梦想的起源:百年前的宏伟构想
三峡大坝的构想,最早可追溯至 1919 年,孙中山先生在《建国方略》中提出:“改良此上游一段,当以水闸堰其水,使舟得溯流以行,而又可资其水力 。” 彼时,积贫积弱的中国,虽怀揣着这一伟大设想,却因战乱和经济实力的匮乏,难以将其付诸实践。但这一构想,犹如一颗希望的种子,深深埋进了华夏大地。
1932 年,国民政府建设委员会派出勘测队在三峡进行了为期约两个月的勘查和测量,编写了《扬子江上游水力发电测勘报告》,拟定了葛洲坝、黄陵庙两处低坝方案,这是我国专为开发三峡水力资源进行的第一次勘测和设计工作。此后,1944 年,美国垦务局设计总工程师萨凡奇到三峡实地勘查后,提出了《扬子江三峡计划初步报告》,即著名的 “萨凡奇计划”。1946 年,国民政府资源委员会与美国垦务局正式签订合约,由该局代为进行三峡大坝的设计,中国派遣技术人员前往美国参加设计工作 。然而,1947 年 5 月,面临崩溃的国民政府,中止了三峡水力发电计划的实施,撤回在美的全部技术人员,三峡工程的第一次实质性推进就此夭折。
时代的抉择:新中国的战略考量
(一)防洪:守护长江中下游的安全
长江,作为中国的第一大河,滋养着华夏大地,孕育了无数的文明。然而,其洪水频发的历史,也给中下游地区带来了沉重的灾难。据史料记载,自汉代至清代的 2000 多年间,长江共发生较大洪水灾害 214 次 。仅在 1860 年、1870 年的两次特大洪水,就造成了中下游地区的严重破坏,大量人口伤亡和财产损失。新中国成立后,1954 年的大洪水,更是让人们深刻认识到长江洪水的威胁。这场洪水淹没农田 4755 万亩,受灾人口达 1888 万,京广铁路中断 100 天 。
三峡大坝的建设,成为了抵御长江洪水的关键防线。其防洪库容高达 221.5 亿立方米,能够有效拦蓄洪水,削减洪峰流量。当洪水来临时,三峡大坝可以根据下游的防洪需求,调节下泄流量,使中下游地区的防洪压力得到极大缓解。在 2010 年、2012 年、2020 年等洪水年份,三峡大坝均发挥了重要的防洪作用,成功保障了中下游地区的安全。
(二)能源:点亮发展的绿色引擎
随着中国经济的快速发展,能源需求也在不断增长。在过去,中国的电力供应主要依赖于煤炭等化石能源,这不仅带来了环境污染问题,还面临着能源短缺的压力。据统计,20 世纪 90 年代,中国的电力缺口一度达到数千万千瓦,拉闸限电成为常态,严重影响了经济的发展和人们的生活 。
三峡水电站的建成,为中国的能源供应带来了新的曙光。其总装机容量达到 2250 万千瓦,多年平均发电量约 1000 亿千瓦时 。这些清洁的水电能源,源源不断地输送到华东、华中等地,为当地的经济发展提供了强大的动力。与同等规模的火电相比,三峡水电站每年可减少煤炭消耗约 5000 万吨,减少二氧化碳排放约 1 亿吨 ,对中国的节能减排和可持续发展起到了重要的推动作用。
(三)航运:畅通黄金水道的希望
长江,被誉为 “黄金水道”,是中国内河航运的大动脉。然而,在三峡大坝建设之前,长江的航运条件却十分艰难。特别是三峡河段,水流湍急,险滩众多,航道狭窄,严重制约了航运的发展。“蜀道难,难于上青天,长江三峡险,险过蜀道难”,这句民谣便是当时航运状况的真实写照。据记载,在 20 世纪 80 年代,长江三峡段的年货运量仅为 1000 多万吨,难以满足经济发展的需求 。
三峡大坝的建成,彻底改变了长江的航运格局。大坝蓄水后,上游水位抬高,航道条件得到了极大改善。万吨级船队可以从上海直达重庆,年单向通航能力从 1000 万吨提高到 5000 万吨 。航运成本降低了 35% - 37% ,运输效率大幅提升。这不仅促进了长江流域的经济交流和贸易发展,还带动了沿线地区的产业升级和就业增长。
挑战与突破:建设中的艰难历程
(一)技术难题:攻克前所未有的难关
三峡大坝的建设,是一场与技术难题较量的攻坚战。在大坝设计阶段,工程师们面临着诸多挑战。三峡大坝坝址的地质条件复杂,基岩的稳定性、完整性以及承载能力都需要进行深入的研究和评估。为了确保大坝的安全,设计团队采用了先进的有限元分析方法,对大坝在各种工况下的应力、应变进行了精确计算 。经过无数次的模拟和论证,最终确定了大坝的结构形式和尺寸,使其能够承受巨大的水压和地震力。
