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(dòng)競(jìng)賽表彰側(cè)記

姚 國(guó) 壽， 羅 崇 伸， 張 蘊(yùn) 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(kāi)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(dòng)競(jìng)賽表彰側(cè)記

姚 國(guó) 壽1， 羅 崇 伸2， 張 蘊(yùn) 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(kāi)發(fā)有限公司，四川 成都 610021))

初冬的陽(yáng)光照耀在雅礱江河谷，兩河口水電站工地上彩旗飄飄，機(jī)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(dòng)競(jìng)賽表彰大會(huì)在這里舉行。在大壩下游圍堰堆石區(qū)臨時(shí)搭建的會(huì)場(chǎng)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(zhǎng)王金國(guó)匯報(bào)兩河口水電站工程第一階段勞動(dòng)競(jìng)賽及大壩心墻填筑準(zhǔn)備情況后，四川省總工會(huì)副主席彭闖宣讀了表彰決定，接著省總工會(huì)、甘孜州、雅礱江公司的領(lǐng)導(dǎo)向勞動(dòng)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的先進(jìn)集體和先進(jìn)個(gè)人頒獎(jiǎng)。

15時(shí)50分，隨著雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司董事長(zhǎng)陳云華宣布：“雅礱江兩河口水電站大壩心墻填筑開(kāi)始”，第一倉(cāng)心墻防滲料被填筑進(jìn)大壩，這座世界第三高、中國(guó)第二高的土石壩開(kāi)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(kāi)發(fā)22級(jí)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(jī)容量300萬(wàn)千瓦，多年平均年發(fā)電量110億千瓦時(shí)，計(jì)劃2021年實(shí)現(xiàn)首臺(tái)機(jī)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(guó)藏區(qū)開(kāi)工建設(shè)規(guī)模和投資規(guī)模最大的基建項(xiàng)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(duì)促進(jìn)國(guó)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(shí)，兩河口水電站作為四川省水電開(kāi)發(fā)進(jìn)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(guó)藏區(qū)水電開(kāi)發(fā)積累設(shè)計(jì)施工、建設(shè)管理方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

據(jù)了解，兩河口水電站大壩心墻填筑，如同大壩的“心臟”開(kāi)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(gè)壩體的功能及安全運(yùn)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(guó)內(nèi)外類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，300米級(jí)的礫石土心墻堆石壩還缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)。大壩4 300萬(wàn)立方米的總填筑方量相當(dāng)于6個(gè)“鳥(niǎo)巢”的體積，如果按1米見(jiàn)方的填筑料鋪展開(kāi)，可繞地球一圈還多3 000多公里，是目前國(guó)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(chǎng)地狹小，防滲墻施工、左右岸高邊坡防護(hù)施工以及心墻廊道施工等交叉施工高度集中，施工過(guò)程相互干擾相當(dāng)大，帶來(lái)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(huì)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(wèn)題凸顯。

為確保大壩填筑質(zhì)量，雅礱江公司在國(guó)內(nèi)創(chuàng)新運(yùn)用“數(shù)字大壩”管理系統(tǒng)，對(duì)大壩填筑質(zhì)量和安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。大壩施工從料源開(kāi)采到大壩填筑，整個(gè)工程的質(zhì)量管控、施工方法及工藝水平實(shí)現(xiàn)全過(guò)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(yùn)用。數(shù)字化和自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)大壩施工進(jìn)度控制和質(zhì)量管理發(fā)揮著重要作用，也為我國(guó)今后同類(lèi)型300米級(jí)土石壩施工管理帶來(lái)重要借鑒意義。

據(jù)雅礱江公司董事長(zhǎng)、黨委書(shū)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(guó)內(nèi)外無(wú)論從技術(shù)規(guī)范還是工程實(shí)例方面都沒(méi)有成熟的、可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。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(jí)技術(shù)難題與挑戰(zhàn)，推動(dòng)我國(guó)高土石壩建設(shè)跨入國(guó)際先進(jìn)行列。電站建設(shè)過(guò)程中，雅礱江公司將緊緊圍繞“流域化、集團(tuán)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?xún)珊涌谒娬敬髩涡膲μ钪樾缕瘘c(diǎn)，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(dòng)力，以依法依規(guī)、科學(xué)管理為重點(diǎn)，堅(jiān)持“好字當(dāng)頭，質(zhì)量第一”，高標(biāo)準(zhǔn)、高效能推進(jìn)兩河口工程建設(shè)。陳云華董事長(zhǎng)告訴記者，大壩心墻填筑達(dá)一千多層，每層20公分，層層碾壓夯實(shí)，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(dòng)地方的經(jīng)濟(jì)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(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下，兩河口水電站開(kāi)展了以“建世界高壩、鑲藏區(qū)明珠”為主題的勞動(dòng)競(jìng)賽活動(dòng)，共88家參建單位3萬(wàn)多名建設(shè)者以“五個(gè)結(jié)合”為落腳點(diǎn)，以“安全、質(zhì)量、進(jìn)度、環(huán)?！睘橹行?，以勞動(dòng)競(jìng)賽對(duì)手賽、專(zhuān)項(xiàng)技能大賽為主要形式，施工單位開(kāi)展“六比六看”、管理服務(wù)類(lèi)單位開(kāi)展“四比四看”勞動(dòng)競(jìng)賽，充分發(fā)揮參建單位和勞動(dòng)者的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性，為解決工程面臨的各種難題，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，促進(jìn)工程本質(zhì)安全，提升工程質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。通過(guò)開(kāi)展勞動(dòng)競(jìng)賽活動(dòng)，兩河口水電站及庫(kù)區(qū)移民代建工程安全、質(zhì)量、進(jìn)度、環(huán)?？煽?，并得到了中國(guó)工程院院士馬洪淇等特咨團(tuán)專(zhuān)家的肯定。

