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1第三讲土木工程在国民经济中的地位和作用2土木工程的内涵及特点——各行各业都离不开它。土建工程大都投入大、涉及面广(人、财、物)、回收周期长。是国民经济的基础产业，影响面广、牵动面大。可以大幅度地拉动国民经济。改革开放以来我国国民经济的持续高涨，主要是靠土建拉动的，土建的贡献率超过1/3。(基建投资太多，基础实施投资不足如教育、医疗）对抗灾减灾具有极强的积极主动性和不可替代性。学科上属长线专业、硬专业、不易饱和，是一门古老而又年轻的学科，是永恒的“朝阳产业”。内容介绍31、土建工程的内涵及特点——各行各业都离不开它42、土建工程大都投入大、涉及面广、回收周期长——投入大⑴青藏铁路（世界屋脊上的幸福天路）【工程简介】青藏铁路建设总投资约1200亿元，是世界上海拔最高、线路最长、高原铁路。一期工程西宁至格尔木段814公里已于1979年铺通；二期工程格尔木至拉萨段于2001年6月29日开工，全长1142公里。青藏铁路建设者们成功破解高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱三大世界性难题，共同创造着这项人称“堪与长城相媲美”的铁路建设史上前所未有的奇迹。【战略评点】青藏线技术难度之大可以归纳为9个世界之最：①青藏铁路是世界上目前海拔最高的高原铁路，穿越海拔4000m以上地段达960km，最高点海拔为5072m；②青藏铁路是世界上目前最长的高原铁路，从格尔木-拉萨段，全长ll42km，穿越戈壁荒漠、沼泽湿地和雪山草原等三个独特的地质带；③青藏铁路是世界上目前穿越公里最长的高原铁路，其穿越多年连续冻土里程达550km；④青藏铁路设有世界上目前海拔最高的火车站，唐古拉山车站海拔高达5068m；⑤青藏铁路风火山隧道是世界上目前海拔最高的冻土隧道，隧道海拔4905m，隧道全长1338m；⑥青藏铁路昆仑山隧道是世界上目前最长的高原冻土隧道，全长l686m；⑦青藏铁路清水河特大桥是世界上目前最长的高原冻土铁路桥，桥下有野生动物通道，全长l1.7km；⑧青藏铁路冻土地段时速将达到l00km，非冻土地段时速将达到l20km，这是目前火车在世界高原冻土铁路上的最高时速；⑨青藏铁路安多铺架基地海拔4704m，是世界上目前海拔最高的铺架基地。5青藏铁路67⑵西气东输（气龙腾越泽神州）【工程简介】西气东输工程是中国天然气发展战略的重要组成部分，是西部大开发的标志性工程。它以新疆塔里木气田为主气源，以我国中东部的长江三角洲地区为目标消费市场，以干线管道、重要支线和储气库为主体，连接沿线用户，形成横贯中国西东的天然气供气系统。“西气”主要是指中国新疆、青海、川渝和鄂尔多斯四大气区生产的天然气；“东输”主要是指将上述地区的天然气输往长江三角洲地区。2002年7月4日正式动工建设，2004年12月31日正式向上海等地输气。【技术难点】①距离最长4000km；②管径最大l016mm；③管壁最厚26.2mm；④投资最多，1500亿元；⑤运营压力最大，输气压10MPa(目前我国正运营的平均不足6MPa)；⑥输气量最大，初期年输l20亿m3，2010年200亿m3；⑦钢材等级最高，采用针状铁钛体z70，用钢200万t；⑧经过的地质条件最复杂，沿路穿过沙漠、戈壁、山区、丘陵、盆地、黄土高原和农田水网，40％地区地震烈度超过7度；⑨施工难度最大，穿越吕梁山、太行山、太岳山，经湿陷黄土，穿河l4次(长江淮河l次，黄河3次)、铁路35次、公路421次以及江南城镇繁华地区等。2、土建工程大都投入大、涉及面广、回收周期长——投入大8西气东输9西气东输二线工程【工程简介】西气东输二线工程西起新疆霍尔果斯，东达上海，南抵广州、香港，横跨我国14个省区市及特别行政区，与中国－中亚天然气管道衔接，包括1条干线和8条支干线，总长8704公里，设计年输气能力为300亿立方米/年，设计最高压力12兆帕，总投资1422亿元，可稳定供气30年以上，是我国第一条引进境外天然气资源的大型管道工程。