三峡工程专题报告

专题学术报告：三峡工程主讲：三峡监理咨询公司总监教授级高工长江流域规划要点点（提纲）一、概况（图1））二、水系组成和湖湖泊2.1干流（1）雅砻江（2）岷江支支流大渡河在乐乐山注入岷江（3）嘉陵江（4）汉江2.2主要支流（（表1）2.3湖泊（表2）三、流域自然地理理特征3.1地理位置与与地形地貌(1)气候特征(2)水文特征(3)流域暴雨区区和洪灾(图2)3.2气候与水文文特征3.3水资源流域多年平均降雨雨量1100mm年径流量(入海总总量)9616亿亿m3流域人均占有水量量2760m3，高于全国人均占占有水量（2400m3），仅为世界人均均占有量的1/4，长江水资源时时空分布特征全国情况长江江流域及其以南内内河径流量占80%，黄淮海流域域占6.5%，其其他流域占13.5%四、长江流域治理理与水资源综合开开发利用（1）20世纪50年代长办提出出治江三个阶段第一阶段:加固堤堤防，适当扩大河河道安全泄量；第二阶段:以中游游为重点，开辟蓄蓄泄垦殖区；第三阶段:以防洪洪为重点的干支流流综合开发，修修建山谷水库库，调蓄超额洪水水。4.1流域治理与与开发简史4.2长江流域规规划与三峡工程论论证（2）《长江流域域综合利用规划要要点报告》（简称称《要点报告》））的提出（3）长江流域规规划报告的主要内内容：1）水资源开发利利用；2）防洪；3）治涝；4）水力发电；；5）航运运；6）灌溉；7）水土保持8）南水北调；9）水产养殖；10）沿江江城市布局；11）城市供水；；12）水资源源保护与环境影响响评价；13）干流治理开开发规划；14）主要支流治治理开发规划；15）近期治理开开发工程和下一步步的规划意见。（4）三峡工程论论证①防洪（表3）三峡水库防洪库容容221.5亿m3,1%频率洪水8.37万m3/s，经水库调蓄蓄枝城下泄流量<6万m3/s（5.67万万m3/s），沙市水位位<44.50m（荆江大堤从10年一遇提高到到百年一遇）当0.1%频率洪水水发生时(9.88万m3/s)，经水库调调蓄,使枝城流量量<8万m3/s(相当50年年一遇7.9万m3/s)，加上分蓄蓄洪区运用,可保保荆江大堤安全,沙市水位<45.00m。②发电地面装机26台××70万kW=1820万kW发电量（多年平均均）847亿kW·h③航运渠化川江660km，万吨级船队队全年160天直直达重庆，年单向向货运量5000万t（2030年），运输成本本下降35%-37%。4.3长江流域综综合开发利用的目目标和实施情况(1)水资源开发发利用①目标②实施情况(2)防洪(图3)①近期目标②三峡工程建成后后(3)治涝(4)水力发电(表4)(5)航运(6)灌溉(表5)(7)水土保持与与水资源保护①水土保持②水资源保护(表6)(8)南水北调①西线②中线③东线④引江济淮(9)河道整治(10)湖区治理理(表2)①太湖②洞庭湖③鄱阳湖(11)长江口整整治规划(12)长江江源源的生态保护长江三峡工程概况况一、枢纽位置及坝坝址自然条件1枢纽位置长江三峡水利枢纽纽工程（简称三峡峡工程），位于西西陵峡中的湖北省省宜昌市三斗坪镇镇，控制流域面积积100万km2。三峡枢纽位置见图图1。2坝址自然条条件（1）地形地质坝址河谷宽阔，谷谷底宽约1100m，河床右侧有有中堡岛顺江分布布，岛顶面高程70-78m，按按高程65m计，，中堡岛长570m，宽90-160m。葛洲坝坝水利枢纽蓄水后后，中堡岛左侧主主河槽枯水期河宽宽约600m，右右侧面有一汊河（（称后河），宽约约300m。