葛洲坝水利枢纽位于三峡出口南津关下游2.3公里处。建坝前,江中坝址从右至左有葛洲坝、西坝两小岛,将长江分为大江、二江和三江。大江宽800米,是长江的主河道。二、三江是洪水期的分洪道,枯季断流。该工程因坝轴线穿过江心的葛洲坝小岛而得名。
葛洲坝枢纽是在长江干流修建的第一个水利工程。工程由水电部葛洲坝工程局负责施工,采取分期导流、分二期施工的方案,实际总工期为16年2个月。设计工程量为:开挖土石方5799万立方米,填筑土石方3088万立方米,浇筑主体工程混凝土1042万立方米,安装金属结构7.38万吨,安装机组21台。预算总投资48.48亿元。
枢纽正常蓄水位66米,坝顶高70米。电站装机容量271.5千瓦,初期保证出电76.8万千瓦,后期出电120万千瓦,成为当时我国已建的最大电站。
枢纽设计洪水为8.6万立方米每秒,校核洪水为11万立方米每秒。坝轴线全长2606.5米,主体建筑物包括三江航道、二江电站、二江泄水闸、大江电站和大江航道等五个部分。
通过工程建设,设计、科研、制造和施工队伍得到了锻炼提高,起到了为三峡工程作实战准备的作用,获得了国内外人士的高度赞誉。运行实践表明,工程建设是成功的。
方案缘起
1954年冬,水利部长江水利委员会(1956年3月,改为长江流域规划办公室,以下简称“长办”)上游工程局为研究开发三峡水利资源查勘了三峡河段,建议坝址选在三斗坪至茅坪一带,为消除坝下至南津关河段的滩险,开发这一河段的水力,同时建议葛洲坝枢纽作为三峡枢纽的航运梯级。
1955年进行长江流域规划和三峡工程设计时,苏联派遣以德米特里也夫斯基为组长的高级专家组帮助工作。当时专家组长倾向于南津关坝区,认为选用美人沱坝区存在两个缺点:一是坝下至南津关这一段峡谷河道的航道未得到改善,二是这一段水能未能利用,造成长期电能损失。而且南津关这一坝区是美国著名工程师萨凡奇1944—1946年选定的,要否定它必须有充分理由。国务院总理周恩来表示对专家组长这一意见应予重视。交通部也认为美人沱坝区以下航道问题未彻底解决,赞成选南津关坝区。但研究结果表明,南津关坝区溶洞很多,而美人沱地区地质条件简单,水工布置方便,施工比较有利,选用美人沱坝区比较优越。
为了解决三峡航道问题,曾探索过三类方案:第一类是整治原河道方案;第二类是另辟新航道,包括右岸的砖桥河方案和左岸的“天河方案” ;第三类是修建航运梯级并回收落差发电方案,比较过葛洲坝、西坝和古老背三个坝址。经比较后,前两类方案工程浩大,施工艰巨,耗资过多,难以实现;修建航运梯级并回收落差发电方案以葛洲坝枢纽最好。进一步研究表明,考虑到三峡将负担电网调峰,下泄量日变幅很大,将使包括荆江河段在内的下游河段水位陡涨陡落,恶化航运条件,因此,不论选择哪个坝区,下游必须修建一个反调节水库。
经过大量技术经济比较,证明了以三斗坪坝段为代表的美人沱坝区加上葛洲坝反调节枢纽,比以南津关坝段为代表的南津关坝区加上反调节枢纽优越。1959年3月,长办提出了《三峡初步设计要点报告》,建议采用三斗坪坝段作为进一步研究对象,得到了苏联专家组的赞同。10月,第二次三峡科研大会赞成三斗坪坝址。12月,在三峡枢纽航运会议上,长办与交通部讨论了三峡坝址选择与通航问题,在听取介绍和参观水工模型后,意见得到了统一。至此,葛洲坝枢纽作为三峡枢纽的重要组成部分,正式得到肯定。
1959至1960年,三峡枢纽进行初步设计的同时,对葛洲坝与三峡的关系进行了研究,从需要考虑,葛洲坝工程可在三峡枢纽建成后期再投入。但根据经济论证,葛洲坝工程与三峡枢纽同时建成,可节约三峡工程的工程量。当时对葛洲坝枢纽只作了规划性设计工作,深度较浅。1960年9月,曾编写过一个初步设计简要报告初稿,该报告选择了位于葛洲坝中部的中坝线(即后来采用的坝轴线),设计洪水流量为8.4万立方米每秒,设计蓄水位65米,消落深度3米,反调节有效库容0.8亿立方米。三江只布置一线船闸,二江布置电站和泄洪闸,电站初期装机200万千瓦,后期250万千瓦,泄洪闸18孔,电站与船闸之间以混凝土重力坝相连,大坝全为砂砾石坝。由于当时设计和施工洪水标准分别按1%频率和5%频率采用,施工程序又不是先建葛洲坝,在施工导流附属企业和施工基地建设上要节约得多,因此总造价只7.31亿元。这份报告初稿未送审,1960年以后,工程研究未再进行。
