《三峡船闸关键技术研究与实践》获国家科技进步二等奖

　　《三峡船闸关键技术研究与实践》

　　获国家科技进步二等奖

　　本报讯（记者 王媛华）1月18日，记者从长江水利委员会三峡代表局获悉：《长江三峡二期工程三峡船闸关键技术研究与实践》获2005年度国家科技进步二等奖。

　　此次国家奖励的类型包括：最高科学技术奖、自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖四个方面。其中科技进步一等奖有18项成果，二等奖有218项成果。

　　《长江三峡二期工程三峡船闸关键技术研究与实践》这一课题，解决了目前世界上规模最大、技术最复杂的船闸设计、施工中的一系列关键问题，多项技术在世界范围内取得了突破性进展。

　　三峡船闸是目前世界上船闸规模、总设计水头、上下游水位变幅最大的船闸。坝址复杂的地形、地质、水流、泥沙条件，使船闸工程的总体布置及其长期使用、船闸的输水技术及其结构设计等方面的技术难度，大大超过了世界上已建船闸的难度。三峡船闸的建设解决了一系列极具挑战性的课题。首先解决了三峡船闸总体设计中的关键技术。即，针对较好的岩质基础上的基本结构形式、复杂水沙条件，船闸在枢纽中的布置和长期使用技术等性质。船闸总体设计的结论是：船闸在左岸独立布置航线，合理划分水级为双线连续五级，保留两线船闸闸岩体隔墩采用全衬砌式结构。

　　三峡船闸建设中几个关键决策，适应了三峡工程的特点。如船闸高边坡开挖和变形控制是一项世界级难题。闸槽最大开挖深度达到170米，两线船闸之间保留有最大宽度为57米的岩体中隔墩；在两侧边坡下面和中隔岩墩的岩体内开挖输水隧洞和阀门竖井。要想使开挖后的岩体尽可能保持完整并长期稳定，闸首、闸室墙后的岩体能够与衬砌结构协同工作，闸首的变形能够控制在设备运行允许的范围之内，是船闸深切岩质边坡和全衬砌结构设计需要解决的关键技术难题。

　　通过采用船闸南北两侧的边坡在闸顶以上按照岩体不同的风化程度，开挖成不同坡比的斜坡，闸顶以下按照结构的轮廓，基本按垂直进行开挖；对闸顶以上的边坡，设置挂网喷混凝土表面防渗及排水；在山体内部，布置多层排水洞及相应的排水孔幕；对边坡岩体，布置系统锚索和随机锚索或锚杆；对开挖施工，明确规定左线与右线、洞挖与明挖、开挖与锚固支护相互间先后的顺序和以现场爆破试验确定开挖爆破工艺，对地质缺陷的处理、开挖允许误差提出严格要求；右岩质边坡与薄衬砌钢筋混凝土结构之间，按照岩体与混凝土结构间联合受力的理论，开发使用了带自由段的复合型高强锚杆。开发采用高效可靠便于维护的“井”式墙后排水系统，并设置安全监测仪器和设备。从施工期开始，对边坡的变形和地下渗流进行监测等一系列技术措施，较好地解决了高边坡的稳定和变形控制问题。从运行两年来监测到的数据看，船闸的变形和位移都控制在设计允许的范围内。闸墙结构工作可靠，大量节省了工程和投资。

　　又如三峡船闸113米的总水头和船闸45.2米的最大级间水头，已远远超过了目前世界上已建水头最高的大型单级船闸。满足船闸充（泄）水时间、闸室停泊条件和输水廊道及阀门设备运行安全要求的超高水头船闸输水系统设计，是船闸水力设计需要解决的关键技术问题。通过与船闸主体结构分开，在每线船闸两侧对称布置主输水廊道，直接利用输水廊道和阀门进行补水。闸室内的廊道采用分4区段等惯性出水，出水口加消能盖板的布置形式。利用船闸输水系统布置在山体内的有利条件，合理降低在阀门部位主廊道的高程，并采用主廊道在阀门后顶扩加底扩的体形，船闸充水时快速开启阀门。在阀门门楣和在底槛内设置通气管，在主廊道的工作阀门段和检修门段，设置不锈钢板衬砌保护。输水阀门采用全包式支臂和面板的反向弧形门。阀门面板采用不锈钢复合钢板等技术措施，成功地解决了超高水头船闸输水问题。

　　三峡船闸的研究与实践，还解决了与岩体共同工作的大型衬砌式船闸结构关键技术；解决了人字门和启闭机关键技术；解决了多级船闸监控系统技术；船闸施工关键技术等多项世界级难题。