【战略评点】西气东输二线工程与境外横跨三国的中亚天然气管道相连，从万里之遥的土库曼斯坦，把福气源源不断地输送到沿线中西部地区、长三角、珠三角等用气市场。【技术难点】一是设计压力最高；二是输量最大；三是距离最长；四是所使用的钢材等级最高；五是投资最大；六是经过的省份最多。管道沿线地质情况复杂多样，经过沙漠、戈壁、盐渍土、黄土冲沟、山区、丘陵、平原、水网等各种地貌。交通运输、施工作业条件艰苦。全线穿越长江、黄河等大型河流200余次，穿越天山、江南丘陵等共需设置70余座山体隧道。长江、赣江、钱塘江、北江、西江等大型河流穿越及果子沟隧道、梅岭隧道、深度水隧道等设计、施工难度大、风险高。2、土建工程大都投入大、涉及面广、回收周期长——投入大10西气东输二线工程11⑶南水北调（构建四横三纵的大水网）【工程简介】南水北调分东线、中线和西线三条调水线路。通过三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构成以“四横三纵”为主体的总体布局，以利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。三条线路总长度：304(西)+1267(中)+1156(东)=2727km；技术难点：西：隧洞288km;中：穿河686条，地质差，交叉1774处东：13级提水，总扬程65m。【战略评点】南水北调工程作为我国最大的调水工程，能缓解北方水资源短缺和生态环境恶化状况，促进经济、社会的可持续发展。效益体现在三个方面：一是经济效益，给北方增补了总量448亿立方米的水量，促进了经济发展和城市化进程。二是生态效益，南水北调工程实际上是一个生态工程。通过南水北调工程的实施，使黄淮海流域、京津唐地区生态得到了很好的修复。第三就是社会效益，因为南水北调不仅是在北方地区，对调水地区来说，有30多万的移民要搬迁，他们过去生活比较贫困，通过搬迁能改善他们的生产生活条件，社会效益显著。2、土建工程大都投入大、涉及面广、回收周期长——投入大12南水北调工程线路图13南水北调东线工程输水干线纵断面示意图东线：自扬州至天津，全长1156km，要经过十三级提水，总扬程65m，然后穿越黄河才开始自流至天津。14南水北调中线工程输水干线纵断面示意图中线：自丹江口至北京团湖城，全长1267km，穿越大小河流686条，跨越或穿越交叉建筑(如铁路、大型交通枢纽和高速公路等)1774座、沿途有许多恶劣的地质条件，如经过膨胀土347km，黄土245km，软黏土19km，采矿区64km15南水北调西线工程输水干线纵断面示意图西线：自西藏长江上游的雅砻江东至青海的曲贾进入黄河，全长：304km，基本是在我国西南地区崇山峻岭之间靠开挖隧洞来实现的。隧洞总长达288km，占西线全长的95％，为了保证足够的水量和落差，沿途还修建了多个高坝水库，有的坝高超过300m，这在世界建坝史上也是少见的，特别是在高原、高寒和强震带修建这种高坝更属罕见。16【工程简介】西部原油、成品油管道工程，是继西气东输之后的又一条能源输送大动脉。它西起新疆乌鲁木齐，东至甘肃兰州，全长3690公里，双线同沟敷设，是目前国内输送距离最长、设计压力最大、年输量最多、自动化程度最高的输油管道之一。工程总投资约146亿元。西部管道与规划中的兰州—郑州成品油管道形成中西部成品油外输的骨干管网，与东北—华北成品油管网连接，构成西油东运、北油南调的成品油输送“大动脉”。按照设计能力，西部管道每年可输送成品油1000万吨、原油2000万吨。【战略评点】西部原油、成品油管道工程，是我国继西气东输之后实施西部大开发战略的又一标志性工程。西部管道建成后，将进一步扩大新疆炼化企业的生产规模、增加新疆的经济总量，并为下游炼化企业提供充足的油源，使西部丰富的资源与东部市场实现有效对接，可大大改善中东部地区能源紧张状况，为我国经济发展注入强大动力。⑷西部原油、成品油管道工程（打造输油大动脉）2、土建工程大都投入大、涉及面广、回收周期长——投入大1718【工程简介】西电东送是西部大开发的标志性工程之一，从2001年到2010年，西电东送项目的总投资在5265亿以上（不包括三峡电站）。