提前兴建
1969年5—6月,中共中央主席毛泽东在武汉,湖北省革委会副主任张体学汇报了三峡工程问题,毛泽东当时认为“目前战备时期不宜作此设想”。9月,张体学传达了这一指示。10月,长办技术员邱忠恩根据上述谈话精神,提出兴建葛洲坝枢纽的建议,方案总工期3年,总投资13.6亿元。由于湖北省电力缺乏,该方案得到了湖北省和水电部的积极支持。12月,水电部军管会要求长办革委会提出设计报告报批。1970年4月,长办革委会提出《葛洲坝水利枢纽初步设计要点报告》(未经正式审批)。5月30日,水电部军管会将“关于停建鄂西清江水电站、兴建长江葛洲坝水利枢纽的报告”上报国务院业务组,得到李先念、纪登奎、李德生、余秋里等人同意。此后,葛洲坝枢纽的工作由原来负责搞清江的鄂西水电工程指挥部统一领导。9月,指挥部提出《长江葛洲坝水利枢纽初步设计报告》(初稿)。10月初,武汉军区和湖北省革委会给中共中央的报告建议兴建葛洲坝水利枢纽。10月30日,周恩来主持召开国务院会议,同意兴建葛洲坝工程。11月,政治局讨论,原则批准。至12月,工地很快集中了1.1万人,组成施工队伍及勘测设计团,进行设计、科学试验及施工准备工作。12月,编写了《长江葛洲坝水利枢纽补充设计简要报告》。
12月16日,周恩来等国务院领导在北京听取了补充设计简要报告的汇报和长办林一山的不同意见。汇报提纲认为“设计上的几个问题,已基本弄清落实,可以边设计、边准备、边施工”。周恩来指出,报告“只说改善了航道,没有说与三峡大坝的关系,这是你们与林一山争论的焦点,这问题不能回避,要暴露矛盾,解决矛盾”;“林一山也要写出自己的观点,让主席知道你们这两种不同意见”。
12月17日,林一山给周恩来写的“关于修建葛洲坝和三峡工程的意见”的信中指出,长江流域规划报告曾研究过先修三峡、后建葛洲坝或者两者同时修建的方案,没有考虑过先修葛洲坝的方案,葛洲坝提前兴建蓄水,抬高三峡坝址枯水期水位20米,将给三峡工程围堰施工和岩石开挖等造成一系列的困难;先修葛洲坝工程还有一个泥沙淤积问题,其淤积变化规律如何、将出现什么新的情况,目前尚无法了解,而且三峡一期工程的规模、发电量、投资等方面基本上与葛洲坝工程相同,除发电时间较长外,其他优点远非葛洲坝所可比拟。尤其在战备情况下,它是最可靠的战时电站。中央若决定先修建葛洲坝工程,建议应专门讨论研究,克服葛洲坝工程给三峡工程施工造成的各种困难,并在葛洲坝工程蓄水发电前,作好三峡水下部分工程。
12月24日,周恩来写信给毛泽东,认为在“四五”计划中兴建葛洲坝水利枢纽是可行的;至于三峡大坝,“需视国际形势和国内防空炸技术力量的增长、修高坝经验的积累”,再在“四五”期间考虑何时兴建,并将武汉军区和湖北省革委会的报告,连同林一山的信一并附上。25日,中共中央批复指出:“修建葛洲坝水利枢纽是有计划、有步骤地实现‘高峡出平湖’伟大理想的实战准备,也是落实毛主席‘备战备荒为人民’、‘要准备打仗’伟大战略方针的重要措施”。“一定要精心设计,精心施工,妥善解决各项技术问题”。这一批复将葛洲坝工程从过去偏重解决湖北省近期用电,提高到为三峡作实战准备的高度。批复还指出,在年内提出设计方案报国家建委审定,为争取时间,可组织力量进行施工准备。26日,毛泽东指示:“赞成兴建此坝。现在文件设想是一回事。兴建过程中将要遇到一些现在想不到的困难问题,那又是一回事。那时,要准备修改设计。”林一山在得知中央批复和毛泽东指示后,当即表示,中央已经同意了,“我们全力以赴”。
30日,葛洲坝工程正式破土动工。
开工停建
1971年春,随着工程的开工,人员不断增加。到2月中旬,施工队伍已达5万多人。
2月5日,三三○工程(为纪念毛泽东1958年3月30日视察长江三峡而命名)指挥部成立,武汉军区司令员曾思玉任第一指挥长,张体学任指挥长,武汉军区副司令员张震任政治委员。
