文 本刊記者 陳向國

2020年6月29日，“西電東送”國家重大工程，位于四川省會東縣和云南省祿勸縣交界的金沙江下游的烏東德水電站工程首批機組正式投產(chǎn)發(fā)電。

意義重大

烏東德水電站大壩為高270米、壩頂上游面弧長326.95米的混凝土雙曲拱壩，是目前世界上最薄的300米級特高拱壩，厚高比僅為0.19?？傃b機容量1020萬千瓦，預(yù)估平均年發(fā)電量約389.1億千瓦時，約相當(dāng)于北京2018全年用電量的34%。全部機組計劃于2021年7月建成投產(chǎn)。建成投產(chǎn)后，將成為南方電網(wǎng)供電范圍內(nèi)調(diào)管的最大水電站，為粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供綠色能源保障；建成投產(chǎn)后，每年可替代標(biāo)煤1220萬噸，減少排放二氧化碳3050萬噸，二氧化硫10.4萬噸。此外，烏東德水電站還具有防洪、航運等巨大的綜合效益。

習(xí)近平總書記代表黨中央對首批機組投產(chǎn)發(fā)電表示熱烈的祝賀，向全體建設(shè)者和為工程建設(shè)作出貢獻的廣大干部群眾表示誠摯的問候。習(xí)近平強調(diào)，烏東德水電站是實施“西電東送”的國家重大工程。要堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，科學(xué)有序推進金沙江水能資源開發(fā)，推動金沙江流域在保護中發(fā)展、在發(fā)展中保護，更好造福人民。烏東德水電站是黨的十八大以來我國開工建設(shè)并建成投產(chǎn)的千萬千瓦級世界級巨型水電工程，是我國構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的重要支撐性工程，是新時代推進西部大開發(fā)形成新格局的重要基礎(chǔ)性工程，是實現(xiàn)“十三五”規(guī)劃圓滿收官、全面建成小康社會的重要標(biāo)志性工程。它的建成投產(chǎn)對于促進國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)、助力長江大保護、推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展等具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

壩址選擇及建設(shè)前期準(zhǔn)備充滿艱辛

“一塊天然的好壩址”，這是很多人對于烏東德壩址地質(zhì)條件的第一印象，但壩址選擇的過程充滿了艱辛。20世紀(jì)50年代以來，以治理開發(fā)和保護長江為己任的長江委工作人員深入金沙江腹地開展流域規(guī)劃工作。他們披荊斬棘開新路，攀崖爬壁繪新圖，艱苦卓絕的規(guī)劃論證長達數(shù)十載。通過對金沙江流域進行大量普查、勘測、規(guī)劃和論證，他們富有遠見地提出了金沙江下游四級開發(fā)方案。

2003年，長江設(shè)計院派出精銳隊伍揮師金沙江烏東德，進行了長達13年的系統(tǒng)高強度勘測設(shè)計研究。彼時的金沙江急浪滔天，兩岸壁立千仞，荒山裸露著紅土，烏東德罕有人煙。長江設(shè)計人面臨著山高坡陡、山路崎嶇、過江條件差，缺乏水源、沒有電、沒有通信，更談不上有蔬菜；勘探設(shè)備、生活物資都是肩挑背扛騾子馱的惡劣工作生活環(huán)境。他們在艱苦閉塞的環(huán)境里，共打下13萬多米的鉆孔與平硐，航拍了2300平方千米的流域面積，地質(zhì)測繪近萬平方公里區(qū)域。通過路、洞、孔優(yōu)化布置立體勘察，創(chuàng)新應(yīng)用新技術(shù)新方法，實現(xiàn)關(guān)鍵部位地質(zhì)條件精準(zhǔn)勘察，優(yōu)劣巖體精準(zhǔn)定位，確保樞紐建筑布置安全；采用三維激光掃描、三維數(shù)碼照相、無人機航測、近景編錄識別等多種創(chuàng)新手段結(jié)合，對千米級高邊坡進行系統(tǒng)勘察，研發(fā)了深厚河床覆蓋層高清可視化探測技術(shù)和取樣技術(shù)，查明了百米級堰基河床覆蓋層性狀，科學(xué)研究料場白云巖化和碳質(zhì)薄膜的形成機制，為人工骨料料源的選擇及利用開辟了新思路。他們僅用2年時間就完成了同類電站需5-6年才能完成的任務(wù)，解決了深厚覆蓋層圍堰防滲、高高程邊坡治理、金坪子滑坡穩(wěn)定性論證等重大關(guān)鍵技術(shù)問題，為烏東德水電站建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。

創(chuàng)新施工設(shè)計

2015年4月20至23日，在國家發(fā)展和改革委員會委托、由水電水利規(guī)劃設(shè)計總院在北京主持召開的會議上，《金沙江烏東德水電站可行性研究報告》（樞紐部分）通過。同年12月24日，烏東德水電站全面開工。

