姚 國 壽， 羅 崇 伸， 張 蘊 華， 于 步 亞， 徐 健

((1.四川水力發(fā)電雜志社，四川 成都 610021；2.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川 成都 610021))

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建世界高壩 鑲藏區(qū)明珠
——雅礱江兩河口水電站大壩心墻填筑暨勞動競賽表彰側(cè)記

姚 國 壽1， 羅 崇 伸2， 張 蘊 華2， 于 步 亞2， 徐 健2

((1.四川水力發(fā)電雜志社，四川 成都 610021；2.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川 成都 610021))

初冬的陽光照耀在雅礱江河谷，兩河口水電站工地上彩旗飄飄，機聲隆隆。2016年11月1日下午，兩河口水電站大壩心墻填筑儀式暨勞動競賽表彰大會在這里舉行。在大壩下游圍堰堆石區(qū)臨時搭建的會場上，整齊地坐著各參建單位的代表和即將受表彰的勞模代表。

在兩河口建設(shè)管理局局長王金國匯報兩河口水電站工程第一階段勞動競賽及大壩心墻填筑準(zhǔn)備情況后，四川省總工會副主席彭闖宣讀了表彰決定，接著省總工會、甘孜州、雅礱江公司的領(lǐng)導(dǎo)向勞動競賽獲獎的先進集體和先進個人頒獎。

15時50分，隨著雅礱江流域水電開發(fā)有限公司董事長陳云華宣布：“雅礱江兩河口水電站大壩心墻填筑開始”，第一倉心墻防滲料被填筑進大壩，這座世界第三高、中國第二高的土石壩開始了關(guān)鍵的心墻填筑工程。

建世界高壩 鑲藏區(qū)明珠

兩河口水電站屬于雅礱江干流規(guī)劃開發(fā)22級電站中的中游控制性龍頭電站，總投資664.57億元。電站總裝機容量300萬千瓦，多年平均年發(fā)電量110億千瓦時，計劃2021年實現(xiàn)首臺機組發(fā)電，2023年全部工程竣工。兩河口水電站擁有世界水電最大規(guī)模高邊坡群、世界最大的泄洪水頭高度及泄洪流速最大的泄洪設(shè)施，是目前我國藏區(qū)開工建設(shè)規(guī)模和投資規(guī)模最大的基建項目，是四川電網(wǎng)的骨干電源和戰(zhàn)略工程。兩河口水電站的建設(shè)，對促進國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、改善四川電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)具有重大意義。同時，兩河口水電站作為四川省水電開發(fā)進入藏區(qū)腹地的標(biāo)志性工程，將助推甘孜藏區(qū)跨越式發(fā)展，為我國藏區(qū)水電開發(fā)積累設(shè)計施工、建設(shè)管理方面的寶貴經(jīng)驗。

據(jù)了解，兩河口水電站大壩心墻填筑，如同大壩的“心臟”開始建設(shè)，作為擋水建筑物的大壩是水電站工程的關(guān)鍵，承擔(dān)著蓄水發(fā)電的作用，兩河口水電站大壩的心墻則是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，大壩心墻填筑的質(zhì)量直接影響著整個壩體的功能及安全運行。兩河口大壩為摻礫土心墻堆石壩，最大壩高為295米，集超高心墻堆石壩、大填筑方量、狹窄河谷、高寒氣候等施工難度于一體。從國內(nèi)外類似工程經(jīng)驗來看，300米級的礫石土心墻堆石壩還缺乏成熟的經(jīng)驗。大壩4 300萬立方米的總填筑方量相當(dāng)于6個“鳥巢”的體積，如果按1米見方的填筑料鋪展開，可繞地球一圈還多3 000多公里，是目前國內(nèi)填筑量最大的土石壩之一。由于大壩施工區(qū)域河谷狹窄，施工場地狹小，防滲墻施工、左右岸高邊坡防護施工以及心墻廊道施工等交叉施工高度集中，施工過程相互干擾相當(dāng)大，帶來了諸多技術(shù)和安全管控難題。而在高原氣候條件下，施工人員、設(shè)備會出現(xiàn)明顯降效，高寒、高海拔導(dǎo)致大壩心墻土料結(jié)冰結(jié)霜的問題凸顯。

為確保大壩填筑質(zhì)量，雅礱江公司在國內(nèi)創(chuàng)新運用“數(shù)字大壩”管理系統(tǒng)，對大壩填筑質(zhì)量和安全進行實時監(jiān)控。大壩施工從料源開采到大壩填筑，整個工程的質(zhì)量管控、施工方法及工藝水平實現(xiàn)全過程監(jiān)控,其中雅礱江公司自主研發(fā)的連續(xù)摻拌工藝、大壩物料攤鋪控制方法為業(yè)內(nèi)首次運用。數(shù)字化和自動化技術(shù)的運用，對大壩施工進度控制和質(zhì)量管理發(fā)揮著重要作用，也為我國今后同類型300米級土石壩施工管理帶來重要借鑒意義。

