世界第一高拱坝的崛起.docx

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1、世界第一高拱坝的崛起几番风雨、几多艰辛。从上个世纪60年代开始，新中国第一代水电人就开始在雅砻江上书写锦屏的大故事。作为中国水电建设史上具有里程碑意义的大事件，锦屏一级水电站首批2台机组投产发电，意味着中国水电建设迎来了一个新高度：305米混凝土双曲拱坝的崛起，更加巩固了中国水电世界第一的地位。新高度，意味着新开始。就在锦屏一级投产发电之际，中国能源报记者再次奔赴雅砻江，试图解读这座世界第一高坝以及这座高坝在中国四川崛起的背后故事。8月30日，备受瞩目的锦屏一级水电站首批2台机组终于投产发电了。锦屏之战，这场被雅砻江流域水电开发有限公司（以下简称“雅砻江公司”）总经理陈云华冠之以“关键之举”的

2、战役，再次喜传捷报。如果说，300米级的高拱坝，在新千年的头一个十年，属于“小湾时代”，那么在锦屏山150公里大河湾里，中国的工程师们将拱坝高度从小湾的292米刷新成锦屏一级的305米，这意味着中国乃至世界拱坝建设史，正式迎来“锦屏时代”。如今业界流传着一句话：“三峡最大、锦屏最难”。世界级拱坝，面临的是世界级难题。就连久经沙场的中国工程院院士王思进都说，他当年最早到这里的时候，脑子里就有一个疑问：这个地方大型工程能不能建？能不能施工？施工当中能不能保障安全？“对于这几个问题，我是有非常大的担心的。”现在这个工程不仅建成投产发电了，而且从二期蓄水到1800米高程之后的监测情况来看，各方面运行情

3、况表现良好。中国工程院院士谭靖夷在接受采访时说：“在我看来，锦屏的第一个贡献就在于这个大坝混凝土的质量是优等的。”然而，这个院士眼里的“优等生”，在其成长的10年里，让来自54家单位的工程师和数万名建设者不知费了多少脑细胞。左岸鏖战两肩受力不均匀，大坝就会“闪了腰”到锦屏一级参观过大坝的人，都会为她曼妙的身姿和曲线赞叹不已。然而，站在右岸1885平台上向山对岸望过去，就会发现对岸的山体一片灰白，像“纳鞋底”一样被密密麻麻的4000多根锚索死死地锁住。锦屏305米高拱坝给锦屏工程师们出的第一道难题，就是左岸坝肩的基础处理。“万丈高楼平地起”，两岸坝肩作为拱坝的基础，是要联合拱坝一起承受水推力的。

4、而锦屏一级的左岸坝肩，存在着深部裂隙、变形拉裂岩体、f2和f5断层、煌斑岩脉等国内外罕见的不良地质体群。“右岸是大理岩，左岸是砂板岩，就好比一个人，两边肩膀受力不一致、不均匀，就会闪了腰，大坝就会产生扭曲裂缝，不安全。”雅砻江公司锦屏建设管理局局长王继敏说。在这一“不良地质体”下修筑世界最高拱坝，施工期间的围岩稳定、及蓄水后的基础变形对大坝的安危不言而喻。为了解决上述难题，锦屏建设管理局副总工程师段绍辉办公室里的资料堆成了几座大山。他们在边坡开挖阶段为了节省上下坡的时间，干脆在山腰上搭了吊脚楼。被称为“面霸站长”的长江委锦屏监理中心副总工程师袁绪昌，就经常因为赶不上食堂的饭，随身带一包方便面就

5、着佐料就是一顿饭。后来即使有了临时便道，雇了当地老乡的以吃苦耐劳著称的矮脚马送饭上山，失足掉进江里或摔死的就有十几匹。这个“不良地质体”，按锦屏建设管理局工程技术一部副主任蒋学林的话说，“就像患了胃溃疡的病人”，而且这个胃溃疡，烂得比较深。“要把胃溃疡治好”，雅砻江公司可谓是“十八般武艺”悉数登场：打针、开刀动手术。所谓“打针”就是灌浆，“开刀动手术”就是把不好的岩体挖掉回填混凝土。据统计，因为这个“不良地质体”产生的工作量，不啻为再造一座“地下迷宫”：增加开挖68条总长约12公里的洞室，水泥灌浆100万米，化学灌浆超过2万米。中国水电工程顾问集团公司副总工程师余奎告诉记者，整个左岸坝肩的处理

6、就用了近5年的时间。“先是要开挖形成5层分别在60-70米的通道，人和设备才能进去把薄弱的岩体挖出来，光开挖通道就用了2年时间。”此外，成都勘测设计研究院副总工程师、锦屏一级设总周钟向记者介绍，为确保大坝基础固若金汤、万无一失，建设者们还在左岸增设了一个高度在155米、混凝土方量达到55万立方米的大垫座，这就好比给大坝穿了一双靴子，来均匀分散拱坝坝基的应力。2009年8月24日，锦屏一级水电工程坝肩开挖顺利完成并通过验收，坝基开挖质量良好，卸荷松弛得到了很好的控制，边坡处于稳定状态，得到了众多院士在内的验收专家的一致肯定。中国工程院院士马洪琪不禁感叹：“锦屏一级水电站大坝左岸工程是世界级工程，

