核心技術(shù),攻克了三峽巨型水電機組研發(fā)、設(shè)計和制造難題,實現(xiàn)了巨型水電機組的自主化。在三峽工程之前,中國自主研制的最大水電機組僅為320MW,沒有700MW水電機組,而三峽機組比世界上已有的700MW機組的運行條件更加復(fù)雜,是國際公認的設(shè)計、制造技術(shù)難度最大的機組??傮w設(shè)計上在世界上首次提出了三峽水電機組的設(shè)計準則和技術(shù)規(guī)范,通過優(yōu)化比選,確定水電機組總體方案、設(shè)計參數(shù)、工程尺寸等,解決了水輪機運行穩(wěn)定性以及高水頭區(qū)要效率、低水頭區(qū)要出力的技術(shù)難題,發(fā)電機電磁、冷卻、推力軸承技術(shù)難題,僅用7年的時間,我國就實現(xiàn)了水電重大裝備研制核心技術(shù)30年的跨越。
(2)突破了巨型水輪機傳統(tǒng)設(shè)計理念,在世界上首創(chuàng)了“將水輪機運行穩(wěn)定性放在首位”的設(shè)計準則。三峽電站水輪機的運行水頭61~113m,水頭變幅遠遠超出業(yè)界統(tǒng)計的經(jīng)驗范圍,水輪機更易發(fā)生有害振動。當時全球大型水電機組多數(shù)受到強烈振動、轉(zhuǎn)輪裂紋等運行故障的困擾。為此,突破了以效率和出力等能量指標為主導的傳統(tǒng)設(shè)計理念,首次提出了“將水輪機運行穩(wěn)定性放在首位”的設(shè)計準則以及巨型水電機組運行穩(wěn)定性控制指標;創(chuàng)新性地開展了提高水輪機設(shè)計水頭、改善水輪機高水頭運行穩(wěn)定性的研究,取得重大研究成果和重大設(shè)計技術(shù)突破。32臺機組中最早投產(chǎn)的已運行15年,并經(jīng)歷了各種水頭考驗,水輪機運行安全、穩(wěn)定、可靠[8]。
(3)首創(chuàng)了蒸發(fā)冷卻技術(shù)的巨型水輪發(fā)電機;攻克了巨型機組電磁振動的世界技術(shù)難題。在世界上首次自主研制了700MW“蒸發(fā)冷卻”水輪發(fā)電機,其定子繞組溫升低且溫度分布均勻,優(yōu)于電力行業(yè)相關(guān)標準,是巨型水輪發(fā)電機冷卻技術(shù)領(lǐng)域的重大突破,技術(shù)內(nèi)涵原創(chuàng),為世界首創(chuàng)全新冷卻概念的巨型機組,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。首創(chuàng)了發(fā)電機振動源定量分析方法,利用電磁振動激振源特性計算方法,攻克了巨型水輪發(fā)電機電磁振動世界性技術(shù)難題,成功解決了三峽左岸部分進口發(fā)電機、三峽右岸部分發(fā)電機的電磁振動問題,將100Hz電磁振動幅值削弱了87%,從根源上消除了有害高頻電磁振動和噪聲。成果推廣至向家壩、溪洛渡等機組,運行情況表明定子鐵心水平通頻振動優(yōu)良。
(4)首創(chuàng)了國內(nèi)外大型水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)和標準,創(chuàng)新了機組啟動調(diào)試和在線監(jiān)測技術(shù)。創(chuàng)新了主要部件的安裝和吊裝技術(shù),縮短了安裝周期,創(chuàng)新了機組啟動調(diào)試和在線監(jiān)測技術(shù)。創(chuàng)造了單個電站年投產(chǎn)5000MW裝機容量的世界紀錄。制訂了《三峽水輪發(fā)電機組安裝標準》和《三峽“精品機組”評價標準》,填補了700MW水輪發(fā)電機組安裝標準的空白,其關(guān)鍵性指標均高于國內(nèi)外同行業(yè)標準。按照壓力脈動、振動、擺度綜合判定原則,在世界上首創(chuàng)了機組運行區(qū)域的劃分標準,確保了機組安全、高效、穩(wěn)定運行[9]。