據(jù)雅礱江公司董事長、黨委書記陳云華介紹，兩河口大壩綜合規(guī)模和建設(shè)難度位居全世界土石壩工程前列，目前世界范圍內(nèi)已建成的同等規(guī)模工程屈指可數(shù)，國內(nèi)外無論從技術(shù)規(guī)范還是工程實例方面都沒有成熟的、可借鑒的經(jīng)驗。電站建設(shè)將克服高海拔、高邊坡、高土石壩、高泄洪流速等諸多世界級技術(shù)難題與挑戰(zhàn)，推動我國高土石壩建設(shè)跨入國際先進行列。電站建設(shè)過程中，雅礱江公司將緊緊圍繞“流域化、集團化、科學(xué)化”的發(fā)展思路，秉持 “流域統(tǒng)籌，和諧發(fā)展”的環(huán)保理念，組織廣大建設(shè)者以兩河口水電站大壩心墻填筑為新起點，以打造精品工程、創(chuàng)新工程、和諧工程和廉潔工程為目標(biāo)，以技術(shù)創(chuàng)新為動力，以依法依規(guī)、科學(xué)管理為重點，堅持“好字當(dāng)頭，質(zhì)量第一”，高標(biāo)準(zhǔn)、高效能推進兩河口工程建設(shè)。陳云華董事長告訴記者，大壩心墻填筑達一千多層，每層20公分，層層碾壓夯實，一直填筑到200多米高，施工難度很大，今后5年，每年50億元的資金投入，必將大大拉動地方的經(jīng)濟發(fā)展。

兩河口水電站及移民代建工程施工期間，在四川省總工會的領(lǐng)導(dǎo)下，兩河口水電站開展了以“建世界高壩、鑲藏區(qū)明珠”為主題的勞動競賽活動，共88家參建單位3萬多名建設(shè)者以“五個結(jié)合”為落腳點，以“安全、質(zhì)量、進度、環(huán)?！睘橹行?，以勞動競賽對手賽、專項技能大賽為主要形式，施工單位開展“六比六看”、管理服務(wù)類單位開展“四比四看”勞動競賽，充分發(fā)揮參建單位和勞動者的積極性、主動性、創(chuàng)造性，為解決工程面臨的各種難題，實現(xiàn)工程建設(shè)節(jié)點目標(biāo)，促進工程本質(zhì)安全，提升工程質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。通過開展勞動競賽活動，兩河口水電站及庫區(qū)移民代建工程安全、質(zhì)量、進度、環(huán)?？煽兀⒌玫搅酥袊こ淘涸菏狂R洪淇等特咨團專家的肯定。

促流域開發(fā) 推各方發(fā)展

兩河口水電站建設(shè)對雅礱江水電開發(fā)和藏區(qū)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義：

一是有力促進雅礱江全流域開發(fā)向縱深推進。

作為國家授權(quán)開發(fā)雅礱江水能資源的唯一業(yè)主，雅礱江流域水電開發(fā)有限公司堅持科學(xué)規(guī)劃、全面推動、突出重點、壓茬開發(fā)。隨著雅礱江下游開發(fā)全面完成，雅礱江公司已成為裝機規(guī)模達1 470萬千瓦的中國水電巨人。下游開發(fā)取得決定性勝利之后，以兩河口、楊房溝水電站建設(shè)為標(biāo)志，雅礱江流域水能資源開發(fā)重心轉(zhuǎn)向中游。

二是極大提升雅礱江流域梯級電站的補償調(diào)節(jié)效益。

擁有高壩大庫的兩河口水電站建成后，將對下游電站產(chǎn)生巨大的補償調(diào)節(jié)效益,極大改善四川電網(wǎng)汛期電量富裕、枯水期電量不足的不合理電源結(jié)構(gòu)。兩河口水電站建成后，與雅礱江下游錦屏一級、二灘水電站兩座大水庫聯(lián)合運行，總調(diào)節(jié)庫容達149億立方米。三個具有強大調(diào)節(jié)能力的電站，將使雅礱江干流完全可以做到年調(diào)節(jié)，成為全國唯一一條由一個業(yè)主管理、在真正意義上能夠?qū)崿F(xiàn)年調(diào)節(jié)的河流。兩河口水庫通過中、下游水電站水庫的科學(xué)調(diào)度、補償調(diào)節(jié)，在不增加物質(zhì)投入的條件下，在電力最緊缺的枯水期，可以增加一個二灘水電站全年的電量。兩河口水電站的建成，將增加雅礱江中下游水電站枯水年平枯期平均出力445萬千瓦，增加平枯期電量225億千瓦時。兩河口的調(diào)節(jié)作用，還給金沙江、長江上的烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽和葛洲壩水電站帶來巨大的補償調(diào)節(jié)效益。經(jīng)測算，增加六大電站枯水年平枯期平均出力229萬千瓦，增加平枯期電量117億千瓦時。

