葛洲壩,中國二十世紀的水電豐碑
——寫在“萬里長江第一壩”運行30週年之際
新華社宜昌7月30日(記者劉紫淩、馮國棟、吳植)30年前,三峽出口的南津關,漩渦滾滾,礁石密布,稍不留神就船毀人亡,有著“鬼門關”之稱。如今,這裡江闊水深,風平浪靜,萬噸級船隊往來其間,“川江不夜航”已成歷史。
南津關的改變,源於葛洲壩的修建。這座中國人在長江幹流上首次自行設計、施工、管理的大型水利樞紐,因先於三峽大壩問世,被譽為“萬里長江第一壩”。
今年7月30日,葛洲壩運行30週年。回顧歷史,可以自豪地説,葛洲壩是中國人自力更生、艱苦奮鬥創造的驚天偉業,是二十世紀中國開創水電輝煌的一座豐碑。
攻堅克難 十萬大軍鑄就長江第一壩
修葛洲壩難,難在技術和規模。
除要解決泥沙淤積、生態保護等世界性難題,還要攻克眾多技術難關:要史無前例地截斷長江,解決深水區、大流量、高水頭的截流問題;要安裝好大規模的部件,比如號稱“天下第一門”的船閘人字門,正向和側向允許誤差只有5毫米;還要設計與低水頭、大容量相適應的水輪發電機組……
葛洲壩需開挖、回填土石方1億多立方米;澆灌混凝土達1000多萬立方米;所需金屬共7萬多噸……在當時缺乏大型設備、全憑人挑肩扛的條件下,如此的工程量可謂“浩大無比”。
從1971年開始,小小的宜昌城很快會聚了12萬建設大軍。他們風餐露宿,以鐵鍬、扁擔、板車等為“武器”,搶修圍堰。其中,來自湖北三地九縣的10萬“民兵師”自帶口糧,每天僅有5角錢的生活補貼。廣大建設者發揚艱苦奮鬥、團結一心、不畏艱難的精神,科學施工,成功地攻克了一個又一個技術難關——
1981年1月4日,江水仿佛一匹野馬奔騰。巨大的混凝土“四面體”投下去,竟像一片樹葉在江面上飄然而去。危急時刻,技術人員改變方案,用粗壯的鋼絲纜繩把三四個25噸重的混凝土塊聯成“葡萄串”,填進咆哮的龍口,經過36小時23分的激烈奮戰,終於馴服了長江,贏得了全世界的喝彩!
那寬34米、長280米、水深4米的葛洲壩船閘,成為我國在多沙河流上修建的第一座大型通航建築物。面積相當於兩個籃球場、重約600噸、被譽為“天下第一門”的人字門,實際安裝誤差均小于2.5毫米,這一奇跡又讓世界同行刮目相看。
兩台全由我國自行設計、製造和安裝的17萬千瓦發電機組,轉輪直徑達11.3米,至今依然是世界上尺寸最大的軸流轉槳式機組之一,被譽為“世界卡普蘭式水輪機的里程碑”。
道道“鬼門關”相連的川江航道,因葛洲壩水庫淹沒了急流險灘和絞灘站,通航條件大為改善。在葛洲壩船閘工作了30年的操作員李秋紅説:“當年通航時,東方紅51號是第一條過閘船舶,現在這種小船已不多見,取而代之的是大型客貨船。”
創新發展 樞紐工程平穩運行30年
1981年,葛洲壩人迎來一連串喜事:1月4日,實現大江截流;5月23日,下閘蓄水;6月27日,2號船閘試航成功;7月30日,首臺機組發電。
當人們還沉浸在喜悅中時,陸續投産的發電機組,開始暴露出一連串嚴重問題:
機組部件推力軸瓦多次燒燬,須重新刮瓦處理,造成人、財、物大量損失;勵磁系統屢現故障,嚴重影響電站運行,僅從1981年到1983年就發生8次重大事故;水輪機屢次漏油,威脅安全運行,造成污染……
“葛洲壩機組需在低水頭下運行,製造起來有難度,在那個年代,單靠計算器和計算尺研製出這樣的機組非常了不起。但因無經驗可循,葛洲壩機組運行初期暴露出一些問題是可以理解的。在運行中不斷整改,應該説也是件好事,可為我國水電技術裝備製造業積累經驗。”長江電力總經理張誠説。