(1)深切高陡邊坡的穩(wěn)定、變形控制與大型襯砌結(jié)構(gòu)研究。船閘高邊坡集高、陡、長于一體,不僅規(guī)模大、形態(tài)復(fù)雜,巖石開挖后存在深切開挖卸荷變形的問題,船舶過閘對邊坡穩(wěn)定的要求高,如此復(fù)雜的船閘高邊坡問題,在國內(nèi)外尚無先例。不僅要保持高邊坡巖體在施工期和運行期的穩(wěn)定,要求巖體作為船閘結(jié)構(gòu)的一個組成部分與襯砌結(jié)構(gòu)協(xié)同工作,還要考慮邊坡巖體變形對船閘設(shè)備正常運行,特別是對人字閘門正常運行的影響。通過應(yīng)用大量高新技術(shù)進行地質(zhì)勘測和多種現(xiàn)場科研試驗,用不同模型進行計算分析,采用開挖、加固、防滲、排水等綜合技術(shù),可靠地解決了高邊坡的穩(wěn)定與變形問題。在此基礎(chǔ)上,通過合理采用巖槽的開挖形式(保留兩線船閘間巖體隔墩)和船閘的結(jié)構(gòu)型式,大量節(jié)省了工程量、投資,保證了船閘的建設(shè)工期,形成了一整套大規(guī)模巖石開挖及高陡人工邊坡穩(wěn)定性預(yù)測和控制的巖石工程方法技術(shù),它在建設(shè)完工后整體綜合質(zhì)量評價表明工程質(zhì)量優(yōu)良,長期安全性能可靠,是一項成功的世界級的巖石工程。在工程興建過程中形成了一整套巖石高陡邊坡工程的安全和質(zhì)量的技術(shù)保障體系,包括工程超前預(yù)報、多種模型綜合分析和變形預(yù)測、先進高效的監(jiān)測系統(tǒng)、大型巖石開挖成型技術(shù)和巖體穩(wěn)固的綜合錨固排水技術(shù)以及新型安全和質(zhì)量管理模式和監(jiān)控評價體系等。
(2)高難度的船閘施工技術(shù)。三峽船閘施工工程量大、工期緊、技術(shù)難度高。175m深切巖坡開挖,其下部直立開挖部分需作為船閘結(jié)構(gòu)的組成部分,要求保持巖坡的強度和完整性,高薄襯砌墻混凝土澆筑、高大閘閥門設(shè)備的安裝等施工難度均非一般船閘施工可比。針對復(fù)雜地質(zhì)條件下高達68.5m直立巖坡的開挖、300t級長達60m的水平錨索施工,對施工工序、直立坡成型、爆破控制,錨固的設(shè)備和器材,提出了成套工藝和技術(shù)要求,并分別提出了多種控制巖體質(zhì)量的新技術(shù)和水平錨固工程的高精度施工工藝及技術(shù)標準?;炷翝仓讋?chuàng)采用了已獲國家專利的先進立模施工新技術(shù)。針對金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備安裝提出了大型人字門、閥門、設(shè)備安裝的專用標準和安裝工藝等,保證了船閘施工的質(zhì)量和工期[10]。
(3)船閘完建施工。三峽雙線五級船閘為了適應(yīng)三峽工程圍堰發(fā)電期、初期和后期不同運行水位的需要,在設(shè)計上采用了第一、二級船閘底檻及相應(yīng)閘門和啟閉設(shè)備分兩次建設(shè)的方案。船閘第一次建設(shè)只能適應(yīng)水庫水位在135.0~156.0m之間運行,為適應(yīng)最終設(shè)計規(guī)模水庫水位在145.0~175.0m之間運行,在2006年9月進行船閘完建工程施工。一、二閘首及閘室底板抬高8m,拆除并重新定位安裝頂?shù)讟小⒊袎簵l,澆筑閘首及底板混凝土。為滿足施工,需將重850t的人字門抬升懸空約80天,研究提出液壓頂升、計算機控制鋼絲繩懸吊、輔助支撐整體框架方案。研究解決了老混凝土約束區(qū)澆筑方法和工藝,選用低熱水泥、取消寬槽等措施,成功解決了船閘完建施工過程中的一系列重大技術(shù)問題確保工程安全和質(zhì)量、進度,為大型船閘設(shè)計、建設(shè)技術(shù)創(chuàng)造了和積累了豐富的經(jīng)驗,具有極強的推廣應(yīng)用價值。