三是為國家節(jié)能減排、治理霧霾以及長江流域生態(tài)建設(shè)作出重要貢獻。

兩河口水電站建成發(fā)電后，每年相當(dāng)于減少燃煤消耗1 330萬噸，減少二氧化碳排放2 130萬噸，減少二氧化硫排放20萬噸。同時，兩河口水電站建成后還可減輕長江中下游防洪壓力，減少長江三峽水庫的泥沙淤積，對長江中上游生態(tài)屏障建設(shè)具有重要作用。

四是有力助推少數(shù)民族地區(qū)群眾盡快實現(xiàn)脫貧夢、致富夢、小康夢。

當(dāng)前，民族地區(qū)依然是我國發(fā)展的重點、難點和全面建成小康社會的“短板”。以兩河口水電站為核心的雅礱江中上游水電站集群，地處經(jīng)濟欠發(fā)達的甘孜藏族自治州。電站建設(shè)將帶動地方建材、交通等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使地方財政收入得到顯著增長，有力推動民族地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，使當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益，為提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平提供“生命線”和“加油站”。

靠科技創(chuàng)新 解施工難題

兩河口水電站大壩，是迄今我國藏區(qū)工程規(guī)模和投資最大的水電站建設(shè)項目工程。記者走近兩河口，走近這座世界級“高難度”的土石壩，近距離感受到了這座土石壩建設(shè)的“魅”與“力”。

首先，“挑戰(zhàn)之魅”攻克世界高度。

走近兩河口水電站工程建設(shè)項目，首先被這里高絕陡峭的群山險峰所震撼，近3 000米的高海拔寒冷地區(qū)，山勢陡峻，雅礱江河水在群山峽谷間奔騰翻涌，交通極為不便。要在此處建成295米的水電站大壩，殊為不易，要挑戰(zhàn)的施工難度讓人震撼。300米級超高土石壩、600米級超高邊坡群、高流速泄洪建筑物……兩河口水電站建設(shè)項目面臨著太多的施工難度。僅就兩河口水電站大壩而言，其要挑戰(zhàn)的施工難度已達到了世界級的。

在電站建設(shè)可行性研究報告中，綜合考慮運輸條件、地形地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)亟ㄖ牧咸匦?、?dāng)前水電筑壩技術(shù)水平及工程投資等因素，確定兩河口電站采用“礫石土心墻堆石壩”(簡稱“土石壩”)。國內(nèi)現(xiàn)行施工規(guī)范僅適用于200米以內(nèi)的大壩。國內(nèi)像兩河口電站這樣300米級高的水電站大壩屈指可數(shù)，選擇以當(dāng)?shù)赝?、石材料為大壩材料，對兩河口電站大壩填筑提出了嚴格要求?/p>

就國內(nèi)外類似工程建設(shè)來看，兩河口300米級的礫石土心墻堆石壩目前沒有成熟可借鑒的經(jīng)驗，世界級的工程高度需要參建人員去探索攻克。而在深山狹谷地區(qū)，兩河口水電站大壩大方量、高強度的填筑對施工場地、交通道路、機械設(shè)備配置和施工組織管理都提出了很高的要求，這種難度在國內(nèi)外也是罕見的。

兩河口水電站大壩建成后，將會是世界第三高的土石壩，走近兩河口，不僅能感受到世界級高土石壩的建設(shè)難度和獨一無二的魅力，更能體驗到工程建設(shè)者們用先進科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代管理手段去迎接超級工程挑戰(zhàn)、克服世界級工程難題的信心與決心。

第二，“信息化之魅”引領(lǐng)智慧大壩。

在兩河口“數(shù)字大壩”系統(tǒng)前方指揮中心，數(shù)名工作人員正目不轉(zhuǎn)睛地盯著電腦屏幕上的監(jiān)測數(shù)據(jù)，嫻熟地通過對講機傳遞著一道道指令。在他們面前的大屏幕上，兩河口大壩的實時施工進展面貌一覽無余，依托現(xiàn)代信息化技術(shù)，大壩工程的實施顯得尤為“智能化”。

“數(shù)字大壩”系統(tǒng)前方指揮中心位于兩河口大壩右岸的壩頂平臺，指揮中心里，占據(jù)一面墻壁大小的屏幕上，集合了包括灌漿監(jiān)控與分析系統(tǒng)、心墻料摻和工藝監(jiān)控系統(tǒng)、壩體堆石自動加水監(jiān)控系統(tǒng)、大壩填筑運輸與碾壓等11個子系統(tǒng)的信息體系，全過程實時監(jiān)控著大壩主體工程施工。