施工材料的选择也是关键问题之一。三峡大坝需要使用大量的混凝土,而普通混凝土在大体积浇筑时容易出现裂缝,影响大坝的耐久性。为了解决这一问题,科研人员研发出了低热微膨胀水泥,并采用了优化的混凝土配合比。在混凝土浇筑过程中,通过预埋冷却水管,通入循环冷水,降低混凝土内部温度,有效防止了裂缝的产生。此外,三峡大坝还使用了高强度钢材和其他新型材料,提高了大坝的结构强度和抗震性能 。
在施工过程中,还遇到了一系列技术难题。例如,如何在长江这样的大江大河上进行截流,是一个世界级的挑战。1997 年,三峡工程大江截流,当时的截流水深达 60 多米,江底还有 20 多米的松软淤沙 。为了确保截流成功,工程团队采用了 “预平抛垫底” 方案,先在龙口深槽河段抛填石渣料,形成人工戗堤,降低截流难度。同时,利用大型施工设备,快速抛投石料,最终成功实现了大江截流 。
(二)移民安置:为了大局的无私奉献
三峡工程是一项举世瞩目的世纪工程,它的建成不仅对我国的能源、防洪、航运等方面产生了深远影响,也带来了一场规模宏大的人口迁移 —— 三峡移民。三峡工程水库淹没涉及湖北省、重庆市 20 个区县,277 个乡镇,1680 个村,113 万人口需要搬迁安置 ,这是世界水利史上移民规模最大、难度最高的工程之一。
移民安置工作从 1985 年开始试点,1993 年随着枢纽工程的开工而全面展开 。为了做好移民工作,政府制定了一系列优惠政策和措施,采取了多种安置方式,包括就地后靠、外迁安置、城镇安置等。就地后靠安置是指将移民安置在原居住地附近的高处,这种方式可以让移民保持原有的生活习惯和社会关系,但也面临着土地资源紧张、基础设施建设难度大等问题 。外迁安置则是将移民安置到其他省市,如上海、江苏、浙江、广东等经济发达地区。这些地区为移民提供了较好的生产生活条件,帮助他们尽快融入当地社会 。
在移民过程中,移民们面临着诸多困难和挑战。离开祖祖辈辈生活的家园,对许多人来说是一种巨大的心理考验。他们不仅要适应新的环境和生活方式,还要重新建立生产和生活基础。为了帮助移民解决这些问题,政府组织了大量的人力、物力,开展了移民培训、就业帮扶、基础设施建设等工作 。同时,社会各界也纷纷伸出援手,为移民提供各种支持和帮助。
经过多年的努力,三峡移民安置工作取得了显著成效。截至 2010 年,三峡库区共搬迁安置移民 139.76 万人,安置任务全面完成 。移民们在新的家园里安居乐业,生活水平逐步提高。他们为三峡工程的建设做出了巨大的牺牲和贡献,也展现了中国人民顾全大局、无私奉献的精神风貌 。
(三)生态保护:在发展中寻求平衡
三峡工程的建设,对生态环境产生了一定的影响。为了实现经济发展与生态保护的平衡,工程建设者们采取了一系列生态保护措施。
在珍稀植物保护方面,三峡地区拥有丰富的植物资源,其中包括许多珍稀濒危物种。为了保护这些植物,相关部门建立了多个自然保护区和珍稀植物园,如三峡植物园、重庆三峡珍稀植物园等 。这些保护区和植物园对珍稀植物进行了迁地保护和人工繁育,有效地保护了植物的多样性。例如,荷叶铁线蕨是三峡地区特有的珍稀植物,由于三峡工程的建设,其生存环境受到了威胁。为了保护荷叶铁线蕨,科研人员对其进行了人工繁育,并在适宜的区域进行了野外种植,使其种群数量得到了一定的恢复 。
在鱼类洄游通道建设方面,长江是许多鱼类的洄游通道,三峡工程的建设可能会对鱼类的洄游产生影响。为了解决这一问题,工程建设者们在大坝上设置了鱼道和升鱼机,为鱼类提供了洄游通道 。鱼道采用了仿自然的设计,通过设置不同的水流条件和障碍物,引导鱼类顺利通过大坝。升鱼机则是利用机械装置,将鱼类提升过坝。此外,还开展了鱼类增殖放流活动,向长江投放大量的鱼苗,补充鱼类资源 。
在水质保护方面,三峡水库蓄水后,水流速度减缓,水体自净能力下降,容易导致水质污染。为了保护水质,政府加大了对库区污染源的治理力度,关闭了一批污染严重的企业,加强了对工业废水和生活污水的处理 。同时,在库区实施了生态修复工程,植树造林,减少水土流失,改善生态环境。通过这些措施,三峡库区的水质得到了有效保护,总体保持良好 。