由于当时正处于十年动乱时期,施工队伍和设计人员来自各个单位,都是按军队建制,采用“大会战”的方式进行,搞的是“边勘测、边设计、边施工”的三边政策,体制上是施工领导设计,口号是“千人设计,万人审查”。许多图纸无人签名负责,开工前对葛洲坝的建设条件如泥沙淤积、通航水流条件、地质情况等未弄清楚,以致当时的初设报告初稿和补充设计简要报告都没有达到设计深度。在这样的特定历史背景下开工,其困难是可以想见的。
当时群众积极性很高,4月10日,提前完成一期围堰工程,但这时对枢纽的争论仍未解决。争论焦点是三江航道设不设电站问题,当时指挥部的主要技术领导主张三江安装4台机组,勘测设计团航建排的设计人员和交通部门代表多持反对意见。一直到6月份进一步试验讨论后,才提出了一个三江设防淤堤和泄水闸(后改名为冲沙闸)、二江设泄水闸和电站的修改方案,并于6月16日和23日,向周恩来、李先念等领导汇报。周恩来听取汇报后指出,长江重点要保证航运畅通;大江截流按现在方案二江过不了那么多水,这个问题要解决。对于三江航道问题,他说“原则上同意修改方案,再把它具体化,问题还多呢,回到工地再修改设计”。
至此,用防淤堤保证航行的水流条件,并起到减淤、防淤、束流攻沙的作用;船闸旁设泄水闸兼顾泄洪和冲沙。这一总的格局被确认。
1971年7月,根据周恩来指示精神,进一步修改枢纽布置,提出了初步设计报告讨论稿,经有关部委审查后,降低了原定的泄洪标准和导流标准,泄洪的设计和校核标准由补充设计简要报告中的11万和12万立方米每秒分别降至8.6万和11万立方米每秒,导流按6.68万立方米每秒设计,按7.11万立方米每秒校核。9月提出初步设计报告送审稿,12月又修改并提出了《长江葛洲坝水利枢纽初步设计报告》上报,这是停工前初设阶段的最后成果。该报告建议三江建两个船闸,并布置6孔冲沙闸,二江布置大机组6台,其中2台导流,二江泄水闸为16孔,大江布置大机组7台,泄水闸15孔,冲沙闸6孔,二江厂闸导墙内设升鱼机,枢纽总投资15亿元。
这一报告对地质情况仍未搞清楚,大江截流和厂房导流的技术措施没有落实,鱼道和三江两条船闸及防淤堤的尺寸均未充分论证,泄水闸的消能防冲未予足够重视,因此总造价是偏低的。
在技术方案未定的情况下,为避免围堰修好后窝工,1971年5月,开始三江建筑物基础和黄草坝头复盖层的开挖。接着开挖黄草坝头重力坝和二江电站装配场的基础。11月,2号船闸导航墙进行混凝土浇筑。1972年仍在进行二江电站、三江船闸和三江冲沙闸的技术方案比较。10月完成《二江泄水闸技术设计简要报告》,国家建委、国家计委、水电部、交通部、一机部和农林部组成的联合工作组,对设计和施工进行了检查。由于地质勘察发现二江软弱夹层性状比预计的严重,需要降低摩擦系数,并采取基础加固措施;沿深层滑动的抗滑稳定安全系数由1.1增至1.3-1.4;厂房“两机一缝”改为“一机一缝”;厂房导流问题对振动没有把握,且增加工程量不少,而且减少了一期发电机组台数,故二江电站仍只装4台,二江泄水闸恢复19孔;因此工程量和投资都大幅度增加,投资由15亿元增至25.9亿元。加上三江技术方案还需要修改,以适应基础情况,泥沙淤积也需要再做试验。
在未定案以前,联合工作组决定暂停三江施工;已浇的混凝土中产生了严重的质量事故,初步检查发现裂缝96条,三江冲沙闸6孔中已浇5孔,底板均产生贯穿裂缝,二江泄水闸2号门库部位一块3900立方米的混凝土出现蜂窝、麻面、狗洞、架空29处,二江电站装配场基础混凝土也有质量事故问题。因此,联合工作组将以上设计、施工中存在的问题报告了国务院。
1972年11月8-9日,周恩来在北京带着癌症的病体,听取了设计和施工情况汇报,他说:“水利工程是与水打交道,一点都马虎不得,长江出乱子,是整个国家和整个党的问题。我对这个问题是‘战战兢兢,如临深渊,如履薄冰’。我们当时不想马上上,就是你们急得不得了,主席在批示中写:‘赞成兴建此坝’是不泼冷水,然后说‘要准备修改设计’,现在是修改设计的时候了,再不能等了”。当即指定林一山从10日起就修改设计问题主持讨论3-5天,参加讨论的还有钱正英(水电部副部长)、张体学、王英先(水电部副部长)、马耀骥(交通部副部长)、沈鸿(一机部副部长)、谢北一(国家建委副主任)、袁宝华(国家计委副主任)和廉荣禄(三三○工程指挥部副指挥长)等8人。
