三峽工程:百年夢想今朝圓(三)

三峽工程:百年夢想今朝圓

三峽工程:百年夢想今朝圓(三)

鳥瞰三峽升船機 攝影/ 陳臣

科技創新

Ⅰ由魚而“漁”的機組國產化

三峽工程開工之前,我國能夠設計、製造的最大水電機組的容量是32 萬千瓦,國內沒有70 萬千瓦級的機組。

發電機組是三峽工程的關鍵設備,其性能和質量的好壞直接影響到三峽工程發電效益。如果僅靠自主研發,不僅代價高,而且技術難以達到國際先進水平,在工程進度和質量上還要冒風險;如果全部依賴進口,不僅要大幅增加成本,更重要的是難以擺脫對國外的技術依賴,永遠受制於人。

為了既確保三峽工程的質量達到一流,又不失時機地扶持民族工業,三峽工程採取了一條獨具特色的“技術路線”:一方面積極開展國際合作交流,引進世界上已有的先進技術和產品;另一方面堅持自力更生,通過引進關鍵技術,消化、吸收和再創新,最終實現三峽機組的國產化。

三峽工程:百年夢想今朝圓(三)

三峽機組轉子吊裝 攝影/ 馬寧

在三峽左岸14 臺機組國際招標採購中,中國三峽總公司認真貫徹國務院作出的“技貿結合、技術轉讓、聯合設計、合作生產”的重大決策,充分發揮業主的統籌和主導作用,在機組招標文件中明確提出了“三個必須”:投標者必須與中國製造企業聯合設計、合作製造;必須向中國製造企業全面轉讓核心技術,培訓中方技術人員;中國製造企業分包份額不低於合同總價的25%,14 臺機組中的最後2 臺必須以中國企業為主製造。

哈爾濱電機廠有限責任公司和東方電機有限責任公司作為技術受讓方,通過與國外企業聯合設計和合作生產,引進、吸收了國外先進技術並開展自主創新,技術水平和製造能力實現了跨越式提高,具備了成套設計製造70 萬千瓦水輪發電機組的能力,擁有了水輪機水力設計、定子繞組絕緣、發電機空冷等具有自主知識產權的核心技術,並在三峽右岸電站12 臺機組採購中,與國際水電巨頭同臺競爭,憑藉自身的實力各自承擔了右岸電站4 臺機組的設計製造任務,隨後拿下地下電站全部機組設計製造合同,最終實現了“左岸機組以國外為主、右岸機組以國內為主、地下電站機組設計製造安裝全面國產化”的機組國產化目標。

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東方電機廠生產的水輪機轉輪運抵三峽工地。 攝影/ 王連生

目前由哈爾濱電機廠有限責任公司和東方電機有限責任公司自主設計、自主製造的機組運行安全穩定,性能優良,綜合指標達到國際先進水平。這標誌我國水電裝備製造業實現了重大跨越,國產化戰略取得重大成果。

實踐證明,以三峽工程為依託,通過引進消化吸收再創新,走出了一條以市場換技術、最終以技術佔領市場的新路子。

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哈爾濱電機廠自主設計、自主製造的機組轉輪出廠

Ⅱ精益求精的三峽升船機

2016 年9 月18 日,三峽工程的收官之作——三峽升船機試通航。三峽升船機是當今世界上最大的升船機,提升總重達到15500 噸,提升最大高度113 米,和雙線五級船閘一樣,都屬於三峽工程的通航建築物。船隻通過船閘過壩,就像在爬五級樓梯,一般需要四個小時左右時間,而三峽升船機為過壩的客貨輪和特種船舶提供了一個大電梯,使整個過壩時間控制在四十分鐘左右。由於升船機的設計更便於機械故障、船舶事故以及地震等自然災害發生時人員的安全疏散撤離,所以,三峽升船機既是一條快捷通道,更是一條適合客輪通行的安全通道。

我國原有大型升船機都是採用鋼絲繩捲揚提升方案,通過捲揚機纏繞或釋放鋼絲繩,升、降承船廂。但在試驗驗證中,專家發現,由於三峽升船機承船廂體量巨大、提升高度高,現有工程技術難以保證多組捲揚機在承受巨大重量的條件下保持同步平衡,確保運行安全。因此,三峽升船機改用了齒輪齒條爬升方式。

