筑水電大壩 保能源安全

衛(wèi)婷婷

他從事水電站設(shè)計(jì)工作32年，主持和參與的多項(xiàng)工程達(dá)到國際領(lǐng)先水平；他是團(tuán)隊(duì)里的“主心骨”，完成5座200～300米超高土石壩設(shè)計(jì)，創(chuàng)造了多項(xiàng)水電工程中國之最乃至世界第一；他是專業(yè)的帶頭人，憑借出色的業(yè)務(wù)能力，多次獲得國家級、省部級工程獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)。他就是中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司總工程師余挺。

挑戰(zhàn)高海拔超高土石壩

空曠的山野中，散布著小溪，溪邊有草木，郁郁蔥蔥；有怪石，不可名狀。從兩河口水電站左岸2890米高程勘探便道位置往下看，只見深V形的山谷深不可測，谷底原本氣勢磅礴的雅礱江也看似小河流水。對于一般人來說，到此一游領(lǐng)略高原峽谷風(fēng)光已很滿足，但對于余挺來說，來這里查勘只是萬里長征的第一步。作為兩河口水電站設(shè)計(jì)總工程師，他的使命是——在海拔2600米以上，700米高的懸崖峭壁間設(shè)計(jì)一座300米級超高土石壩。

中國是水害頻發(fā)國家，也是一個(gè)能源短缺的國家，修建水庫大壩統(tǒng)籌防洪、發(fā)電、供水、灌溉等功能，是保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。為完成時(shí)代重托，在兩河口水電站前期設(shè)計(jì)工作中，余挺無數(shù)次長途跋涉500多公里，來到電站壩址查勘。兩河口水電站壩址地處川西高原，平均海拔2800米，空氣稀薄，其缺氧程度甚至比平均海拔3000米的西藏林芝地區(qū)還要嚴(yán)重。但余挺還是不停地穿梭在工程區(qū)域的河谷兩岸，為收集工程設(shè)計(jì)的第一手資料而忙碌著。

兩河口水電站為雅礱江龍頭水庫電站，具有多年調(diào)節(jié)能力，是我國水電開發(fā)中電源優(yōu)化配置、改善電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性工程，也是我國目前藏區(qū)開工建設(shè)規(guī)模與投資最大的水電站，總投資達(dá)665億元，是名副其實(shí)的超級工程。那么這項(xiàng)超級工程在建設(shè)過程中，面臨的最大困難是什么呢？

答案是筑壩材料設(shè)計(jì)。

俗話說，萬丈高樓平地起。要想在大江大河上修建一座牢固可靠的大壩，筑壩材料研究是其中的關(guān)鍵。余挺介紹說，兩河口水電站前期設(shè)計(jì)中，考慮到電站地理位置偏遠(yuǎn)，外來物資運(yùn)輸代價(jià)大，結(jié)合工程區(qū)的地質(zhì)條件與國內(nèi)外建壩經(jīng)驗(yàn)等因素，經(jīng)綜合比較研究，選擇了土石壩壩型。大壩為礫石土心墻堆石壩，壩高295米，底寬1500米，壩體總填筑量4160萬立方米，相當(dāng)于6個(gè)“鳥巢”的體積，材料用量巨大。余挺表示，土石壩的筑壩材料多為散粒材料，其本構(gòu)模型、試驗(yàn)條件和模擬手段在全世界范圍內(nèi)都存在理論與技術(shù)的制約，設(shè)計(jì)在定量計(jì)算分析的基礎(chǔ)上還需更多地依靠定性經(jīng)驗(yàn)判斷。因此，土石壩的材料設(shè)計(jì)成為擺在設(shè)計(jì)者面前的第一道難題。

余挺

“地利”條件的缺失、國內(nèi)在高海拔地區(qū)建設(shè)300米級超高石壩設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的缺乏，增加了兩河口大壩的設(shè)計(jì)難度。面對挑戰(zhàn)，余挺攜團(tuán)隊(duì)知難而上，依托過往工程積累的豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，他們通過大量的現(xiàn)場料源勘察和室內(nèi)材料特性試驗(yàn)研究，同時(shí)聯(lián)合國內(nèi)著名高校與研究機(jī)構(gòu)共同攻關(guān)，最終提出了得到審查單位認(rèn)可的大壩料源設(shè)計(jì)方案，為兩河口水電站的開工建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

