三峽工程論文范文

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第1篇

三峽工程監理工作及監理管理分兩個階段，第一階段（1993-1997年）為一期工程階段，主要是醞釀籌備，初步建立監理組織體系，初步展開監理工作；第二階段是1998年以后，主要是完善監理組織體系，全面開展監理工作，并向規范化發展。1999年5月，三峽工程首次聘請了外國監理公司，監造三峽水輪發電機組。2000年8月，成立了三峽工程質量總監辦公室，聘請了奧地利的羅伯特等中外專家擔任專業質量總監。2001年1月，成立了安全總監辦公室，聘請了日本前田株式會社的廣島、田瀨等專家擔任安全總監。

在三峽工程第一階段建設期間，監理單位主要有長江水利委員會、中南勘測設計研究院等10家。

在三峽工程第二階段建設期間，主要監理單位有12家。與以往不同的是，三峽工程水輪發電機組的制造，業主聘請外國公司監造。5家外國公司參加競標，最后由法國技術監督局與法國電力公司組成的聯合體——EDF/BV中標。

三峽監理工作制度分為業主和監理單位兩個層次。中國三峽總公司于1994年11月編制并《三峽工程建設監理統一管理辦法》（試行）。該管理辦法原則規定了三峽工程監理工作的內容、方法、程序、措施等。進場各監理單位依據業主統一管理辦法的原則以及本單位制定的監理規劃和監理細則開展工作。

中國三峽總公司工程建設部統一組織和指導各監理單位工作。三峽工程監理單位按工程項目或工程部位分別設置。監理單位均與業主簽訂監理委托合同，相互間沒有隸屬關系。監理組織機構由建安工程監理和永久工程設備監造兩個部分組成。根據工程建設發展需要，三峽工程還按專業聘請了質量總監和安全總監。

2三峽工程監理管理機制

業主的監理管理部門制定了三峽工程建設監理統一管理辦法，以總體協調三峽工程各監理單位的監理工作。

監理單位的選擇與委托。三峽一期工程監理單位選擇與委托的主要方式是邀請招標，通過競爭擇優選擇并委托。三峽二期工程監理單位的選擇與委托方式主要是議標。

監理委托合同的簽訂。監理單位的委托必須簽訂監理委托合同書。合同書按《三峽工程建設監理委托合同書編制樣本》（試行）規定的格式和內容進行編寫。

監理委托合同的履行。業主依據監理委托合同對監理單位履行合同的行為給予檢查和監督。

三峽工程實行分項目管理。監理單位一方面要接受各相應項目部對監理工作具體的檢查監督，另一方面還要接受業主工程建設部工程信息部的檢查與指導。

業主試驗中心、測量中心及金屬結構設備質量監督檢測中心等既是對工程總體質量監督的專門機構，又是業主開展監理管理工作的主要手段之一。

業主單位各項目部通過工程建設部的每月監理工作例會了解三峽工程監理工作開展情況。工程建設部通過例會協調解決監理單位提出的帶有共性的問題，并在合同范圍內，根據工程的最新進展和出現的新情況對監理提出一些具體的工作要求。

為加強對三峽工程質量和安全的控制和管理，業主在工程建設部下設了質量總監辦公室、安全總監辦公室，聘請國內外知名的水工、機電、焊接和安全專家擔任總監。業主每周一召開專業質量總監、項目總監聯席會議和安全工作會議，及時解決工程施工中出現的質量和安全問題。

3三峽工程質量總監辦公室

為進一步完善三峽工程建設的質量保證體系，加強三峽工程建設的質量管理，確保三峽工程的一流質量，2000年8月，中國三峽總公司按專業設立了三峽工程質量總監，成立三峽工程質量總監辦公室。

3.1三峽工程專業質量總監的職責

質量總監不替代監理工程師的職能，監理工程師仍按合同授予的職責開展工作。專業質量總監的主要職責為：

1）按專業行使對三峽工程施工質量進行高層次、有權威性的監督。

2）研究和發現三峽工程施工中可能出現的質量問題，并及時提出警示和建議。

3）為實現三峽工程的一流質量，對工程質量控制、施工技術與工藝提出意見和建議。

4）對已經出現的工程質量缺陷和事故，提出糾正和處理措施。

5）對施工中發現的質量隱患和違反質量技術要求的行為提出意見，行使質量一票否決權，并在授權范圍內行使對質量監理的決策權。

6）在了解設計意圖的基礎上，為保證工程最終質量，提出優化設計的建議。

7）根據需要對總公司和監理單位的質量管理人員進行專業技術培訓。

3.2三峽工程專業質量總監的聘任和工作方式

專業質量總監由中、外專家和有關部門高素質技術人員擔任。所聘專家應具備本專業扎實的理論知識和豐富的實踐經驗，有良好的品德素質，經嚴格遴選確定。可根據工程建設需要，在不同時段聘請不同的專業質量總監，實行動態管理。