三峽升船機是三峽水利樞紐工程永久通航設(shè)施之一,其主要功能是為客、貨輪提供快速過壩通道,并與雙線五級船閘聯(lián)合運行,提高樞紐的航運通過能力,保障樞紐通航質(zhì)量。三峽升船機設(shè)計通航船舶為3000t,提升高度113m,提升重量15500t,上/下游通航水位變幅為30m/11.8m,是目前世界上過船規(guī)模、提升高度、提升重量、通航水位變幅最大,技術(shù)最復(fù)雜的升船機。三峽升船機歷經(jīng)50余年的方案比選和設(shè)計分析論證,最終采用了在承船廂水漏空、地震等極端事故工況下,也不發(fā)生承船廂墜落事故的“齒輪齒條爬升、長螺母柱—短螺桿安全保障機構(gòu)、全平衡一級垂直升船機”的技術(shù)方案。通過引進消化吸收再創(chuàng)新,不斷提升設(shè)計水平、制造技術(shù)、施工工藝和管理方法,在升船機建設(shè)過程中,攻克了齒條螺母柱等關(guān)鍵設(shè)備研制、大型超高鋼筋混凝土塔柱結(jié)構(gòu)施工、齒條螺母柱和船廂及其設(shè)備安裝,以及升船機自動控制系統(tǒng)集成與調(diào)試等一系列技術(shù)難題,創(chuàng)造了168m高鋼筋混凝土塔柱結(jié)構(gòu)施工無裂縫、125m齒條螺母柱安裝垂直度小于3mm、承船廂全行程全天候運行無卡阻、4個驅(qū)動點高程同步偏差小于2mm的建設(shè)奇跡。三峽升船機的建設(shè),推動了我國重型機械制造業(yè)在冶煉、鑄造、熱處理、機加工、檢測等技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展與創(chuàng)新,形成了設(shè)計、制造、施工、安裝調(diào)試等一系列工藝、工法和技術(shù)標準,填補了我國巨型齒輪齒條爬式垂直升船機建造技術(shù)標準空白。三峽升船機的建設(shè),標志著我國已掌握超大型升船機建設(shè)技術(shù),齒條螺母柱、承船廂及其設(shè)備等大型部件制造達到國際領(lǐng)先水平,實現(xiàn)了從中國制造到中國創(chuàng)造的飛躍。
(1)建立了規(guī)模最大和功能最全的水情測報系統(tǒng),實現(xiàn)了水庫智慧運行。建設(shè)了國內(nèi)水電企業(yè)規(guī)模最大、功能最齊全的流域水雨情遙測系統(tǒng),自建或共建共享的遙測、報汛站1401個,控制長江上游流域面積約58萬km2,實現(xiàn)了對流域內(nèi)水雨情和水庫信息的快速收集、存儲和處理[11];建立了一套完備的氣象水文預(yù)報系統(tǒng),流域水文氣象預(yù)報預(yù)見期達7天,24h流量預(yù)報精度平均超過98%,在國內(nèi)同行業(yè)處于領(lǐng)先水平;建設(shè)了以光纖傳輸網(wǎng)通信為主和衛(wèi)星通信為輔的信息高速公路,研發(fā)了新一代智能水調(diào)自動化系統(tǒng)和巨型機組電站群遠方“調(diào)控一體化”自動控制系統(tǒng),梯級電站水能利用提高率平均超過4%。