開工后，作為烏江德水電站工程項目的勘測設(shè)計總承單位的長江設(shè)計院結(jié)合烏東德壩址特殊的地理環(huán)境做進一步的工程施工設(shè)計，他們數(shù)百人常駐工地，在暗不見天日的山體洞穴中考察勘探，大膽論證。在水工設(shè)計方面，提出大壩體形設(shè)計新方法，首創(chuàng)“靜力初選，基震調(diào)整，設(shè)震驗證”設(shè)計理念，有效解決了Ⅶ級強地震區(qū)大壩穩(wěn)定問題；發(fā)明了泄洪消能設(shè)計新結(jié)構(gòu)，首次采用“上部封閉自排、下部透水”的半封閉無抽排復(fù)合水墊塘，節(jié)省工程費用，運行管理便捷；首次采用半圓筒型的調(diào)壓室，集長廊式和圓筒式調(diào)壓室優(yōu)點于一體，既有利于圍巖穩(wěn)定又便于布置金屬設(shè)備；首創(chuàng)壩身不設(shè)導(dǎo)流底孔、四低一高導(dǎo)流隧洞布置新理念，采用“洞塞消能、弧門控泄”的新技術(shù)，構(gòu)建高拱壩中后期導(dǎo)流新體系，實現(xiàn)導(dǎo)流隧洞下閘封堵期金沙江不斷流的任務(wù)，為建設(shè)生態(tài)美麗烏東德提供了堅實的保障；利用發(fā)電尾水進行大流量全深度集魚，形成尾水集魚動水放流的創(chuàng)新集運魚系統(tǒng)方案，破解高壩樞紐過魚難題。

2018年和2019年大壩澆筑均實現(xiàn)了大壩澆筑高程超過100米、混凝土澆筑方量突破100萬立方米的雙百目標(biāo)，2019年12月20日首個壩段（12壩段）澆筑到頂，2020年3月26日非溢流壩段全部澆筑到頂，5月4日大壩全線澆筑到頂。

在施工技術(shù)方面，長江設(shè)計人打造了世界上首座全壩應(yīng)用低熱混凝土的大壩。他們針對低熱水泥混凝土發(fā)熱速度慢、總發(fā)熱量小、早期強度低等性能特點，建立了“控高溫、防倒溫、勻降溫、重保溫”低熱水泥混凝土溫控防裂技術(shù)體系及標(biāo)準(zhǔn)，提出適合于低熱水泥混凝土的4.5m高澆筑層大倉面分期降溫保溫成套技術(shù)，有效降低大壩混凝土溫控實施難度、提高最高溫度控制保證率——烏東德高拱壩混凝土均勻連續(xù)澆筑，未出現(xiàn)一條溫度裂縫，為真正意義上的“無縫大壩”。

起航

2019年12月16日，烏東德水電站迎來了首臺850兆瓦水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子的吊裝節(jié)點，這是烏東德水電站機組安裝的里程碑節(jié)點！標(biāo)志著發(fā)電機組正式進入總裝階段。

由長江設(shè)計人牽頭研發(fā)的百萬機組關(guān)鍵技術(shù)成功在烏東德推廣應(yīng)用，突破了水電機組單機容量上限，突破了水電機組空冷容量上限，推動了國產(chǎn)新型800兆帕級蝸殼鋼板、750兆帕級磁軛鋼板的開發(fā)和應(yīng)用，首次采用發(fā)明專利技術(shù)“水輪機效率加權(quán)因子量化方法”大幅提高水輪機水力設(shè)計與電站運行方式的對接精度；首次采用低水頭下超出力的設(shè)計理念，在大容量電站中充分利用水輪機潛能達到效益最大化配置；首次采用地下聯(lián)合轉(zhuǎn)輪加工廠，成功解決深山峽谷地區(qū)巨型機組的大件運輸及現(xiàn)場加工等等技術(shù)難題。

隨著金沙江水匯入烏東德水輪發(fā)電機這顆強大的心臟，幾代長江設(shè)計人的夢想變成了現(xiàn)實。

2020年6月29日首批機組正式投產(chǎn)發(fā)電！烏東德水電站起航了！

創(chuàng)新理念推動工程建設(shè)，長江設(shè)計人將一個個奇思妙想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實，為把烏東德工程建成新時代的大國重器提供了堅實的技術(shù)保障，并在地質(zhì)勘察、水工設(shè)計、施工技術(shù)、機電制造等方面大力推進了中國乃至世界水電科技的發(fā)展，鞏固了我國在世界水電建設(shè)領(lǐng)域的引領(lǐng)地位。

中國水電人不會停止，中國水電人將繼續(xù)發(fā)揮艱苦拼搏、求真務(wù)實、創(chuàng)新進取的精神，再創(chuàng)新輝煌。