專業質量總監主要在施工現場獨立進行質量監督，在授權范圍內通過項目部的配合，對監理工程師提出建議或下達指令，一般不直接對施工承包商下達指令。

專業質量總監在質量總監辦公室的統一組織和協調下開展質量監督工作。

3.3三峽工程質量總監辦公室職責

三峽工程質量總監辦公室設在工程建設部，受三峽工程質量管理委員會和工程建設部的雙重領導，負責組織和管理專業質量總監的工作，向總監提供必要的設計和其它技術文件。

質量總監辦公室除行使專業質量總監的職責外，還承擔以下職責：

1）參與對三峽工程各參建單位的質量保證體系和質量規程、要求進行檢查和指導。

2）掌握三峽工程質量狀況，對三峽工程的質量管理和質量狀況進行階段性分析和總結。匯總和編寫向上級有關部門的質量匯報材料和有關文件。

3）參與對工程質量缺陷和質量事故進行調查和評定，審大質量事故的處理方案。

4）協助和配合三峽樞紐工程質量檢查專家組行使對三峽樞紐工程的質量檢查和監督，負責與質量檢查專家組及其工作組的日常聯系。

5）監督工程建設部各項目部和監理單位對質量控制和質量管理的情況。

4安全總監辦公室

為加強三峽工程安全生產的監督與管理，力爭安全生產零事故，2001年1月，中國三峽總公司成立了安全總監辦公室。安全總監辦公室設在工程建設部，受三峽工程安全生產委員會和工程建設部的雙重領導。安全總監辦公室除配備安全專職工作人員外，增加土建、施工設備專業工作人員各一名，并聘請數名專家擔任安全總監。

4.1三峽工程安全總監的職責

安全總監不替代監理工程師的職能。安全總監的主要職責為：

1）對三峽工程施工安全進行有權威性的監督。

2）研究和發現三峽工程施工中可能出現的安全問題，及時提出警示和建議。

3）對三峽工程的安全保證體系，安全規程、規范，安全生產措施提出意見和建議。

4）對施工中發現的安全隱患和違反安全規程的作業提出意見，由現場監理工程師行使職權，監督整改。

5）根據需要，對各參建單位的安全管理人員進行安全培訓。

4.2三峽工程安全總監的聘任和工作方式

聘請在水電施工中有豐富經驗的中、外專家和安全管理人員擔任安全總監。所聘專家應有較深的專業造詣和豐富的實踐經驗，有良好的品德素質。可根據工程建設需要，在不同時段聘請不同的專業安全總監，實行動態管理。

