万里长江波澜壮阔,自唐古拉山奔涌而来,流经青海、西藏、四川、云南、重庆五省市,又在渝鄂交界处穿越瞿塘峡、巫峡、西陵峡三座大峡谷,其中最长、最险峻的西陵峡位于湖北省宜昌市。郦道元在《水经注》中描述道:“江水又东迳西陵峡,宜都记曰:自黄牛滩东入西陵界,至峡口百许里,山水纡曲,而两岸高山重障,非日中夜半,不见日月,绝壁或千许丈,其石彩色,形容多所像类,林木高茂,略尽冬春,猿鸣至清,山谷传响,泠泠不绝。所谓三峡,此其一也。”[1]
长江葛洲坝段(孟凯 摄)
长江一出南津关,摆脱了高山峡谷的束缚,水流由东急转向南,江面由300米扩展到2200米,由于泥沙沉积,在南津关下游3公里处的江面上,形成了葛洲坝和西坝两个小岛,把长江分为大江、二江和三江,其中,大江为主河槽,二江和三江会在枯水季节断流[2]。两岸山势坦荡,狭长谷深,不但水利资源丰富,也是天然的优良坝址,万里长江第一坝葛洲坝水利枢纽工程就坐落在这里。
一
历史上,长江流域洪水频发,平均十年就有一次大洪水。新中国成立后,毛泽东、周恩来、邓小平等老一辈革命家对治理长江水患、开发长江水利资源极为重视,他们曾多次亲临长江和三峡坝址视察。1956年,毛泽东巡视武汉时曾畅游长江,有感而发,写下了《水调歌头·游泳》一诗,其中“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖。神女应无恙,当惊世界殊”。更是广为世人传颂[3]。
1954年,长江流域发生特大洪灾,造成巨大的经济损失和社会影响,人们更加认识到防御洪水,确保长江中下游安全的重要性和迫切性。1958年1月,中共中央在南宁召开会议,讨论了三峡问题,毛泽东在听取正反两方面的意见后,提出了“积极准备,充分可靠”的方针,并指示周恩来来管这个问题。1958年2月,周恩来和李富春率100多位中外专家及国务院有关部委和湖北省的领导就三峡工程问题进行实地考察,并召开了现场会议,会议的结论是“三峡必须搞,也能够搞”。3月23日,成都会议召开,周恩来在会上作了三峡水利枢纽和长江流域规划的报告,25日,会议通过了该报告,并专门通过了《中共中央关于三峡水利枢纽规划和长江流域规划的意见》,4月15日,中央政治局会议批准了这个文件。1958年8月,周恩来在北戴河主持召开了长江三峡会议,研究加快三峡设计和准备工作的有关问题,要求在1958年底完成三峡初设要点报告。
为改变华中地区工农业生产用电的非常紧缺的局面,1970年11月,武汉军区和湖北省革命委员会联名向中央呈交了《关于兴建宜昌葛洲坝水利枢纽工程的请示报告》,在充分研究葛洲坝工程与三峡工程的关系,并听取各方面的意见后,12月24日,周恩来总理亲自给毛泽东主席写报告[4],建议中央同意修建宜昌葛洲坝工程作为三峡工程的实验工程,以便锻炼队伍,积累经验。12月26日,中央批准兴建葛洲坝水利工程,毛泽东做出批示:“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。”[5]
工程因坝址处在江中小岛葛洲坝而得名,而当时为纪念毛泽东主席1958年3月30日视察长江三峡,则把这一工程命名为“三三〇工程”。
1970年12月30日,举行盛大的开工典礼,两万多建设者参加大会。“三三〇工程”指挥部总指挥长张体学为葛洲坝工程坝基挖了第一锹土,宣告着“三三〇工程”正式开工。一时间,群情激奋,万众欢腾。“截断巫山云雨,高峡出平湖”的宏伟蓝图由此将逐步化为现实。宜昌城很快聚集了十几万建设大军,这与当时宜昌市的人口相差无几。
长江葛洲坝段(孟凯 摄)
在当时的形势下,葛洲坝工程建设采取的是边勘测、边设计、边施工的方式。正如毛泽东所预料的那样,工程进展并不顺利,上马不足两年,事故不断发生,矛盾不断显现,一些复杂的重大技术问题逐步暴露出来,使得工程建设陷入困境。
