◎ 文 | 但棣瑤 編輯 | 謝澤

云霧繚繞溪洛渡 攝影/王連生

溪洛渡大壩混凝土澆筑施工 攝影/王連生

云南永善縣境內(nèi)，重巒疊嶂，山高谷深，一旁奔流而過的金沙江似乎從未有過一刻停歇，直到溪洛渡水電站破江而立，截?cái)嗑摭?，高峽平湖初現(xiàn)，也熱鬧了兩岸村莊。

過去只有三條街道的永善縣城，如今已經(jīng)有了完善的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，正按照“山城、水電、園林、湖濱、旅游”的定位打造生態(tài)優(yōu)美、宜居宜業(yè)的美麗縣城，2020年5月退出貧困縣。隔江相望的四川雷波縣，乘著溪洛渡水電站建設(shè)的東風(fēng)，改善了交通、通信、教育等基礎(chǔ)設(shè)施條件，打造了“雷波臍橙”這一中國(guó)國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品，曾經(jīng)的貧困縣也在2020年2月正式脫貧出列，奔著小康之路走去。

溪洛渡水電站位于四川省雷波縣和云南省永善縣交界處的金沙江下游河段，得名于距離壩址不到3公里的永善縣溪洛渡鎮(zhèn)，是一座以發(fā)電為主，兼具防洪和改善航運(yùn)等綜合效益的巨型水電站。電站總裝機(jī)容量1386萬千瓦，安裝有18臺(tái)77 萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組，遠(yuǎn)期多年平均年發(fā)電量約614億千瓦時(shí)，是我國(guó)“西電東送”戰(zhàn)略骨干電源點(diǎn)、西南水電開發(fā)典范工程，所發(fā)電力主供華東及華南地區(qū)。電站擋水建筑物為混凝土雙曲拱壩，最大壩高285.5米，是世界上首座千萬千瓦級(jí)的高拱壩電站。

2005年12月，溪洛渡水電站正式開工建設(shè)。2013年7月首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，2014年6月，18臺(tái)機(jī)組全面投產(chǎn)發(fā)電，并取得了全部機(jī)組均一次啟動(dòng)成功、一次通過72 小時(shí)試運(yùn)行、一次通過“首穩(wěn)百日”考核目標(biāo)的好成績(jī)。

承前啟后，金沙江上首座雙曲拱壩

溪洛渡水電站修建之前，三峽集團(tuán)投資建設(shè)的大型水電站均為混凝土重力壩，300米級(jí)高拱壩是三峽集團(tuán)在金沙江下游水電開發(fā)中的首次嘗試，這意味著不論是技術(shù)基礎(chǔ)還是管理經(jīng)驗(yàn)都要從零開始探索和實(shí)踐。

溪洛渡水電站地處西南高山峽谷，屬于構(gòu)造發(fā)育、侵蝕強(qiáng)烈的橫斷山地區(qū)，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，具有典型的“四高三大”特點(diǎn)，即：高拱壩、高邊坡、高流速、高地震烈度，大泄洪流量、大單機(jī)容量、大型地下洞室群。

工程建設(shè)中技術(shù)與管理上的主要挑戰(zhàn)包括：大壩混凝土溫控防裂及全生命周期安全、大型地下洞室群開挖穩(wěn)定、高流速大泄量泄洪洞群泄洪安全、復(fù)雜大型水電工程安全優(yōu)質(zhì)高效建設(shè)等問題。這其中多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)超出世界已有經(jīng)驗(yàn)范圍，是繼三峽工程之后我國(guó)綜合規(guī)模和技術(shù)難度最大的水電工程之一。

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，這群從三峽工程的歷練中走出來的建設(shè)者們迎難而上，終將難關(guān)各個(gè)擊破。

溪洛渡水電站大壩上布置有7個(gè)泄洪表孔、8個(gè)泄洪深孔，大壩最大泄洪流量可達(dá)每秒52300立方米，最大總泄量及泄水功率居世界同類型電站首位。對(duì)此，三峽集團(tuán)對(duì)混凝土材料、洞室開挖支護(hù)快速安全施工裝備和襯砌混凝土施工工藝等進(jìn)行了全面創(chuàng)新，首次系統(tǒng)性地提出了大泄量、高流速泄洪洞建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)，建成了“體形精準(zhǔn)、平整光滑、高強(qiáng)耐磨”的泄洪洞，成功解決抗沖耐磨、防空蝕、消能防沖等世界級(jí)難題，為同類工程提供了新的設(shè)計(jì)、技術(shù)和施工方案，成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，共取得21項(xiàng)國(guó)家專利。