安全總監主要在施工現場獨立進行安全監督，在授權范圍內通過項目部的配合，對監理工程師提出建議或下達指令，一般不直接對施工承包商下達指令。

安全總監在安全總監辦公室的統一組織和協調下開展安全監督工作。

4.3三峽工程安全總監辦公室職責

1）參與選聘安全總監和負責管理安全總監的日常工作。

2）安全總監辦公室是安全總監的窗口，安全總監的意見、指令由辦公室傳達和貫徹。

3）參與對三峽工程各參建單位的安全保證體系、安全規程的檢查和指導工作。

4）掌握三峽工程安全狀況，對三峽工程的安全管理和安全狀況進行階段性分析和總結。

5）參與對安全事故的調查和評定。

6）監督項目部和監理單位的安全管理工作。

三峽工程第一階段監理單位及承擔的監理（監造）工程項目

1、長江水利委員會：監理工程項目有右岸一期工程、二期圍堰等項目，1993年5月進場。

2、中南勘測設計研究院：監理工程項目有永久船閘一期開挖等項目，1993年12月進場。

3、華東勘測設計研究院：監理工程項目為臨時船閘及升船機工程，1993年12月進場。

4、鐵道部第三勘測設計研究院：監理工程項目為對外交通專用公路工程，1993年12月進場。

5、鐵道部科學研究院：監理工程項目有西陵長江大橋、覃家沱大橋等項目，1993年12月進場。

6、西北勘測設計研究院：監理工程項目有左岸廠房1至6號機組段一期開挖、第13至第16小區房建等項目，1994年1月進場。

7、中國三峽總公司多能公司：監理工程項目為場內交通、房建、三通及場平工程，1994年1月進場。

8、葛洲壩水力發電廠：監理工程項目為施工供水供電等項目，1994年1月進場。

9、南京工苑建設監理公司：監理工程項目為右岸東岳廟辦公生活小區建設項目，1993年8月進場。

10、武漢鋼鐵設計研究院：監理工程項目為建設者之家工程，1995年12月進場。

三峽工程第二階段監理單位及承擔的監理（監造）工程項目

1、長江水利委員會：監理工程項目有泄洪壩段及左岸11號？14號機組廠房壩段、右岸茅坪溪防護土石壩一期、金結及機電監造、塔帶機監理等項目。

2、西北勘測設計研究院：監理工程項目有左非12號？左岸10號機組廠房壩段及左岸電站廠房，金結及機電監造項目。

3、中南勘測設計研究院：監理工程項目有永久船閘二期工程、金結及機電監造、98.7米拌和系統設備監理及運行監理等項目。

4、華東勘測設計研究院：監理工程項目為升船機工程、上游引航道工程。

5、東北勘測設計研究院：監理工程項目有茅坪溪防護土石壩一期瀝青混凝土心墻及二期工程、右岸地下電站進水口洞挖及混凝土預建工程等項目，1997年8月進場。

6、中國三峽總公司多能公司：監理工程項目為下岸溪人工砂石系統開采等項目。

7、葛洲壩水力發電廠：監理工程項目為左岸14臺水輪機埋件監造。

8、水電第十三工程局：監理工程項目有門塔機、土石方機械監理等項目，1998年11月進場。

9、武漢水利電力大學：監理工程項目有纜機、門機監理等項目，1998年11月進場。

10、鄭州機械設計研究所：監理工程項目為啟閉機監造項目，2000年4月進場。

第2篇

經過幾十年長期反復的研究論證是必要的，也是有成效的，特別是這次兩年多的重新論證，無論在廣度和深度方面都有很大的提高和完善。但是如果久拖不決會造成重大的失誤

這次會議提出《長江三峽水利樞紐工程可行性研究報告》，集中反映了長期研究論證的成果，論證范圍和深度，對照國內外的大型工程，可以認為已經達到或超過“可行性論證”階段的要求。我同意這個報告的論點、結論和建議。補充兩點理由：

1.三峽水資源是國家的寶貴自然資源，具有優越的開發條件，在我國資源貧乏（人均資源），特別是能源，水源不足的情況下，長期不開發利用將是巨大的浪費。

通過論證明確了開發的各種條件，利害得失和開發時機，證明使巨大的自然資源成為真正財富是完全現實可行的。如果我們失去有利的建設時機，久拖不決，使這一巨大資源終于報廢，我們是無法向后代交代的。

2.論證滿足了要從三個層次說明三峽工程的作用和地位的要求，即從三峽工程本身，長江流域規劃，全國的經濟發展需要三個層次來論證。

對三峽工程本身這個層次，絕大多數的同志認為是可行的，主要問題都得到了解決，次要問題雖然未全部具體解決，但都作了分析研究，提出了解決的途徑，并對可能出現的風險作了必要的估計。第二個層次，通過長江流域規劃，對水災防治、水資源的綜合開發利用和環境治理都作了研究和安排，提出了江河整治和水資源開發的總體部署方案，明確了三峽工程在流域開發中的地位和作用，我認為也是基本正確的。第三個層次，是三峽工程在全國社會經濟發展中的地位和作用。三峽工程對全國經濟發展的關系主要與能源、交通建設密切聯系，電力系統專家組和航運專家組作了大量工作，得出了必要結論。電力系統專家組從國民經濟長遠計劃發展出發，研究了全國一次能源、電力需求、水火核電合理配置等方面的發展規劃，作了各種方案的比較研究，提出了明確的結論，明確說明了三峽工程在全國能源發展中的重要地位和興建的迫切性。航運專題論證也是從全局出發的，研究了近期和遠景的需要，對于各種問題作了充分論證，提出了明確的結論。有的同志提出，三峽工程論證只是就三峽論三峽，沒有放在全國經濟發展中進行論證，我認為是不符合事實的。作為一項工程的可行性論證，做到現在的深度是完全可以說明問題的。至于調整整個國家經濟發展的布局和結構，應是國務院的任務，應由更高的層次去研究。

