静水通航　动水拉沙 [复制链接]

第2版()
专栏：

静水通航　动水拉沙
李家贞　岳巍
葛洲坝水利枢纽修筑于长江干流上，解决泥沙淤积，是大家十分关心的一个问题。
过去，黄河三门峡水利枢纽工程有过教训。由于违背了黄河独具的泥沙规律，结果，壅塞渭河下游，威胁富饶的八百里秦川，造成西安不安。后经三次重大改建，重新为泥沙寻找出路，才解了关中平原和西安之“危”。那么，长江葛洲坝二、三江工程的兴建和经过四年运行，目前究竟怎样呢？
最近，我们访问了葛洲坝。二、三江的两座船闸，繁忙地输送着上、下行船只，长江主河槽大江的各项工程正在紧张施工。在葛洲坝这样一个综合开发的大型低水头“径流式”枢纽中，通航是第一位的。防止泥沙淤积，确保航运畅通，关键在于解决流速和淤积的矛盾。俗话说，静水好行船，水静则沙淤。葛洲坝枢纽现已建成两座船闸，一座宽三十四米，长二百八十米，一座宽十八米，长一百二十米。船只通过船闸，如果水流流速稍大，船只或船队将难于控制，容易造成事故；但流速减小，水流挟沙的能力就会大大削弱，泥沙淤积多了，航深不足，又难免碍航和断航。葛洲坝的成功之处，正是在于，根据葛洲坝水沙运动规律以及河势特有的条件，采取了行之有效的“静水通航，动水拉沙”方案，较好地解决了通航与冲沙，静水和动水这两对矛盾。
“静水通航，动水拉沙”，早在明代，我国水利家潘季训在治理黄河时就提出了相似的理论，即“筑堤束水，以水攻沙”。我们在葛洲坝看到，枢纽左右两侧邻近一号船闸和二、三号船闸的位置，都没有布置电站，只布置了具有适当泄量的若干孔冲沙闸。在船闸上、下游引航道靠江一侧，修筑有一条长一千七百五十米的防淤堤。这长堤，犹如一柄长剑，从坝体直插南津关口，一举割断三峡出口的巨大回流，这便使引航道与大江主流隔开，形成一条独立于主流的静水航渠。同时，防淤堤与岸边相夹，形成了“束水攻沙”的态势。通航时，闸门紧闭，航道内碧水清清，水波不兴。水静则沙淤。然而，当泥沙淤积到一定程度，在它还并未碍航时，便可起动冲沙闸冲沙。冲沙一般是在每年汛末和汛后进行，冲沙闸以每秒泄出八千立方米的水量，造成巨大吸力和冲力，把航道内的泥沙冲刷走，残存的边滩淤角则辅之以机械清理。
长江含沙量仅为黄河的三十分之一，由于水量丰沛，年输沙总量仍很大，平均年输沙量达五亿多吨，其中百分之九十以上的泥沙集中在汛期。葛洲坝位于峡谷出口，属径流式电站（即来多少水，泄走多少水），因而大量泥沙穿堂而过。由于排、防、导、拉、冲、清六种措施同步作用，四年来冲沙运行效果很好。以长江截流后的1981年为例，据10月12日测量水下地形图计算，三江航道上下游淤积约二百八十五万立方米。10月13日和23日，两次开启三江冲沙闸放水冲沙，事后再次测水下地形图计算，上游冲沙效果达86％，下游冲沙效果达90％。后来几年，三江冲沙与拉沙效果，也与第一年运行情况大体相似。
泥沙淤积对电站水轮机磨损，曾经是一个令人担心的问题。来到电站您便会了解到，葛洲坝的设计者已经考虑得非常周密，对于电站厂前防淤，可以说做到了层层设卡，疏导有方。为防止泥沙进机组，机组布置了三层防线：其一利用防淤堤头凸型布置，以形成侧向进水，一方面破回流防止落淤，另一方面相对缩窄过水断面，加大通往泄水闸的流速，以造成此地段“来水攻沙”之势，使泥沙易于从泄水闸排走。其二，电站厂前设有潜式导沙坎，它可拦蓄部分泥沙（大多是卵石、粗沙）并导向泄水闸排走。其三，每台机组之间设有排沙底孔，即使有泥沙流进，可由底孔排到下游。我们询问了二江电站的实际运行情况，厂前导沙坎以内，两年总淤积量小于模型试验，无粗沙卵石，至今还从未开启过底孔排沙，机组磨损气蚀也很轻微。今年汛前进行了水下地形察看，厂前基本无淤积。四年来，水轮机组叶片没有更换一个。
“中国在解决泥沙问题上真了不起！”这是一些外国专家的赞语。
国际水利协会主席、美国衣阿华州水文研究所教授T·F肯尼迪在看过三江航道现场放水拉沙后说：“我看过世界上很多象葛洲坝工程这样规模宏大的水利工程，葛洲坝工程是我看到过的最好工程之一。”1983年10月，在南京召开了第二次河流泥沙国际学术讨论会，会上曾对葛洲坝泥沙问题进行学术交流，有关专家学者对葛洲坝泥沙治理予以肯定。
葛洲坝的泥沙治理能取得这样的成功，同我国领导人和科学工作者严谨的科学态度是分不开的。早在1970年至1972年间，周恩来总理就多次亲自主持召开葛洲坝工程汇报会，指出葛洲坝第一是通航，泥沙问题要解决好，否则就是失败。要求从事这项工作的领导和技术干部，从严从难考虑问题。担负工程设计的长江流域规划办公室及有关学院、科研部门，先后对坝区河段的水文泥沙、地质地貌、河段历史发展过程、现状和演变趋势，以及建坝前后河势变化，进行了长期调查，积累资料；对国内外的许多船闸成功和失败的经验作了比较研究；在开展多种试验研究中，仅做各种比例尺的泥沙模型就有十个。许多科研部门相继进行了长达十几年的观测和科研工作。这一切为葛洲坝枢纽解决泥沙问题提供了可靠的依据。解决泥沙问题采取如此慎审的科学态度和细致的准备工作，这在我国水电建设史上是从未有过的。