三峡地下电站探秘：施工现场洞连洞如同迷宫

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记者 陈希

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　　三峡地下电站

　　相对敞开式电站而言，地下电站是置发电机于山体内的隐蔽式电厂。三峡地下电站位于大坝右岸的“白岩尖”山体内，设计厂房长311.3米、宽32.6米、高87.24米。

安装6台70万千瓦的水轮发电机组，相当于1.5个葛洲坝水电站。工程投资概算约70亿元。

　　三峡地下电站的主要建筑物分为三大部分：引水系统、主厂房系统、尾水系统。

　　增建项目

　　修建三峡地下电站的设想，最初可追溯到1993年公布的《三峡水利枢纽初设报告》——《报告》中曾提到，在三峡大坝右岸留有后期扩机的地下厂房。2001年，有媒体报道说三峡电站的总装机容量将由原来的1820万千瓦增至2240万千瓦。这里面就加进了地下电站的6台机组容量，但当时并没有引起外界的注意。

　　2004年底，国务院三峡建委批准，原则同意三峡工程增建项目地下电站土建工程开工，标志着三峡地下电站已从幕后走到台前。

　　2005年3月，三峡地下电站经国务院相关部门批准正式施工。预计2010年首台机组发电，2012年全部完工。

　　变废为宝

　　建设三峡地下电站旨在“调峰”。2009年，三峡工程全部建成后，每年汛期到来前必须将175米高程的库内蓄水降至145米。因此，每年5月至10月的汛期，白白泄走大量蓄水。地下电站将“吃掉”这些弃水，产出37亿度电量。三峡的水量利用系数可望超过90%。

　　此外，若三峡左、右岸电站里有机组要检修，而发电所需的水量供大于求时，地下电站也可以及时“补位”。

　　核心提示：

　　三峡地下电站建在山体内部，厂房面积有足球场大，29层楼高。整个地下电站土石开挖量达146万立方米，按高度一米计算，可铺满215个标准足球场。

　　这是一个超大型地下工程，同时又是一个复杂的系统工程，其超大跨度顶拱开挖技术要求高，施工工艺复杂，被专家公认为三峡工程遇到的又一难题。

　　从去年3月正式开工以来，目前，主厂房首层开挖已完工。6个快速闸门已安装完毕。地下电站开挖初具雏形。本月将有两条引水隧洞贯通。

　　春节前夕，记者钻进电站“腹内”，对这座地下“石头宫殿”先睹为快。

　　远眺山体

　　6个排水洞似“城门”大开

　　1月24日，天气阴冷潮湿，记者来到三峡工地，已是中午，各种施工车辆仍穿行不断，不远处三峡大坝右岸的白岩尖下游山体前，6个一字排开的洞口似“城门”大开。

　　这就是地下电站与发电机组相连的尾水洞洞门，每条洞全长238米，洞门高28米，宽13.5米。通过机组的尾水将如一条条巨龙，从这里奔涌而出，流进长江。

　　监理站站长吕邦华称，到2008年底，地下电站的土建工程竣工后，除了进水塔和尾水塔外，其余都“密封”在山体内。

　　越往洞内走，就会感觉洞室的空间高度不一。吕邦华说，尾水洞首次采用“变顶高”技术开挖建造。发电后的水，如蛟龙奔腾而出，采用“变顶高”可以缓解水流对岩壁的冲刷；闸门开启或关闭时，可以减少水压对机组的冲击，以保证机组稳定运行，同时它可节省地下厂房空间。

　　洞内，一台“机器人”伸出3只“臂膀”同时钻孔开挖。这是“三臂台车”，造价600多万，是地下电站最贵的施工设备，它以一顶三，而且主要是钻孔的，还能把人抬升至高处作业。目前用于地下电站施工的三臂台车共有4台。

　　尾水洞从上至下分五层向山内掘进，计划今年底完工，浇筑混凝土。

　　近看山内

　　厂房大如足球场高29层楼

　　沿山体上行至半山腰，进入施工支洞。洞内空气潮湿，地上湿漉漉的，洞内两侧安置着通风、通水等管网。过往的大型运渣车轰鸣而过，一车车岩石块就这样从山腹中排出“体外”。

　　拐过几个弯，眼前豁然开朗，主体厂房巨大的拱形洞室呈现在眼前。在镁光灯照耀下，洞内如同白昼。巨大的挖掘车正“一把把”往运渣车上“放”石块，钻孔工人手持风钻钻孔，全然一派热血冲天的施工场景。

　　吕邦华称，这将是6台发电机组巨大的地下“卧室”。主厂房长311.3米，高87.24米，跨度为32.6米，其高度和跨度均居国内地下水电站最大。

　　越往里走，空间高度逐步变高。主厂房分9层开挖，与地上建房不同的是，它从”天花板“开始，一层一层往下开凿，每层高约10米。第一层已挖完，目前进入第二层开挖，最高空间约20米。

　　按施工进度，挖完9层大约要3年时间。全部开挖完后，厂房有29层楼高，一个足球场大。

　　抬头仰望“天花板”，上面布满了“星星”。原来，这个“天花板”虽然由厚达80米的花岗岩、风化层和泥土组成，但是和巨大的主体厂房相比，仍显得单薄。为了加固，专家们设计在岩石上施行锚索和锚杆工艺。就象穿针引线纳鞋底一样，先在整个“天花板”岩石上穿洞，然后将锚索锚杆穿进去，再灌入混凝土压实。整个“天花板”上有数百根锚索头，这满天“星星”就是纳鞋底的针眼。

　　此外，整个山体里还开挖了4层共2500余个小孔，为地下电站排水“减负”。

　　流连引水洞

　　施工精度高好如圆规刻

　　沿山体继续上行，来到了3号施工支洞前，这是前往引水洞中部的入口。洞口挂着标牌：“上班不是逛公园，劳保用品穿戴全。”

　　一张姓施工人员说，地下电站施工现场的特点是洞连洞，在里面穿行如同走迷宫，每入施工现场，看到这温馨的警示语，安全意识就增强一次。因此，自地下电站开工以来，一直保持着“零安全事故”的纪录。

　　继续向里走，6个引水隧洞一字排开，各洞开挖进度不一，有的已向地下深层开挖了，有的还在水平推进。

　　吕邦华说，在地下电站的开挖中，属引水洞开挖的精细程度最高，因为其横截面是圆形，要掌控好精确的弧度。为此，其炮孔的开钻采取“短进尺”。记者在现场看到，横断面为圆形的洞室开凿得非常精细圆滑，就象用圆规一层层钻掘出来的。

　　按目前进度，本月底，将有两个引水隧洞贯通。至年底，6个全部开挖贯通，进入混凝土浇筑阶段。

　　潘家铮院士点评：

　　“一个少见的精品工程”

　　大洞藏小洞，小洞布小孔，平整光滑的岩面，弧线优美的顶拱，爆破痕迹整齐划一。三峡地下电站常务副总监黄爱国说：“在地面上可以利用模具浇铸成或圆或方、或直线或曲线体型不一的建筑物，而地下电站的模型在每个建设者的心里，需要他们心领神会，靠一双巧手在山体内开挖成型，而且开挖得非常漂亮。因此，地下电站的建设者，不是简单的体力劳动者，是真正意义上的‘雕刻艺术家’。”

　　潘家铮院士在去年12月视察地下电站时说：“主厂房和尾水洞开挖质量之高，出人意料，确实称得上是一个少见的精品工程。”