两岸岸为低山丘陵，左左岸坛子岭和右岸岸白岩尖为临江最最高山脊，高程分分别为263m和和243m，主要要山脊多呈北东向向。坝址基岩为前震旦旦纪闪云斜长花岗岗岩，岩体中有片片岩俘虏体和闪长长岩包裹体，以及及后期侵入的酸基基性岩脉。闪云斜斜长花岗岩100MPa，变型模模量30-40GPa。坝区主要要有两组断裂构造造，一组走向北北北西，一组走向北北北东，倾角多在在60°以上。断断层规模不大，且且胶结良好。通过过坝基规模较大的的断层有F7及F23，出露在左漫滩上上。缓倾角裂隙不不甚发育，仅占裂裂隙总数的13%，其中北北东组组占缓倾角裂隙总总数的68.5%，倾向东南为主主，倾角15°-30°，是坝址址区缓倾角结构面面的优势面。缓倾倾角裂隙发育程度度不均一，F7及F23两条大断层之间，，左厂房1#-5#机组坝段，，为相对发育区。。花岗岩体的风化层层，分为全、强、、弱、微4个风化化带，风化壳厚度度（指全、强、弱弱3个风化带），，以山脊部位最厚厚。可达20-40m，山坡与一一级阶地次之，沟沟谷、漫滩较薄，，主河床中一般无无风化层或风化层层厚度很小，平均均厚度21.5m。坝基除利用微微风化岩体外，部部分弱风化下亚带带岩体亦可用作建建基岩体。混凝土土与建基岩面间的的抗剪（断）强度度，摩擦系数（f）取值1.0-1.3，凝聚力力（c）为1.2-1.5MPa。建基岩体岩石石与岩石间的抗剪剪断强度，视不同同的结构类型的岩岩体，f与c值分分别为1.0-1.7和1.2-2.0MPa。。第四纪松散堆积积物主要是河流冲冲积层，葛洲坝水水库蓄水后，主河河槽及后河普遍淤淤积有厚5-18m的细沙。坝址水文地质条件件简单，微风化和和新鲜岩体的透水水性微弱，有80%以上的压水试试验段的岩体单位位透水率小于1Lu，其余试验段段主要为弱、中等等透水性。坝址区域地壳稳定定条件好，不具备备发生强烈地震的的背景，为典型的的弱震构造环境，，基本烈度为VI度。经过多年的的勘测研究，三峡峡工程坝址地质条条件甚为优越，是是一个难得的好坝坝址。（2）水文特性坝址至宜昌间无大大支流汇入，宜昌昌流量资料可作为为坝址的代表。长长江宜昌站多年平平均流量为14300m3/s，年径流量4510亿m3。宜昌以上干支流流主要测站汛期水水量占年水量70%-75%。根根据调查洪水推算算，1153年以以来的坝址历史最最大洪峰流量为105000m3/s。按1877年以来实测水位位推算的坝址最大大洪峰流量为71100m3/s。坝址各种频频率的设计洪水流流量如表1。表1各种频频率的设计洪水流流量表洪水频率洪水流量（m3/s）20年一遇7230050年一遇79000100年一遇837001000年一遇9880010000年一遇113000宜昌多年平均最小小流量为3560m3/s。以1937年2770m3/s为最小值。葛洲坝水利枢纽建建成后，三峡坝址址洪枯水位变幅减减少，枯水位由41m左右提高至至62-66m，，洪水位约由73m提高为76m（相应流量为68000m3/s），枯、洪水水位分别约提高21m及3m。长江干流悬移质泥泥沙的多年平均输输沙量，寸滩站为为4.62亿t,宜昌站为5.26亿t,相应多多年平均含沙量分分别为1.32kg/m3和1.2kg/m3。输沙量集中于汛汛期，5—10月月的输沙量一般占占全年的80%-90%以上。长长江泥沙中推移质质数量相对较小小。推移质泥沙多多年平均输移量，，宜昌站704万万t，为悬沙量的的1.33%,5-10月输移量量占全年的96.7%。卵石推移移质多年平均输移移量，宜昌站为75.7万t。二、工程规模三峡水利枢纽建筑筑物由大坝、电站站厂房、船闸及升升船机组成。