建議對“長辦”所提“可行性報告”，根據這次會議所提意見，進行必要補充修改后，盡快上報中央，供中央決策，爭取三峽工程盡快興建。

二、對三峽工程的防洪作用和防洪標準問題簡單說明一點情況和看法

1.關于荊江河段再遭遇1870年洪水，荊江大堤是否會潰決的問題。

1986年春我看見陸欽侃委員的文章中提到這個問題，后來在“群言”雜志上看到類似意見。重新論證之初，大家對此都十分重視，在論證工作綱要中專門列了研究課題。經“長辦”的努力和專家組的研究，最后由“長辦”提出了一個“荊江地區遭遇1870年洪水南岸和北岸潰決可能性及災害分析”的專題報告。這個報告是經過專家組的現場查勘，“長辦”具體調查研究和分析計算，并經專家組的討論之后提出的。這個報告已分送給有關同志。其論點主要是考慮到1870年洪水的特點，荊江河段行洪條件和變化形勢，并調查分析了堤防潰口的實際事例和經驗，分析研究結果認為：荊江河段再遭遇1870年洪水，南岸首先漫潰的可能性極大，由于1870年洪水漲勢過猛（一天之內從7萬多米3/秒漲到10萬米3/秒以上）。南潰后由于種種行洪障礙，分流不暢，江水位仍有迅猛上漲的可能，因此荊江大堤的潰決仍然是可能的。堤防潰決，在洪水位超過堤頂漫溢是不可避免的，洪水位低于堤頂時是否潰決，因為影響因素很多，只能分析其可能性。對這種問題，應當充分考慮從事防汛工作幾十年，始終在第一線工作的專家和工作人員的意見，對此長辦和有關地方水利部門做了大量調查和訪問，認真對待他們的實踐經驗，我認為這一點是很重要的。總之，我認為專題論證報告中的結論是可以成立的。

2.關于三峽工程的防洪作用問題

一項工程的防洪作用是一個不確定的隨機事件，洪水情況不同，作用也不同。長辦和防洪工作組對此都作了各種情況的分析。不同典型年差別很大。這說明要解決長江中下游的防洪問題，不能單靠三峽工程，必須有其他工程設施的配合，才能較好的解決。但每一項工程措施的作用有大有小，有的能起關鍵作用。有的只能起輔助作用，差別很大。三峽工程最主要的作用是有效地控制長江上游洪水，上游洪水正是對荊江河段，江漢平原和洞庭湖區的最嚴重的威脅，有效地控制上游洪水，可以大大提高江漢平原安全性，大量減少洪水泥沙進入洞庭湖區，延長洞庭湖的壽命，減少長江干流洪水的負擔，為洞庭湖接納四水洪水創造有利條件。這一點十分重要，是其他工程所不可代替的，不可一般而論。至于其他類型的洪水，三峽工程主要起輔助作用，即對水庫下游洪水進行補償調節，無論1931年、1935或1954年型水都可以減少淹沒耕地300余萬畝，大量減少分蓄洪區的損失。這也是其他工程所不能起的作用，應當充分估計它的效益。

從歷史發展的角度來看，長江上游洪水來量大，中下游河道泄洪能力不足，洪水過宜昌后總需要找個分蓄洪水的場所，古代是云夢澤，近代是洞庭湖，洞庭湖淤積的速度很快，洞庭湖淤廢，或調蓄能力大大下降后，總要找個新的蓄納場所，如果沒有這個場所，長江中游的洪水是沒有出路的，湘、鄂兩省的洪水災害將比現在嚴重得多。比較現實合理的新的洪水蓄納場所只有三峽工程。從這一點考慮，三峽工程對長江防洪的總體布局和遠景發展的需要，都具有戰略性的意義。

3.關于防洪標準問題。

這個問題一般根據社會經濟發展的需要和技術經濟條件兩方面綜合考慮。但是由于防洪經濟分析十分復雜難于確切表述，因此除了一般的經濟效益的分析比較外，不得不參考國內外的實際經驗。

不同的看法主要是對荊江河段的防洪標準。防洪專題論證報告中提出：“荊江河段，防洪標準不低于百年一遇，發生類似1870年的歷史特大洪水時，配合分洪措施，要保證荊江河段的行洪安全，防止南北兩岸堤漫潰，發生毀滅性災害”。這個提法是明確的，三峽工程的防洪調度也是按此考慮的。荊江河段達到百年一遇的標準，看來沒有不同意見，問題是1870年洪水要不要考慮？我認為：

（1）考慮對付1870年洪水的對策，不等于防洪標準，因為那時分蓄洪區還要利用，還有一定的洪災損失，但可以做到防止洪水失控，避免堤防意外潰決，造成大量人員傷亡的毀滅性災害，這是完全必要的。

（2）1870年洪水是歷史上確實出現過的特大洪水，在現有防洪設施條件下，荊江河段洪水失控，造成大量人口傷亡的可能性非常大，不考慮是對人民不負責任。世界各國都在防洪規劃中充分考慮了歷史上曾經發生過的特大洪水，有的作為防洪標準，有的采取了特殊的措施，考慮對付這種特大洪水，還要看有沒有解決問題的可能和合理條件，如果沒有條件解決，自然災害只能事到臨頭，盡人事而聽天命，如果有解決問題的辦法，而又可以辦到，不考慮加以解決將來對人民更是無法交代的。三峽工程結合發電，航運的巨大效益修建起來，完全可以解決這個問題，不必付出特殊的代價，因此對1870年型洪水加以必要的安排，避免發生毀滅性災害，是完全合理可行的。