经过10-14日讨论,写出《关于修改葛洲坝工程设计问题的报告》,认为在葛洲坝建坝是可行的,防止航道淤塞、保证通航是可能的;科研设计要作深作细,设计要听取不同意见,认真研究比较,才能做出结论;初步设计任务仍很艰巨,要解决合理的枢纽布置、主要建筑物型式、施工方案、工期、造价以及各项重大技术问题,对一些关键技术问题要进行专题试验研究。报告建议初步设计进行期间,主体工程暂停施工。
11月21日,周恩来在北京最后一次听取葛洲坝工程设计问题的汇报,决定主体工程暂停施工,设计由长办负责,并成立葛洲坝工程技术委员会(以下简称“技术委员会”),对国务院全权负责,由林一山任主任,有关各方面参加,人员由林一山、钱正英、谢北一等3人研究提出名单。23日,林、钱、谢建议由参加上次讨论的9人组成,并报告周恩来。
为了集思广益,技术委员会聘请了张瑞瑾(武汉水电学院)、严恺(华东水利学院)和张光斗(清华大学)三位教授为技术顾问。技术委员会的主要任务是协调各部门关系,组织科研大协作,决定重大技术问题。技术委员会的决议只报国务院备案存档,不需再经过审查。技术委员会的成立,结束了施工领导设计、个别领导作决定的局面,结束了“三边”现象。从此,工程有了一个强有力的、具有权威性的领导机构。
修改设计
技术委员会成立后,于1973年元月召开了第二次技术委员会会议,听取了长办关于修改初步设计进度计划的汇报,提出了修改初步设计要研究的内容:航运、发电、渔业等综合利用规划;进行葛洲坝枢纽单独运转以及和三峡联合运转的全面论证;对坝线进行补充论证;进一步研究枢纽布置和建筑物型式选择;编制施工组织设计;并对工程设计中的主要技术问题寻求合理解决方案。会议通过了上报国务院的《关于葛洲坝水利枢纽修改初步设计进度计划的报告》,拟定年底提出送审稿。
从1973年初开始,技术委员会为了解决设计中的重大技术问题,组织了全国范围的大协作。长办除完成承担的水文、勘测、规划设计、科研工作以外,还与国内的施工单位、制造厂家、科研单位、运行单位以及高等院校的技术人员、专家、教授、船长们一起,进行技术协作攻关。各种不同规模的调查研究、现场勘测、实船试验、原型观测、水工、泥沙、材料及结构等试验,以及各个专业的各种技术座谈会,都紧张地进行。设计、科研工作及协作的规模,在长江水利建设史上是空前的。
1973年3月,长办重新对可能的坝线进行比较,除原坝线以外,还补充研究了两条分别下移450和700米的坝线,提出了坝轴线比较初步报告,建议采用原坝线。4月,第三次技术委员会会议对这一问题进行重点讨论,争论比较热烈。一种意见认为原坝线可以成立,比坝线下移的地质条件好,工程量省;一种意见认为原坝线距南津关太近,上游引航道的直线段和冲程(静水段)不够,尤其是大江船闸直线段更短,主张坝线下移。后来,技术委员会与设计单位以及技术顾问张瑞瑾等研究,提出了“坝线不变,船闸下移”的方案,避开了坝线下移的困难。以后经过进一步试验和采取措施,船闸不下移也可满足航道要求,这样坝线就定下来了,为开展枢纽布置创造了条件。
修改初步设计,要求研究合理的枢纽布置,并妥善解决工程中的主要技术问题,如泥沙问题、通航水流条件研究、大单宽流量泄水闸的消能防冲问题、复杂地基研究和基础处理问题、大江导流截流及深水围堰问题、大型金属结构和水轮发电机组的设计制造问题等等。在第三次技术委员会会议向国务院提交的《关于葛洲坝水利枢纽坝轴线问题的报告》中,第一次提出了河势规划的概念,抓住了工程总体布置的关键,并对原布置加以改进作为重点方案,与其他比较方案一起研究。该方案在三江航道方案方面将防淤堤长度增至1800米,更好地发挥缩窄主河槽的作用;为了立足于排沙,提出除利用冲沙闸和泄水闸外,考虑厂房段设底孔泄水排沙的问题;为了解决截流、导流的困难,认为二江布置28孔泄水闸,挖除葛洲坝小岛是较好的办法。这一建议方案形成了以后采用方案的雏形。
