6月16日,三峡工程双线5级船闸开始试通航。
22年前的1981年6月15日,我国在长江上修建的第一座大型通航建筑物--葛洲坝水利枢纽2号船闸首次试航成功。
三峡船闸与葛洲坝的1号、2号船闸相比,两处船闸,一个是当今的"世界之最",一个是当时的"中国之最"。
这两处船闸究竟有何异同?它们之间有什么渊源关系?记者就此采访了船闸设计专家、长江水利委员会设计院三峡通航建筑物设计总工程师宋维邦。
与水利枢纽通航建筑物设计打了40余年交道的宋维邦和他的同事们,有幸参与了三峡船闸与葛洲坝船闸的设计。可以说,他对这两处船闸的情况了如指掌。
宋维邦说,首先,两处的船闸都是由我们中国人自己设计施工的。作为中国人,我们应当为此而自豪。其次,两处船闸相继建在宜昌境内的长江干流之上,两者相距仅约40公里。在如此相近的同一条河道上,连续建设两处规模如此巨大的船闸工程,这在全世界是少见的。其三,两处船闸的功能和规划要求一样,都是承担大型客货船的通航,船闸通过的最大船队都是1.2万吨,船闸每年单向通过能力都是5000万吨,船闸的闸室有效尺寸都是280×34×5-6米(闸室有效长度×有效宽度×闸槛上最小水深)。在建的三峡一级垂直升船机承船厢与葛洲坝工程3号闸的有效尺寸都是120×18×3.5米(有效长度×有效宽度×最小水深)。其四,两处船闸运行的基本原理一样。
宋维邦说,三峡船闸与葛洲坝船闸的不同点大于相同点。葛洲坝船闸的设计和施工当时达到了多项"中国之最",如今三峡船闸的设计和施工却达到了多项"世界之最"。三峡船闸在设计中攻克的技术难题和在船闸技术方面取得的成就,远远超过了葛洲坝船闸。
第一,两处船闸的级数不同。葛洲坝船闸是一级船闸,三峡船闸是五级船闸,为目前全球级数最多的大型船闸。
第二,两处船闸的水头不同。葛洲坝船闸的最大水头为27米,而三峡船闸的总水头为113米,单级最大工作水头45.2米,无论总水头还是单级水头都比葛洲坝船闸大得多,为目前世界船闸中"水头之最"。
第三,两处船闸的启闭机不同。葛洲坝船闸的启闭机为四连杆轮盘式,三峡船闸的启闭机则是液压式,比葛洲坝船闸启闭设备更为先进可靠,是目前世界上船闸人字门液压启闭机之最。
第四,两处船闸的人字门高度和重量不同。葛洲坝闸人字门最大高度为34.5米,重为600吨,而三峡船闸人字门最大高度38.5米,最大单扇门重850吨,居当今"世界之最"。
第五,两处船闸的运行方式不同。葛洲坝船闸采用单向(鱼贯式)运行与迎向(穿梭式)运行相结合的过闸方式,三峡双线五级船闸采用单向运行的方式,平时一线船闸上行,另一线船闸下行;在一线船闸维修期间,船闸单向运行4至6小时换向一次。
第六,两处船闸的基础开挖深度不同,葛洲坝船闸的开挖深度很小,三峡船闸的开挖边坡最大高度达170米,是世界船闸开挖边坡高度之最。
第七,两处船闸的结构形式不同。葛洲坝船闸为重力式结构,三峡船闸为与岩体共同工作的薄衬砌结构,袜砌结构最大高度达70米,是世界船闸衬砌式结构高度之最。
第八,两个船闸泥沙淤积的特点和解决的途径不同。葛洲坝船闸的泥沙达到淤积平衡的年限短,泥沙大部分淤积在引航道口门以内,采用"静水通航,动水冲沙"的办法,靠三江6孔冲沙闸和大江9孔冲沙闸动水冲沙,通过冲沙后基本不要挖泥就可维持船闸的长久运行。三峡大坝是高坝大库,整个工程竣工后,至少在30年内,泥沙淤积不会影响船闸通航,即便是到了30年甚至50年之后,泥沙淤积可能逐渐对船闸通航产生影响,但泥沙大部分淤积在上下游引航道口门以外,所以三峡船闸解决泥沙问题主要是用大型高效挖泥船清淤,配合用小流量进行冲沙。
葛洲坝工程本身就是为三峡工程作实战准备的工程。因此,葛洲坝工程给三峡工程提供可资借鉴的经验是多方面的。在接受记者专访时,宋维邦着重阐述了葛洲坝船闸对三峡船闸的启示。他说,虽然三峡船闸比葛洲坝船闸规模和技术难度要大得多,技术要先进得多,施工要复杂得多,但葛洲坝船闸的设计基本理论,研究方法和工程经验在三峡船闸设计中发挥了重要作用,特别是在复杂水沙条件下船闸的总体布置、高水头船闸输水系统、高大人字闸门、高水头输水阀门和高度自动化的运行监控等重大项目的设计中,为三峡船闸的设计与建设,提供了极其宝贵的经验。
宋维邦说,特别是葛洲坝1号船闸闸室底部八支管四区段顶部出水盖板消能的等惯性分散式输水系统型式,解决闸室超灌、超泄的提前动水关闭阀门措施和人字门底坎冲淤措施,都已用于三峡工程双线五级船闸。葛洲坝船闸为减免阀门段空化和声振,首次采用通过加设负压板实现门楣稳定的自然通气的综合措施,为三峡船闸和其它高水头船闸减免阀门段空化提供了重要的原型应用依据。
此外,葛洲坝船闸运行20多年来,在运行模式、设备管理、安全运行、技术培训、人才储备等方面,为三峡船闸提供了多方面的实践经验和技术支持。因此,从这个意义上讲,葛洲坝船闸功不可没,葛洲坝船闸的设计和施工,已经实现了当时国家要求通过葛洲坝工程建设为兴建三峡工程作好实战准备的目标。
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