有人說，既然荊江河段要考慮1870年洪水，上游四川省的防洪，為什么不考慮1870年洪水？四川洪水有它的特殊性，受災地區分散，河道洪水漲幅大，漲落快，不少地區漲水時臨時逃避洪水比較容易，在將來干支流興建水庫后，部分河段是有可能加以解決的；有些沿河城市按1870年洪水設防幾乎沒有可能，但采取非工程措施，盡量減少洪水災害還是可能的。因此，對于上游四川省的防洪標準只能因地制宜，不能籠統地說需要考慮或不需要考慮。

第3篇

關鍵詞：仿真模擬巖體力學混凝土耐久性高摻粉煤灰

《三峽水利樞紐工程幾個關鍵問題的應用基礎研究》是1994年國家自然科學基金委員會和中國長江三峽工程開發總公司聯合資助和領導下開展的一項大型綜合性研究。所謂“應用基礎”實際是指工程設計、工程施工應用技術的基礎理論。經過5年研究。取得了預期的成果，已于1999年6月在三峽壩區通過國家科委組織的專家組驗收。

此項研究涉及三峽工程的幾個關鍵問題，側重于從應用基礎理論上解決工程疑點和難點，在研究中理論與工程實際相結合。所獲成果，對三峽工程有的具有直接應用價值，有的需要在工程進展中加以驗證。從專家意見中反映出，這些研究推動了我國相關領域工程應用基礎理論水平的提高，一些技術還可以推廣應用到其它水利水電工程上去。現將研究的內容和取得的成果按以下五個課題予以介紹：

1三峽工程泥沙問題研究

三峽樞紐上游年輸沙量大，樞紐建成后，大量泥沙將在水庫內淤積，壩下游河道則發生沖涮，若不加以妥善解決，將影響水庫壽命和樞紐效益的充分發揮。本課題研究了以下內容。

1.1幾個泥沙基礎問題

主要有：淤積物的密實度及干容重變化研究；泥沙起動規律研究；推移質運動特性和輸沙率研究；底層泥沙交換、狀態概率及推懸比研究；水流挾沙力研究。

1.2壩區泥沙淤積和壩下河道演變

內容有：通航建筑物引航道防淤清淤措施研究；電站引水防沙措施研究；河道床面粗化研究；河道床面形態和阻力；壩下游河道演變及河型轉化。

1.3數學模型和實體模型技術研究

進行了模型沙特性研究；實體模型變率研究；實體模型圖像分析系統；長系列試驗方法比較；數學模型試驗中a系數研究；回流區泥沙淤積計算。

關于泥沙的基礎理論研究，在水庫淤積物密實過程、泥沙起動規律、沖積河道阻力和床面粗化、推移質運動特性、底層泥沙交換和水流挾沙力等問題上都獲得了創新性的研究成果。對于通航建筑物引航道的防淤清淤措施、電站的引水防沙方案已為設計部門所采用。對于實體模型中的模型沙特性研究、模型變率的影響、長系列試驗方法以及數學模型中不平衡輸沙恢復飽和系數，回流區泥沙淤積等都作了深入的分析和探討，其研究成果有助于澄清三峽工程泥沙科研中長期存在的不同認識，本課題中建立的實體模型圖象分析系統能夠在短時間內量測大面積水域的流場，是一項十分有用的新技術。

2通航建筑物的應用基礎研究

本課題對三峽工程通航建筑物的通航條件、船閘水力學、船舶運行仿真模型和船舶技術應用中的一系列基礎理論問題進行了研究。

2.1樞紐泄洪對壩區通航條件的影響

從樞紐泄洪對上下游航道通航條件的影響、電站調峰非恒定流對通航條件的影響、通航水流條件的航行判據的研究表明，通過采取相應的措施，優化船閘與電站的運行方式，可以達到壩區通航條件的要求。

2.2船閘輸水系統和閘閥門水力學解決以下技術難題

(1)輸水系統水力學：三峽永久船閘輸水系統采用了4區段8支管，頂支孔出水，蓋板消能的動力平衡系統，它可使水流均勻分布于整個閘室平面，從而可減少閘室輸水所導致的非恒定流水面波動和局部水流紊動。通過試驗及計算分析得出，支孔形狀、廊道雷諾數、廊道阻力、支孔高寬比、支孔總面積與廊道面積比等，是影響出流的一些因素，并提出了改進意見。

