【人民日報】絕壁之上建電站(產經觀察·直擊重大工程②)
兩河口水電站大壩總填筑方量相當于6個“鳥巢”體積

來源:人民日報 時間:2019-07-17 字體:[ ]

  


兩河口水電站施工現場。  丁怡婷攝


“不盡江河滾滾流,流的都是煤和油。”這是水電行業送給水能的打油詩。

從四川甘孜藏族自治州雅江縣出發約半小時,車子穿過數條狹長的隧道后,眼前陡然一亮。迎著光,開出洞口,車子停到2875米高的觀望平臺,憑欄俯瞰:嚯!削山筑墻,攔江壘壩,腳下居然有座50多層樓高、40萬平方米的巨型工地,將洶涌奔流的雅礱江攔腰截斷。40萬平方米,相當于56個標準足球場!一輛輛裝有土石料的卡車,如同螞蟻般盤旋在施工步道上。

這就是世界第三高土石壩、總投資664.57億元、目前我國藏區開工建設規模和投資規模最大的基建項目——兩河口水電站。作為已建在建綜合難度最大的項目之一,建設者們面臨著哪些挑戰?又如何“摸著石頭過河”?記者日前走進兩河口水電站施工現場一探究竟。

項目面臨“四高”挑戰

兩河口水電站的調節能力和補償效益巨大,加上自身發電量,將超過海南省去年的用電量

我國水能資源技術可開發量世界第一。隨著近年來水電開發建設的進程加快,烏江、大渡河、長江上游等河流開發程度已達80%以上,未來水電開發潛力主要集中在西南諸河。其中,雅礱江天然落差3830米,水能資源豐富,是我國第三大水電基地。

作為雅礱江中游的龍頭梯級水庫電站,兩河口水電站的位置“得天獨厚”:有庫容,107.67億立方米的庫容約相當于北京3年的用水量;有水量,壩址年徑流210億立方米;有落差,電站下游至葛洲壩近2600米落差,“一方水能發六度電”。利用豐富的水能資源,兩河口水電站設計多年平均年發電量為110億千瓦時!

除了自身發電效益,更具價值的還有兩河口水電站的調節能力和補償效益,這能增加雅礱江中下游梯級電站平枯期電量225億千瓦時,加上自身發電量,將超過海南省去年的用電量。

“‘豐余枯缺’是水電的突出矛盾,兩河口的巨大庫容,可以在豐水期通過蓄水減少下游棄水,平枯期則釋放蓄水增加下游電站的發電量。”兩河口建設管理局局長王金國解釋道。電站建成后,計入下游補償效益增加的年發電量,每年能減少標煤消耗1330萬噸,減少二氧化碳排放2130萬噸,相當于少建4座年產400萬噸的大型煤礦。

雖然發電、調節等效益巨大,但在深山峽谷中,建設如此大規模的項目談何容易:

人工降效約15%的高海拔——項目所在地海拔平均3000米,含氧量約為北京的69%,“睡不著”“干不動”“心臟負荷大”……成為工程建設者們面臨的首要困難。水電總院專門做的研究顯示,在缺氧環境下,人工降效約15%,就連機械也“喘不上氣”、降效約35%。不僅如此,水電站地處川西高原高山峽谷地帶,天氣條件惡劣、晝夜溫差大,對土石壩“凍不得淋不得”的“嬌弱”體質而言,又是一大挑戰。

世界第三的高土石壩——兩河口水電站大壩為礫石土心墻堆石壩,壩高295米,為世界第三高土石壩。大壩總填筑方量約4233萬立方米,相當于6個“鳥巢”的體積;如果做成1立方米的墻體鋪展開,可繞地球一圈多。要把如此大體量的土石料精心篩選,并且碾壓得牢不可破,難度可想而知。

世界最高的泄洪流速——兩河口水電站最大泄洪流速每秒53.76米,世界第一,設計最大泄量為每秒4076立方米,這樣的沖擊力相當于160輛滿載25噸貨的卡車群,以時速200公里進行沖撞。如何讓泄洪工程抗沖耐磨也是道棘手難題。

世界水電最大規模高邊坡群——兩河口水電站壩址區地形高陡,大壩兩岸的邊坡眾多,其中200—300米級工程高邊坡多達7個,300米及以上工程高邊坡5個,為世界水電最大規模高邊坡群。這對做好開挖、支護提出了嚴格要求。