(2)成功突破了三峽水庫防洪、發(fā)電、航運和水資源利用等多目標優(yōu)化運行關(guān)鍵技術(shù)難題。三峽工程建成運行后,外部運行條件發(fā)生了較大變化,研究并不斷實踐了中小洪水攔蓄、汛末提前蓄水等優(yōu)化運行措施,與初步設(shè)計運行方式相比,綜合效益得到極大拓展和提升。研究解決制約工程運行中的關(guān)鍵問題,使得三峽工程提前一年實現(xiàn)156m水位蓄水,提前5年開始175m水位蓄水;創(chuàng)新提出了55000m3/s以下中小洪水的攔蓄方式,拓展了三峽工程的防洪效益;提高了洪水資源利用率,同時提高了調(diào)度的靈活性;提出了三峽水庫由汛后提前至汛末的蓄水方式,大幅提高了水庫蓄滿率,為枯水期供水提高了保障。通過一系列優(yōu)化運行措施的研究應(yīng)用,取得了巨大的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益[12]。
(3)建立了三峽工程生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。為長期、系統(tǒng)地觀察三峽工程對生態(tài)與環(huán)境的影響,并為三峽庫區(qū)及長江流域的生態(tài)與環(huán)境建設(shè)提供科學依據(jù),建立了跨地區(qū)、跨部門、多學科、多層次的三峽工程生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該監(jiān)測網(wǎng)包括氣象、大氣、噪聲、水質(zhì)、水文泥沙、水生生物、地震、庫岸穩(wěn)定、人群健康調(diào)查、土地資源、陸生動植物及物種資源、水土流失、河口生態(tài)以及遙感監(jiān)測等內(nèi)容,通過對重要的生態(tài)環(huán)境因子進行定期和不定期監(jiān)測,取得了大量數(shù)據(jù)與成果,為應(yīng)對工程帶來的不利影響并及時采取相應(yīng)措施、充分發(fā)揮工程的有利影響和綜合效益提供了參考。
(4)實現(xiàn)了長江流域珍稀動植物保護技術(shù)突破。通過建立保護區(qū)、保護點、種質(zhì)資源保存、野外遷地保護、人工繁殖放流、開展專項監(jiān)測和研究等措施分別對陸生珍稀植物和中華鱘等珍稀魚類進行保護。珍稀植物疏花水柏枝和荷葉鐵線蕨是特有種類,通過遷地保護、設(shè)施保存、引種回歸大自然等多種措施對兩個物種進行搶救性保護,確保三峽工程蓄水后兩種植物的長期安全生存與繁衍。2009年子二代中華鱘繁殖成功,標志著不依賴野生親魚有可能把中華鱘這一物種長期保存,實現(xiàn)子二代中華鱘全人工繁殖的技術(shù)突破。
(1)創(chuàng)新了大型水電工程管理和多元化融資模式。三峽工程規(guī)??涨啊⒓夹g(shù)復(fù)雜、施工難度大,在國家層面成立了國務(wù)院三峽工程建設(shè)委員會;在企業(yè)層面成立了長江三峽開發(fā)總公司;按照市場化原則組織建設(shè)和經(jīng)營,率先全面推行業(yè)主負責制、合同管理制、招標投標制、項目監(jiān)理制的項目管理模式。三峽工程首次實行了資本金制,三峽基金成為工程投資的主要來源,并充分運用市場機制,積極利用資本市場,開辟企業(yè)債券、銀行貸款、出口信貸、發(fā)電資產(chǎn)上市融資等多元融資模式。采用“靜態(tài)控制、動態(tài)管理”的投資管理模式,使工程投資得到有效控制。創(chuàng)新提出了“風險共擔、利益共享”的電價形成機制,保障了工程的投資回報。根據(jù)國家審計報告,三峽主體工程竣工財務(wù)決算與1994年上報國務(wù)院總體融資方案中測算的動態(tài)總投資減少了311億元。