大坝为混凝土重力力坝，轴线全长2309.5m，，坝顶高程185m，最大坝高电电站厂房为坝后式式，分设左岸及右右岸厂房，分别安安装14台及12台水轮发电机组组，单机容量700MW，总装机机容量18200MW。右岸预留留后期扩机6台机机组（单机容量700MW）地下下厂房位置。永久久船闸为双线五级级连续船闸，位于于左岩坛子岭左侧侧，单级闸室有效效尺寸为280m×34m×5m(长××宽×坎上水深)，可通过万t级级船队。升船机为为单线一级垂直提提升式，承船厢有有效尺寸为120m×18m×3.5m(长×宽宽×水深)，一次次可通过一艘3000t级客货轮轮或1500t级级船队。工程施工工期间，在升船机机右侧设单线一级级临时船闸，闸室室有效尺寸为240m×24m××4m（长×宽××坎上水深），后后期改建为冲沙闸闸。大坝设计正常蓄水水位175m，总总库容393m3，防洪库容221.5亿m3。三峡水库淹没面面积632km2，涉及重庆市、湖湖北省22个县（（市、区），淹没没县城13座、集集镇114座。受受淹人口84.41万人，其中城城镇人口占57%；淹没耕（园））地41万亩。考考虑三峡工程建设设期内的人口增长长和城镇迁建引起起的二次搬迁等因因素，最终需要安安置的移民总数达达113万人。三峡工程主体建筑筑（含导流工程））的主工程量为：：土石方开挖12000万m3，土石方填筑4000万m３，混凝土浇筑2800m3，钢筋56万t。。三峡工程施工采采用三期导流方案案，设计总工期为为17年，其中施施工准备及一期工工程施工5年，二二期工程施工6年年，三期工程施工工6年。三峡工程程于1997年11月8日大江截截流，2003年年蓄水、永久船闸闸通航、第一批机机组发电，2009年建成。三、工程效益1效益防洪2发电效益3航运效益4南水北调及及其他效益三峡水库防洪库容容221.5亿m3,防洪效益十分显显著。三峡工程可可使荆江河段防洪洪标准从10年一一遇提高到100年一遇，即遇到到100年及100年一遇以下洪洪水时，经三峡水水库调蓄后，可控控制枝城流量不超超过56700m3/s，沙市水位不不超过44.5m，可不启用荆江江分洪区。遇100年一遇以上洪洪水至1000年年一遇洪水，经三三峡水库调节后，，可以使枝城最大大泄量不超过80000m3/s，再配合运用用荆江分洪区及其其他分蓄洪区，可可以使沙市水位不不超过45m，避避免荆江两岸提防防决口。减少汛期期分流入洞庭湖的的水沙，不但可有有效减轻洪水对洞洞庭湖区的威胁，，还可延缓洞庭湖湖泥沙淤积速度，，延长洞庭湖寿命命，提高了对城陵陵矶以上洪水的控控制能力。配合丹丹江口水库和武汉汉附近分蓄洪区的的运用，不但提高高了武汉市防洪调调度的灵活性，还还对武汉市防洪起起到保障作用。据1991年调查查资料综合分析，，按1992年价价格水平，三峡工工程防洪多年平均均直接经济效益为为每年22-25.2亿元。另据据计算，若遇1870年特大洪水水时，直接防洪经经济效益为：可减减少农村淹没损失失510亿元，减减少中小城市和城城镇淹没损失240亿元，减少江江汉油田淹没损失失19亿元，以上上3项合计为769亿元。除直接接经济效益外，还还可避免因大堤、、垸提溃决而造成成的大量人口伤亡亡；避免了洪水对对武汉市的严重威威胁，避免了京广广、汉丹等铁路干干线中断或不能正正常运行；避免了了灾区的生态与环环境恶化，疾病流流行，传染病蔓延延；避免了洪灾带带来的灾民安置等等一系列社会问题题，这些效益是很很难用经济指标具具体表示的。三峡电站装机容量量18200MW，保证出力4990MW，平均均年发电量846.8亿kW·h。