溪洛渡水電站廠房布置在兩岸山體內(nèi)，地下洞室群開挖規(guī)模巨大，主廠房長(zhǎng)437.95米，這個(gè)規(guī)模在當(dāng)時(shí)居世界第一。對(duì)此，三峽集團(tuán)首創(chuàng)了超大地下洞室群圍巖穩(wěn)定與控制成套技術(shù)，解決了層狀巖體近庫岸特大洞室群集成化布置、深覆蓋層大斷面豎井安全施工等世界級(jí)難題，為同類工程提供了開創(chuàng)性成果，總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，取得國(guó)家專利43項(xiàng)。還形成了大跨度、高邊墻超大地下洞室群開挖支護(hù)一次成型成套技術(shù)，成功解決層間、層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶和節(jié)理裂隙發(fā)育等不良地質(zhì)條件下的圍巖穩(wěn)定問題。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，地下洞室群處于穩(wěn)定狀態(tài)。

繼三峽工程在2013年獲得“菲迪克百年工程項(xiàng)目杰出獎(jiǎng)”后，溪洛渡水電站榮獲了“菲迪克2016年工程項(xiàng)目杰出獎(jiǎng)”，成為當(dāng)年全球21個(gè)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目中唯一的水電工程項(xiàng)目。菲迪克是全球工程咨詢行業(yè)中一家權(quán)威的國(guó)際非政府組織，他們制定行業(yè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，代表行業(yè)最高水平。

2019年，經(jīng)國(guó)家能源局批準(zhǔn)，大壩安全監(jiān)察中心正式頒發(fā)了溪洛渡水電站大壩安全注冊(cè)登記證書，安全注冊(cè)現(xiàn)場(chǎng)考評(píng)85.8分，注冊(cè)等級(jí)為甲級(jí)。

溪洛渡水電站大壩長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行不僅對(duì)發(fā)電提供保障，還對(duì)長(zhǎng)江防洪意義重大。

溪洛渡工程是長(zhǎng)江防洪體系的重要組成部分，是解決川江防洪問題的主要工程措施之一。水庫防洪庫容46.5 億立方米，利用水庫調(diào)洪聯(lián)合調(diào)度再配合其它措施，可使川江沿岸的宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)從二十年一遇提高到百年一遇，符合城市防洪規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。

同時(shí)，溪洛渡水庫汛期攔蓄金沙江洪水，直接減少了進(jìn)入三峽水庫的洪量，配合三峽水庫運(yùn)行可使長(zhǎng)江中下游防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高?！督鹕辰宥伤娬痉篮閷ｎ}研究報(bào)告》中初步成果表明：溪洛渡水庫與三峽水庫聯(lián)合調(diào)度，減少了長(zhǎng)江中下游的分洪量25至40 億立方米，減少了長(zhǎng)江中下游的洪澇壓力及損失。在確保防洪安全的前提下，還可以充分利用汛末洪水，統(tǒng)籌兼顧防洪安全、蓄水進(jìn)度、發(fā)電效益和航運(yùn)效益，最大限度發(fā)揮梯級(jí)水庫綜合效益，有利于持續(xù)優(yōu)化完善三峽水庫蓄水調(diào)度工作。

2020年9月17日2時(shí)，溪洛渡水庫入庫流量達(dá)到每秒18200立方米，迎來自2013年建庫以來最大洪峰，電站安全平穩(wěn)度汛。2020年10月，溪洛渡水庫順利完成蓄水任務(wù)，這也是溪洛渡-向家壩梯級(jí)水庫連續(xù)第7年完成蓄水任務(wù)。

智能管理，給大壩裝上智慧大腦

為保證大壩建設(shè)的質(zhì)量和大壩全生命周期安全可靠運(yùn)行，從設(shè)計(jì)到施工都需要提高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格管理。溪洛渡水電站最為突出的創(chuàng)新成果就是首創(chuàng)了300米級(jí)溪洛渡拱壩智能化建設(shè)理論和體系，進(jìn)一步提升了中國(guó)大壩建設(shè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

如此龐大的工程，大體積混凝土澆筑是關(guān)鍵，而溫度控制又是其中最核心的部分。大壩內(nèi)外溫差容易產(chǎn)生裂縫，對(duì)大壩安全造成極大威脅，“無壩不裂”一直以來都是水電工程領(lǐng)域的世界級(jí)難題。為了攻克這一難題，經(jīng)過數(shù)百項(xiàng)專題研究和近百次審查咨詢會(huì)，溪洛渡水電站在建設(shè)中借助信息化手段，優(yōu)化施工管理模式，實(shí)現(xiàn)了大體積混凝土澆筑質(zhì)量溫度的精細(xì)、個(gè)性、智能化控制，開啟了“智能大壩”建設(shè)模式。