“土石壩一點不土,嬌氣得很,要像嬰兒般細心呵護。”在王金國和同事們看來,水電往條件艱苦的河流上游、高海拔地區開發的趨勢越來越明顯。在沒有相應技術規范和工程實例可借鑒的情況下,兩河口水電站填補了高海拔地區超高堆石壩的建設空白,能給未來類似壩型建設提供借鑒。“兩河口建成,當驚世界殊!”建設者們信心滿滿。

“智能”大壩辦法多

給碾壓機“裝大腦”,給混凝土“敷面膜”,給高邊坡“納鞋底”

千里之堤毀于蟻穴。要讓土石壩成為銅墻鐵壁,需要破解諸多世界級難題。為此,兩河口的建設者們琢磨了不少巧辦法。

——給碾壓機“裝大腦”,智能碾壓保質量。

大壩中心區相當于心臟,為了防滲透,就要在心臟位置砌上保護墻——“心墻”。目前“心墻”填筑高度已經突破164米。

要讓“心墻”抵擋住260多米高、107億立方米庫容的水壓力,碾壓緊實是最關鍵的步驟之一。王金國告訴記者,“心墻”需要經過1176層的填筑,每層需經過10遍碾壓,馬虎不得。

上萬遍的重復碾壓,枯燥乏味,工人總有大意迷糊的時候,怎么杜絕錯碾、漏碾,保障大壩安全?在兩河口水電站智能大壩系統前方指揮中心的屏幕上,記者找到了答案。

“24號凸塊碾:速度,2.63千米/時;錯距,4厘米;遍數,3……”屏幕上呈現的是立體圖形,4臺碾壓車正在屏幕上行駛,每臺車的軌跡由不同顏色替代。

“傳統土石壩的心墻碾壓,通過人工翻牌子計數控制遍數,碾壓軌跡只能通過監理工程師的肉眼判斷,速度控制則憑感覺,施工質量存在很大的主觀因素。”天津大學建筑工程學院副教授崔博介紹,雅礱江流域水電開發有限公司和天津大學聯合開發了智能大壩實時監控系統,定位精度達到厘米級,能夠實時計算分析碾壓機行走軌跡、車速、碾壓遍數、壓實厚度等,并實時自動報警,杜絕了隱患。不僅如此,針對碾壓工招工難、低頻振動帶來的職業健康困擾等問題,兩河口水電站還研發了碾壓機無人駕駛系統,進一步提升心墻施工智能化水平。

——給混凝土“敷面膜”,智能養護防干裂。

為了在主汛期分擔長江防洪壓力,兩河口水庫預留了20多億立方米的防洪庫容。從“心墻”施工現場來到寬16米、高22米的泄洪洞,頓覺清涼。

只見洞兩邊的灰色混凝土上,貼滿了白色養護布,墻頂部鋪設的管道正在進行噴淋,洞室仿佛敷上了面膜。將養護布揭開,混凝土墻面光滑如鏡,能夠清晰看到人影。

為何混凝土需要這么光滑濕潤的“肌膚”?

兩河口高邊坡和泄洪洞室項目負責人王澤光向記者揭開了謎底:原來,洞室要應對每秒4076立方米的最大泄量,也就是160輛滿載25噸貨的卡車群快速沖撞的沖刷力,這對混凝土的耐沖磨質量提出了極高要求,相應的養護要求也會很高。“養護期內混凝土溫度和濕度得嚴格控制在規定范圍內,噴淋的水溫與混凝土溫度的差值不能大于20攝氏度,否則會有開裂風險,這可開不得玩笑。”王澤光說。

嚴格控制溫度和濕度,在空氣濕度小、風速大、日溫差最高能達到30多攝氏度的兩河口,并不容易。為了保證抗沖耐磨混凝土的澆筑成型,兩河口項目運用了智能養護的辦法,在混凝土墻上鋪設埋有傳感器的管道,實時監測混凝土的溫度和濕度,對噴淋時間和溫度再進行智能調整。“相比傳統的人工噴淋,智能養護不僅節省人工、噴淋更加均勻、無死角,用水量還節省了將近一半。”王澤光算了算賬。

——給高邊坡“納鞋底”,智能感應張拉力。

山高谷深的復雜地形,決定了兩河口水電站的高邊坡規模巨大,其中最高邊坡684米,比上海中心大廈還高50來米,位居世界水電第二。如何應對強大的水壓,防止山體變形呢?