第三次技术委员会会议后,长航和有关单位在鄱阳湖口进行了实船模拟试验,提出泡旋将影响船队进入三江航道口门问题。为了查明泡旋对航行影响,长办和有关单位进行实地调查和航行试验。然后又在水工模型上进行自航船模的试航验证,证明通过河道整治,可以改善南津关航道水流条件。
遵照周恩来关于赴美考察的指示,4-6月,由水电、交通、一机和外交四部组织水利考察组,在华东水利学院院长严恺教授和长办副总工程师魏廷琤的带领下,带着葛洲坝工程建设和航道条件等问题,对美国哥伦比亚河上20多座水坝、电站、船闸和航道等进行了实际调查,提出了考察报告。9月,在武汉召开结合赴美考察的工程设计座谈会,进行讨论。
第四次技术委员会会议讨论审查1973年9月长办提出的修改初步设计基本方案。经过一个月的讨论,多数委员和有关部门同意长办提出的方案,认为在修改初步设计阶段,需要解决的重大技术问题已经基本落实,暂时不能统一的意见,可以在技术设计阶段解决;交通部门认为在通航方面的一些重大技术问题,大部尚未落实,至少应等坝区淤积和南津关整治有了解决方案再定基本方案。由于认识不一致,将技术委员会关于修改初步设计基本方案的报告(讨论三稿)改作长办的报告,并附上交通部马耀骥的意见,一并上报。
第四次技术委员会会议后,长办继续进行试验,研究通航方面的方案,并根据上次会议多数委员意见,于1974年2月提出了修改初步设计送审稿,报技术委员会审查。同月,在北京召开第五次技术委员会会议,并作出决策:通航方面,认为通过模型验证,适当延长防淤堤或导航墙,采用静水通航、动水冲沙、辅以局部挖泥的措施,可以解决航道内泥沙淤积问题;切除两岸山咀约150万立米米,可以满足4.5万立方米每秒时的正常通航要求,至于将通航流量提高到6万立方米每秒,还需下步试验。对闸下消能防冲和导流截流问题,通过设计和试验研究,采取挖掉葛洲坝、扩宽二江泄水闸的办法,能妥善解决泄洪、导流和截流问题;水轮发电机组由于原定的17万千瓦机组不能满足27米水头要求,故将已投料的两台机组安装在二江,作为实验。其余机组改用适应27米水头的新机型,单机容量约13万千瓦。会议还审定同意了大型闸门和启闭机及结构、布置上的重大问题。枢纽布置和南津关整治方案,在考虑了交通部意见后进行了改进。
多数委员认为送审稿已能满足修改初步设计阶段要求,设计批准后,即可恢复主体工程施工。交通部委员马耀骥认为,航道泥沙淤积和南津关整治方案并未妥善解决,还要进行一些必不可少的模型试验后,才能最终确定最后方案。会议从2月27日一直开到4月27日,仍不能取得一致意见。
林一山考虑到长期争论不休,将影响设计的进程和工程复工,于是采用民主的方式,将委员会的报告与交通部马耀骥的信一并上报国务院,并在报告前,以他的名义写了一封信给中央和国务院领导,指出主要分歧在于对现有成果的看法和如何划分设计阶段,因此将不同意见和看法如实向中央报告。同时认为这样拖延不决,不利于工程建设。对重大技术问题充分讨论、畅所欲言,是必要的和有益的,但转入技术设计后,不能再长期争论不休,需要集中统一,逐级负责。对与交通部关于设计体制上的分岐,希望中央也予以指示。
1974年9月,根据国务院指示,由副总理谷牧主持,国家建委在北京召开葛洲坝工程座谈会,技术委员会成员及有关单位代表共28人参加这次会议。会上就一些实质性问题展开了认真讨论。最后统一了意见,认为有关修改初步设计的重大问题,基本上都得出了肯定的回答,有些具体问题,需要进一步研究和试验,可在技术设计阶段和施工实践中逐步解决。因此,复工的条件已经具备。同年,国务院批准了这次座谈会的综合简报。10月,主体工程正式宣布复工。
根据技术委员会会议的决定和葛洲坝工程座谈会综合简报的最终结论,对机型问题,除已投料的两台17万千瓦机组外,其余均采用5个叶片的12.5万千瓦机组,较好地解决了这个问题。河势方面,挖掉葛洲坝小岛,二江泄水闸由19孔增至28孔,二江电站安装机组由4台增至7台,解决了降低大江截流和围堰渡汛的难度、增加导流和消能防冲的安全度,以及增加一期发电效益等几个问题,奠定了修改初设中二江布置的基础。通航方面,按12月第六次技术委员会会议审定的三江航道采用一大一小两座船闸,上游防淤堤长度由800米增为1800米(后改为1750米),左侧设导航堤,继续进行南津关整治方案的试验研究改进,使三江航道的方案得到了落实。