為克服難題,葛洲壩組織一些高校和科研院所進行了集中攻關。通過引進消化、吸收創新,第一套性能優良的彈性金屬塑料瓦問世,徹底解決了大型水電機組燒瓦的難題。隨後,又與科研院所聯合開發了大型機組勵磁系統滅磁新技術,此項技術榮獲國家發明專利。通過大量的實驗、論證工作,科研人員還改進了轉輪葉片密封裝置,一舉攻克了當時被列為水電十大科技之首的“轉槳式水輪機轉輪漏油問題”。
曾任葛洲壩電廠廠長、現任三峽電廠廠長的李平詩説,30年來,葛洲壩逐步煥發出青春,運行工況比原先的設計還要好。21臺機組原額定功率為271.5萬千瓦,目前可安全達到291萬千瓦的最大功率。
記者在葛洲壩電廠中控室的屏幕上看到,機組平穩運行。值班人員説,通過先進技術,電廠能夠實現自動化運行。目前,整個電站當值人員僅有10人,是1989年全部機組投産時的十分之一。
為讓“老船閘”永葆青春,葛洲壩的3座船閘即將換“腦”連為一體,統一在現代化、信息化、智慧化的平臺上監控運行,以提高船閘的運行效率和安全性,使其更好地適應三峽蓄水後與日俱增的航運需求。
實戰準備 激勵中國水電人再創輝煌
從葛洲壩到三峽,距離雖只有38公里,在從“實戰演習”修低壩到“夢圓三峽”建高壩,時間跨度卻用了20多年。
“38公里”和“20多年”,見證了中國水電技術不斷開拓創新的軌跡。
“葛洲壩是萬里長江上興建的第一座大壩,是我國水電建設史上的重要里程碑。該工程的建設、運行和管理為包括三峽在內的若干水電站積累了經驗,培養了人才。葛洲壩電廠也稱得上是國內水電廠的搖籃之一。”三峽集團董事長在葛洲壩電廠運行30週年的題詞中寫道。
三峽雙線五級船閘是當今世界規模最大、水頭最高、技術複雜的多級船閘。在三峽船閘設計中,啟用和發展了葛洲壩船閘的實踐經驗,較好地解決了船閘佈置、船閘通航水流條件,超大型人字門及啟閉設備等關鍵技術問題。
三峽工程大江截流與葛洲壩工程大江截流相同,採用立堵截流方案。在合龍過程中,借鑒當年水下拋投護底結構的經驗,採用了龍口河槽預平拋墊底、減小龍口水深的技術措施,並輔以優選戧堤堤頭進佔方式及拋投方法等安全保障措施,防止了堤頭坍塌事故的發生,創造了日拋投19.4萬立方米混凝土塊的世界紀錄,安全、順利地實現大江截流。
中國工程院院士梁維燕説:“很多成就都基於葛洲壩經驗,包括我國大型水電機組的設計、製造、安裝技術也是從葛洲壩打的底子,後來通過技術引進,使三峽機組達到了一個新的高度。”
今天,無論是在三峽工程,還是在國內的其他大型水電工程,都可看到葛洲壩建設培育的人才。2003年三峽電廠接機初期,270余名員工有90%以上來自葛洲壩電廠;四川二灘、福建水口、貴州天生橋等水電站籌建和初期運行,也是在葛洲壩電廠選派的專家參與與指導下進行的。
三峽集團總經理陳飛説,我國水能資源充沛,理論蘊藏量近7億千瓦,技術可開發量達5億多千瓦,均居世界首位。但水電裝機總量只有2億多千瓦,開發程度遠低於發達國家。我們成功地建完葛洲壩,又成功地建設了三峽工程,進而走向金沙江,就是“要開發利用好水電資源,用清潔能源造福於民”。
毋庸置疑,葛洲壩是新中國的驕傲。在上世紀80年代,國家曾將它與原子彈爆炸和衛星上天相提並論。
樞紐設計、大壩施工、機組製造、水庫調度、電站運行……葛洲壩創造了諸多世界之最,而這些都源於中國人勇於開拓、自強不息的精神。如今,中國水電事業已走過百年曆程,水電裝機容量突破了2億千瓦,躍居世界第一。
從葛洲壩開始,中國水電正大步走向更加輝煌的明天。