三峡工程 百年梦圆——写在三峡工程完成整体竣工验收之际
科技日报记者 唐 婷
从提出设想到科学论证，再到三峡工程正式开工和建成运行，已经走过了百年岁月。弹指一挥间，在如期完成建设任务并连续经受了13年试验性蓄水检验后，三峡工程又迎来了其建设历程中的高光时刻。
水利部、国家发展改革委1日公布，三峡工程日前完成整体竣工验收全部程序。根据验收结论，三峡工程建设任务全面完成，工程质量满足规程规范和设计要求、总体优良，运行持续保持良好状态，防洪、发电、航运、水资源利用等综合效益全面发挥。
在国际大坝委员会荣誉主席、中国大坝工程学会秘书长贾金生看来，三峡工程产生的效益跟其设计功能相比，在很多方面已经完全实现甚至超额实现。三峡工程的成功建设和高效运行，推动了我国乃至世界水电技术的快速发展。
工程运行稳定可靠 综合效益全面发挥
作为一项举世瞩目的重大工程，三峡工程的建设质量一直备受关注。三峡工程大坝为混凝土重力坝，最大坝高181米，最大坝底宽度126米，其防洪设计、抗震设计、建筑物稳定和应力的控制等均采用非常严苛的设计标准。
同时，为全面、准确、及时地掌握三峡各建筑物的工作性态和安全状况，三峡枢纽工程区域布置了门类齐全、数量庞大的安全监测设施，总共有3大类、14科目、12087支监测仪器，对工程的工作性态进行自动化实时监测和分析。
据介绍，各项监测成果表明，三峡工程投入运行以来，拦河大坝及泄洪消能、引水发电、通航及茅坪溪防护工程等主要建筑物工作性态正常，机电系统及设备、金属结构设备经过各种工况运行检验，运行安全稳定；输变电工程运行安全稳定可靠，设备状态良好，满足电站电力送出需要。
稳如磐石的三峡工程，在防洪、发电、航运、水资源利用等方面交出一份份表现卓越的答卷。
今年汛期，受强降雨影响，长江流域发生流域性大洪水，编号洪水接连而至，三峡水库出现建库以来最大入库洪峰流量75000立方米每秒。在与洪水的反复较量中，三峡工程力挽狂澜，与长江上中游其他水库联手筑起“铜墙铁壁”，避免了城陵矶附近蓄滞洪区分洪运用。
据统计，从蓄水至2020年8月底，三峡水库累计拦洪总量超过1800亿立方米。2010年、2012年和2020年，三峡入库最大洪峰均超过70000立方米每秒，经过水库拦蓄，削减洪峰约40%，极大减轻了下游地区防洪压力，大幅度降低了防汛风险和成本。
在积极抵御洪水的同时，三峡工程有力支持了华东、华中、广东等地区电力供应。三峡电站是世界上总装机容量最大的水电站，截至2020年8月底，其累计发电量达13541亿千瓦时。投产以来，三峡电站发出的优质清洁电力能源，相当于节约标准煤4.30亿吨，减少二氧化碳排放11.69亿吨。
大坝建设攻坚克难 创造多项世界第一
“作为当之无愧的大国重器，三峡工程在土石方开挖工程、大坝混凝土工程、金属结构制作与安装工程、机电设备制造与安装工程等方面取得的技术进步有目共睹，是中国水电技术追赶并达到国际先进水平的重要标志。”贾金生表示。
大江截流是三峡工程建设中的第一场关键战役。1997年11月8日下午3时30分，三峡大江截流胜利合龙，创造了截流流量8480—11600立方米每秒，截流水深60米，上下游戗堤进占24小时抛投强度19.4万立方米的世界纪录。大江截流的实现标志着三峡一期工程完成。
长江多年平均降水量1100毫米，多年平均入海水量近l万亿立方米，占中国河川径流总量的36%左右，水量居世界第三位。三峡工程所在的长江干流宜昌站多年平均径流量4510亿立方米，在这样大的河流上进行截流，其难度可想而知。
截流水深、流量大，截流施工强度高和工期紧，截流进程中有通航要求，以及戗堤基础覆盖层深厚等是三峡大江截流面临的几大难点。如何防止戗堤进占时堤头坍塌，保证堤头稳定，成为截流实施过程中的关键问题。
为确保大江截流顺利完成，建设者们开展了大量水力学模型试验、数值计算和机理分析研究。结果表明，当水深减少到20米左右时，可以有效防止堤头坍塌，保证堤头安全稳定。据此，最终确定采用“预平抛垫底，上游单戗立堵，双向进占，下游尾随进占”的方案，解决了深水截流的一系列技术难题。