此外,长办设计、科研人员在技术委员会领导下,克服了各种困难,攻克了建筑物型式选择、消能防冲、大型金属结构设计,以及地基处理等一个又一个难关,使一期工程中修改初步设计的重大技术问题得到了基本解决。据此,1975年4月,长办报送了《长江葛洲坝枢纽修改初步设计报告》。7月,技术委员会审查后,基本同意该报告,枢纽布置得到确认,总投资为34.27亿元。同年,由国家经委和水电部审定总预算为35.56亿元。
根据第七次技术委员会议安排,除抓紧一期工程机电部分扩大初步设计和各建筑物的单项技术设计外,还要提出修改初步设计大江部分补充报告。因此设计、科研的重点转到对二期工程的研究,如大江截流、河势规划、大江电站规模及布置、大江航道布置、过鱼问题和工程质量问题等,以最终确定枢纽布置和保证建设质量。
由于当时技术设计尚未完成,而工地要施工图纸。为此,采取变通办法,先出技术设计中的结构总图,审查后,一面据此出图,一面抓紧单项技术设计。这样既符合基建程序,又满足了施工的需要。1975年9月和12月,林一山代表技术委员会在宜昌组织有关单位先后审查了长办提出的三江建筑物结构总图和二、三江建筑物技术设计总图,基本同意设计方案,审定后即出部分施工图纸。1976年7月和12月,水电部规划设计院在工地对长办提出的二、三江工程机电扩大初步设计和二江电站厂房通风采暖扩大初步设计,分别进行了审查。
从1976年8月起,长办陆续完成了三江航道、三江冲沙闸、2号船闸、二江泄水闸、二江电站建筑物部分、二江电站通风部分、二江电站机电部分、混凝土设计及温度控制、大江混凝土纵向围堰、大江截流及围堰、大坝外部变形观测、一期工程主要建筑物内部原型观测等单项技术报告,共13个。
1977年1月,在北京召开的第九次技术委员会议,除讨论了三江航道标准外,重点研究了河势规划问题。三江下游航道标准问题,根据两个船队相会时约需航宽120米,设计提出可将修改初步设计提出的下游航道宽度150米改为120米,门口宽180米改为150米,能够满足要求,并可节省大量开挖,少拆不少房屋。讨论中,交通部有不同意见,经报请国务院,李先念、谷牧等批示同意修改意见。会议对河势规划整体布置的单槽方案和双槽方案进行了专题讨论,鉴于双槽方案难以适应坝区复杂的水流条件,工程量大,施工困难,决定下阶段应首先集中力量研究单槽方案。另对三江防淤堤长度,根据试验成果,定为1750米。
1977年6-7月,水电部工作组在工地对二江泄水闸和二江电站技术设计进行审查。1977年12月至1978年1月,交通部水运规划设计院邀请有关单位,在北京对三江航道和2号船闸技术设计进行审查。至此,一期工程主要建筑物的单项技术设计均已审查完毕。
1978年4月,第十次技术委员会会议研究了二期工程的一些重大技术问题。截流方法,最后确定采用两岸端进的立堵方案。委员会讨论后认为,充分利用二江泄水闸的过水能力,把二江导渠断面挖够,是降低截流水头的主要方法。经过第六次技术委员会议以来的几次讨论,在这次会上,对河势规划取得了一致意见,认为建坝后河流动力轴线左移,形成二江主槽,在大江设置5孔泄水闸,对调整河势作用不大,取消这5孔泄水闸,可利用其前缘增设4台机组,总装机达到271.5万千瓦,平均每年增加发电量13亿度左右,因此决定采用单槽方案 。大江航道问题,上游防淤堤长度1000米较好,在研究河床方案的同时,可比较研究船闸上岸方案,探讨增设更多机组的可能性。输电电压等级,商定采用220和500千伏。这样,大江截流和大江电站总布置基本确定。