(2)船閘閥門水動力學特性。

(3)閥門空化特性及控制空化措施。

(4)閥門流激振動特性及減振措施。

(5)船閘人字閘門運行動水阻力。

(6)船閘水工模型試驗縮尺效應。

2.3船閘運行過程仿真模擬試驗

采用計算機仿真模擬方法對船閘輸水及船舶過閘過程進行模擬，其優點是經濟、快速、宜于長期保留，預演過程整體性強。主要模擬過程有：船閘輸水過程仿真、航行條件的快時模擬、船舶航行條件實時模擬器的研究、船閘運行可行性分析。

本課題的主要研究成果：如超高水頭大流量的閥門水力學、通航建筑物的通航條件和船舶試驗技術研究等都已達到國際領先水平。對于非恒定流減壓模型試驗方法和試驗設備的研制、閥門段廊道流態特征和急變分離流機理、門楣通氣減少空蝕的綜合措施、分散輸水系統中出水支孔流量分配規律、泄洪產生引航道往復流的機理、小尺度船模的相似性等研究成果都已應用于三峽工程設計，并據此修改了《船閘設計規范》中的輸水系統部分條文，成果具有廣泛的推廣價值。3三峽船閘高邊坡若干基礎理論研究

此輪高邊坡研究基本上是國家八五科技攻關三峽研究的延續和深化，內容側重于工程巖體力學的應用基礎理論。由于研究工作與永久船閘高邊坡施工平行進行，因此研究成果除了一部分可以用于指導反饋設計和施工以外，大部分成果對我國高邊坡工程，特別是卸荷高邊坡工程，可為設計提供理論武器和較先進的分析手段。

3.1關于巖體力學性質的研究

三峽壩區的閃云斜長花崗巖屬性良質優的巖體。由于建閘開挖體坡高(170m)、體長(1610m)、塹深(67m)；由于山體下部誘發的地應力釋放；由于風化和巖體結構面的發育發展；導致巖體宏觀力學性質與按常規試驗獲得的力學數值之間存在差異，而且在開挖后會有性質弱化的趨勢。

通過研究，在試驗與調查基礎上，建立了巖體宏觀力學參數模擬理論，提供能較真實反映現場巖體性質的參數值。如巖體的變形模量，微新巖體可取為20～30GPa。研究表明，巖石在三向應力狀態下，卸圍壓可導致巖石的開裂。開挖后的高邊坡，巖體同時存在加載和卸荷，卸荷效應會引起巖性區域的重新劃分，從坡表至深層出現程度不同地巖體變形、松動和開裂。研究認為區內花崗巖體存在著卸荷流變效應，此種流變可通過正、反分析予以界定。

3.2高邊坡巖體穩定分析方法的研究和應用

在具有不同理論背景的巖體破壞機理研究分析基礎上，采用各種不同的方法對高邊坡的穩定進行了分析計算。以反映變形規律和變形量。

分析使用的方法不同于過去較明顯的是，在計算模型中較多地運用了脆性理論。如有的引進、開發、應用“斷裂損傷介質分析系統”，對高邊坡進行了斷裂損傷彈塑性與流變分析；有的針對三峽船閘高邊坡建立了脆彈粘性理論分析的計算模型；亦有數家單位采用其它方法試圖解釋三峽船閘高邊坡卸荷巖體的變形和非連續性問題，如離散元法(DEM)、不連續變形分析法(DDA)、數值流形方法及卸荷非線性分析。

從分析結果看，在三峽船閘高邊坡不同斷面的特征點上，在垂直于船閘軸線方向上，最大水平位移大都不超過50mm。清華大學用斷裂損傷流變模型計算的位移量在坡頂最大，為100～300mm，其它部位為50mm左右。給出的流變量，即開挖結束后繼續隨時間發展的位移量為5mm，收斂期為一年。

此外，有的運用潘家掙塑性力學的上下限理論，用組合塌滑體的剛體極限平衡分析方法，給出高邊坡整體穩定問題中沿最大可能滑動面滑動的邊坡體穩定安全系數大于5。

完成的其它成果有：對滲流水荷載、爆破動力荷載的分析研究；用錨固模型的流變損傷分析方法研究錨固機理等。

4三峽工程混凝土原材料研究

本課題結合三峽工程的需要，以提高混凝土的耐久性為中心，研究混凝土的配合成份，配置出高性能混凝土、抗沖耐磨混凝土、微膨脹水泥和灌漿改性超細水泥等方面都有所創新，其中改性超細水泥灌漿已在三峽工程中試用。研究成果的水平總體上處于國際前列。

4.1混凝土耐久性及破壞機理

本課題側重研究混凝土自身因素對耐久性的影響。對混凝土原材料特性進行分析，找出不利因素，提出改進的措施，從提高混凝土自身的性能來達到抵抗外界環境的影響，從而提高了大壩混凝土的耐久性。