建設者們采取“納鞋底”的方式加固山體,記者看到山體上紅黃藍白四色、密密麻麻的小點,便是“納鞋底”的“針線”——錨索。據了解,項目總共需要向山體釘入約1.3萬束錨索,每束錨索約70米長、2噸重,相當于把整個“鳥巢”的主結構用鋼量搬運到海拔3000多米的高山上。

“一束錨索得三四十人一齊用力,經常要扛著往五六十米垂直高度的作業面送。”來自四川涼山的錨索工人曹庭發說,由于缺氧,經常走十來米就得歇一會兒,有的工友還會流鼻血,完工時肩膀也磨破了。

看著“笨重”的錨索其實也暗藏玄機。王澤光告訴記者,部分錨索安裝了感應器,未來能夠實時監測相應邊坡范圍的張拉力,進行智能監測。

在高海拔地區,土料對于低溫霜凍和含水量的變化極為敏感,全年有效施工時間只有200天左右。為了工程又好又快地建成,兩河口的建設者們總在不斷摸索創新:寒冬時節,讓心墻蓋上“保溫被”,通過研發快速收放機,覆蓋差不多三個足球場大小的心墻僅需3小時;雷雨季節,碾壓機的輪胎陷入被水浸泡過的礫石土無法動彈,“有時填筑方量還比不上被刮掉的方量,心墻越填越低”。翻過來倒過去地想辦法,后來建設者們引入氣象雷達,采用填筑面龜背狀施工、小倉面快速輪換施工等方式,讓二三十個小時的復工時間縮短了一半……

“開門見山,轉頭還是山。”荒野之中,不少建設者一年的工作時間超過300天,“給孩子蓋被子沒幾次,給心墻蓋‘保溫被’卻有上百次”“干水電硬生生把愛人逼成女漢子”……伴隨著大壩一天天升高的,是建設者們一股股迎難而上的勁頭、一份份善作善成的決心。

“致富”大壩奔頭足

電站周邊地區的交通、電力、通信等基礎設施將實現跨越式升級

“以前有一搭沒一搭地找活,如今有了份穩定工作。還是頭一回見這么龐大的工地,村里人都羨慕。”家住雅江縣應龍村的澤仁汪堆今年40歲,在兩河口水電站開挖機,他毫不掩飾自己的成就感。更令他滿意的是,近20萬元的年收入讓家人住上了縣城的漂亮房子,生活更踏實、更有勁兒了。

像澤仁汪堆一樣,不少當地人因水電站的建設找到了穩定的工作。王金國告訴記者,兩河口水電站建設期間累計聘用當地務工人員超過2000余人次;前期工程項目90%以上物資運輸均由當地移民、村民及當地運輸企業承擔。

水電站的建設不僅帶動當地百姓就業,也成為當地產業發展、生活水平提升的“發動機”。

2017年,雅江縣學優村通往縣上的泥巴路變成了水泥路,村里的主要經濟來源——松茸蟲草也有“門路”了。

“6米寬的大馬路方便得很,這不,村里人天不亮采完松茸就去縣上賣了,路上只用1小時。”學優村村支書以珠阿之告訴記者,過去上趟縣城可不容易,兩三米的土路上下顛左右晃,一下雨還容易塌方,有時大半天都到不了。這可愁壞了賣松茸為生的村民,“松茸講究新鮮,時間一長,變軟、發黑,市場價五六十元時,只能忍痛十元賣出!”

如今路通了,松茸“身價”也高了,村里人均年收入能達到四五千元。不僅如此,利用“走婚大峽谷”發展旅游業,種植中草藥、核桃……隨著交通改善,學優村已規劃起了致富新產業。

改變村民生活的除了“路”,還有“電”。“原先村里用電靠裝機100多千瓦的小水電站供應,燈泡經常微閃微閃就滅了,尤其到冬季,村與村還得輪流用電。”回憶起原來“點油燈”的生活,以珠阿之印象深刻。現在復建工程架起了電網,家家戶戶用電不愁,“燈火通明才真正有家的感覺”。

受益的不僅是學優村,兩河口工程建設涉及甘孜州雅江、道孚、理塘、新龍四縣,屆時將復建干支線道路近400公里、供電線路330公里,復建特大橋8座、大橋20座,電站周邊地區的交通、電力、通信等基礎設施都將實現跨越式升級。

30多年前,饑貧交困的家鄉因一座小土石壩重獲豐收,這讓王金國立志從事水電行業;如今,這位干了20多年的“老水電”憧憬著,兩河口水電站竣工后風調雨順,百姓的生活也能水漲船高!

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