簡單來說,齒輪齒條爬升方式就是在承船廂兩側的塔柱上各安裝兩組齒條,然後在承船廂兩邊對應的位置各安裝兩組驅動裝置,帶動四組小齒輪同步旋轉,在四組齒條上爬升或下降,從而帶動承船廂沿著齒條這條“天梯”上升和下降。

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試運行中的三峽升船機 攝影/ 劉華

放棄鋼絲繩捲揚提升方式,採用齒輪齒條爬升方式,使升船機設計、製造、安裝難度大大增加。從1999 年開始,三峽集團多次派出專家奔赴歐洲考察各升船機項目,並與國內外專家和廠商一道,進行技術攻關,破解了眾多技術難題,出色完成升船機建設。

為保證運行安全,三峽升船機配備的是經過反覆比較,被專家們一致認定為最安全方案的“長螺母- 短螺桿”鎖定裝置。

這是一套科學而複雜的系統,在承船廂兩側的塔柱上各安裝兩組柱狀螺母,在承船廂兩側對應位置各安裝兩組短螺桿,短螺桿螺牙與螺母柱螺牙保持60 毫米間隙。承船廂正常升降運行時,短螺桿在螺母柱裡空轉。

而出現緊急情況時,驅動系統將自動停止運行,液氣彈簧動作,短螺桿與螺母柱之間的間隙逐漸消失,短螺桿螺牙與螺母柱螺牙貼合,靠螺牙之間的巨大摩擦力將承船廂鎖定在螺母柱上。

三峽升船機投入試運行後,能為部分客船、貨船和工作船提供快速過壩通道,確保旅客過壩安全,在一定程度上緩解壩區船舶擁堵狀況,有利於提高三峽樞紐的通過能力,助力沿江經濟和長江航運發展。

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遊客體驗升船機過三峽大壩 攝影/ 楊文

庫區涅槃

根據三峽工程水庫淹沒處理及移民安置規劃,三峽工程建成後水庫淹沒涉及湖北省、重慶市20 個縣區的277 個鄉鎮、1680 個村、6301 個組,淹沒涉及的城市2 座、縣城11 座、集鎮116 個。淹沒陸地面積約632 平方公里,淹沒耕園地36.09 萬畝,淹沒房屋面積3473.15 萬平方米,淹沒工礦企業1599 個。

三峽工程的正式移民,從1992 年壩區施工徵地移民開始。按照三峽工程“一級開發,一次建成,連續蓄水,分期移民”的方針,三峽庫區移民安置實施共分為四期進行。

國家對三峽庫區移民實施“開發性移民”的方針。三峽工程移民工作從1985 年開始,經過8 年試點,1993 年隨著樞紐工程開工而全面展開。截至2008 年底,移民工程累計搬遷安置人口125.5 萬人,其中,外遷人口20 萬人。

為保證移民得到妥善安置,真正實現“搬得出、穩得住、逐步能致富”,黨中央、國務院在移民資金安排、財政稅收、產業發展和結構調整、招商引資、生態環境保護等方面實施了一系列優惠政策。

三峽城鎮遷建,按類型可分為城市和集鎮兩大類,按時間大致可分為150 米方案和175 米方案兩個階段。前者完成於1983 年至1984 年,由國家環保局委託中國城市規劃設計研究院,會同四川、湖北兩省實施。後者完成於1992 年至1993 年,由長江委會同地方政府對庫區所有遷建城市的新址進行考察和地質勘探,並提出了推薦意見。

截至2008 年底,三峽庫區12 座城市、116 座集鎮基本完成搬遷。新遷建的庫區城鎮面貌煥然一新,與老城區相比,基礎設施發生了巨大變化。一座座古老破舊的故城逐水而去,一座座生機盎然的新城拔地而起。

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歷史上的萬縣(現更名為萬州)。

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三峽蓄水後的萬州新城 攝影/ 黎明

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秭歸老縣城 攝影/ 張愛忠

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秭歸新城 攝影/ 鄭家裕

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奉節老縣城 攝影/ 孫榮剛

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奉節新城 攝影/ 何俊

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歸州老城 攝影/ 黃正平

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歸州新城 攝影/ 何俊

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蓄水後的白帝城 攝影/ 何俊

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蓄水後的石寶寨 攝影/ 黎明

環保承諾

三峽工程既是一項具有巨大綜合效益的水利樞紐工程,也是優化庫區資源環境的生態工程。通過防洪功能,既避免了洪災,又保護了流域生態,減少了中下游的泥沙淤積;通過調蓄對下游進行補水,可有效改善枯水期下游航道和生態環境。中國三峽集團在三峽工程建設運行中,高度重視生態環保問題,積極履行社會責任,在長江流域生態環境治理和珍稀動植物保護方面投入大量人力物力,取得顯著成效。