為了解決大壩心墻填筑的關(guān)鍵技術(shù)難題，雅礱江公司與國內(nèi)知名高校展開合作，研發(fā)出了具有實時性、連續(xù)性、自動化、高精度等特點的“大壩心墻堆石壩施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)”。依靠這一信息系統(tǒng)，兩河口水電站大壩建設(shè)工程在壩料開采、運輸、摻和、水量調(diào)節(jié)、攤鋪和碾壓全過程(包括攤鋪厚度、行車軌跡、碾壓遍數(shù)、壓實厚度等)各環(huán)節(jié)均實現(xiàn)了實時監(jiān)控，能夠?qū)珊涌谒娬敬髩问┕みM行遠程、實時、動態(tài)監(jiān)控，既高效便捷，又可以實時指導(dǎo)施工。這也保證了兩河口電站大壩心墻的按期開工填筑。

這套系統(tǒng)依托地理信息技術(shù)、現(xiàn)代遙感及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算與大數(shù)據(jù)手段，建立了動態(tài)精細化的可感知、可分析、可控制的智能化大壩建設(shè)與管理體系。也正是依托這些現(xiàn)代信息化技術(shù)，科技大壩或者可以稱之為“智慧大壩”的兩河口大壩將屹然在康巴大峽谷中聳立。

第三，“科研之力”保障工程穩(wěn)步建設(shè)。

據(jù)了解，兩河口水電站核準(zhǔn)概算中專項科研試驗費用就近3億元，目前已投入的專項科研試驗費用已經(jīng)超過6 000萬元。

工程未開始，科研已先行。為了保障工程建設(shè)的穩(wěn)步推行，雅礱江公司與主體設(shè)計方和各科研院所開展了一列技術(shù)問題專題研究。其中包括了高土石壩筑壩材料深化研究、大壩結(jié)構(gòu)分區(qū)和抗震研究、大型現(xiàn)場碾壓試驗研究、混凝土材料研究、300米級高土石過魚設(shè)施研究、超高土石壩安全監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究、泄洪消能與霧化區(qū)水力學(xué)模型試驗研究等。這些關(guān)鍵技術(shù)問題的研究，為工程設(shè)計、施工奠定了扎實基礎(chǔ)，在水電站建設(shè)開始后，保障工程穩(wěn)步推進。

充足的資金投入是兩河口水電站建設(shè)科研支撐的物質(zhì)基礎(chǔ)。開始于2005年，持續(xù)到2013年，持續(xù)長達八年時間的可行性研究設(shè)計，凝聚了無數(shù)設(shè)計、科研和公司相關(guān)人員的精力和智慧，為兩河口工程的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。投入和產(chǎn)出總是成正比的，雅礱江公司為兩河口水電站建設(shè)項目投入的心血，如今也得到了回報。所開展的一系列的科研試驗和技術(shù)引進，使得兩河口工程能夠依托先進科技的力量，在工程管理上持續(xù)發(fā)力、不斷提升，讓管理更加扁平化、智能化和實時化。在兩河口工程施工現(xiàn)場，由于數(shù)據(jù)自動采集、傳輸和實時反饋技術(shù)的普遍運用，指揮人員的指令不必層層傳達，工程大數(shù)據(jù)的收集讓管理的效率、精細化程度實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

在兩河口工程，科研帶來的技術(shù)創(chuàng)新讓人耳目一新。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，“數(shù)字雅礱江”的系統(tǒng)得以構(gòu)建。利用現(xiàn)代信息技術(shù)，在招標(biāo)施工圖階段率先開展了樞紐工程三維設(shè)計及其應(yīng)用研究工作，實現(xiàn)了建設(shè)實體工程前先行建設(shè)了一個全壽命周期、全方位信息的虛擬工程模型。這為設(shè)計多專業(yè)協(xié)同、減小“錯漏碰缺”提供了平臺；通過三維虛擬漫游幫助參建各方直觀理解設(shè)計意圖；同時,虛擬工程模型集成了工程規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)、運行管理等項目全壽命周期的信息，便于今后的檢查、維護和信息查找利用。

這些研究探索工作為后續(xù)類似工程建設(shè)水電工程建設(shè)管理開拓了思路、提供了借鑒。

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，數(shù)字兩河口工程技術(shù)實現(xiàn)了“智慧大壩”的施工管理，兩河口水電站世界級高度土石壩科技含金量十足，充足的科研經(jīng)費投入和多年來扎實的科研試驗成果為工程建設(shè)保駕護航，因而，兩河口水電站工程有了無與倫比的“魅”與“力”，在甘孜藏區(qū)腹地的雅礱江畔閃耀著現(xiàn)代水電建設(shè)的科技之光。

(責(zé)任編輯：卓政昌)

2016-11-08