周恩来总理抱病三次主持召开紧急会议,认真听取各方面的意见并进行充分讨论,深思熟虑后,从深刻阐述毛泽东主席对工程批示的认识入手,耐心细致地表明他的态度,1972年11月,周恩来果断决定主体工程暂停施工,由长江流域规划办公室(现为长江水利委员会)负责修改设计;并成立由长江流域规划办公室主任林一山主持的葛洲坝工程技术委员会,研究决定工程设计和施工中的重大技术问题,直接对中央负责;改组葛洲坝工程指挥部为葛洲坝工程局,负责施工[6]。周恩来语重心长地说:“新中国成立二十几年了,在长江修一个坝,不成功,断航、垮了,是要载入党史的问题。”[7]
正是由于重新研究设计,水库淤积、大坝基础地质夹层以及挖除葛洲坝小岛等重大技术难题才找到了解决途径;而葛洲坝工程技术委员会的设置和科学决策机制的确立更是这一工程得以胜利建成的组织保证,做到了“失败是成功之母“。
22个月后,1974年10月,国务院批准葛洲坝主体工程复工。周总理指示道:“要尊重科学,多做试验研究,战战兢兢,如临深渊,如履薄冰,做到确有把握。”[8]这座承载着一代伟人治国大略,寄托着中国水电人梦想的工程由此进入精心设计、精心施工、进展基本顺利的新阶段。勤劳善良的宜昌人民与葛洲坝建设者们同甘苦共患难,无私奉献,共同谱写了一曲时代的赞歌。
1980年7月12日,中国改革开放的总设计师邓小平视察拟建的三峡工程坝址和在建的葛洲坝水利枢纽工程,他向工程技术人员详细了解长江三峡建设问题以及葛洲坝工程的建设情况,并嘱咐大家,一定要把葛洲坝的成功经验带到三峡去。
1981年1月3日,葛洲坝水利工程准备实施大江截流,在每秒4720立方米流量的长江之上[9],采取上下游双戗进占、上游单戗立堵的截流方案进行截流,这是中国水电史上的一个创举。大家屏住呼吸等待着“冲锋的号令”,7时30分,一声截流令下,四五百台重型机械的轰鸣声响彻大江两岸,那是前进的号角,更是向世界发出的宣告。
为了确保整个截流施工过程安全、顺利进行,降低截流难度,改善抛投物料的稳定条件,施工人员预先用船舶向水下抛投钢架石笼和混凝土四面体预制块,形成石坎护底,随着无数的石料投入大江,大坝渐渐合拢。但受到节制的江水更加湍急,大坝每小时只能前进六米,每向前一分一厘,都是在和滔滔的江水进行艰苦搏斗,当龙口只剩20米时,25吨重的混凝土块一投下去就被江水冲走。而后截流突击队改用粗实的钢丝绳把几个混凝土块连成“葡萄串”,从两岸同时抛入龙口,汹涌的江水终于逐渐平缓下来。
1月4日19时5分,当运载卡车抛投下最后一车石料,大江截流顺利完成,人们欢呼雀跃,在这永载史册的大坝上胜利会师。工程建设者们仅用35小时35分就“斩断”了长江。龙口护底在大江急流施工中更是堪称杰作[10],这一壮举充分展现了葛洲坝建设者们的胆识和智慧。当时的香港英文报纸《南华早报》为万里长江第一坝发表社论,认为这和美国把宇航员送上月球一样了不起。
1981年7月,二江电厂首台机组发电[11]。同年,刚刚建成的葛洲坝工程经受了长江百年罕见特大洪水(72000立方米每秒)的考验,大坝安然无恙,工程运行正常。在葛洲坝二江电厂安装的2台170MW水轮发电机组是我国自行设计、研发、制造、安装的大型机组,其中176MW水轮机是当今世界上尺寸最大的轴流转桨式水轮机。目前,仍保持世界上转轮直径最大的低水头立轴转桨式水轮发电机的记录[12]。
1982年,二期工程全面开始施工。1984年6月15日,中华人民共和国邮电部为了宣传水利建设取得的巨大成就,发行了T.95特种邮票《长江葛洲坝水利枢纽工程》,全套三枚,分别描绘了长江葛洲坝水利枢纽工程大江截流、主体工程、二号船闸的壮美景象。邮票虽小,寓意非凡,仿佛可以看到,在波涛滚滚的长江之上,一队队载着巨石土方的大型车辆宛如条条长龙,从未停下前进的脚步。这座由船闸、电厂、泄水闸、冲沙闸等建筑群构成的雄伟且美丽的大坝,截断长江,为人类造福,随着闸轮的起闭,水位的升降,“大庆”号客轮正缓缓穿过大坝,壮美景象的背后,是我国劳动人民改造自然的坚定信念和磅礴气势,蔚为壮观。