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2008 年11 月7 日,三峽大壩首次冬季洩洪。

Ⅰ守護好庫區的那片綠

三峽庫區蓄水後,直接受淹沒影響的陸生植物物種有120 科、358 屬、560 種,其中絕大部分在未受淹沒影響的地區廣為分佈,不會造成物種的滅絕。外界廣泛關注兩種珍稀植物(荷葉鐵線蕨、疏花水柏枝),已經採取了妥當的保護措施。

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三峽大壩前的水質監測 攝影/ 黃正平

荷葉鐵線蕨是我國近年來在重慶市中部發現的珍稀草本植物。有關部門已經在重慶市萬州區建立了物種保護點,禁止採挖,並採用分枝或孢子繁殖技術,對荷葉鐵線蕨進行人工栽培。

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長江珍稀植物研究中心培育的荷葉鐵線蕨。 攝影/ 黎明

疏花水柏枝是三峽峽谷地帶特有的國家級保護植物。國家在湖北省秭歸縣建立疏花水柏枝護點,禁止採挖,並研究採用多種繁殖手段擴大種源數量。

中國三峽集團2007 年成立苗圃研究中心(後更名為長江珍稀植物研究所),對包括荷葉鐵線蕨和疏花水柏枝在內的356 種植物進行引種保護,其中,國家一級保護植物9 種,二級保護植物52 種,重點保護植物8 種。通過不斷的對植物資源開展野外調查,研究中心引種的植物品種以每年80 餘種的速度增長。

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長江珍稀植物研究中心進行珙桐移栽 攝影/ 黃正平

長江珍稀植物研究所逐步引進國內農林專業重點院校的博士、碩士等高精尖人才,建立了與國內重點植物科研保護機構和相關院校的交流聯繫機制。

除了十年間逐步建成的現代化接種室、配置室、培養室、苗圃大棚,中國三峽集團投資5000 多萬興建的新實驗室也即將竣工。同時,研究所的植物保護範圍也開始向金沙江流域拓展。

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山清水秀的新三峽風光 攝影/ 黃正平

Ⅱ呵護長江精靈

早在1981 年1 月葛洲壩樞紐工程實現大江截流後,就阻斷了水中國寶——中華鱘自長江口進入金沙江的洄游通道。為了保護這種被譽為水中“活化石”的珍稀魚類,自1984 年以來,中華鱘研究所累計放流59 次,向長江中放流多種規格的中華鱘500 多萬尾,有效補充了自然環境中的中華鱘物種資源。

2009 年10 月4 日,中華鱘研究史上第一尾全人工繁殖的“子二代”中華鱘從受精卵裡破膜而出;次年6 月22 日,首批5 尾“子二代”中華鱘送歸長江。之後多年取得成功,標誌著全人工繁殖體系基本成熟。再者,在葛洲壩大江截流後,葛洲壩下又形成了自然產卵場,這說明中華鱘適應了葛洲壩工程截流帶來的環境變化,在壩下開始繁育。

伴隨著中國三峽集團開發金沙江的腳步,中華鱘研究所的研究保護對象,已經由當初的中華鱘、胭脂魚兩種,擴展到整個長江流域的近七十種珍稀特有魚類。

近年來,隨著長江沿線經濟社會發展,長江水生環境受到人類活動影響日益增大,魚類種質資源出現衰退勢頭。中國三峽集團於2011 年啟動了針對長江中游“四大家魚”自然繁殖的生態調度。通過科學調度,三峽水庫在長江中游製造持續上漲的人造洪峰過程,產生適合魚類自然繁殖所需的水文條件,“四大家魚”在內的魚類繁殖情況出現明顯好轉。

2017 年,三峽水庫即將實施第七次生態調度。七年間科研人員對“四大家魚”繁殖規律、繁殖環境條件逐步掌握,調度更加精準、有效。調查數據顯示,生態調度時間佔整個繁殖期時間1/10 以內,但生態調度期產卵數量卻佔到總繁殖期的40% 左右,生態調度成效明顯。

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2015 年4 月,中國三峽集團舉行中華鱘增殖放流活動。 攝影/ 黎明


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