三峡工程是治理和开发长江的关键工程，规模宏大，举世瞩目，具有防洪、发电、航运等多种综合功能。三峡工程的控制性工程项目：导截流及深水高土石围堰，面临一系列世界级难题。三峡工程截流包括大江和导流明渠两次截流，截流成功后都面临在一个枯水期内快速修建深水高土石围堰的难题。为做到土石围堰挡水、不漏水，必须做好可靠的防渗结构。1997年11月8日大江截流和2002年11月6日导流明渠截流成功，标志中国大江大河截流技术已跻身世界领先地位。本书对三峡工程导流及通航，深水、大流量、厚覆盖层河床大江截流，综合难度世界第一的明渠截流，以及深水高土石围堰工程进行了介绍。 由于本书具有科学性、权威性、史料性和纪实性，因此，它对于今后的水利枢纽导截流工程及其他相关专业的地下防渗工程具有较高的参考价值和指导作用，可供从事水利水电工程及地下防渗工程建设的广大工程技术人员借鉴，也可供大专院校相关专业的师生教学参考。 序 世界上最大的水利工程：举世瞩目的长江三峡水利枢纽工程：的建设正进入结尾阶段。现在已没有人怀疑中国人民即将取得建设三峡水利枢纽工程的全面胜利，它将发挥防洪、发电、通航等巨大综合效益，千秋万代为民造福。 三峡工程从设想、研究、论证、决策到实施，经历了漫长的时间，跨越了两个世纪。简单回顾一下这个历程，也很有意义。自1919年孙中山先生设想开发长江三峡水力资源到新中国成立，是提出和幻想的30年；从20世纪50年代到80年代，是勘探、设计、研究、论证和"实战准备"的40年，而且出现了激烈的争论。1992年4月3日，全国人大七届五次会议通过了《关于兴建三峡工程的决议》，标志着三峡工程的前期研究和论证工作的结束，并转入实施阶段。1993年初，首批施工队伍进入坝区，开始施工准备工程和一期导流工程的施工。1994年12月"日，三峡工程正式开工。1997年11月8日，三峡工程胜利实现大江截流，标志着一期工程顺利完成，开始进入二期建设阶段。2002年11月6日导流明渠截流成功，2003年6月1日水库开始蓄水，6月10日水位到达135m高程；6月16日双线五级船闸试通航成功，随即正式向社会船舶开放；同年7月左岸电站首台水轮机发电机组开始投产发电。至此，三峡工程导截流工程全部完成并顺利地实现了蓄水、通航、发电的二期工程的建设目标，转入三期工程。蓄水后各项安全监测数据表明，各建筑物工作性态正常，各项指标均在设计允许范围之内。中华民族几代人梦寐以求的愿望开始成为现实。 三峡工程的最大特点，就是要在中国第一、世界第三大河、而且是国家主要航道的长江干流上修建高坝大库，不但要保证工程建设成功，而且还必须保证施工期间航运畅通，这就面临着一系列世界级难题。首先面对的就是综合解决导流、围堰和通航问题，简言之，就是让长江航道分期改道，在围堰等建筑物的挡水保护下形成基坑，排水后进行干地施工，而同时维持通航。针对三峡工程特点，经长期综合研究，选择了河道右岸有一个中堡岛的三斗坪坝址，采用了"三期导流、明渠通航、围堰挡水发电"的施工方案，终于攻克了这个重大难题。所谓三期导流，就是第一期先围中堡岛以右的后河，将它改建成"导流明渠"：一条"人工长江"，同时在中堡岛上修建纵向围堰；第二期，拆除一期围堰，进行大江截流，立即抢修二期围堰，江水改由明渠宣泄，在大江中修建泄洪坝段（并留设导流底孔）和左岸厂房坝段及厂房，船只通过明渠及临时船闸通航；第三期，拆除二期围堰，再次截断明渠，抢修三期围堰，江水回到大江，通过导流底孔泄放，实现初期蓄水、通航、发电目标，船只从永久船闸过坝，同时完建右岸工程。最后封堵导流底孔，抬高水位转入正常运行。三期工程各需5年、6年、6年，总工期达17年。 当然还有其他的施工方案。有些专家就力主采用"两期半"方案，即在一期工程中就在明渠内建设右岸坝体并留设底孔，在二期工程时江水由右岸坝段的底孔中宣泄。这样做，左右岸厂坝工程可同时上升，也避免了后期再一次在明渠中截流以及抢建和拆除三期围堰的困难，其对后期工程的有利是显而易见的。但我和多数专家认为，这个方案对一期工程压力大，对施工通航不利，并增加大江截流和抢建二期围堰的难度与风险，而后者正是决定三峡工程施工成败的一个关键。所以几经斟酌，仍决策采用三期导流方案。现在我也不敢说三期方案就是最优方案，只能说实践证明这一方案是可行的，预期的各种难关都被克服，有望提前一年竣工，已取得圆满成功。 尽管采用了三期方案，大江截流和二期围堰难度之大仍是世界工程史上少见：大江设计截流流量达11600m3／s，最大水深60m，施工日：抛投强度达19．4×104m3，且存在深水堤头坍塌难题。二期围堰则要在复杂地质条件下通过深水抛填散粒料，在一个枯水期中快速建成一座具有可靠防渗体系的大型土石坝，和第二年长江的凶猛洪水进行一次生死竞赛。