(1)對大壩混凝土所用水泥及粉煤灰性能進行了試驗研究。對三峽大壩所用中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的性能進行了全面的性能測試分析，均符合國家規定指標。中熱水泥的含堿量可達到小于0.55%(熟料小于0.5%)，低熱水泥的含堿量可達到小于1.0%的指標。對粉煤灰品質、水化速度和貧鈣問題進行了全面的研究。粉煤灰在拌制混凝土時有三種效應并產生三種勢能：形態效應產生減水勢能；火山灰活性效應，使粉煤灰具有受激活反應的勢能；微集料效應造成致密勢能。粉煤灰的水化速度與溫度有密切關系，且隨時間增長而增加。混凝土在20C下，粉煤灰在3～4年中仍在水化，只是水化速率緩慢，因而強度也是在緩慢增加。

(2)三峽大壩混凝土必須使用高效減水劑和引氣劑。在確定高摻一級粉煤灰的前提下，必須選用與粉煤灰相適應的高效減水劑至關重要，兩者配合應用，在降低每m3混凝土的用水量方面，能產生疊加效應。能使總減水率達到20%～30%。摻入引氣劑后能使混凝土抗凍性能大幅度提高，也提高了混凝土韌性和抗折強度。

(3)混凝土的微觀結構研究試驗得出：①水膠比對孔隙率和孔徑分布有較大的影響，水膠比大，孔隙率就高，大于100nm的孔增加；②每m3混凝土用水量降至100kg以下，總孔隙率大大降低；③摻入30%、50%、70%的一級粉煤灰，漿體總孔隙率隨摻量增加而增加，但孔徑大于100nm的有害孔仍較少，小于20nm的無害孔增加。

水泥漿體于集料界面存在富水層，較多的SO3溶解于此，造成人Aft富集和Ca(OH)2晶體的擇優取向生長，構成混凝土中的薄弱部位。當水膠比降低，對界面結構有所改善；摻加20%或者40%粉煤灰及高效減水劑和引氣劑后，改善了界面結構，但粉煤灰應低于50%。

4.2微膨脹型中熱和低熱水泥研究成果

研究成果表現在兩方面：第一，已研制出微膨脹型中熱及低熱水泥；第二，對兩種膨脹源氧化鎂及鈣釩石的膨脹機理，微膨脹中熱和低熱水泥的膨脹機理有了了解。

4.3高摻粉煤灰大壩混凝土

由于優質粉煤灰的大量摻入，其需水量比為90%左右，加之高效減水劑聯合使用，產生疊加效應，使每m3混凝土的用水量減少20%～30%，由于用水量降低加上高摻粉煤灰，就使得水泥用量可以大大降低，得到質量較好的混凝土。

4.4抗沖磨高性能混凝土研究

三峽工程特種混凝土原設計是采用C40抗沖磨混凝土，這種混凝土曾用于葛洲壩水利樞紐的特殊部位。本課題研究出C60抗沖磨高性能混凝土，它的特點是限制水泥漿體積在混凝土中的總含量，摻入高活性摻合料-硅粉和優質粉煤灰取代水泥，以減少水泥用量，選用與之相匹配的高效減水劑及膨脹劑，使C60抗沖磨高性能混凝土的水泥用量降至330kg，摻合料的總重量達37%。用鐵礦石粗骨料制備的抗沖磨高性能混凝土28d抗壓強度可以達到89.6MPa，抗沖磨失重率又比C60低40%，抗沖擊韌性提高1.8倍，但單價較C60高。

研究表明抗沖磨混凝土的改性機理是由于大量極細的活性摻合料水化后生成得C-S-H凝膠改善了集料與

水泥膠體的界面結構，使總孔隙率減少25%，有害孔減少，使混凝土密實性大大提高。

4.5大壩基礎處理水泥灌漿材料改性及其機理研究

三峽大壩防滲帳幕設計標準要求ω≤0.01L/(min·m·m)，在細微裂隙發育的大壩基巖，用普通水泥灌漿無法灌入的地段。采用超細磨水泥灌漿能達到設計要求且不污染環境。