三峽集團(tuán)在溪洛渡水電站建設(shè)過程中首創(chuàng)的“iDam大壩智能化建設(shè)管理系統(tǒng)平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)了大壩施工全過程的數(shù)字化監(jiān)控與記錄，在大壩施工的質(zhì)量、安全、進(jìn)度控制和大壩運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了極為重要的作用，開創(chuàng)了我國(guó)高拱壩智能化建設(shè)的先河，同時(shí)創(chuàng)造了大壩混凝土澆筑量高達(dá)680萬立方米而未出現(xiàn)溫度裂縫的世界紀(jì)錄。國(guó)際大壩委員會(huì)榮譽(yù)主席路易斯·貝爾加（Luis Berga）這樣評(píng)價(jià)溪洛渡大壩：“中國(guó)的創(chuàng)新理念與創(chuàng)新技術(shù)在大體積混凝土結(jié)構(gòu)智能化建設(shè)上已居世界領(lǐng)先地位，成功解決了無壩不裂的世界難題?！?/p>

施工中的溪洛渡大壩 攝影/王連生

由三峽集團(tuán)牽頭完成的300米級(jí)溪洛渡拱壩智能化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究成果共取得國(guó)家專利45 項(xiàng)，并榮獲2015年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

這一技術(shù)成果的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在三大方面：第一，創(chuàng)建了從感知、分析再到控制的大壩智能化建設(shè)理論；建立了拱壩混凝土和基礎(chǔ)巖體的全過程質(zhì)量監(jiān)控和綜合定量評(píng)估體系；攻克了精細(xì)爆破、數(shù)字灌漿、智能振搗和智能溫控等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)并應(yīng)用了智能控制成套設(shè)備，為世界先例。第二，首次建立了特高拱壩施工進(jìn)度與真實(shí)工作性態(tài)的動(dòng)態(tài)耦合仿真分析模型與方法，進(jìn)行了全壩施工進(jìn)度、溫度、變形、應(yīng)力、滲流全過程的多場(chǎng)、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、耦合分析，實(shí)現(xiàn)了特高拱壩及基礎(chǔ)建設(shè)全過程工作性態(tài)的預(yù)測(cè)、反饋與控制。第三，首次創(chuàng)建了全生命周期拱壩全景信息模型DIM，并研發(fā)了智能拱壩建設(shè)與運(yùn)行信息化平臺(tái)iDam，構(gòu)建了拱壩智能化建設(shè)的信息化平臺(tái)，極大提升了拱壩建設(shè)多目標(biāo)、多專業(yè)、多工序的協(xié)同水平，實(shí)現(xiàn)了特高拱壩智能化建設(shè)。

金沙江溪洛渡水電站庫區(qū) 攝影/王連生

有了感知、分析再到控制的功能，大壩在建設(shè)過程中，就可以通過傳感與采集獲得的數(shù)據(jù)來構(gòu)建大壩信息模型，進(jìn)行真實(shí)分析。利用智能設(shè)備和軟件系統(tǒng)對(duì)關(guān)鍵施工工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，利用預(yù)警預(yù)報(bào)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)切實(shí)保障工程控制和管理措施。同時(shí)，利用面向拱壩建設(shè)多專業(yè)、多參建方的智能拱壩建設(shè)與運(yùn)行信息化平臺(tái)，有效支撐現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理，保障工程建設(shè)質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全，最終實(shí)現(xiàn)高拱壩全生命周期的質(zhì)量安全監(jiān)控和分析。

這一智能技術(shù)使得高拱壩建造過程的管理具備數(shù)字化、信息化和智能化的“神經(jīng)系統(tǒng)”，管理者可以時(shí)刻知曉大壩有沒有“頭疼腦熱”。溪洛渡大壩還建立了全過程、全方位、全時(shí)程、全生命周期的仿真系統(tǒng)，甚至可以通過仿真計(jì)算來掌握大壩在10年、20年之后的“身體狀況”。

目前，溪洛渡水電站建設(shè)形成的技術(shù)與管理創(chuàng)新成果已在烏東德、白鶴灘水電站得到了推廣應(yīng)用，在行業(yè)內(nèi)也形成了示范效應(yīng)。溪洛渡拱壩建設(shè)推動(dòng)了水電工程管理由傳統(tǒng)管理模式向智能化管理模式轉(zhuǎn)變，是高拱壩筑壩技術(shù)與管理的重大創(chuàng)新，引領(lǐng)中國(guó)水電步入“智能建造”時(shí)代。而“智能大壩”理念，也開啟了世界高拱壩智能化建設(shè)與管理的新紀(jì)元。

