稸著名的大型水利工程——郑国渠
战国时期,我国历史朝着建立统一国家的方向发展,一些强大的诸侯国,都想以自己为中心,统一全国。在秦、齐、楚、燕、赵、魏、韩七国中,秦国国力蒸蒸日上,虎视眈眈。韩国是秦国的东邻,却孱弱到不堪一击的地步,随时都有可能被秦并吞。
就在韩国将要灭亡的时刻,中国历史转折关头的一场奇战发生了,这场奇战就是修建郑国渠。后人这样描述这场特殊的战争:以大工程为彼此攻战之计,可谓千古奇思;以大工程为彼此攻战之器,可谓千古奇战。富有戏剧性的是,这场奇战的结局,却是最初被韩国当作救命稻草的郑国渠,恰恰又使韩国走向灭亡。
公元前246年,韩桓王在走投无路的情况下,采取了一个非常拙劣的所谓“疲秦”的策略。他以著名的水利工程人员郑国为间谍,派其入秦,游说秦国在泾水和洛水(北洛水,渭水支流)间,穿凿一条大型灌溉渠道。表面上说是可以发展秦国农业,真实目的是要耗竭秦国实力。在韩国看来,这是危难之际疲乏秦国、救亡图存的好办法。在当时,各国没有常备军队,全民皆兵,而修建大型灌溉工程,秦国要动用所有青壮年劳力,耗费大量财力和精力,这必然要影响到秦国统一战争的进程。韩国想借此求得暂时的安宁。
郑国入秦之时,正是秦王嬴政刚刚登上王位的第一年,由于嬴政还未成年,只得委政于王太后(赵姬),但秦国的军政大权实际掌握在以“仲父”地位辅政的丞相吕不韦手中。商人出身的政治家吕不韦敏锐地看到,在诸侯国之间日益激烈的兼并战争中,不仅仅是军队实力的博弈,更是国家经济实力特别是粮食供给能力的博弈,而兴修水利是提高粮食产量最为有效的途径。如果在关中修一条灌溉大渠,这岂不是为大秦再造一座“天下粮仓”。此时的吕不韦,正想做几件大事来显示自己的治国才能,巩固自己的政治地位。郑国提出的开渠引水灌溉关中的建议,正中他的下怀。吕不韦见郑国精通水利,把修渠的事情说得头头是道,认定他修渠引水的方案切实可行,便很快批准了郑国修渠的建议。
公元246年,关中平原的泾水至洛水之间,出现了当时中国最为热火朝天的建筑工地,修渠大军多达十万人,而郑国正是这项空前规模的水利工程建设的总指挥。郑国渠是以泾水为水源,灌溉渭水北面农田的水利工程。作为主持此项工程的筹划设计者,郑国在施工中表现出杰出的智慧和才能。他创造的“横绝”技术,使渠道跨过冶峪河、清河等大小河流,把常流量拦入渠中,增加了水源。他利用横向环流,巧妙地解决了粗沙入渠,堵塞渠道的问题,表明他拥有较高的河流水文知识。据现代测量,郑国渠平均坡降为0。64%,也反映出郑国具有很高的测量技术水平,他是中国古代卓越的水利科学家。
郑国渠于公元前236年前后建成,至公元前221年秦始皇统一中国,在大约10年左右的关键时期,郑国渠灌溉的关中地区和都江堰灌溉的川西平原,南北呼应,共同构筑了秦国强大的经济长城。这条当初被韩国当作救命稻草的郑国渠,以疲秦之计始、以强秦之策终,恰恰成了帮助秦国扫平天下的标志性工程。
郑国渠建成15年后,秦灭六国,中华一统。嬴政感念郑国修渠有大功于秦国,下令将此渠命名为“郑国渠”,这是中国历史上第一个以人名命名的工程。
2。建设史上的里程碑——葛洲坝
葛洲坝水利枢纽工程位于湖北省宜昌市三峡出口南津关下游约3公里处,是三峡水利枢纽工程完工前我国最大的一座水电工程。该工程1974年动工,1988年完成。
长江出三峡峡谷后,水流由东急转向南,江面由390米突然扩宽到坝址处的2200米。由于泥沙沉积,在河面上形成葛洲坝、西坝两岛,把长江分为大江、二江和三江。大江为长江的主河道,二江和三江在枯水季节断流。葛洲坝水利枢纽工程横跨大江、葛洲坝、二江、西坝和三江。
葛洲坝工程主要由电站、船闸、泄水闸、冲沙闸等组成。大坝全长2595米,坝顶高70米,宽30米。控制流域面积100万平方千米,总库容量15。8万立方米。电站装机21台,年均发电量141亿度。建船闸3座,可通过万吨级大型船队。27孔泄水闸和15孔冲沙闸全部开启后的最大泄洪量,为每秒11万立方米。
葛洲坝水利工程的船闸为单级船闸,一、二号两座船闸闸室有效长度为280米,净宽34米,一次可通过载重为1.2万至1.6万吨的船队。每次过闸时间约50至57分钟,其中充水或泄水约8至12分钟。三号船闸闸室的有效长度为120米,净宽为18米,可通过3000吨以下的客货轮。每次过闸时间约40分钟,其中充水或泄水约5至8分钟。上、下闸首工作门均采用人字门,其中一、二号船闸下闸首人字门每扇宽9.7米、高34米、厚27米,质量约600吨。为解决过船与坝顶过车的矛盾,在二号和三号船闸桥墩段建有铁路、公路、活动提升桥,大江船闸下闸首建有公路桥。
葛洲坝水利枢纽工程近期具有发电、改善峡江航道等效益。它的电站发电量巨大,年发电量达157亿千瓦时。相当于每年节约原煤1020万吨,对改变华中地区能源结构,减轻煤炭、石油供应压力,提高华中、华东电网安全运行保证度都起了重要作用。仅发电一项,在1989年底就可收回全部工程投资。葛洲坝水库回水110至180公里,由于提高了水位,淹没了三峡中的21处急流滩点、9处险滩,因而取消了单行航道和绞滩站各9处,大大改善了航道,使巴东以下各种船只能够通行无阻,增加了长江客货运量。