促流域開(kāi)發(fā) 推各方發(fā)展

兩河口水電站建設(shè)對(duì)雅礱江水電開(kāi)發(fā)和藏區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義：

一是有力促進(jìn)雅礱江全流域開(kāi)發(fā)向縱深推進(jìn)。

作為國(guó)家授權(quán)開(kāi)發(fā)雅礱江水能資源的唯一業(yè)主，雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司堅(jiān)持科學(xué)規(guī)劃、全面推動(dòng)、突出重點(diǎn)、壓茬開(kāi)發(fā)。隨著雅礱江下游開(kāi)發(fā)全面完成，雅礱江公司已成為裝機(jī)規(guī)模達(dá)1 470萬(wàn)千瓦的中國(guó)水電巨人。下游開(kāi)發(fā)取得決定性勝利之后，以?xún)珊涌?、楊房溝水電站建設(shè)為標(biāo)志，雅礱江流域水能資源開(kāi)發(fā)重心轉(zhuǎn)向中游。

二是極大提升雅礱江流域梯級(jí)電站的補(bǔ)償調(diào)節(jié)效益。

擁有高壩大庫(kù)的兩河口水電站建成后，將對(duì)下游電站產(chǎn)生巨大的補(bǔ)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(jí)、二灘水電站兩座大水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)行，總調(diào)節(jié)庫(kù)容達(dá)149億立方米。三個(gè)具有強(qiáng)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(guó)唯一一條由一個(gè)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(kù)通過(guò)中、下游水電站水庫(kù)的科學(xué)調(diào)度、補(bǔ)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(gè)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(wàn)千瓦，增加平枯期電量225億千瓦時(shí)。兩河口的調(diào)節(jié)作用，還給金沙江、長(zhǎng)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(lái)巨大的補(bǔ)償調(diào)節(jié)效益。經(jīng)測(cè)算，增加六大電站枯水年平枯期平均出力229萬(wàn)千瓦，增加平枯期電量117億千瓦時(shí)。

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

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(wàn)噸，減少二氧化碳排放2 130萬(wàn)噸，減少二氧化硫排放20萬(wàn)噸。同時(shí)，兩河口水電站建成后還可減輕長(zhǎng)江中下游防洪壓力，減少長(zhǎng)江三峽水庫(kù)的泥沙淤積，對(duì)長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)脫貧夢(mèng)、致富夢(mèng)、小康夢(mèng)。

當(dāng)前，民族地區(qū)依然是我國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)、難點(diǎn)和全面建成小康社會(huì)的“短板”。以?xún)珊涌谒娬緸楹诵牡难诺a江中上游水電站集群，地處經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的甘孜藏族自治州。電站建設(shè)將帶動(dòng)地方建材、交通等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使地方財(cái)政收入得到顯著增長(zhǎng)，有力推動(dòng)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，使當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，為提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)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(guó)藏區(qū)工程規(guī)模和投資最大的水電站建設(shè)項(xiàng)目工程。記者走近兩河口，走近這座世界級(jí)“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(xiàng)目，首先被這里高絕陡峭的群山險(xiǎn)峰所震撼，近3 000米的高海拔寒冷地區(qū)，山勢(shì)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(jí)超高土石壩、600米級(jí)超高邊坡群、高流速泄洪建筑物……兩河口水電站建設(shè)項(xiàng)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(dá)到了世界級(jí)的。

在電站建設(shè)可行性研究報(bào)告中，綜合考慮運(yùn)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(jiǎn)稱(chēng)“土石壩”)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)行施工規(guī)范僅適用于200米以?xún)?nèi)的大壩。國(guó)內(nèi)像兩河口電站這樣300米級(jí)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，?duì)兩河口電站大壩填筑提出了嚴(yán)格要求。