(2)實施建設(shè)世界一流工程和首創(chuàng)“雙零”管理理念。黨中央、國務(wù)院對三峽工程建設(shè)提出了明確要求:“三峽工程必須建成為當今世界功能一流、技術(shù)一流、質(zhì)量一流、管理一流的工程”,“千年大計、國運所系”。建立和健全了三峽工程質(zhì)量保證體系,實施全過程、全方位的監(jiān)督檢查。在大型水電工程建設(shè)中首次提出并推行了“以零質(zhì)量缺陷實現(xiàn)零質(zhì)量事故”和“以零安全違章保證零安全事故”雙零管理目標。制定了指標高于現(xiàn)行國家和行業(yè)標準的三峽標準,有力地促進了三峽工程建成世界一流水平。
(3)研發(fā)了國際領(lǐng)先水平的三峽工程管理系統(tǒng)(TGPMS)。TGPMS系統(tǒng)是一個面向三峽工程建設(shè)和管理全過程的具有輔助決策和預(yù)測功能的綜合信息服務(wù)系統(tǒng),它包含成本管理、計劃與進度管理等13個功能子系統(tǒng)。是一個為設(shè)計、承包商、監(jiān)理、業(yè)主共同完成項目目標而搭建的集成的協(xié)同工作平臺,形成從項目實施層、管理層到?jīng)Q策層以及各層級對外聯(lián)系的信息體系,實現(xiàn)對三峽工程全過程、全方位的信息控制與管理。TGPMS是中國水電界、中國工程界首次建設(shè)開發(fā)的大型集成化管理信息系統(tǒng),通過融合國際先進管理理念、方法、模型并結(jié)合三峽工程建設(shè)的實際情況開發(fā)而形成,是一套既蘊涵國際先進管理理念又符合中國國情的工程管理系統(tǒng)。
三峽工程是世界上最大的綜合性水利樞紐工程,具有防洪、發(fā)電、航運和水資源利用等巨大綜合效益。三峽工程的成功建設(shè),全面提升了我國水電產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃、設(shè)計、施工、設(shè)備制造和運行管理水平,培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的工程科技人才,增強了自主創(chuàng)新能力,使我國水利水電建設(shè)整體科技實力達到了國際領(lǐng)先水平。三峽工程運行后,保障了長江流域的防洪安全、航運安全、供水安全以及能源安全,促進了華中、華東、西南地區(qū)乃至全國的經(jīng)濟社會發(fā)展,取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
三峽工程是長江防洪體系中的關(guān)鍵性控制工程,三峽工程建成后從根本上改變了長江中下游地區(qū)的防洪形勢。經(jīng)過三峽水庫調(diào)蓄,荊江河段防洪標準由10年一遇提高到100年一遇、1000年一遇或類似1870年特大洪水時,可控制枝城流量不大于80000m3/s,在分蓄洪區(qū)的配合運用下保證荊江河段行洪安全,避免南北兩岸干堤潰決發(fā)生毀滅性災(zāi)害。自2003年以來,三峽水庫歷年累計攔蓄洪水1507億m3,干流堤防未發(fā)生一起重大險情。其中2010年和2012年兩次成功應(yīng)對最大入庫洪峰70000m3/s以上的特大洪水,充分發(fā)揮了三峽水庫的防洪作用,最大削峰40%,使荊江河段控制在警戒水位以下,避免了城陵磯地區(qū)分洪,保障了中下游地區(qū)的防洪安全。若重現(xiàn)1998年洪水,三峽工程防洪運用后,可減少淹沒耕地350萬畝,減少受災(zāi)人口60萬人,減少經(jīng)濟損失787億元,防洪減災(zāi)效益顯著。