1986年5月31日,大江电厂第一台机组并网发电。1987年,创造出一个电站一年装机发电6台的中国记录。1988年9月,大江航道1号船闸进行实船通航试验[13]。到1988年底,广大建设者历经十八年艰苦奋斗,终于将葛洲坝水利枢纽工程全部建成。1991年11月27日,第二期工程通过国家验收,葛洲坝工程宣告全部竣工。在当时有限的技术条件下,每一次全新的突破对工程技术人员来说都是极大的挑战。
葛洲坝水利枢纽工程是长江干流上的第一座大坝,控制流域面积100平方公里,是日后建成的长江三峡水利枢纽工程的重要组成部分,是三峡工程的反调节水库和航运阶梯。主要解决三峡电站发电调峰与航运的矛盾,并利用三峡坝址至葛洲坝河段的落差发电。工程正常蓄水位66米,大坝北抵江北镇镜仙,南接江南狮子包,坝顶高程70米,最大坝高53.8米,最大水头27米,水库总库容15.8亿立方米,坝轴线全长2605.6米。大坝主要由拦水坝、三座船闸、两座电站厂房、一座泄水闸、两座冲沙闸及挡水墙组成。三闸共计42孔,可以安全宜泄11万立方米每秒的历史最大洪水流量。两座电站共装有发电机组21台,总装机容量271.5万千瓦,多年平均发电量157亿千瓦时,是世界上最长的水坝之一,也是世界上最大的低水头大流量、径流式水电站。
长江葛洲坝(孟凯 摄)
在数十年的施工建设中,广大水利工作者为了祖国和人民的需要,始终坚守在第一线。2024老澳门原料网作为中国第一所培养水利人才的高等学府,开创了中国水利高等教育的先河,源源不断为祖国水利建设事业输送人才。1956年,郑允中毕业于华东水利学院(今2024老澳门原料网),他曾任长江水利委员会枢纽设计处副总工程师、长江水利委员会副总工程师、科学技术委员会顾问,葛洲坝工程二江电站厂房和大江工程水工建筑物设计负责人。杰出校友郑守仁毕业于1963年,曾任长江水利委员会副总工程师,兼葛洲坝工程设计代表处处长和隔河岩工程设计代表处处长,中国工程院院士。1994年2月起,郑守仁长驻施工现场开始全面负责三峡工程设计,主持解决葛洲坝工程大江截流及围堰施工等技术难题,“只要三峡工程需要我一天,我就在这里坚守一天。”这是郑守仁用一生实现的承诺,也是奋斗着的水利人,接下先辈的愿望,守护的诺言。
二
葛洲坝水利枢纽投入运行以来,发挥了巨大的经济、社会、环境效益,正常运行期的年平均发电量高于设计的多年平均发电量,强大的可再生的清洁能源送往华中和华东地区,有力地满足了这些地区的用电需要。工程总投资48.48亿元,到2002年底,仅发电实现的利税就有96.88亿元,刚好是葛洲坝工程总投资的两倍。水库成功蓄水后,改善了川江近五分之一的航道,淹没了库区内的主要险滩,共计取消单向航道和绞滩站九处,三峡河段航行安全度大为提高,结束了川江自古以来不能夜航的历史。
葛洲坝的兴建,给宜昌市带来了一次大发展,使之成为著名的“水电城”。截至2019年3月1日,葛洲坝水电站已累计发电5000亿千瓦时,在华中电网起着举足轻重的作用。葛洲坝水利枢纽工程亦在一定程度上缓解了长江水患的困扰,同时对改变华中地区能源结构,减轻煤炭、石油的供应压力,提高华中、华东电网安全运行都起到了积极的作用[14],每年减少近千万吨原煤燃烧,可相应减少十万吨二氧化硫,几万吨二氧化碳的排放及数百万吨废渣,对湖北省乃至华中地区的环境保护起到重要作用,发挥出巨大的经济和社会效益。
