三峡大坝修建时,如何截断长江急流?世界未有先例,中国却办成了

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  自古以来,中国人依靠勤劳的双手和出色的智慧,创造了太多的奇迹,中国人似乎在建筑工程学上有着与生俱来的天赋,不管是修建巍峨高楼还是精美大殿,全都手到擒来,除了一些基础的建筑物,中国工匠还发挥鲁班精神,建造了一系列设计巧妙、工程浩大、作用显著的工程,比如中国古代三大工程,京杭大运河、新疆坎儿井、万里长城,这些古代大工程无不在历史上发挥了至关重要的作用,是中国先祖留给后代子孙最宝贵的财富之一。

  

  到了近代,中国人依然本色不改,在探索大工程这条路上狂奔不止。三峡大坝是新中国成立后,举全国之力,修建的第一座超大型工程。三峡大坝在防洪、发电、长江航运方面有着至关重要的作用,在当时,三峡大坝的发电量足够提供全国一半的用电量,尽管三峡大坝也有一些弊端,比如淹没了一些名胜古迹、大量人口被迫疏散、如被敌人破坏将会造成严重后果等隐患。

  相比三峡大坝带来的好处,这些牺牲都是值得的,况且在三峡大坝修建之初,就已经考虑到了会成为敌人重点打击目标的问题,从坝体的本身防御强度设计,再到遍布四周的防空网,敌人根本没有可乘之机。三峡大坝是当时集全国之力修建的,不仅各种资源都汇聚三峡,中国工程人的智慧也在三峡碰撞。中国人干事十分严谨,尤其这种大体量工程,在正式建造前,各种情况都要预想到。

  

  三峡大坝的修建更分为三个阶段,全部工期为17年,第一阶段的预计修建时间为5年,以实现大江截流为标志。长江发源于世界屋脊青藏高原,是世界水能第一大河,也是世界第三长河,亚洲第一长河,长江的水流喘急,势头猛,三峡大坝修建段处的长江最大水深达到60多米,水速达到惊人的4米每秒,这是什么概念呢?一块巨石投入长江中,便会立马被水流带跑,不知所踪。

  三峡大坝修建的时候,在世界水坝修建史上,还未有哪个国家能在这样的流速和水深的水域修建蓄水大坝,也就意味着,我国工程师和设计师遇到的难题,没有参考对象,只能自己摸索解决。工程修建时期,要保证长江航运的正常运转,还要保证长江水流的正常疏导,为了解决这两个难题,工程师们修建了导流明渠,修改长江航道,将长江分流,减轻施工地区的水流压力,导流明渠也是工程第一阶段的重要工程。

  

  随后在长江主干道的左侧修建永久船闸和临时船闸,确保工程期间,长江船只的正常通行。在这两个工程修建完成后,要借助靠近右岸的一个小岛,在长江右岸修建围堰,在大江中开辟一个桥头堡,修建一块飞地,然后借助这块飞地,往江里投放石料。整个施工过程大概是这样,先借助小岛抛石料,形成一个和长江水流平行的长坝,这个长坝和右岸也是平行,这个时候的长江水流正常流动,然后再从右岸开始抛石料,将右岸和小岛连在一起,再从右岸抛石料,将右岸和长坝的另一头连在一起。这样一来,就形成了一个类似长方形围堰,把水抽干,在围堰里修建水渠。

  前文说到,长江水流很急,正常投放的石料很难沉入正确的位置,为了解决这一难题,主工程师郑守仁带领团队设计出了“平抛垫底”的方案,用工程器械固定石料的投放位置,确保石料能正确沉入江底。当右岸的水渠修建好了之后,把长方形围堰的上下两条边打开,让长江水流顺着人工修建的水渠往下。下一步就要借助那条依托小岛留在长江中的长坝,连通左岸,截断长江主流。

  

  这条长坝和左岸形成一个长方形的围堰后,再把中间的水抽调,开始修建最为重要的左岸发电坝段和中间的泄洪坝,建好后,再把连通左岸长方形的围堰打开,让水流通过泄洪坝流出。左岸的两段坝体都修建好后,回过头,再从右岸搭建围堰,修建最后的右岸发电坝段。第二次在右岸搭建围堰,也就真正实现了长江截流,当右岸的发电坝修建好,拆掉围堰,整个三峡大坝的主体也就修建好了。剩下的工作就是关闭导流明渠,将被分流的长江水重新导回主干道,关闭临时船闸。

  三峡工程是迄今世界上综合效益最大的水利枢纽,在发挥巨大的防洪效益和航运效益。三峡大坝建成后,形成长达600公里的水库,采取分期蓄水,成为世界罕见的新景观。

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