三峽電站是世界上總裝機容量最大的水電站,總裝機容量2250萬kW,多年平均發(fā)電量882億kW·h,其中2018年發(fā)電量達到1016億kW·h,創(chuàng)國內(nèi)單座電站年發(fā)電量新紀錄。三峽電站地處全國腹地,極大地促進了全國電力聯(lián)網(wǎng)和西電東送、南北互供輸電格局的形成;具有快速啟停機、迅速自動調(diào)整負荷的良好調(diào)節(jié)性能,積極參與電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰運行,為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了保障;優(yōu)化了我國能源結(jié)構(gòu),緩解了華東、華中和廣東等地區(qū)電力供需矛盾,為國民經(jīng)濟快速發(fā)展提供了動力。三峽電站歷年累計發(fā)電1.19萬億kW·h,發(fā)電總收入達2638億元,已超過三峽樞紐工程總投資。
三峽工程建成后,徹底改善了庫區(qū)和長江中游宜昌至武漢的航道條件,航道單向通過能力由1000萬t提高到5000萬t,萬噸級船隊可從上海直達重慶。促進了船舶標準化和大型化、提高了船舶運輸?shù)陌踩?、降低了船舶運輸成本和油耗。三峽工程蓄水以來,長江貨運量快速增長,三峽船閘連續(xù)15年保持了“安全、高效、暢通”運行,歷年累計過閘貨運量12.6億t,年最大貨運量1.4億t,是三峽工程蓄水前該河段最大年貨運量的7倍多,使長江成為名副其實的“黃金水道”。
三峽水庫蓄水至175m后,對應(yīng)庫容393億m3,已成為我國重要的戰(zhàn)略性淡水資源庫,截至2018年累計為下游補水2400多億m3。其中,2011年為應(yīng)對長江中下游100年一遇的嚴重旱情,三峽水庫為中下游抗旱補水54.7億m3;2014年為應(yīng)對長江口咸潮入侵,三峽水庫應(yīng)急補水17.3億m3。通過三峽水庫調(diào)度運用,提高了水資源綜合利用水平,保障了長江中下游供水安全。
峽工程可有效減免洪水災(zāi)害對長江中下游生態(tài)與環(huán)境的嚴重破壞,避免洪水帶來的瘟疫、傳染病的傳播和蔓延;經(jīng)過三峽水庫調(diào)控后,枯水期最小下泄流量由3500m3/s提高到6000m3/s以上,改善了中下游水生態(tài)環(huán)境,減少長江口咸潮入侵上溯長度和入侵時間;三峽電站累計產(chǎn)生的綠色電能,相當于節(jié)約3.9億t標準煤,減少排放10.4億tCO2、1100萬tSO2以及大量廢水和廢渣,為國家構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,為建設(shè)美麗長江、美麗中國做出了新的貢獻。
三峽工程是國之重器,是中國人自己設(shè)計和施工建成的,核心技術(shù)掌握在自己手里。三峽建設(shè)者按照“功在當代、利及千秋”“千年大計、國運所系”責任和使命,依靠自力更生建成了世界上最大的水利樞紐工程,培育了“科學民主、求實創(chuàng)新、團結(jié)協(xié)作、勇于擔當、追求卓越”的三峽精神,創(chuàng)造了112項世界之最,擁有934項發(fā)明專利,編制了135項《三峽工程質(zhì)量標準》,取得了一系列重大技術(shù)突破。
三峽工程科技成果為一系列重大問題的決策奠定了科學的基礎(chǔ),為優(yōu)化設(shè)計、改進施工工藝、保證和縮短工期、保證施工質(zhì)量、節(jié)省工程投資、促進先進技術(shù)的應(yīng)用以及提高工程管理水平都起到了重要作用。研究成果已推廣應(yīng)用于向家壩、溪洛渡、烏東德、白鶴灘、巴基斯坦卡洛特、幾內(nèi)亞凱樂塔等大型水利水電工程中。