辉煌成就:三峡大坝的今日风采
(一)防洪:坚不可摧的防洪屏障
三峡大坝宛如一道坚不可摧的钢铁长城,横亘在长江之上,守护着中下游地区的安宁。其防洪效益显著,在历年的洪水中发挥了关键作用。以 2020 年为例,长江遭遇了罕见的洪水,三峡水库入库流量一度达到 75000 立方米每秒 。面对汹涌的洪水,三峡大坝充分发挥其拦洪削峰的能力,将下泄流量控制在 49200 立方米每秒 ,拦洪削峰率达到 34.4% ,有效减轻了中下游地区的防洪压力,避免了洪水对沿岸城市和乡村的严重破坏。
自 2003 年三峡大坝具备防洪调度能力以来,已累计拦洪近 70 次 ,总蓄洪量超过 1500 亿立方米 。这些数据背后,是无数家庭的安宁,是城市和乡村的安全保障。三峡大坝的存在,让长江中下游地区的防洪标准从十年一遇提高到百年一遇 ,极大地增强了我国抵御洪水灾害的能力。
(二)发电:源源不断的绿色能源
三峡水电站,作为世界上最大的水电站之一,宛如一颗璀璨的明珠,闪耀在长江之上。其装机容量高达 2250 万千瓦,拥有 32 台 70 万千瓦的巨型水轮发电机组,以及 2 台 5 万千瓦的电源机组 。这些机组日夜轰鸣,将长江的水能转化为清洁的电能,源源不断地输送到全国各地。
截至 2023 年,三峡电站累计发电量已超 1.7 万亿千瓦时 ,相当于节约标准煤 5.5 亿吨,减少二氧化碳排放 14.9 亿吨 。这些绿色能源,不仅为我国的经济发展提供了强大的动力,也为全球应对气候变化做出了积极贡献。在夏季用电高峰期,三峡电站日最高发电量可达 5.4 亿千瓦时 ,相当于一座 40 万人的城市一年的用电量,有效缓解了电力紧张的局面。
(三)航运:繁荣经济的黄金通道
三峡大坝的建成,彻底改变了长江的航运格局,让长江这条 “黄金水道” 焕发出新的生机与活力。大坝蓄水后,上游水位抬高,形成了长达 600 多公里的深水航道 ,航道条件得到了极大改善。万吨级船队可以从上海直达重庆,实现了 “高峡出平湖,天堑变通途” 的梦想。
如今,三峡船闸年通过货运量屡创新高,2022 年达到 1.6 亿吨 ,提前 19 年达到设计通过能力 。这不仅降低了运输成本,提高了运输效率,还促进了长江流域的经济交流和贸易发展。据统计,三峡工程的航运效益年均可达 344 亿元 ,带动了沿线地区的产业升级和就业增长。
(四)其他效益:综合效益的全面体现
除了防洪、发电和航运,三峡大坝还在水资源调配、旅游、灌溉等方面发挥着重要作用。在水资源调配方面,三峡水库可以根据下游地区的需求,合理调节下泄流量,保障了枯水期长江中下游地区的用水安全。在旅游方面,三峡大坝作为世界上最大的水利工程之一,吸引了众多国内外游客前来参观,成为了宜昌乃至湖北的一张亮丽名片。据统计,每年到三峡大坝旅游的人数超过数百万人次 ,带动了当地旅游业的繁荣发展。在灌溉方面,三峡水库的水为周边地区的农田灌溉提供了充足的水源,促进了农业的发展。
展望未来:持续闪耀的大国重器
站在新的历史起点上,三峡大坝将继续在时代的舞台上熠熠生辉。随着科技的不断进步,三峡大坝的运行管理将更加智能化、精细化,进一步提升其综合效益。在防洪方面,通过引入先进的监测技术和大数据分析,能够更加精准地预测洪水,优化调度方案,为中下游地区提供更加可靠的安全保障 。
在发电领域,随着全球对清洁能源需求的不断增长,三峡水电站将继续发挥其绿色能源的优势,为我国实现 “双碳” 目标贡献力量。同时,不断探索新技术、新方法,提高水能转化效率,降低发电成本,使三峡水电更具竞争力 。
在航运方面,随着长江经济带的发展,三峡船闸的运输需求将持续增加。未来,通过优化船闸运行管理,提高过闸效率,以及推进相关配套设施建设,三峡船闸将进一步提升其运输能力,促进长江流域的经济交流与合作 。
三峡大坝,这座承载着中华民族百年梦想的超级工程,不仅是中国水利工程史上的一座丰碑,更是世界工程史上的伟大奇迹。它见证了中国人民的智慧和勇气,展现了中国的综合国力和科技实力。在未来的岁月里,三峡大坝将继续为中国的经济社会发展保驾护航,成为中华民族伟大复兴征程中的重要力量。