如今，兩河口水電站大壩已經(jīng)通過蓄水驗(yàn)收，并成功完成了第一階段蓄水，預(yù)計(jì)2023年竣工。在余挺及團(tuán)隊(duì)的精心設(shè)計(jì)下，這座雅礱江上的超級大壩，即將矗立在海拔近3000米的高原上，迎接著未來使命。不久之后，隨著我國水電建設(shè)主戰(zhàn)場進(jìn)一步向西推進(jìn)，作為行業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，余挺也將繼續(xù)精研業(yè)務(wù)、踏實(shí)苦干，為國家的水電建設(shè)事業(yè)進(jìn)一步貢獻(xiàn)力量。

破解大壩抗震設(shè)計(jì)難題

在同事眼里，余挺是個(gè)“打不倒”的巨人。因?yàn)闊o論面臨怎樣的困難，他總能找到破解之法。在主持雅礱江兩河口水電站這樣的世界級項(xiàng)目的同時(shí)，他擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人的大渡河猴子巖水電站等幾個(gè)項(xiàng)目，也在建壩技術(shù)上達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

四川大渡河猴子巖水電站，是新一輪西部大開發(fā)標(biāo)志性工程，也是國家和地方“十三五”重點(diǎn)項(xiàng)目，大壩為混凝土面板堆石壩，壩高223.5米，為已建同類壩型世界第二高壩。與同類型大壩相比，猴子巖特高面板堆石壩還具有“抗震設(shè)防烈度高、河床覆蓋層深厚、河谷狹窄”等特點(diǎn)。

為什么要特別強(qiáng)調(diào)大壩抗震？余挺介紹說，這是歷史的教訓(xùn)。

2008年，突如其來的“5·12”汶川特大地震，給全國蒙上一層陰影。對余挺來說，除了對逝去同胞的悲痛，還有專業(yè)的反思。當(dāng)時(shí)，位于成都市上游岷江上的紫坪鋪水電站面板堆石壩，在地震中遭受了超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的地震波沖擊，大壩出現(xiàn)了一些破壞現(xiàn)象，但并沒有導(dǎo)致災(zāi)難性的結(jié)果。雖然有驚無險(xiǎn)，但也引起了行業(yè)內(nèi)對大壩抗震問題的進(jìn)一步關(guān)注和重視。

為了防患于未然，在猴子巖大壩設(shè)計(jì)中，余挺帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，在查清壩址工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對地震設(shè)防烈度高、河床覆蓋層深厚等因素，研究提出了較優(yōu)的壩址和壩型方案；充分吸取經(jīng)歷汶川地震的多座大壩的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對大壩變形控制、面板止水結(jié)構(gòu)和防裂措施、抗震分析理論與抗震措施、復(fù)雜深厚覆蓋層百米級深基坑安全控制等開展科技攻關(guān)。

在歷時(shí)十余年的設(shè)計(jì)研究中，余挺不知疲倦地帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。例如，首次提出鋼筋過縫的法向永久水平縫的面板抗震新結(jié)構(gòu)，提高了大壩的抗震安全性；首次提出狹窄河谷特高面板堆石壩不分主次堆石區(qū)、全斷面均一壓實(shí)控制指標(biāo)和高模量堆石體設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了壩體變形控制和變形協(xié)調(diào)；首次采用低熱微膨脹水泥配制面板混凝土，并對鋪蓋部位面板噴涂聚氨酯類輔助防滲保護(hù)膜，提高了面板混凝土防裂和防滲性能等。業(yè)界專家認(rèn)為，猴子巖大壩總體技術(shù)水平達(dá)到國際同類技術(shù)的領(lǐng)先水平，工程的經(jīng)驗(yàn)具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

從西藏阿里獅泉河水電站到四川南椏河冶勒水電站，從大渡河瀑布溝水電站到猴子巖水電站、長河壩水電站，從大渡河雙江口水電站到雅礱江兩河口水電站，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或技術(shù)負(fù)責(zé)人，余挺在水電站設(shè)計(jì)領(lǐng)域一路高歌，且歌且行，不斷帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將中國的土石壩建壩技術(shù)推向世界領(lǐng)先的高度。

