长江葛洲坝和三峡水利枢纽伴侣缘[1]
1 三峡水电站日调节模型试验与决策
长江三峡水利枢纽的水电站在大电网中能灵活变换负荷(日调节)是特有优势,但日调节不稳定水流对航运不利,而长江航运却是中国西部腹地国民经济发展的命脉。在开始三峡坝区选择时苏联专家老组长对南津关石灰岩坝址恋恋不舍潜在原因之一就是:南津关坝址水电站出隧洞尾水全部泄往峡外开阔的深水河谷,日调节不稳定水流的影响能得到充分缓解;而西陵峡花岗岩坝址下游却还有一大段曲折狭窄峡谷航道日调节不稳定流对航运却是问题。因此我们在选择坚实安全县河谷宽敞免除开挖隧洞等地下工程的三斗坪坝址时,就曾研究过右岸另辟航渠通往下游的卷桥河方案。1957年,长办交通运输室也研究过从左岸另建高渠的“天河”方案。1958年下半年,设计研究深化,林一山老主任曾邀交通部谭真副部长商讨:考虑到长江出西陵峡转向南湾,河谷展宽又有葛洲坝岩岛,可像中堡岛那样修纵向围堰兴建低水头壅水梯级,把三峡水电站下游险滩变成深水航道消除不稳定流影响,还可充分利用30多km峡谷落差发电。彰显综合效益;因此决定要求通过日调节模型试验查明情况。
航运部门那时的要求是3个“3”:航道各处流速全应低于3m/s,水位变幅少于0.3m/h,宜昌港水位日变幅小于3m。为了验证修建葛洲坝梯级(60m、65m和70m3种壅水位)的功效,我们请科学院在新征地九万方平整加固地基先不建试验厅而赶做蓄水供水回水循环系统及各处流量流速水位测读装置和两座露天水流模型。一座变比尺(水平1∶800,铅垂1∶150)下游到枝江;另一座稍大的正态1∶200比尺下游过宜昌港。为了确保模型水流流态与原型相似,验证进程中特邀请川江有经验的大领江到场观摩、精修模型河床局部边界,使泡漩剪刀水能在模型上重现。根据动能经济抽出的电网规模(最大年总供电量25000亿kW·h)及三峡电站相应日调节流量变化在露天模型上放水,观测记录建和不建葛洲坝梯级时各处流速及水位变化。
1959年5月,66个部委省市院校专家代表在武昌讨论《三峡水利枢纽初步设计要点报告》。会后邀请代表们来九万方看日调节露天模型试验。交通部和长航代表们亲眼见证:巨型电站日调节不稳定流经葛洲坝壅水后满足航运要求还绰绰有余,十分高兴。12月交通部长王首道主持在北京召开专门会议,讨论通过了以葛洲坝梯级与三峡水利枢纽配套的决策。