自主創(chuàng)新攻難關(guān)——長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院設(shè)計烏東德水電站記實

姚 國 壽，　孔　建

(1.四川水力發(fā)電雜志社，四川 成都　610021；2.長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院，云南 祿勸　651500)

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重點水電工程報道

自主創(chuàng)新攻難關(guān)
——長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院設(shè)計烏東德水電站記實

姚 國 壽1，孔建2

(1.四川水力發(fā)電雜志社，四川 成都610021；2.長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院，云南 祿勸651500)

烏東德巨型水電站位于四川省會東縣和云南省祿勸縣交界的金沙江干流上，是金沙江下游河段開發(fā)——烏東德、白鶴灘、溪洛渡和向家壩水電站中的第一個梯級電站。電站裝機容量1020萬千瓦，多年平均發(fā)電量401.1億千瓦時。長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院為烏東德水電站的設(shè)計單位。面對烏東德巨型水電站這一世界級工程，長江勘測設(shè)計研究院高度重視，全力以赴，一路攻堅克難，確保了烏東德水電站建設(shè)項目順利進(jìn)行。

長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院(以下簡稱長江設(shè)計院)隸屬于水利部長江水利委員會，是從事工程勘察、規(guī)劃、設(shè)計、科研、咨詢、建設(shè)監(jiān)理及管理和總承包業(yè)務(wù)的科技型企業(yè)。具有工程設(shè)計綜合甲級、工程勘察綜合甲級、對外承包工程資格等一批高等級資質(zhì)。綜合實力長期位居全國勘察設(shè)計單位百強、全國水利水電勘察設(shè)計單位第一，全國服務(wù)業(yè)企業(yè)500強。

近年來，長江設(shè)計院先后榮獲湖北省最佳文明單位、全國勘察設(shè)計行業(yè)創(chuàng)新型優(yōu)秀企業(yè)、水利援藏工作先進(jìn)集體、2014年全國實施用戶滿意工程先進(jìn)單位、2014年水利行業(yè)用戶滿意企業(yè)、全國水利建設(shè)市場主體AAA級信用企業(yè)、中國對外承包工程行業(yè)AAA級信用企業(yè)等稱號。

長江設(shè)計院現(xiàn)有各類專業(yè)技術(shù)人員3 000余人，擁有中國工程院院士3人，全國工程勘察設(shè)計大師4人，教高227人，高工907人，各類注冊工程師1 100余人。

自主創(chuàng)新攻難關(guān)

作為烏東德工程的設(shè)計單位，長江設(shè)計院認(rèn)真踐行“奉獻(xiàn)、團(tuán)隊、創(chuàng)新”的企業(yè)精神，遵循“奉獻(xiàn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、超越顧客期望”的管理目標(biāo)，在極端艱苦的條件下，僅用兩年時間完成同類電站需5～6年才能完成的預(yù)可研階段任務(wù)，中國三峽集團(tuán)對勘設(shè)成果作出了“五好”最高評價。

2010年5月，烏東德預(yù)可研報告審查通過后，全院鼓足干勁，爭分奪秒推進(jìn)烏東德可研設(shè)計工作。短短7個月內(nèi)，提交正常蓄水位等多項成果，并通過水電水利規(guī)劃設(shè)計總院審定，2011年1月封庫令下達(dá)，長江設(shè)計院出色按期完成了業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為是不可能完成的任務(wù)。

預(yù)可研及可研設(shè)計階段，長江設(shè)計院共完成13多萬米的勘探鉆孔及平硐、2 300平方公里流域面積的航空攝影、近萬平方公里區(qū)域的地質(zhì)測繪，提交烏東德水電站預(yù)可研、可研等各階段報告、移民安置規(guī)劃報告、以及50多個專題研究成果及移民安置各類報告800余冊。不同階段的浩繁成果，在歷次咨詢審查中獲得專家的高度評價，順利通過。

烏東德水電站作為世界上少有的巨型水電站及特高拱壩，面臨的技術(shù)問題也是罕見的。方量幾億的金坪子巨型滑坡穩(wěn)定性、壩址區(qū)深厚覆蓋層、壩肩人工邊坡上高高程自然邊坡穩(wěn)定性等等諸多重大技術(shù)問題，均關(guān)系烏東德成敗、規(guī)模等。為此，長江設(shè)計院堅持自主創(chuàng)新、堅持引進(jìn)創(chuàng)新，堅持聯(lián)合創(chuàng)新，攻克諸多難關(guān)，取得了豐碩創(chuàng)新成果，解決了制約工程的重大技術(shù)難關(guān)。

一是正常蓄水位抬高25米。

長江設(shè)計院開展烏東德水電站正常蓄水位專題研究，提出正常蓄水位由950米抬高到975米，達(dá)到了與環(huán)境、社會等各方面的協(xié)調(diào)，防洪庫容可增加8.4億立方米、年發(fā)電量增加約70億千瓦時，綜合效益達(dá)到合理發(fā)揮。