獅泉河夢起

“學(xué)一行專一行，干一行愛一行。”這句話既是余挺的口頭禪，也是他奮斗人生的真實(shí)寫照。1981年，17歲的余挺考上四川大學(xué)水利水電工程專業(yè)，4年后，憑借班級第一的成績，他成為學(xué)校為數(shù)不多的首批保送碩士研究生。到設(shè)計(jì)院工作后，余挺原先主要從事引水式水電站閘壩的設(shè)計(jì)，這時(shí)的他顯然還不是土石壩設(shè)計(jì)的主力。

轉(zhuǎn)折發(fā)生在1994年。那一年，余挺30歲，正當(dāng)而立之年，工作6年的他接到西藏阿里獅泉河水電站的設(shè)計(jì)任務(wù)?！澳鞘俏业谝淮螕?dān)任項(xiàng)目設(shè)計(jì)副總工程師，也是我接觸土石壩的開始，項(xiàng)目規(guī)模雖然不大，但對我后來的發(fā)展具有特別重要的意義?！?/p>

那一年4月的某一天，作為項(xiàng)目勘測設(shè)計(jì)隊(duì)副隊(duì)長的余挺，早早就收拾好行李，帶領(lǐng)著70多名勘測設(shè)計(jì)隊(duì)員，按照提前規(guī)劃好的路線，從成都飛往拉薩，然后從拉薩乘車，一路向西，穿過無人區(qū)，奔赴西藏阿里獅泉河鎮(zhèn)。

“當(dāng)年西藏阿里地區(qū)的路還很難走，經(jīng)過1700多公里的長途奔波，凌晨趕到獅泉河鎮(zhèn)的時(shí)候，我已被顛得睡著了。”夢開始的時(shí)候，都是悄無聲息的，但這并不妨礙余挺人生的啟程。

在獅泉河鎮(zhèn)，略顯青澀的余挺收獲頗多。而第一項(xiàng)收獲，就來自領(lǐng)導(dǎo)干部的楷?！追鄙??！爱?dāng)時(shí)他還是阿里地委書記。5月初，我們現(xiàn)場勘探工作開工，他在典禮上致辭，那時(shí)候我切身感受到了援藏干部的平凡與偉大?！笔芸追鄙仍馗刹康挠绊?，余挺做事更加認(rèn)真、細(xì)致和踏實(shí)。不幸的是，11月份，孔繁森在出差途中殉職。但受他的精神激勵(lì)，當(dāng)年勘測設(shè)計(jì)隊(duì)克服重重困難，圓滿地完成了現(xiàn)場工作。如今，建成后的獅泉河水電站對當(dāng)?shù)氐碾娏?yīng)乃至邊疆的鞏固發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

在獅泉河水電站的現(xiàn)場設(shè)計(jì)工作中，余挺還培養(yǎng)了一個(gè)受益終生的工作習(xí)慣，那就是：作為工程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人，一定要多去現(xiàn)場實(shí)地考察。他回憶說：“無論是壩址地形地質(zhì)條件，還是建壩需要的當(dāng)?shù)夭牧锨闆r，設(shè)計(jì)人員只有去了現(xiàn)場，才能掌握直觀和真實(shí)情況，在此基礎(chǔ)上結(jié)合地質(zhì)勘察成果，做出有針對性的、合理的、安全可靠的設(shè)計(jì)方案。”這個(gè)習(xí)慣，余挺遵從至今。往后20多年，無論是高山深澗還是懸崖峭壁，團(tuán)隊(duì)的成員時(shí)常會(huì)跟隨他深入到工程現(xiàn)場。

當(dāng)年獅泉河鎮(zhèn)只有一條平整的水泥路，余挺一行人連夜乘車駛上那條路時(shí)，正好是5月1日凌晨。那一天，也是余挺30歲生日。此后，道路一馬平川，從獅泉河水電站30多米高的土石壩設(shè)計(jì)，到此后兩河口水電站、雙江口水電站300米級世界超高土石壩設(shè)計(jì)，從副設(shè)總到設(shè)總，從副總工程師到總工程師，余挺不斷在人生軌道上奔馳疾行。