就國(guó)內(nèi)外類(lèi)似工程建設(shè)來(lái)看，兩河口300米級(jí)的礫石土心墻堆石壩目前沒(méi)有成熟可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，世界級(jí)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(qiáng)度的填筑對(duì)施工場(chǎng)地、交通道路、機(jī)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(guó)內(nèi)外也是罕見(jiàn)的。

兩河口水電站大壩建成后，將會(huì)是世界第三高的土石壩，走近兩河口，不僅能感受到世界級(jí)高土石壩的建設(shè)難度和獨(dú)一無(wú)二的魅力，更能體驗(yàn)到工程建設(shè)者們用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代管理手段去迎接超級(jí)工程挑戰(zhàn)、克服世界級(jí)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(cè)數(shù)據(jù)，嫻熟地通過(guò)對(duì)講機(jī)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(shí)時(shí)施工進(jìn)展面貌一覽無(wú)余，依托現(xiàn)代信息化技術(shù)，大壩工程的實(shí)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(tái)，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(dòng)加水監(jiān)控系統(tǒng)、大壩填筑運(yùn)輸與碾壓等11個(gè)子系統(tǒng)的信息體系，全過(guò)程實(shí)時(shí)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(guó)內(nèi)知名高校展開(kāi)合作，研發(fā)出了具有實(shí)時(shí)性、連續(xù)性、自動(dòng)化、高精度等特點(diǎn)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(kāi)采、運(yùn)輸、摻和、水量調(diào)節(jié)、攤鋪和碾壓全過(guò)程(包括攤鋪厚度、行車(chē)軌跡、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)厚度等)各環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)珊涌谒娬敬髩问┕みM(jìn)行遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控，既高效便捷，又可以實(shí)時(shí)指導(dǎo)施工。這也保證了兩河口電站大壩心墻的按期開(kāi)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(jì)算與大數(shù)據(jù)手段，建立了動(dòng)態(tài)精細(xì)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(chēng)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(zhuān)項(xiàng)科研試驗(yàn)費(fèi)用就近3億元，目前已投入的專(zhuān)項(xiàng)科研試驗(yàn)費(fèi)用已經(jīng)超過(guò)6 000萬(wàn)元。

工程未開(kāi)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(jì)方和各科研院所開(kāi)展了一列技術(shù)問(wèn)題專(zhuān)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(chǎng)碾壓試驗(yàn)研究、混凝土材料研究、300米級(jí)高土石過(guò)魚(yú)設(shè)施研究、超高土石壩安全監(jiān)測(cè)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(yàn)研究等。這些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的研究，為工程設(shè)計(jì)、施工奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)，在水電站建設(shè)開(kāi)始后，保障工程穩(wěn)步推進(jìn)。

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(kāi)始于2005年，持續(xù)到2013年，持續(xù)長(zhǎng)達(dá)八年時(shí)間的可行性研究設(shè)計(jì)，凝聚了無(wú)數(shù)設(shè)計(jì)、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(xiàng)目投入的心血，如今也得到了回報(bào)。所開(kāi)展的一系列的科研試驗(yàn)和技術(shù)引進(jìn)，使得兩河口工程能夠依托先進(jìn)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(shí)時(shí)化。在兩河口工程施工現(xiàn)場(chǎng)，由于數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和實(shí)時(shí)反饋技術(shù)的普遍運(yùn)用，指揮人員的指令不必層層傳達(dá)，工程大數(shù)據(jù)的收集讓管理的效率、精細(xì)化程度實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

在兩河口工程，科研帶來(lái)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(kāi)展了樞紐工程三維設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究工作，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)實(shí)體工程前先行建設(shè)了一個(gè)全壽命周期、全方位信息的虛擬工程模型。這為設(shè)計(jì)多專(zhuān)業(yè)協(xié)同、減小“錯(cuò)漏碰缺”提供了平臺(tái)；通過(guò)三維虛擬漫游幫助參建各方直觀理解設(shè)計(jì)意圖；同時(shí),虛擬工程模型集成了工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、運(yùn)行管理等項(xiàng)目全壽命周期的信息，便于今后的檢查、維護(hù)和信息查找利用。

這些研究探索工作為后續(xù)類(lèi)似工程建設(shè)水電工程建設(shè)管理開(kāi)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(shí)現(xiàn)了“智慧大壩”的施工管理，兩河口水電站世界級(jí)高度土石壩科技含金量十足，充足的科研經(jīng)費(fèi)投入和多年來(lái)扎實(shí)的科研試驗(yàn)成果為工程建設(shè)保駕護(hù)航，因而，兩河口水電站工程有了無(wú)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