其他如明渠截流和三期围堰都是综合难度极大的工程。我们高兴地看到，三峡建设者们能以一丝不苟的科学精神，展开多项科技攻关，并虚心借鉴国外先进经验，反复试验，谨慎决策，终于取得了一系列技术上的重大突破，完成了党和国家交付的任务。 三峡工程建设的经验是弥足珍贵的，它不仅是中国人民的宝贵经验，也是世界工程史上的财富。目前中国长江三峡工程开发总公司正在组织三峡工程的总结工作，考虑到三峡工程施工持续时间长，并拟动态进行，在某一工程项目施工完成，主要技术问题得到确切验证，就可以启动单项图书编写工作。关于三峡截流和围堰的研究和施工经验，以前也出过几本总结，笔者都乐于为序。本书是中国长江三峡工程开发总公司和长江水利委员会组织编写的第一本有关导截流及深水高土石围堰研究的专题总结，更较全面，注重工程的纪实性，图、文、表、照片并茂，详细地介绍了三峡工程施工期导流及通航、三峡工程长江截流技术和深水围堰的创新成果。这些经验已在、将在溪洛渡、向家坝等大型水利水电工程中推广应用。我深信本书不仅是一本忠实的历史记录，也将是水利水电工程师们有益的案头工具书。我希望其他专题总结也能陆续问世，为三峡工程留下一部"二十四史"，为中国今后方兴未艾的水利水电建设做出更多贡献。 编者 前 言 举世瞩目的长江三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干工程，具有防洪、发电、通航等巨大综合功能，对加快我国现代化建设进程、提高综合国力具有重要意义。自1919年孙中山先生提出开发长江三峡水力资源的设想以来，兴建长江三峡工程成为中华民族几代人梦寐以求的愿望。中华人民共和国成立后，在毛泽东、邓小平、江泽民三代领导人的直接关怀下，有关部门和广大科技工作者从20世纪50年代起，对三峡工程进行了长期、大量的勘测、规划、设计和研究。1958年党中央成都会议通过了《中共中央关于三峡水利枢纽和长江流域规划的意见》，提出了"采取积极准备和充分可靠的方针"，随后组织了200多个单位近万名科技人员对三峡工程重大科技问题进行了全国性的协作研究。1970年底，中央决定兴建葛洲坝工程，以缓解华中地区电力紧缺局面，同时也为兴建三峡工程做实战准备。1984年国务院原则批准了三峡工程正常蓄水位150m方案的可行性研究报告，并开始进行工程筹建和准备工作。1986年党中央、国务院决定对三峡工程重新论证，"以求更加细致、精确和稳妥"。经过近3年的深入研究论证，论证领导小组审议并通过了14个专题论证报告。长江水利委员会据此重新编制了《长江三峡水利枢纽可行性研究报告》。1991年8月国务院三峡工程审查委员会通过了对该报告的审查意见，"三峡工程建设是必要的，技术上是可行的，经济上是合理的，建议及早决策兴建三峡工程"。1992年4月3日，全国人大七届五次会议审议了《国务院关于提请审议兴建长江三峡工程的议案》，通过了《关于兴建长江三峡工程的决议》。1993年5月国务院审查通过了《长江三峡水利枢纽工程初步设计报告》，三峡工程开始实施建设。在建设过程中，参建单位进一步深入地进行了大量科学研究工作，解决了一系列的重大技术难题，工程质量、进度和投资都得到有效的控制，2003年胜利实现了二期工程蓄水、通航和发电的目标。 三峡工程规模巨大、技术复杂，面临一系列世界级难题，科技创新贯穿于工程建设的全过程。针对重大技术难题，中国长江三峡工程开发总公司汇集了全国科技精华，充分发挥专家的作用，展开了一系列科技攻关，同时借鉴了国外先进经验，科学决策，取得了一系列技术上的重大突破。它将在工程科研、设计、施工、运行和管理等方面留下宝贵的经验，为将来世界各国治理江河提供有价值的借鉴和参考。三峡工程两次截流及深水高土石围堰技术是三峡工程中重大技术创新的集中点，导流方案确保了施工期复杂流量条件下航运畅通；深水、大流量、厚覆盖层河床大江截流及综合难度世界第一的导流明渠截流顺利实施保证了整个工程的按期完工；快速建成了480m深水高土石围堰，为二期泄洪大坝施工提供了干地施工条件。 本书全面地阐述了长江三峡工程中的导截流及深水高土石围堰工程的科技攻关过程及工程最终的实施方案。本书内容翔实、严谨、科学，对于今后的水利枢纽导截流工程及其他相关专业的地下防渗工程，具有重要的参考价值和指导作用，可供从事水利水电工程及地下防渗工程建设的广大工程技术人员借鉴，也可供大专院校相关专业的师生参考。 限于水平和经验，不足之处在所难免，敬请广大读者指正。
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