说起三峡大坝，无数国人都倍感骄傲，其建设成果大家都有目共睹。作为中国水利建设中的“顶梁柱”，三峡工程造价超过2000亿，但自建成之日起，社会各界关于大坝的争论却从未停止，其中一个焦点就是大坝的使用寿命之争。

2003年6月1日，三峡大坝正式下闸蓄水，至今已将近20年。任何水利建筑都有一定的寿命，三峡大坝也不例外。首先要提一点，大坝的寿命分为使用寿命和功能寿命两个概念（后面会介绍），受自然环境的影响较大，洪水冲击、风化溶蚀、泥沙淤积等不确定因素也很多，需要分多种情况讨论。

长江三峡大坝

三峡大坝按功能可以分为2大部分，一是拦河坝，二是泄洪坝。其中，拦河大坝是混凝土重力坝，全长2309米，顶部宽40米，底部宽115米（基础最大宽度为134米），高程185米，是名副其实的巨型大坝。泄洪坝则位于河床中部，也就是原来的主河槽部位，坝体长483米，内部设有22个泄流表孔以及23个深孔，最大泄洪能力可每秒可达11.6万m³。

深孔泄洪

三峡大坝属于一级壅水建筑物，而根据2014年我国水利部发布的《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》（SL 654-2014），一级壅水建筑物的设计使用年限为150年。要知道，三峡大坝可不是一般的一级建筑，在修建时采用了高规格的混凝土，首次利用一级粉煤灰作为作为混凝土掺合料，采用了先进的混凝土浇筑方案和温控防裂技术，大大增强了坝体强度和耐久性。

三峡大坝的建坝技术处于世界先进水平，材料优中选优，坝体更加牢固，使用寿命远大于150年。国内三峡建设管理委员会的高级工程师王殿常也曾表示，三峡大坝的使用年限可达300年，实际使用时间有望突破500年。

所谓大坝的设计使用年限（理论使用寿命），是根据国家《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068来确定的，指的是不经过人为修缮加固的条件下可使用的年限。如果后续对水坝进行维修和更新，其实际的使用年限还会更长！

至于三峡大坝的功能寿命，则可以理解为实际的使用寿命，原则上等于设计使用年限（理论使用寿命）和维修后延长的寿命之和。这里为什么要加上个“原则上”呢？因为在现实中，大坝有可能会遭遇意想不到的自然灾害，可能会给水坝带来破坏，加速老化。

我国吉林省的丰满水库就是一个活脱脱的案例。在风化、冰冻等侵蚀作用下，丰满水库老化得非常厉害，表面破损，水泥粉面软化脱落，大坝上游面破损1300㎡，下游面破损6100㎡，破坏最深处超过1米。实际上在1988年，丰满水库就已进入了使用寿命的末期。如果没有后续大修，实际的寿命要比想象中更加短暂。

修整后的丰满水库

三峡大坝到底有多“硬气”？

要抵御自然灾害的侵蚀，三峡大坝必须在施工材料上提高规格。

三峡大坝主体采用高强度的混凝土浇筑，依靠坝体自身的重量来抵抗上游水压和冲击。据统计，三峡大坝施工所消耗的混凝土工程量多达2794万m³，其中拦河大坝耗用1600万m³。在施工的高峰时期，每年浇筑到坝体上的混凝土就超过500万m³，把拦河坝打造成了“铜墙铁壁”。

为了保证混凝土施工的质量，三峡工程的建设采取了更稳妥的综合措施：适当降低坝基的高程，使重心下移，并在坝脚处设置齿槽；在岩坡和厂房混凝土之间设置锚筋和接触灌浆系统，利用边坡紧密相扣的原理来增加抗滑力；采用控制爆破的方法，确保岩体的完整性；对不利坝段的基岩处额外增设一个横向的排水洞，加强坝基排水；对于坝基岩面上露出的缓倾角结构面进行挖槽、回填混凝土处理；加强对坝基变形的监测和预警，及时采取工程修复措施。

三峡工程属于国家一级工程，枢纽电站、厂房、船闸、升船机、枢纽建筑大坝等都是一级建筑物，其设计和施工标准都按照国家颁布的标准设计规范进行，保证了施工过程的安全、可靠。即便如此，专家组成员在验收大坝时依然在岩面上发现了裂缝。这些裂缝细如发丝，不易察觉，引发了社会群众的担忧。

三峡大坝建筑布局

三峡大坝经过严密设计和严谨施工，为什么还会产生裂缝呢？经调查，裂缝产生的原因是混凝土在浇筑过程中内部产生了高温，但表面温度又过低，内外形成了较大的温差，从而导致坝面发生收缩形变，产生了裂缝。

好在大坝裂缝的数量并不多，宽度只有0.2mm，而且施工人员对裂缝进行了化学灌浆处理，确保了坝体的质量安全。采用三峡总公司相关负责人的原话来说就是——“绝不会漏水”。但即便如此，对三峡大坝工程质量的核检仍需慎之又慎，反复检查，确保万无一失！