葛洲坝水利枢纽工程施工条件差、范围大,仅土石开挖回填就达7亿立方米,混凝土浇注1亿立方米,金属结构安装7.7万吨。它的建成不仅发挥了巨大的经济和社会效益,同时提高了我国水电建设方面的科学技术水平,培养了一支高水平的进行水电建设的设计、施工和科研队伍,为我国的水电建设积累了宝贵的经验。这项工程的完成,再一次向全世界显示了中国人民的聪明才智和巨大力量。
3。世界大的水利枢纽——三峡工程
三峡水利工程位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪,距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里。三峡大坝工程包括包括一座混凝重力式大坝,泄水闸,一座堤后式水电站,一座永久性通航船闸和一架升船机。大坝坝顶总长3035米,坝高185米,水电站左岸设14台,右岸12台,共装机26台,前排容量为70万千瓦的水轮发电机组,总装机容量为1820万千瓦时,年发电量847亿千瓦时。
工程施工总工期自1993年到2009年共17年,分三期进行,到2009年工程全部完工。一期5年(1992一1997年),主要进行一期围堰填筑,导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰,以及修建左岸临时船闸,并开始修建左岸永久船闸、升爬机及左岸部分石坝段的施工。二期工程6年(1998-2003年),工程主要任务是修筑二期围堰,左岸大坝的电站设施建设及机组安装,同时继续进行并完成永久特级船闸,升船机的施工。三期工程6年(2003一2009年),本期进行的右岸大坝和电站的施工,并继续完成全部机组安装。届时,三峡水库将是一座长远600公里,最宽处达2000米,面积达10000平方公里,水面平静的峡谷型水库。
世界上效益最大的水利枢纽
1、防洪效益大。三峡水库运行时预留的防洪库容为221。5亿立方米,水库调洪可削减洪峰流量达27000-33000立方米秒,属世界水利工程之最。2、水电站大。三峡水电站将安装26台单机容量为70万千瓦的水轮发电机组,总装机容量1820万千瓦,年平均发电最846。8亿度,将是世界上最大的水电站。3、航运效益显著。三峡水库回水至西南重镇重庆市,它将改善航运里程660公里,使重庆至宜昌航道通行的船队吨位由现在的3000吨级提高至万吨级,年单向通航能力由1000万吨提高到5000万吨。称三峡工程为世界上改善航运条件最显著的第一枢纽工程当之无愧。
世界上工程规模最大的水利工程
1、综合综合工程规模大。三峡水利枢纽主体建筑物施工总工程量包括:建筑物基础土石方开挖10283万立方米,混凝土基础2794万立方米,金属结构安装25。65万吨,水电站机电设备安装26台套、1820万千瓦。这些指标均属世界第一。2、单项建筑物大。三峡水利枢纽大坝为混凝土重力式,挡水前沿总长2345米,最大坝高181米,坝体总混凝土量为1486万立方米,大坝总方量居世界第一。3、金属结构居世界第一。三峡工程金属结构总量包括各类闸门386扇,各种启闭机139台,引水压力钢管26条,总工程量26。65万吨。其综合工程量为世界已建和在建工程之首。
2006年5月20日,三峡大坝主体工程全面竣工,它将是是迄今世界上综合效益最大的水利枢纽。三峡工程浓缩了中华民族艰辛与奋斗的历史,是中华民族走向复兴的历史见证,将为我国人民带来无可估量的福祉与实惠。
4。最古老的运河——杭大运河
京杭大运河的开凿始于春秋时期,形成于隋代,发展于唐宋,最终在元代成为沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系、纵贯南北的水上交通要道。在两千多年的历史进程中,大运河为我国经济发展、国家统一、社会进步和文化繁荣作出了重要贡献,至今仍在发挥着巨大作用。
大运河北起北京(涿郡),南到杭州(余杭),经北京、天津两市及河北、山东、江苏、浙江四省,全长约1794公里,开凿到现在已有2500多年的历史。京杭大运河的开凿与演变大致分为3期:
第一期运河
公元前494年,吴王夫差大破越国,一心要北进中原与齐国争霸。但长途跋涉最大的难题就是军粮和武器战备的运输问题,如果靠陆上运输,不仅花费巨大而且道路不畅通,很难达到目的。但吴国有一个优势就是舟师和先进的开河、造船、航运技术,利用江、淮间湖泊密布的自然条件,就地度量,局部开挖,把几个湖泊连接起来。公元前486年,吴王夫差开始在扬州开凿邗沟,把长江和淮河两道水系连接了起来。到战国时代又先后开凿了大沟(从今河南省原阳县北引黄河南下,注入今郑州市以东的圃田泽)和鸿沟,从而把江、淮、河、济四水沟通起来。
第二期运河