二是“鎖定”金坪子滑坡。

金坪子滑坡總體積6.25億立方米，規(guī)模巨大，扼守烏東德梯級開發(fā)的敏感部位，其穩(wěn)定現(xiàn)狀、變形趨勢及可能失穩(wěn)方式及規(guī)模直接影響到烏東德梯級開發(fā)條件的成立與否及壩址選擇。

長江設(shè)計院克服水源匱乏、交通閉塞等惡劣環(huán)境和極其復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件，以整體布局、突出重點、動態(tài)勘察、調(diào)整優(yōu)化為工作思路，采用綜合技術(shù)與手段，經(jīng)過大量的勘測工作，得出金坪子滑坡整體穩(wěn)定，局部活動的規(guī)模有限，不影響烏東德梯級開發(fā)和烏東德壩址的比選的結(jié)論。

三是“透視”壩址區(qū)河床深厚覆蓋層。

烏東德壩址區(qū)河床覆蓋層厚達(dá)55-65米，高圍堰與深基坑穩(wěn)定問題突出。為解決深厚覆蓋層勘探取樣與試驗研究的重大技術(shù)難題，長江設(shè)計院自主研制了單管與雙管內(nèi)筒式錘擊取樣器，自主研發(fā)可視化覆蓋層鉆孔彩電技術(shù)，創(chuàng)新性的應(yīng)用電磁波CT，開辟了河床深厚覆蓋層地質(zhì)勘察研究的新途徑，最終查明了烏東德壩址區(qū)河床深厚覆蓋層的工程特性，為深厚覆蓋層高圍堰、深基坑的設(shè)計提供了可靠依據(jù)。

四是開創(chuàng)人工邊坡之上高位自然邊坡治理先例。

針對烏東德壩址區(qū)兩岸地形陡峻，河谷狹窄呈深“V”型，工程邊坡以上的自然邊坡高達(dá)600米～800米(簡稱“高位自然邊坡”)，自然坡面的塊體等危險源是影響工程施工期與運行期安全的重大隱患。為最大限度降低施工期安全風(fēng)險，確保工程永久運行安全，長江設(shè)計院在壩址選定之初即開始高位自然邊坡勘察設(shè)計工作，提出了“分類處理、防治結(jié)合、因地制宜、減少擾動、重點監(jiān)測”的防治原則，并首次倡導(dǎo)在主體工程施工前完成上部自然邊坡的防治工作，體現(xiàn)了“以人為本、安全發(fā)展”的理念。

五是首提大壩體形設(shè)計新方法—靜力設(shè)計、動力調(diào)整。

烏東德壩址地震烈度高，拱壩抗震設(shè)計難度大。在拱壩體形設(shè)計工作中，長江設(shè)計院對拱壩動力特性和動力響應(yīng)進(jìn)行了深入研究，首次提出了“靜力設(shè)計、動力調(diào)整”的拱壩體形優(yōu)化設(shè)計新方法，壩體抗震性能大幅提高。

六是因地制宜提出護(hù)岸不護(hù)底結(jié)構(gòu)型式。

在水墊塘設(shè)計中，充分利用壩下水墊塘的優(yōu)越條件，提出了“護(hù)岸不護(hù)底”的水墊塘設(shè)計方案，在同類工程中尚屬首次。經(jīng)水工模型試驗驗證，泄洪消能方案科學(xué)合理。

七是突破性創(chuàng)新—半圓筒型新型調(diào)壓室結(jié)構(gòu)。

烏東德水電站廠區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，右岸地下廠房洞室群選擇空間珍貴而有限，創(chuàng)新提出半圓筒型新型結(jié)構(gòu)，很好破解了區(qū)域受限困境，并為工程節(jié)省投資近2 000萬元。

八是三維數(shù)字移民規(guī)劃設(shè)計技術(shù)。

針對烏東德水電站高山峽谷、交通不便，涉及川滇交界的區(qū)縣多、少數(shù)民族聚居、人地矛盾突出等特點，綜合應(yīng)用3S等信息技術(shù)開發(fā)了移民信息采集系統(tǒng)輔助調(diào)查工作，實現(xiàn)了移民實物指標(biāo)全過程數(shù)字化采集，顯著提高了調(diào)查成果質(zhì)量和工作效率，透明、直觀、公正、公開，實現(xiàn)水庫移民信息采集及管理革命性飛躍。

綜合應(yīng)用二維、三維一體化等信息技術(shù)，利用高清影像和傳統(tǒng)測繪成果，構(gòu)建烏東德庫區(qū)二、三維場景，輔助開展移民規(guī)劃設(shè)計工作。具有周期短、多專業(yè)協(xié)同、直觀形象等特點，利于各方參與和決策支持，提高了規(guī)劃工作成效。

技術(shù)服務(wù)快當(dāng)先

2011年5月，伴隨著烏東德水電站籌建工程的開工，長江設(shè)計院烏東德設(shè)計代表處正式成立，作為前沿技術(shù)服務(wù)窗口，設(shè)代處全面履行現(xiàn)場設(shè)計職責(zé)，始終堅持最優(yōu)化服務(wù)，為烏東德水電站提供全過程技術(shù)支撐。

