2019年7月,一张号称“三峡大坝已经变形”的卫星图片在网上传得沸沸扬扬,不少人跟着担心大坝是不是出了问题。
没过几天,中国航天科技集团就拿出了高分六号卫星从大坝上空拍到的照片,坝体笔直完整,所谓的“扭曲”是网络地图拼接影像时产生的误差。
2019年7月11日,三峡集团副总经理范夏夏接受采访时讲得很明确,三峡大坝当前各方面的性态都优于预期和设计标准。
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谣言是平息了,可大家心里的两个疑问一直没放下。
一个是这座混凝土大坝到底能用多少年,另一个是2500多亿元砸下去,什么时候才能收回来。
从2009年三峡工程按初步设计完成建设任务算起,到2026年,大坝已经运行了17个年头,这两笔账现在也到了能算明白的时候。
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百年梦想落江心,十载建设见真章
在长江上修一座大坝,这个念头在中国人心里装了一百多年。
1919年,孙中山在《建国方略》里提到开发三峡水力,只是那时候的中国连像样的工业基础都没有,设想也就只能写在纸上。
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新中国成立以后,勘测、论证、争论来来回回进行了几十年,泥沙、移民、资金、技术,每一个问题都被专家拿出来反复掂量过。
1992年4月3日,第七届全国人民代表大会第五次会议通过了兴建三峡工程的决议,事情才算尘埃落定。
1994年12月14日,三峡工程正式开工。
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真正难啃的骨头是1997年那次大江截流,三峡河段水深流急,江底还有松软的淤沙,石料抛下去很容易被冲走。
建设者想了个办法,先在深槽里预先平抛石料垫底,把河床抬高一截,然后再组织合龙,1997年11月8日,长江截流顺利完成。
2003年6月10日,三峡水库蓄水到135米,6月16日双线五级船闸开始试通航,同年7月10日首台机组并网发电。
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从这时候起,大坝一边继续施工,一边已经在发电挣钱了。
2006年5月20日,大坝全线浇筑到185米的设计高程,主体工程宣告完工。
2010年10月26日,水库首次蓄到175米正常蓄水位,此后这项试验性蓄水任务每年都按计划完成。
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2012年7月4日,最后一台机组投产,32台70万千瓦机组再加上2台5万千瓦电源电站机组,总装机达到2250万千瓦。
2016年9月18日,三峡升船机试通航,船舶过坝不用再全部挤在船闸里排队。
2020年11月1日,三峡工程完成整体竣工验收的全部程序,结论是工程质量满足规程规范和设计要求,总体优良。
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这一路走下来用了将近三十年,没有哪一步是赶出来的。
千年大计看坝体,监测数据定寿命
三峡大坝是混凝土重力坝,坝顶高程185米,最大坝高181米,坝轴线全长2309.5米,脚下踩着的是坚硬的花岗岩。
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重力坝靠的是自身分量,几千万立方米混凝土压在那里,用自己的重量顶住整座水库的推力。
很多人一提混凝土就想到住宅楼,觉得几十年就该老化,这么比其实不太对路。
住宅和一级水工建筑物执行的根本不是一套标准,材料、配比、施工控制都差得很远。
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大体积混凝土最怕的是开裂,水泥凝固时放热,坝体里面热、外面凉,温差一拉大,裂缝就跟着来了。
三峡工程在混凝土里掺了优质粉煤灰,这东西能压低水泥水化放出的热量,施工时又给骨料预冷、在坝体里埋冷却水管,层层把温度控制住。
按公开的科普资料,三峡大坝的设计使用年限是100年。
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不过设计年限和实际能用多久是两码事,国内外不少水工建筑物过了设计年限,经过评估和维护照样在安全运行。
要判断一座大坝身体好不好,最靠谱的还是监测数据。
三峡枢纽工程质量检查专家组公布过,截至2019年4月,坝基累计垂直位移在1.45毫米到26.69毫米之间,坝体沉降已经趋于稳定,蓄水前后没有明显变化。
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一座两公里多长的大坝,变形量用毫米来计,而且都落在设计允许的范围里。
监测还发现,坝体混凝土的抗压强度随着蓄水年份增加还在往上涨,结构一直处在弹性工作状态。
泄洪是大坝承受考验最集中的环节,三峡大坝泄洪流量大、落差大,泄洪功率排在世界第一位。
2024年6月,长江科学院的研究团队在《长江科学院院报》上发表了三峡大坝运行20年泄洪安全评价。
他们把2003年蓄水以来历次原型观测的数据拿出来,逐项核对泄流能力、动水压强、空蚀磨损、消能防冲等指标。
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结果是泄水建筑物布置合理,实际泄流量和设计值吻合良好,泄洪流道没有出现空蚀破坏。
这么一看,大坝能撑多久的答案已经很清楚了,至少在可以预见的漫长岁月里,它都会稳稳站在西陵峡口。
电费账单算得清,综合效益难估量
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社会上常说的2500多亿元,大体是把枢纽工程、库区移民和输变电工程合在一起的投入口径。
这笔钱里,移民安置占了很大一块,湖北、重庆库区累计搬迁安置的群众超过百万人,房子、土地、产业都要重新安排。
资金来源并不是一次性由财政包下来,而是多条渠道凑起来的。
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国家设立了三峡工程建设基金,葛洲坝电厂的收益也投了进来,再加上银行贷款、企业债券,还有三峡电站投产以后自己挣的电费。
2003年就有机组发电,意味着工程还没完工就开始回血,这个安排在当时算得相当精明。
发电是最直接的进账。
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2020年,三峡电站全年发电1118亿千瓦时,创下单座水电站年发电量的世界纪录。
截至2020年8月,三峡电站累计发电量已经超过1.3万亿千瓦时,之后每年还在继续往上累加。
按两毛多钱一千瓦时的上网电价粗算,正常年份一年的售电收入就在两百亿元上下。
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照这个进度,十几年的发电收入就能把建设投入覆盖掉,三峡工程在财务上早就收回了成本,后面挣的电费还能给大坝长期运行维护提供稳定的资金。
这些电沿着输电线路送往华中、华东和广东,顶替了大量燃煤,少烧煤也就少排了二氧化碳。
可要是只盯着电费,三峡的账就算小了。
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三峡工程排在第一位的任务其实是防洪。
水库有221.5亿立方米的防洪库容,把荆江河段的防洪标准从大约十年一遇提到了百年一遇。
“万里长江,险在荆江”,这句老话流传了不知多少代,荆江大堤一旦出事,两岸就是一片泽国。
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2020年汛期,长江流域最大洪峰流量达到每秒7.5万立方米,比1998年还要大。
经过三峡水库拦蓄,下泄流量控制在每秒5万立方米以下,荆江河段几乎没出险情,这里面省下的损失,很难拿一个具体数字去衡量。
航运上的变化同样实在。
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水库蓄水以后,川江上那些出了名的险滩沉到了水下,万吨级船队能一路开到重庆。
2011年,三峡船闸年过闸货运量突破1亿吨,比设计预期提前了将近20年,此后的通过量还在继续增长。
运费降下来,长江上下游的货物流动就更顺畅,沿江城市的产业布局也跟着活了起来。
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到了枯水期,水库还要往下游补水,保证中下游的用水和航道水深,这份功劳平时很少有人提起。
回到开头那两个问题。
大坝能撑多久,毫米级的监测数据和长江科学院的泄洪评价已经作了回答。
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2500多亿元能不能回本,单是电费就早已算得过来,防洪、航运、补水、减排这些效益还在一年接一年地往上叠。
从2009年到2026年的17年,放在三峡大坝的整个服役期里,不过是刚刚开了个头。
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