三峡电站地处处我国中部，向华华中、华东及广东东地区，供电距离离都在400-1000km的经经济输电落围以内内（参见图1）。。三峡电站的500kV交流输电电线路共有15回回和二回500kV直流线路向华华东送电，可以把把华中、华东、西西南、华北电网联联成跨区的大电力力系统，还将促进进全国电网的形成成。三峡电站正处处于西电东送的中中间环节，可起到到电压支撑作用，，为大规模西电东东送创造有利条件件。三峡电站日平平均最小下泄泄流量可达5800m3/s左右，使使得下游的葛葛洲坝电站枯枯水时的来水水流量增加近近一倍，保证证出力可提高高到1048-1198MW，发电电量有所增加加。三峡电站站具有调峰作作用，也使葛葛洲坝电站起起到相应的调调峰作用，改改善了葛洲坝坝电站供电质质量。三峡电电站建成后，，年发电量846.8亿亿kW·h，，按电价0.3元kW··h计，每年年毛收入即达达254亿元元，三峡电站站还具有巨大大的环境效益益。所发电能能可替代燃煤煤4000-4500万万t，每年可可少排放1亿亿多t的二氧氧化碳、200万t二氧氧化硫、1万万t一氧化碳碳、数10万万t的氮氧化化合物，以及及大量灰尘、、废渣，将减减轻环境污染染和有害气体体的排放而引引起的酸雨等等危害。三峡水库为实实现万t级船船队重庆至武武汉直达运输输创造了条件件，有利于促促进西南地区区经济发展和和对外联系。。目前，川江江碍航滩险处处，航道水流流条件差，只只能通航3000t级船船队。三峡工工程建成后，，滩险淹没，，航深和航宽宽增加，水流流条件根本改改善。每年约约有50%的的时间可行驶驶万t级船队队，使川江通通航能力由目目前的每年1000万t左右提高到到每年5000万t以上上，由于船队队规模加大，，船舶单位马马力拖载增加加，单位耗能能降代，周转转速度提高，，从而可大幅幅度减少运输输成本费用，，经过测算，，三峡库区航航运成本可比比目前的航运运成本减少35%-37%。三峡工程建成成有利于发挥挥长江航运的的潜力，有利利于我国经济济的沿海向内内地、由东向向西逐步发展展的宏伟战略略的实施。南水北调中线线方案从汉江江丹江口水库库引水，向黄黄淮海平原西西部和北京、、天津供水，，多年平均调调水量约150亿m3。远量规划修修江汉运河从从三峡水库引引水，年引水水量可增至230亿m3。三峡水库蓄水水后，据旅游游部门透露，，三峡水库中中可新辟旅游游景点70多多个，可吸引引大批海内外外游人，进一一步发展旅游游业。此外三峡水库库还可提供灌灌溉、水库养养殖等条件，，对发展库区区经济效益显显著。四、枢纽布置置三峡水利枢纽纽主要由大坝坝（挡水、泄泄水建筑物））、电站和通通航建筑物组组成，枢组布布置见图2。。1挡水及及泄水建筑物物拦河大坝为混混凝土重力坝坝，坝顶高程程185m，，最大坝高181m。大大坝轴线总总长度为2309.5m（从右岸非非溢流坝段至至升船机左侧侧非溢流坝段段），轴线方方向为NE43.5°。。泄水建筑物为为大坝泄洪坝坝段，布置在在河床中部，，泄水设施为为深孔和表孔孔。2电站建建筑物电站厂房为坝坝后式，布布置在泄洪坝坝段两侧的的厂房坝段下下游，左、右右厂房分别安安装14台和和12台700MW水轮轮发电机组，，左岸厂房总总长度643.7m，右右岸厂房总长长度584.2m。电站进水口布布置在大坝上上游侧，采用用单机单管引引水，进水口口底高程108m，引水水管道内径12.4m。。电站尾水渠底底高程29.9m至50m，渠长110m，左左岸电站尾水水渠宽580-310m，右岸电站站尾水渠宽556-350m。3