溪洛渡 創世界水電開發的典範

2013年金沙江溪洛渡水電站蓄水發電。楊琳 攝

兩岸青山相望，一條江水綿長。在中國西南，涼山雷波與雲南永善的交界處，一座弧形巨壩屹立在金沙江最湍急之處。一邊是被關起來的江水，形成寬闊的“平湖”，水色透綠，如同一塊無暇的翡翠，朝著視線最遠處延伸。大壩的另一邊，則是百米高的“懸崖”，江水從高處落下，形成了聲勢浩大的瀑布。水流衝擊，騰起的水霧飄上雲端，逐漸隱沒在山谷的青翠裡。

十年築就大國重器。溪洛渡水電站，從建設到完工，走過了崎嶇坎坷而又波瀾壯闊的歷程，開創著世界水電開發的典範。

大壩之雄

在中國西南，數以千計的河流縱橫流淌，這裡成為世界水能資源蘊藏量最為豐富的地區之一。在江河奔流的峽谷中，溪洛渡水電站這座金沙江下游目前最大的水電站，成為了西南水電引以為傲的豐碑。作為國家“西電東送”的骨幹工程，溪洛渡以發電為主，兼有防洪、攔沙和改善上游航運條件等綜合效益，併為下游電站進行梯級補償。

溪洛渡大壩要攔住總庫容126.7億立方米的金沙水，必先煉成鋼筋鐵骨。與一般的大壩不同，溪洛渡大壩成圓潤的弧形，是超高薄壁拱壩，壩頂弧長足足有698米，壩高285.5米，是世界最高的大壩之一，其高度是著名自然景觀尼亞加拉瀑布高度的6倍。

在金沙江下游峽谷河段，地勢險峻、水流湍急。要在流淌的金沙江中，修建這樣一座巨無霸的奇觀工程，所面臨的困難大而具體。

當地河床地質條件及大壩結構複雜程度為世界拱壩之最，綜合技術難度最大。而溪洛渡大壩又有著獨特的“三高”等特點，即高地震區、高拱壩、高水頭、洩流量大等，這給設計、施工、管理帶來的都是世界級難題。

據瞭解，溪洛渡大壩高拱壩的結構、受力情況較三峽大壩採用的重力壩更為複雜，在施工過程中，壩體受力狀況不斷變化，被認為是水工界結構最為複雜的建築物，僅水推力這一項指標就高達1400萬噸。而地震的設防標準、壩身洩洪量功率等指標更據世界首位。

如此龐大的工程，大體積混凝土澆築是關鍵，而溫度控制有是其中最核心的內容。大壩內外溫差容易產生裂縫，對大壩安全造成極大威脅，這是水電工程的世界級難題，業界甚至有著“無壩不裂”的說法。

為了攻克一系列難題，經過數百項專題研究和近百次審查諮詢會，溪洛渡水電站建設者決定，藉助信息化手段與技術，優化施工管理模式，實現了大體積混凝土澆築質量溫度的精細、個性、智能控制，建設“智能大壩”，用先進科學的辦法，確保大壩萬無一失。

從2005年正式開工，2007年實現截流，2013年首臺機組併網發電，再到2014年所有機組全部投產，至此總裝機1386萬千瓦的溪洛渡水電站，成為了世界已建成的，僅次於三峽水電站和伊泰普水電站的第三大水電站。其年均發電量570.7~616.2億千瓦時，相當於每年減少燃煤消耗2100萬噸、減排二氧化碳約4000萬噸、二氧化硫近40萬噸。

同時，溪洛渡水電站年發電量屢創歷史新高。在2018年度發電量高達624.69億千瓦時，相當於全國全社會每用100度電，就有一度出自於溪洛渡。截止到今年6月底，溪洛渡歷年累計發電量突破3200億千瓦時。

至此，這座水電大壩最終屹立在祖國西南，成為了大國重器，顯示出了它無與倫比的雄偉與壯麗，實現了“高峽出平湖”的人工奇觀。

世界之“最”

溪洛渡水電站因規模大、難度高，成為世界上最具代表性的水電工程之一。它不僅代表了全球大壩智能化建設的最高水準，更向世界展示了中國水電建設強勁的創新實力。在建設完成後，它斬獲獎項無數，獲得國家科技進度二等獎1項，省部級科技進步特等獎3項、一等獎15項。到2016年9月，更是獲得了被譽為國際工程界“諾貝爾”的菲迪克工程項目傑出獎，同時也是當年全球21個獲獎項目中唯一的水電項目。這一殊榮，代表著業界對溪洛渡水電站、對中國水電的高度認可和充分肯定。

究其原因，不僅因為大壩建設有著世界水工界最高難度和水準，還更因為這具鋼筋水泥的巨無霸，有著一顆聰明的“大腦”，被稱為“全世界最聰明的大壩”，開創了我國高拱壩智能化建設的先河，也創造了世界水電發展史上諸多重要的里程碑。