1979年7月,水利部受技术委员会委托,在工地审查了《葛洲坝水利枢纽大江截流及围堰技术设计报告》。同年12月,在 北京召开了第十一次技术委员会会议,这是大江截流前的一次全面检查和决策会。会议同意水利部的审查纪要,并讨论了实现1980年大江截流的条件问题,认为截流前必须搞好几项工作:一是组织截流前的一期工程验收,验收前,必须对工程质量进行精心处理,二江泄水闸在截流后常年过水,应作为检查验收的重点。二是要在坚持质量第一的前提下,努力抓紧金属结构和机电设备的安装进度,使截流后能及时投入运行。三是截流所需材料和设备经过审核后,要保证供应;截流前所需投入运行的机电配套设备,必须于1980年4月以前交货。四是要落实截流断航期间,客货过坝分流的措施。
会议还讨论了长办报送的《长江葛洲坝水利枢纽修改初步设计大江部分补充报告》第一次送审稿,决定大江航道采用河床方案,至于大江电站是否再增加两台机组、扩大大江过水能力,以有利于二江泄水闸检修问题,以及大江航道是否缓建等三个问题,可在单项技术设计提出后再作决定。一期工程的管理体制问题,讨论后意见不一致,请国务院决定。
1981年1月,大江截流刚刚结束,第十二次技术委员会会议就在工地召开。这次会议主要讨论二江泄水闸的安全与大江航道问题,认为二江泄水闸影响全局,事关重大,在安全系数上应留更多余地。为此,大江增加泄量是必要的。大江冲沙闸增加2-3孔,对增加二江泄水闸运用的灵活性、冲刷大江航道口门处的泥沙都是有利的。闸底板高程在满足泄量的前提下,尽可能抬高,以减少开挖,降低闸门高度,减小制造安装的难度。会议统一了认识,决定大江航道与二期工程同时建成。
1981年12月,长办提出《长江葛洲坝水利枢纽修改初步设计大江部分补充报告》第二次送审稿,报1982年元月召开的第十三次技术委员会会议审定。大江枢纽布置是:电站布置14台机组,装机175万千瓦。1号船闸与二期工程同时兴建,大江冲沙闸增至9孔,以扩大大江泄量。根据中国科学院水生生物研究所伍献文所长等的研究和建议,明确救鱼对象为中华鲟,下步抓紧人工繁殖的研究,保留救鱼设施的预算,但目前不修建过鱼建筑物。会议审定了上述布置方案。
1982年3月,由水电部主持,对以上报告第二次送审稿进行了审查通过。同年,长办报送了扩大大江工程规模后的葛洲坝二期工程修改预算,1983年经水电部审查,由国家计委审定,报国务院批准的二期工程修改预算为23.77亿元,连同一期工程完成的实际投资23.71亿元,全部工程投资总预算审定为48.48亿元。
技术委员会在1972年11月—1982年1月的九年多时间,共召开了十三次会议,组织有关部门审查了修改初设、扩大初设、技术设计总图及单项技术设计,对于重大技术问题,坚持民主集中制的领导方式,贯彻集体领导的原则,运用专业会与委员会相结合,更好地吸取专家们(如严恺、张瑞瑾、张光斗、谷德振、陈宗基等)的意见,及时解决矛盾,统一认识。在协调各部门关系方面,当委员会中有些意见无法统一时,暂时“议而未决”,等待条件成熟,相机作出结论。对已研究成熟而施工在即的问题,及时作出决定,防止无休止争论,促进工程建设。技术委员会紧密结合设计中的问题,组织全国性科研大协作,进行技术攻关,在河势规划、枢纽总布置、通航、泥沙、泄水闸消能防冲、大江截流、大型水轮发电机组的研制及复杂地基的处理等重大技术问题上,及时作出决策,对设计、试验和制造起了指导作用。施工方面,技术委员会重视施工质量和安装质量,注意到机械化施工配套,决定工程局成立质量检查机构,对促进施工进度和保证工程质量起了重要作用。
葛洲坝工程的运行实践,以及国内外人士对它的高度评价,证明了技术委员会对于重大技术问题的解决是正确的。
复工建成
1974年7月,三三○工程指挥部更名为三三○工程局,后又改称为葛洲坝工程局。
10月复工后,按照修改设计方案,对原有的附属企业规划布置,重新作了调整、新建和改造。1975—1976年,基本完成大施工的主要附属施工,包括小溪塔砂石系统、二江基坑混凝土拌和系统的新建、改建和扩建工作,及左岸西坝砂石混凝土系统,同时在制冷、风水电、机械修配、综合加工系统等方面,也具有相应规模。这样,就形成了土石方年开挖1000万立方米及混凝土年浇筑200万立方米的生产能力,逐步解决了机械设备不配套的问题,并加强了物资供应。