西电东送在中国版图上可谓“遍地开花”，在我国电力建设史上，如此大规模的电源、电网建设也从未有过。西电东送重点在“送”，要送就要有通道。西电东送从南到北，从西到东，将形成北、中、南三路送电格局。北线：由内蒙古、陕西等省（区）向华北电网输电；中线：由四川等省向华中、华东电网输电；南线：由云南、贵州、广西等省（区）向华南输电。【战略评点】西电东送这一伟大工程，为西部省区把电力资源优势转化为经济优势提供了新的历史机遇，将改变东西部能源与经济不平衡的状况。对加快我国能源结构调整和东部地区经济发展，将发挥其重要作用。⑸西电东送2、土建工程大都投入大、涉及面广、回收周期长——投入大1920⑹三峡工程（神女应无恙，当今世界殊）【工程简介】三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。整个工程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。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。三峡拦江大坝是常规型的混凝土重力坝，最大坝高l75m，坝顶高程185m(吴淞基面以上)，坝长2309m，总水库容量393亿m3，其中防洪库容221．5亿m3，能有效地控制长江上游暴雨形成的洪水，对荆江地工防洪起重要决定作用。三峡水电站规模巨大，装机26台，总容量1768万kW，年发电840亿kW．h，居世界第一位，可供电华中、华东，少部分送川东。每年可替代原煤4000万t-5000万t，相当于l0座大亚湾核电站。三峡通航建筑物为永久梯级船闸，双线，5级梯级船闸，闸室有效尺寸280m×34m×5m，其最大工作水头和最大输水量超过国内外已建工程的水平。通航年单向通过能力为5000万t，可改善航道约650km。三峡工程施工的最大特点是规模巨大：其中仅浇筑混凝土总量就多达1800万m3，用钢材和钢筋约50万t-60万t。2、土建工程大都投入大、涉及面广、回收周期长——投入大21⑹三峡工程（神女应无恙，当今世界殊）【战略评点】三峡工程主要有三大效益，即防洪、发电和航运，其中防洪被认为是三峡工程最核心的效益。历史上，长江上游河段及其多条支流频繁发生洪水，每次特大洪水时，宜昌以下的长江荆州河段（荆江）都要采取分洪措施，淹没乡村和农田，以保障武汉的安全。在三峡工程建成后，其巨大库容所提供的调蓄能力将能使下游荆江地区抵御百年一遇的特大洪水，也有助于洞庭湖的治理和荆江堤防的全面修补。三峡工程的经济效益主要体现在发电。它是中国西电东送工程中线的巨型电源点，非常靠近华东、华南等电力负荷中心，所发的电力将主要售予华中电网的湖北省、河南省、湖南省、江西省、重庆市，华东电网的上海市、江苏省、浙江省、安徽省，以及南方电网的广东省。自古以来，长江三峡的水运一直以单向为主。到三峡工程建成后，该段长江将成为湖泊，水势平缓，万吨轮可从上海通达重庆。而且通过水库的放水，还可改善长江中下游地区在枯水季节的航运条件。不过由于永久船闸分为五级，因此通行速度较为缓慢，理论上过闸要2小时40分钟，在目前实际运行中，往往需要4个小时以上才能通过。2、土建工程大都投入大、涉及面广、回收周期长——投入大22【三峡工程的十大世界之最】世界防洪效益最为显著的水利工程。三峡水库总库容393亿立方米，防洪库容221.5亿立方米，水库调洪可消减洪峰流量达2.7万立方米每秒，3.3万立方米每秒，能有效控制长江上游洪水，增强长江中下游抗洪能力。世界最大的电站。三峡水电站总装机1820万千瓦，年发电量846.8亿千瓦时。世界建筑规模最大的水利工程。三峡大坝坝轴线全长2309.47米，泄流坝段长483米，水电站机组70万千瓦×26台，双线5级船闸和升船机，无论单项、总体都是世界建筑规模最大的水利工程。世界工程量最大的水利工程。三峡工程主体建筑土石方挖填量约1.34亿立方米，混凝土浇筑量2794万立方米，钢筋46.30万吨。世界施工难度最大的水利工程。三峡工程2000年混凝土浇筑量为548.17万立方米，月浇筑量最高达55万立方