建設初期，針對溪洛渡特高拱壩建設的難點和特點，三峽集團開展了300米級特高拱壩智能化建設關鍵技術的研究和應用，提出了“全面感知、真實分析、實時控制”的閉環智能控制原理。

“全面感知”即採用先進的傳感與採集技術，獲取大量的工程相關數據，並依靠通訊技術實時雙向傳輸，構建大壩全景信息模型。“真實分析”就是實時獲取並分析建設過程中的各類信息和數據，確保工程結構安全和工作性態的可知可控。通過智能設備和軟件等，可實現對目標和關鍵工藝過程的“實時控制”。同時開發了面向拱壩建設多專業、多參建方的智能拱壩建設與運行信息化平臺，有效支撐現場生產管理。

得益於上述智能化技術的應用，溪洛渡有了一顆智慧“大腦”，將鋼筋水泥變成了一個充滿活力的，能夠自我調節的 “生命體”。

該智能技術以混凝土澆築、溫控和基礎灌漿為核心解決施工智能控制，基於物聯網技術和大數據分析技術等展開系統研究，使高拱壩建造過程的管理具備數字化、信息化和智能化的“神經系統”，實現高拱壩智能管控，時刻知曉大壩的“身體狀態”，真實把握大壩建設的“脈搏”。

水電建設在流淌的江河中要立起大壩具有超高的難度，而金沙江下游的地勢、地質以及龐大的水文徑流量更是給電站建設帶來了超越尋常的挑戰，而通過這顆智慧“大腦”，實現自動感知、分析、控制的基礎上，溪洛渡水電站建設中創下了澆築混凝土680萬立方米未出現溫度裂縫的世界紀錄。

與此同時，溪洛渡大壩還建立了一套全過程、全方位、全時程、全生命週期的仿真系統，在10年、20年，甚至100年後，都可以通過仿真計算來掌握大壩的生命。

溪洛渡拱壩智能化建設技術創新，引領水電行業由傳統走向現代化、智能化。從實體大壩到數字大壩，再到智能大壩，藉助現代化的信息和管理手段，溪洛渡工程建設實現了大壩建設的全方位控制與管理，在世界高拱壩建設領域居領先地位。

水利之威

水利建設，從古至今，始終是一個國家發展，維護國民生計的重中之重，被稱為造福子孫“千秋萬代”的工程。2100年前，司馬遷在《史記》中感嘆道：“甚哉水之為利害也”，並指出“自是之後，用事者爭言水利”。從此，水利便代表了防洪、灌溉、航運等除害興利的含義。

長江，是中華民族的母親河，同時在歷史上它也是洪澇災害氾濫最多最頻繁的大江之一。長江流域屬亞熱帶季風區，暴雨活動頻繁，洪災在流域內分佈很廣，特別是主要由堤防保護的中下游平原區最為嚴重，20世紀以來，平均每二十年一次的特大洪水，為長江中下游多個省市人民群眾生命財產造成了重大損失。

在三峽工程建設完成後，長江流域的洪澇災害有了根本性的改變，但目前3600公里的長江主幹堤體系，只能初步達到防禦10～20年一遇洪水的標準。位於長江上游的川江河段，主要干支流實際防洪能力僅為5～10年一遇洪水標準，遠遠達不到水利發展的要求。

金沙江是長江的上游，流域面積47.32萬平方公里，佔長江流域面積的26%，由於水量的充沛，金沙江自古以來便是洪澇聚積地和長江下游的泥沙策源地。在金沙江流域興建大型水利工程，除了開發水能資源意外，在防洪、攔沙等傳統水利職能中，它也擔負著重要的責任。

溪洛渡工程是長江防洪體系的重要組成部分，是解決川江防洪問題的主要工程措施之一。水庫防洪庫容46.5億立方米，利用水庫調洪聯合調度再配合其它措施，可使川江沿岸的宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標準從20年一遇提高到百年一遇，符合城市防洪規劃標準。溪洛渡水庫汛期攔蓄金沙江洪水，直接減少了進入三峽水庫的洪量，配合三峽水庫運行可使長江中下游防洪標準進一步提高。

長江水利委員會開展的《金沙江溪洛渡水電站防洪專題研究報告》初步成果表明：溪洛渡水庫與三峽水庫聯合調度，減少長江中下游的分洪量25～40億立方米，平均防洪效果係數（削減下游分洪量/預留防洪庫容）58%，減少長江中下游的洪澇壓力及損失。

而另一方面，金沙江其泥沙含量巨大，多年平均含沙量達1.7千克／立方米，河水渾黃是常態，如同流淌著金沙固得其名。據瞭解，溪洛渡壩址年平均輸沙量2.47億噸，佔進入三峽水庫入庫泥沙量的47%，而經過推算，溪洛渡水電站單獨運行30年後，可減少向下遊輸沙58.84億噸，佔同期來沙量的80%；水庫運用60年可減少向下遊輸沙108.3億噸，佔同期來沙量的73.6%，有效減少沿江港口的泥沙淤積改善航運，有利於三峽水庫的長期使用和綜合效益發揮。

來源|涼山日報