花園電站，綠色發(fā)展讓人與自然和諧共生

在溪洛渡水電站施工區(qū)，曾經(jīng)發(fā)生過一個(gè)給“神樹”讓路的事。施工區(qū)金沙江左岸的一片坡地上，有一棵清代初年栽種下的大榕樹，歷經(jīng)滄桑仍舊枝繁葉茂，被當(dāng)?shù)匾蜐h百姓視為護(hù)佑一方、保民平安的“神樹”。不巧的是施工區(qū)5號(hào)公路的規(guī)劃設(shè)計(jì)正好穿過了此樹所在地，根據(jù)當(dāng)?shù)乩习傩盏囊庠敢约皩?duì)古樹木保護(hù)的需求，溪洛渡工程建設(shè)部決定將5號(hào)公路規(guī)劃改道，給“神樹”讓路，同時(shí)還為古榕樹增設(shè)花壇、鋪設(shè)水管，讓“神樹”成為了施工區(qū)一處經(jīng)典景觀。

溪洛渡水電站從可行性研究階段開始，便始終把項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作放在重要位置，嚴(yán)格貫徹執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)和水土保持方面的法律法規(guī)及要求。為避免工程建設(shè)給當(dāng)?shù)卦斐伤亮魇в绊?，改善水土保持狀況，向家壩與溪洛渡工程建設(shè)部委托云南省林業(yè)生態(tài)工程規(guī)劃院編制了《溪洛渡水電站施工區(qū)綠化總體規(guī)劃設(shè)計(jì)》，這一規(guī)劃既結(jié)合工程所屬地區(qū)的水土保持重點(diǎn)，又把溪洛渡水電站施工區(qū)建成了一個(gè)適合工作、居住和休閑的美麗家園，充分體現(xiàn)了地方特色和周邊自然環(huán)境的和諧融合。現(xiàn)在，施工區(qū)人工綠化面積達(dá)到120萬平方米，林草覆蓋率42%，生態(tài)環(huán)境得到了及時(shí)修復(fù)，環(huán)境優(yōu)美的溪洛渡壩區(qū)被永善的百姓稱為縣城的“后花園”。

除了這些看得見的綠色景觀打造和水土保持工作之外，溪洛渡水電站從電站的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段到建設(shè)實(shí)施階段，再到電站運(yùn)營(yíng)階段，采取了卓有成效的措施推動(dòng)生態(tài)環(huán)保建設(shè)，以實(shí)際行動(dòng)將建設(shè)綠色工程貫穿電站的全生命周期。這其中，通過對(duì)拱壩建基面的設(shè)計(jì)優(yōu)化，減少壩基開挖和混凝土澆筑工程量各100多萬立方米，節(jié)省投資近7億元，也大大降低了施工對(duì)環(huán)境的不利影響。

得益于三峽集團(tuán)自三峽工程開發(fā)建設(shè)以來，逐步形成并一直堅(jiān)持的“以人為本、生態(tài)友好、環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約、社會(huì)和諧、利益共享”綠色水電理念。三峽集團(tuán)的建設(shè)者們對(duì)綠色水電有著深刻認(rèn)識(shí)，認(rèn)為應(yīng)當(dāng)通過工程技術(shù)、環(huán)保技術(shù)與環(huán)境管理的創(chuàng)新方式建設(shè)和運(yùn)營(yíng)水電站，實(shí)現(xiàn)利益相關(guān)方互利共贏，從而維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，更有利于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

2005年《金沙江溪洛渡水電站環(huán)境影響報(bào)告書》通過原國(guó)家環(huán)?？偩峙鷱?fù)。在溪洛渡水電站工程建設(shè)期間，向家壩與溪洛渡工程建設(shè)部嚴(yán)格落實(shí)“規(guī)范、有序、協(xié)調(diào)、健康”的管理要求，精心組織、嚴(yán)格管理。在建設(shè)好工程的同時(shí)，重視環(huán)境保護(hù)和水土保持項(xiàng)目建設(shè)，引入項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)監(jiān)理，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)和水土保持“三同時(shí)”制度，認(rèn)真落實(shí)溪洛渡水電站工程建設(shè)期環(huán)境保護(hù)和水土保持全過程管控。

此外，金沙江下游還積極開展增殖放流，補(bǔ)充魚類資源。溪洛渡向家壩增殖放流站為金沙江下游珍稀特有魚類人工增殖放流中心站，規(guī)劃年放流規(guī)模67.7萬尾，承擔(dān)著達(dá)氏鱘、胭脂魚、巖原鯉、厚頜魴、長(zhǎng)薄鰍、長(zhǎng)鰭吻鮈、白甲魚、圓口銅魚等珍稀特有魚類的放流工作。三峽集團(tuán)還將溪洛渡向家壩增殖放流站打造成全國(guó)科普宣傳教育基地，每年都有中、小學(xué)生到站內(nèi)參觀、學(xué)習(xí)，開展魚類保護(hù)的科普教育宣傳活動(dòng)。

溪洛渡水電站施工區(qū)被保護(hù)的神樹風(fēng)姿 攝影/汪荊江