過去60多年以來，在包括余挺在內(nèi)的幾代人的共同努力下，成都院完成了100多條大中型河流水力資源普查、復(fù)查任務(wù)，普查的水能資源占全國54.4%；規(guī)劃水利樞紐和水電站350座，占全國可開發(fā)水力資源39%；勘測設(shè)計(jì)了200余座水電站，約占全國水電裝機(jī)18%。他們?yōu)槲覈娊ㄔO(shè)事業(yè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

世界水電看中國，中國水電在西南。相信在一批批“余挺”們的堅(jiān)守與傳承下，中國的水電建設(shè)技術(shù)還將在世界上大放異彩。

培養(yǎng)人才傳承事業(yè)

水電工程項(xiàng)目，事關(guān)國計(jì)民生多方面，往往需要集多人之智，換句話說，團(tuán)隊(duì)力量必不可少?！拔矣X得我比較幸運(yùn)，之所以能取得一些成就，主要是團(tuán)隊(duì)和下屬關(guān)鍵崗位上的同事們給力?！庇嗤υu價(jià)說。

隨著前些年國內(nèi)水電工程建設(shè)高潮的到來，行業(yè)人才出現(xiàn)短缺。為了行業(yè)及單位的可持續(xù)發(fā)展，培養(yǎng)人才成為余挺關(guān)注的重點(diǎn)。在負(fù)責(zé)的工程項(xiàng)目中，余挺會(huì)有意給團(tuán)隊(duì)年輕人機(jī)會(huì)，讓他們充分發(fā)揮出各自的優(yōu)勢與能力，也因此鍛煉了一批副設(shè)總，培養(yǎng)出一些“接班人”?！艾F(xiàn)在有一些同志已經(jīng)走上了副院長、副總工的崗位了。”余挺說。

2017年在雅礱江兩河口水電站工地

余挺重點(diǎn)培養(yǎng)年輕人的專業(yè)綜合能力和組織協(xié)調(diào)能力。所謂專業(yè)綜合能力，就是需要有一個(gè)“超級大腦”。余挺解釋說，水電站涉及專業(yè)領(lǐng)域廣泛，既有自然科學(xué)，也有社會(huì)科學(xué)；既包括水文、泥沙、氣象、動(dòng)能、地質(zhì)等基礎(chǔ)學(xué)科專業(yè)，也包括水工建筑工程與機(jī)電工程，還包括環(huán)境評價(jià)與保護(hù)、征地移民、投資概算與經(jīng)濟(jì)評價(jià)等。水電站設(shè)計(jì)是一個(gè)多專業(yè)交叉、協(xié)同、綜合的系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)總工程師只有對涉及的十幾個(gè)專業(yè)都有所了解與把握，做好統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，提出的設(shè)計(jì)方案與成果才能更加合理可行和安全可靠。

其次是組織協(xié)調(diào)能力，涉及內(nèi)部能力和外部能力兩部分。對內(nèi)而言，主要是搞好項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)和多專業(yè)工作協(xié)同配合，提高設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量與效率；對外來說，主要是處理好與項(xiàng)目干系人的各種關(guān)系，包括項(xiàng)目業(yè)主、地方各級政府、合作的高校與研究機(jī)構(gòu)等，獲得他們對項(xiàng)目的最大支持與幫助。也許人才培養(yǎng)的路還很長，但在余挺的堅(jiān)持和努力下，相信會(huì)有更多的人才涌現(xiàn)。

最近，《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》在第19條里提出，拓展投資空間，實(shí)施雅魯藏布江下游水電開發(fā)。成都院作為設(shè)計(jì)單位已經(jīng)完成了雅魯藏布江下游水電規(guī)劃，也將承擔(dān)下一步設(shè)計(jì)工作。作為設(shè)計(jì)院總工程師，技術(shù)總負(fù)責(zé)人，余挺接下來將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不辱使命，砥礪前行，完成國家戰(zhàn)略任務(wù)。同時(shí)，隨著國家“一帶一路”對外開放倡議的深入推進(jìn)，相信他也將帶著中國水電建設(shè)技術(shù)走出國門，走向世界，為世界水電發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。