1974年冬,首先修筑一期土石纵向围堰,并挖掉葛洲坝小岛。1975年3月30日,土石纵向围堰基本建成。主体建筑物基础开挖于1975年开始,混凝土施工与之交叉进行。三江基坑开挖约两年,1975年9月开始浇筑三江混凝土。二江泄水闸开挖约两年半,1977年底开始浇筑混凝土。至1980年8月,主体建筑物混凝土浇筑基本结束。
每个机组段的混凝土浇筑约3年,从电站厂房封顶到机组安装发电约1年时间。金属结构闸门及启闭机安装,主要集中在1979和1980年两年完成。1980年10月,国家建委组织有关部门进行中间性验收。12月24日,二江泄水闸开始过水。1981年1月4日,大江截流成功。
5月,国家建委又组织蓄水前验收。23日,二江泄水闸下闸蓄水。6月27日,三江航道正式通航,2、3号船闸投入运行。7月30日,二江电站第1台(1号)机组并网发电。1983年7月,二江电站7台机组全部并网运行。
1985年4月19日,国家验收委员会对二、三江工程进行竣工验收,肯定了设计是合理的,工程质量达到设计要求,工程建设是成功的。
一期工程从1970年12月30日开工,至1981年7月30日第一台机组发电,共10年7个月,扣去1年10月的停工期,实际施工工期为8年9个月。
一期工程预算于1975年经国家经委和水电部审定为23亿元,预算执行结果,根据财务决算,实际完成24.71亿元,比审定预算增加7.43%。主要是因为政策性变动与物价因素,预算编制符合国家要求。
二期工程利用了一期工程提供的前期准备工作,有一个良好的建筑基地和比较完善的附属设施,因而简化了混凝土大浇筑前的准备工程,缩短了前期准备时间。而且通过一期工程的实践,无论设计或施工,都积累了宝贵的经验。加之二期工程还兴建了出机口温度为7℃的制冷系统,以适应夏季浇筑混凝土的要求。因此,二期工程实现了持续高强度施工,质量亦较一期工程有了提高。
1981年1月大江截流后,立即抢修大江围堰。5月21日,填筑到防汛高程61米,并开始进行混凝土防渗墙施工。大江基坑的基础开挖,于1981年3月开始,1983年6月全部挖完。土建工程的混凝土浇筑,从1981年12月起,到1986年3月止,在4年3个月的时间内基本完成,平均年浇筑混凝土量121万立方米,居世界先进水平。金属结构和机组埋件安装,从1984年下半年开始,1985年完成22217吨。
1985年12月,主体建筑物上游挡水部分,均已达到设计高程70米,金属结构闸门及启闭机全部调试完毕,施工中出现的质量事故大部分已进行处理。经国家经委同意,水利电力部委托三峡开发公司筹建处,组织大江工程挡水前的中间阶段验收。验收组认为二期工程质量比一期工程有所提高。混凝土裂缝比一期少。由于普遍采用组合钢模板,表面平整度较好。混凝土没有发现大面积架空现象,密实性有了提高,对已发现的质量事故,大部分已按设计要求处理。可以满足运行要求,同意验收。
1986年1月17日,大江上游围堰混凝土防渗墙水下爆破拆除成功,二期工程的枢纽建筑物开始挡水。3月30日及31日,下游基坑充水。6月8日,大江电站第一台(8号)机组投产发电。当年共有5台机组投产运行。1987年安装6台机组,装机75万千瓦,18号机组单机安装工期33天,创全国年内装机台数最多、装机容量最大、单机安装工期最短等三个第一,进入世界机组安装进度的先进行列。1988年底,其余3台机组安装完毕。7月16日,大江泄洪冲沙闸开闸放水。8月30日至9月1日,大江1号船闸和航道试航成功。1988年12月6日,大江电站最后1台(21号)机组投入运行。
至此,葛洲坝主体工程全部建成,比预定工期提前一年。1989年10月,进行了国家级竣工验收初验工作。
1990年3月10日,1号船闸枯水期试航成功。同年5月,大江航道开始流量为4000-20000立方米每秒的试运行。1991年11月,二期工程通过了国家验收。
二期工程从1981年1月大江围堰合龙,至1986年6月8日第一台(8号)机组并网发电,施工期为5年零5个月。二期工程预算执行情况由于实行了投资包干,加强了投资管理和经济核算,竣工决算达到了不突破预算的目的。(转载《湖北文史》第七十六辑,本文作者刘大中)