三峡永久船闸地下输水系统工程简介.docx

三峡永久船闸地下输水系统工程简介

周 宇

(三联总公司 湖北 宜昌 三峡)1概述

三峡水利枢纽是治理和开发长江的关键性骨干工程，具有防洪、发电、航运等巨大的综合性效益。三峡水利枢纽水电站近期总装机容量为18200MW，远期总装机容量将到达22400MW。三峡水利枢纽工程包括砼拦河大坝、左右岸水电站、左船闸岸永久、茅坪溪防护土石坝与泄水建筑物等巨型工程。三峡工程大坝位于湖北省宜昌县三斗坪镇，距下游已建成的长江葛洲坝水利枢纽和宜昌市约40km。

三峡水利枢纽永久船闸为双线五级连续船闸，是目前世界上规模最大的通航建筑物。永久船闸位于枢纽左岸坛子岭左侧，船闸中心与大坝坝轴线夹角为67°25′20″，两船闸中心线相距94m，船闸宽34m，中间保存有岩石隔墩。永久船闸包括地面船闸和地下输水系统两局部。

永久船闸地下输水系统由三联总公司永久船闸工程经理部承建。三联总公司永久船闸工程经理部由中国水利水电第一工程局、水利水电第十一工程局、水利水电第十四工程局联合组成，责任方为水利水电第十四工程局。三联总公司是国内水电施工系统内第一家以股份制组建的严密型联营体。

地下输水系统的功能

三峡水利枢纽永久船闸地下输水系统担负着对船闸进展充水和排水的作用，充排水分级进展，保证船只在船闸内逐级升降运行，确保长江航运大动脉的畅通无阻。

地下输水系统的地质、水文及气象条件

船闸开挖形成后，地下输水隧洞埋深约为50～80m。隧洞岩体主要为闪云斜长花岗岩，有16条断层经过。岩体构造多为块状，局部地带如断层四周有镶嵌构造及碎裂构造。

隧洞地下水位多位于弱风化带，水位随季节变化，地下水位年变幅较小，为1～9m。

三峡坝区多年平均气温16.9°C，极端最高气温43.9°C，极端最低气温-9.8°C。坝址区雨量充分，年平均降雨量为1155.2mm，主要集中在6～8月。

构造特点

永久船闸地下输水系统由四条输水廊道和36条竖井组成，廊道隧洞总长约5500米，其中包括16条斜井和72个渐变段；竖井总衬砌高度为2578米。输水廊道开挖及砼衬砌断面均为城门洞形。

地下输水系统工程构造设计简单，洞洞穿插，洞井相贯，洞中套洞，井内有井，且断面多变。其中，平洞标准段衬砌断面为11种之多，且最长一段直洞长度仅为127.52米。平洞共有24段坡比为1:7或1:8的斜坡段，起降坡处均为圆弧过渡；进出口均还有弯段。72个渐变段共有19种不同的断面型式。斜井倾角在57°左右，由上、下弯段和中间直段构成，其中直段为渐变构造，上大下小。输水廊道混凝土衬砌厚度为60～301cm不等，竖井为100～500cm，且均为双层受力钢筋构造。

输水系统工程与船闸地面工程联系严密，工序穿插，工程施工受到地面工程开挖交面、爆破振动以及交通中断的影响，且因输水系统与地面相通处共有52处，地面来水均汇入输水系统，给施工造成了极大的干扰和威逼。

工程质量要求

由于三峡建成通航后永久船闸地下输水廊道属高速水流通道，廊道衬砌外表要承受高达30m/s水流的冲刷，为防止在运行过程中产生空化和气蚀，提高砼外表的耐久性，设计依据输水廊道各不同部位的水流条件，对砼构造外表提出了严格的不平坦度掌握要求。整个输水廊道衬砌后底板、侧墙及顶拱的不平坦度必需小于3~5毫米，不允许在砼外表消灭蜂窝、麻面、水汽泡及直径或深度大于3mm的气孔洞，外表用3米直尺检测总体凹凸度必需小于5mm；不允许有金属件露头和施工期不允许裂缝存在。

隧洞衬砌后外表须光滑平坦，无错台、裂纹等。质量要求高于我国已建及在建的任何水利水电工程，是我国工程建设的制高点。

工程量及工程进展

三峡永久船闸地下输水系统工程浩大，工期紧，任务重。原合同工程量为

3.89亿元，现因设计修改、变更、工程量的增加及索赔补偿，总投资已达约7.3亿元。

1996年3月31日，三联公司进场施工，开头平洞开挖，同年5月11日开头竖井开挖，1998年6月开挖根本完毕；1998年9月29日平洞混凝土开头浇筑，至2025年5月15日完毕；1999年1月10日竖井混凝土开浇，至2025年10月20日完毕；2025年8月5日隧洞灌浆开头，至2025年6月19日完毕；8月底隧洞缺陷处理完毕，能够满足9月份永久船闸隧洞充水调试。

表一为各部工程量及完成时间统计表。

表一：永久船闸地下输水系统工程量及完成时间统计表

项开挖

项开挖

砼

钢筋止水埋件锚杆回填灌浆固结灌浆喷砼

环氧胶泥

目〔万m3〕〔万m3〕〔t〕〔m〕〔t〕〔m〕〔m2〕

〔m〕

〔m2〕〔m2〕

工87

57