泥沙淤积会威胁三峡大坝的安全吗？

前面已经提到，三峡大坝的实际寿命会受到自然因素的影响，在这当中，最容易被忽视的就是泥沙的淤积。

三峡水库

大家都知道，在北方的黄河流域，泥沙淤积是一个相当棘手的问题。三门峡水库在拦沙蓄水一年多的时间里，库区就淤积了17.5亿m³的泥沙，按照当时的淤积速度估算（前提是不采用“蓄清排浑”的调度方式），只要20~30年黄河泥沙就能把三门峡水库淤平！

而在长江流域，三峡水库和泥沙淤积似乎谈不上半点关系，其实不然，这里面的利害关系值得深究。泥沙淤积不仅会导致水库的有效库容减少，库尾淤积上延还会导致两岸植被淹没，影响到水库的使用寿命以及功能的正常发挥。

我们来看一下实际的水库输沙情况。2019年，三峡入库径流量为4016亿m³，输沙量为0.685亿吨，和2003~2018年间的平均值相比，径流量平均增多了10%，年输沙量减少了56%。入库泥沙为什么会减少？这是因为拦江大坝开始蓄水后，上游河段水位升高，水面变广变宽，江水流速减缓，泥沙便下沉在上百公里的河段中，进入库区的泥沙量自然就减小了。再有，上游梯级水电站的修建也起到阻减泥沙和砾石的效果。

自2003~2020年，三峡水库在17年间的平均水流量为3696亿m³，平均输沙量为1.37亿吨。这些泥沙中，淤积最多的年份为1.96亿吨，最少的年份为0.278亿吨（见上表）。随着时间延长，进入三门峡水库的泥沙量还会持续增多，水坝下游沙量持续减少——而这，显然不是一个好趋势。

出库沙量减少有很大危害，比如：导致湖北宜昌到鄱阳湖湖口河段陷入冲刷状态，平坦河槽每年被冲掉1亿m³的土方，而在宜枝江段等局部地区，最大冲刷深度甚至达到了19.3米！

宜昌江段

大坝上游泥沙大量淤积，威胁有效库容；大坝下游泥沙丧失，河床被下泄洪水冲刷，局部堤岸塌陷。这正是三峡泥沙的“症结所在”。为此，排沙便成了一个需要认真对待的问题。

三峡水库的泥沙到底该如何处理呢？目前三峡水库排沙方式是“中小洪水冲沙”，这一调度方式脱胎于三门峡水库的“蓄清排浑”。

直至今日，三门峡水库的治沙经验对三峡水库依然有着借鉴价值。在“沙患”初期，三门峡水库先后经历了两次大规模的改建，扩大了泄流排沙规模，但排沙效果并不理想。后来，夏迈定等水利专家通过观察库区的水沙特征，提出了“蓄清排浑”、“引浑灌溉”以及“高渠拉沙”的治理方案，这才做到了“对症下药”。

2020年7月31日清晨拍摄的三峡大坝开启泄洪深孔泄洪景象（无人机照片）。

在这当中，“蓄清排浑”堪称经典，直到现在还在使用，帮助三门峡水库成功度过了危机。如今60多年过去了，三门峡水库依然稳健运行，比当初所估计的20~30年的寿命延长了不少。由此可见，科学调沙对水库的寿命而言是多么重要！

长江洪水对使用寿命的影响

如果说泥沙的威胁类似于“温水煮青蛙”，那么洪水的威胁则相当于一头“猛兽”。

三峡大坝按照1000年一遇的洪水设计，10000年一遇的洪水加10%的校核，设计挡水水位为175米，校核挡水水位180.4米。值得一提的是，大坝的基础采用前震旦纪闪云斜长花岗岩，岩体的力学强度高，抗压强度高达100MPa，变形模量为30~40GPa，堪称长江干流的中流砥柱！

从2003~2016年，三峡大坝累计拦洪41次，拦洪水量1219亿m³。尤其是在2010和2012年，长江上游爆发特大洪水，最大入库流量分别达到7万和7.12万m³/s，比1998年最大洪峰流量的6.3万m³/s还要危险！

1998年的长江特大洪水，被称为“百年一遇”，2010年和2012年的抗洪事实已经证明：至少在百年的时间尺度上，上游的洪水都不会对三峡大坝构成威胁。如果时间尺度进一步拉长，从1153年算起，那么长江发生过的最大洪水当属1870年大洪水，当时最大的洪峰流量达到了10.5万m³/s，属于“千年一遇”的超大型洪水。

中国工程院院士、水文学专家王浩曾在《中国经济周刊》指出：把1870年洪峰的最大流量再上调10%，也就是遭遇12.43万m³/s的实时流量冲击，三峡大坝依然能安然无恙。这样等级的洪水在长江流域至今未有记录，将来也很难再次发生——说到这里相信大家都应该明白了，洪水对三峡大坝的威胁不足为惧！

要问三峡大坝还能“再战”多少年，准确的时间没人知道。但只要能做好科学管理与维护，相信这一世纪工程必将造福长江，大放光彩，为子孙后代做出更多的贡献！

#三峡##三峡大坝#