1985年,葛洲坝集团中标广西岩滩水电站建设项目,在国内水电系统率先告别计划经济。1994年,该集团拿下首个国际项目——上波迪科西水电站。其后,集团参建的埃塞俄比亚特克泽水电站获评海外水电项目首个中国建筑领域最高奖“鲁班奖”。同年,葛洲坝集团被评为全国水电行业首批安全文明生产达标企业。2002年10月,电厂改制为股份公司,实现了由计划经济向市场经济体制的转变。
长江葛洲坝远眺(孟凯 摄)
历经50年的发展壮大,中国葛洲坝集团公司已成为世界500强之一的中国能源建设集团有限公司的骨干企业,逐步发展为承包、投资双轮驱动,国内国外协调发展的跨国经营集团,形成了集建筑、环保、房地产、水泥、民爆、公路、水务、装备制造、金融等为一体的业务格局,各方位齐头并进,协调发展,在环保业务方面更是致力于打造领军行业,涵盖水土治理、再生资源回收、城市垃圾处理等方面的研发、设计、施工和运营的全产业链,为社会发展提供强劲动力。不仅是知名的基础设施投资建设运营商,还是一带一路的领军企业,其业务遍及140个国家,如在非洲承建的安哥拉凯凯水电站,缅甸耶涯水电站,巴基斯坦NJ水电站,阿根廷CC-LB水电站等。
葛洲坝水利枢纽工程共创造出100多项中国水电施工记录,这不仅是我国在长江干流上自主设计、施工、制造、安装、运行管理的第一座大型水利枢纽工程,也是当今世界最大的低水头、大流量、径流式水电站,其采用配套的、大容量的施工机械设备和现代化的施工技术,把我国水利水电建设推向新阶段,成为我国水利水电建设史上的重要里程碑,经过多年的运行实践证明,我国有能力在国内所有江河中修建大型水利水电工程[15]。
长江三峡早已闻名于世,万里长江第一坝又为三峡美景锦上添花,丰富其旅游价值。据长江三峡旅游发展有限责任公司的数据统计显示,2019年,三峡大坝旅游区共计接待游客320万人次,创历史新高。
葛洲坝工程为后来的三峡工程建设培养了大批施工和管理人才,提供了非常宝贵的经验,其中包括:大型水利水电工程建设管理运行的经验、水库调度航运管理和防洪度汛的经验、水轮发电机组检修方式的选择与现代检修技术运用的经验、500千伏超高压直流输电的经验、安全文明生产与科学管理人才培养的经验,同时,还逐渐掌握了现代化操作与管理、减人增效实现无人值守或少人值守的运行管理模式等方面的新知识,有效缓解综合处理发电、通航、泄洪、冲沙等相关矛盾,也为设计制造大型机电及金属结构,布局巨型泄洪冲沙建筑群积累了宝贵的经验,有力地推动了我国水电事业的发展。
如今的葛洲坝水利枢纽是三峡水利枢纽的重要组成部分,两者相距仅38公里,共同构成一个有机的整体,成为万里长江上一颗璀璨的明珠,促进了沿江产业带的形成,带动着长江沿江经济快速发展,成为我国东中西部地区经济协调发展的重要纽带和重要战略资源。但如何解决长江中上游航运事业长远发展的问题,仍是摆在水利工作者们面前的新课题,相信这支高素质的建设队伍会坚持科学发展,与时俱进,用他们的勤劳和智慧为中国水电事业创造新的奇迹。
参考文献
[1][北魏]郦道元.水经注校证[M].陈桥驿,校证.北京:中华书局,2013:759.
[2][4][9][13]刘一是.葛洲坝工程丛书:工程文献[M].北京:中国水利水电出版社.1998:9;4;261;262;910;序.
[3]陈晋.中流击水情归三峡——毛泽东《水调歌头游泳》新解[J].红岩春秋,2004(01):46.
[5][6][7][8][11][12][15]文伏波,郑守仁,郑允中.长江葛洲坝工程关键技术研究与实践[M].武汉:长江出版社.2014:自序1;前言1;自序1;15;310;作者简介;30.
[10]李先镇.截流工程资料之一——葛洲坝水利枢纽大江截流施工[J].中国三峡建设,1996(04):3134.
[14]向明.葛洲坝水电站的电能利用和经济效益[J].水力发电,1984(12):2225.