1)超細磨水泥主要性能如下：

①細度D95≤16μm，平均中值粒徑小于4μm。

②漿材的穩定性和流動性，當W/C＝1.0時，析水率小于5%。

③強度：3d為52.5MPa，28d為72.5MPa。

④膨脹率：3d不小于0.15%，28d不大于0.60%。

(2)X光衍射分析現場灌漿情況，可以看出絕大部分水泥熟料已水化成C-S-H凝膠、Ca(OH)2和鈣礬石

(Aft)，僅有少數石英(SiO2)及碳化的CaCO3，所以水泥結石強度高，無體積收縮。

5三峽水工建筑物安全監測與反饋設計

本課題分五個專題：安全監控系統結構與方案優化，安全監測信息分析的新理論與新方法，安全監測高

新技術及自動化監測系統，混凝土壩施工期仿真計算與溫控反饋設計，開放式大型通用水工結構分析系統原理及研制技術等。

5.1安全監控系統結構與方案優化研究

三峽工程包括永久船閘、升船機、左岸大壩及廠房、泄洪壩段、右岸大壩及廠房、茅坪溪防護壩等建筑

物的監測系統，另外還有專項監測、地質環境及其他監測，其中僅永久性測點就有6000多個，是當今世界上最龐大的安全監測系統。為此，對總體結構、監測儀器布置和變形監測網等進行了全面系統地優化研究。

(1)總體結構優化針對三峽工程大壩特點及安全分析、評價和監控的要求，對安全監測系統總體結構，

依據信息可靠、有序采集、保存、查詢、調用等原則，應用優化理論，將原設計大壩三級監控(建筑物、分區和工程監測中心)改為二級監控(建筑物，監測中心)，從而減少了結構層次，提高了系統的可靠性，節約了費用。

(2)監測儀器布置優化結合技術設計和招標設計，依據少而精等原則，對監測儀器的布置進行優化研究。經優化后，變形和滲流監測儀器、設備數量減少約1/2，應力應變監測減少約2/3，水力學和動力監測減少約1/2，監測費用減少1億元以上，經濟效益顯著。

(3)變形監測網絡化對變形控制網和倒垂等進行優化研究，突破常用的模擬法，提出用解析法的優化方

案，構成目標函數。以精確、可靠、靈敏度和費用等作為約束條件，形成一個二次規劃模型，并以此編制變形監測網自動化分析軟件。應用這一個優化軟件，對升船機及臨時船閘高邊坡水平監測網進行了優化設計。

5.2安全監測信息分析新理論和新方法

安全監測的主要目的是通過監測資料的分析和反分析，對水工建筑物的安全狀況作出綜合分析、安全評價和監控。為此，針對三峽主要水工建筑物在施工期、蓄水期和運行期的不同特點，吸收國內外安全檢測領域的最新信息分析理論和方法，提出了安全監測信息分析的理論和方法。主要分三大類：

(1)綜合分析和安全評價的理論和方法用層次分析和模糊評判及其相結合、突變理論、多級灰關聯分析、可靠度理論等方法和理論，依據實測資料對大壩的實測性態進行綜合分析和安全評價。應用可靠度理論方法，以風險分析為基礎，建立大壩安全風險評估的框架。

(2)結合已建工程和三峽大壩的典型壩段(泄洪2號壩段等)，建立了施工期的特殊監控模型，時空分布的確定性模型及反分析模型，多測點監控模型因子集分析模型，另外還提出用數學濾波法分離時效分量，采用回歸與時序模型，用瑞利分布研究監控模型中環境量對效應量的滯后效應等。

(3)擬定變形監控指標擬定的理論和方法

主要包括用結構分析法和數學監控模型擬定監控指標。

5.3安全監測高新技術及自動化監控系統

鑒于三峽工程的特殊要求，決不允許中斷監測和采集數據，這就要求安全監測系統能精確、穩定、可靠、長期而又實時地采集數據。為此，在吸收目前國內外傳感器(主要是變形、裂縫等)及自動化監測技術的基礎上，有針對性地開發和研制精度高、穩定可靠的自動化監測儀器和設備，對穩定性檢查，對監測系統的構成和選型提出優化方案等。

5.4混凝土壩仿真計算與施工期溫控反饋設計

混凝土高壩，工程規模大、工期長、施工和自然條件復雜，使設計與實際施工有一定差別。為此，開展混凝土壩仿真計算與施工期溫控反饋設計的研究，對優化設計和施工，提高混凝土壩的設計施工水平具有重要的科學意義和實用價值。對此進行下列研究，并取得了相應的成果。

①提出了一整套混凝土高壩的仿真計算新方法；②研究了通倉澆筑重力壩和碾壓混凝土重力壩溫度應力的特點和規律及其與常規柱狀澆筑重力壩的差別；③編制了混凝土壩和基礎溫度場、滲流場和位移場反分析軟件；④研制了混凝土高壩施工期溫控反饋設計軟件。⑤對三峽大壩進行系統仿真計算，提出了合理的溫控措施。

5.5開發式大型通用水工結構分析系統原理及研制技術

對以下幾個方面進行了研究：①系統設計原理及實施方法；②系統工具環境的設置；③系統應用軟件