服務(wù)快。設(shè)代處各專業(yè)配備精干人員、制定崗位職責(zé)和要求、建立督辦制度等措施，建立設(shè)代服務(wù)快捷有效體系；擬定供圖計劃，加強前后方聯(lián)動溝通，實現(xiàn)計劃跟蹤與一線施工動態(tài)結(jié)合，保證技術(shù)力量優(yōu)質(zhì)匹配；為縮短實效，率先引入并建設(shè)了遠(yuǎn)程視頻會診系統(tǒng)，采用無人機查勘等新型工具；烏東德現(xiàn)場設(shè)代處，始終把“快”字當(dāng)頭，做到了快速反應(yīng)、人員到現(xiàn)場、解決問題在現(xiàn)場的目標(biāo)。

服務(wù)深。烏東德巨大且復(fù)雜，難題多。烏東德設(shè)代處針對重大地質(zhì)問題，多次邀請國內(nèi)多位著名院士大師如鄭守仁院士、馬洪琪院士、金振民院士、陳德基大師、徐麟祥大師、石根華博士等到工地現(xiàn)場指導(dǎo)工作；重技術(shù)大問題，項目設(shè)總召開會議集體研究、科學(xué)決策。截止目前，右岸導(dǎo)流洞進(jìn)口邊坡、左岸尾水邊坡等重大技術(shù)問題已基本得到解決，提出的加固方案付諸實施后效果良好，為工程順利進(jìn)展奠定基礎(chǔ)。

服務(wù)細(xì)。針對電站地處地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜、邊坡洞室安全隱患突出的特點，首創(chuàng)成立“邊坡風(fēng)險防控組”，通過地質(zhì)調(diào)查等工作方式，提早發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時發(fā)出安全預(yù)警。成立的邊控組白天“巡山”發(fā)現(xiàn)危險源，判斷規(guī)模、危險程度等，晚上或挑燈編寫簡報或與相關(guān)專業(yè)人員一起討論問題，自邊坡組成立以來，共編發(fā)簡報129期，其中2015年發(fā)簡報41期。由于及早發(fā)現(xiàn)并預(yù)防，避免了工程建設(shè)中重大事故的發(fā)生；開創(chuàng)項目實施安全評價工作模式，每年年初由地質(zhì)專業(yè)牽頭對整個工區(qū)當(dāng)年計劃實施的項目進(jìn)行安全評價，梳理各種危險源、制定相應(yīng)處理措施和應(yīng)急預(yù)案，為業(yè)主全面把握和防控工程安全風(fēng)險提供了有力的技術(shù)支持，贏得業(yè)主充分認(rèn)可。

文化建設(shè)聚人心

“奉獻(xiàn)、團(tuán)隊、創(chuàng)新”是長江設(shè)計院企業(yè)精神；“以科學(xué)管理、持續(xù)改進(jìn)奉獻(xiàn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。用先進(jìn)技術(shù)、誠信服務(wù)超越顧客期望”是長江設(shè)計院質(zhì)量方針。烏東德項目部人員，把企業(yè)精神注入靈魂化為服務(wù)烏東德的精神動力；把質(zhì)量方針牢記在心，作為科學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)烏東德的指導(dǎo)思想。

著力弘揚奉獻(xiàn)文化，宣傳工地一線員工愛崗敬業(yè)、忠于職守、精誠服務(wù)感人事跡和先進(jìn)典型，調(diào)動青年骨干扎根一線，服務(wù)工程；通過籃球賽、羽毛球賽、足球賽等多姿多彩的文體活動，凝聚了人心，增強了團(tuán)隊活力，大家以更優(yōu)狀態(tài)服務(wù)工程建設(shè)；多層次鼓勵創(chuàng)新， “烏東德大講堂”、“青年講壇”形式分享創(chuàng)新技術(shù)，博士常駐現(xiàn)場以實踐帶動創(chuàng)新，“遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)”及無人機等新技術(shù)引進(jìn)吸收，推進(jìn)設(shè)代服務(wù)的革命性創(chuàng)新。

夯實質(zhì)量安全文化，以質(zhì)量安全月宣傳活動為載體，建立邊坡防控和防汛度汛巡視工作機制，制定和完善內(nèi)部管理制度等措施，開展多層面的質(zhì)量安全文化建設(shè)，讓質(zhì)量安全觀念深入人心，鑄就精品工程。

認(rèn)真開展工程廉政教育，全力打造廉潔氛圍，全員簽訂《廉潔從業(yè)守則》，以守則助建廉潔大壩。

樂于承擔(dān)社會責(zé)任以美譽獲尊重和支持，已連續(xù)成功完成了4年的愛心助學(xué)捐款活動，累計捐資近50萬元，幫助了壩區(qū)兩岸3所小學(xué)110余名貧困學(xué)生實現(xiàn)了求學(xué)夢。

(責(zé)任編輯：卓政昌)