7、能在世界级工程舞台上竞技的必为王者之师。”天衣无缝混凝土温度控制，粗汉子遭逢娇气活“对于拱坝来说，裂缝是最危险的敌人。”记者在采访中，不止听到一个人这样说。混凝土特高拱坝，最让人揪心的莫过于混凝土温控防裂问题。305米的双曲拱坝，从头到脚都是混凝土，在大坝浇筑过程中，不采取措施混凝土要发热到40多摄氏度，然后再下降到与河水一样的温度，热胀冷缩之间，坝体上留下的哪怕一条小小的缝隙，都有可能在巨大的水压力下，被撕开一道口子。为了精确地控制降温，让坝体“天衣无缝”，大坝在浇筑过程中要通冷却水、加冰、吹空调、喷雾。“我们首先要做的就是不能让温度升得太高，否则降温时温差越大，产生的拉应力也越大，越容易开

8、裂。”周钟告诉记者，锦屏一级大坝的混凝土温度常年控制在27-29摄氏度左右，坝顶和坝底还有所区别。“每一天的温度下降不能超过0.5摄氏度，后期还要按照0.3摄氏度去控制，真正是个娇气活。”为了锦屏一级的温度控制，施工过程中采取了在坝体内铺设冷却水管、埋设温度计等一系列措施。据了解，施工中铺设的冷却水管就长达300多万米，相当于绕地球大半圈；坝体里埋设的温度计超过了4000只，这些温度计与远程电脑连接，每天对温度变化进行实时监控和预警。由于锦屏工程地处深山峡谷，山势陡峭，特别是锦屏一级水电站大坝两岸，均为悬崖峭壁。在如此狭窄的场地条件下，要布置世界第一高拱坝、大型地下厂房洞室群、高低线公路、料场

9、、拌合系统等，难度巨大。施工区山势陡峻，可直接利用的台地和缓坡地非常稀少，几乎找不到可以立足的工作面，临建和道路布置极其困难。长江委锦屏监理中心杨浦生曾打趣说：“在锦屏，45度的坡就算是平地了。”锦屏的施工场地经常面临“一女嫁三郎”的尴尬境地。一块场地，多家单位共同使用，一家单位的活儿刚干完，马上撤走换另外一家。由于施工场地的限制，直接导致了305米世界第一高拱坝的混凝土浇筑，只能依赖高悬在两岸山体上的5台缆机。“这5台缆机号称是我们锦屏一级的生命线。”锦屏建设管理局工程技术一部胡志刚对记者说，一罐混凝土30吨，只能浇筑9.7立方米，568万立方米混凝土浇筑全靠这5个罐罐。对于305米的巨人来

10、说，如果应用的材料强度不够，大坝扛不住自身的重量，也会像大个子一样容易“骨折”。经过反复研究，锦屏一级采用了组合型骨料生产混凝土，粗骨料用砂岩、细骨料则用大理岩。此外，水泥的碱含量要控制在0.5%，每一方混凝土的碱含量不超过1.5公斤。8月25日，记者在大坝右岸1885平台上遇见了正在现场的胡志刚，他和许多锦屏建设者一样，说起大坝来，眉飞色舞：“你现在能看到的，大坝、水垫塘、进水塔、泄洪洞，现在大坝浇筑就差孔口的几个位置了，快要到顶了。”目前，这个号称世界第一的大家伙，正在经历第三阶段蓄水到1840米高程的考验，“从现在的情况来看，我们的大坝还是很给力的。”陈云华告诉记者，锦屏一级高拱坝共分四

11、个阶段蓄水，在1800之后还将经历1840、1880两次大考。“明年1880蓄水成功了，才可以说真正放了心。”经典初成大型河湾开发，开天辟地头一回雅砻江，从巴颜喀拉山南麓发源，自北向南激流跌宕千里，至锦屏山时拐了一个“”形、长150公里的大河湾。这一拐，让包括两院院士潘家铮在内的水电人如获至宝。上个世纪90年代初，陈云华在挪威皇家工学院硕士毕业时的论文，就是关于雅砻江大河湾的开发设想。如今，这一设想真的在他手里实现了：在大河湾的左侧修建装机容量为360万千瓦的锦屏一级水电站，通过平均长度为17公里的引水隧洞裁弯取直，把水从左侧引到右侧，利用310米的水头落差，建设装机容量为480万千瓦的锦屏二

12、级水电站。这840万千瓦的装机，占去了整条雅砻江经济可开发量的近1/3，两座电站一分为二，实为一体，被誉为“锦屏双星”。这样的开发模式不仅在全国独一无二，在世界上也属少见，“开天辟地头一回”。伴随着锦屏一级的投产发电，也意味着在中国大型河湾开发中史无前例的“锦屏双星”这一经典之作取得了阶段性胜利。“锦屏双星”开发目标单一，没有航运、灌溉等其它要求。当她们联合运行时，可通过优化调度，做到不浪费水。尤其是锦屏一级水电站，其77.6亿立方米的库容，可使四川电网枯水期平均出力增加22.5%，使雅砻江下游梯级每年增发60亿千瓦时电量，使金沙江溪洛渡、向家坝，长江三峡和葛洲坝4座水电站每年增发37.7亿千

13、瓦时电量。“锦屏双星”，也是国家开发投资公司（以下简称“国投”）董事长、雅砻江公司董事长王会生最上心的项目。“锦屏是雅砻江流域最难的工程，也是最关键的工程，集世界级难题于一身，锦屏这个关键堡垒攻克了，就意味着整个雅砻江战役取得了决定性的胜利，为雅砻江开发四步走战略奠定了成功的基础。”王会生说。作为国投的重大战略决策之一，雅砻江项目占据了国投资产的1/3。“锦屏双星”在今年陆续投产发电，也预示着国投前十年在锦屏的投资开始陆续产生效益。作为“一个主体开发一条江”的忠实捍卫者，雅砻江公司还将继续挺进中上游。按照计划，今年还将有4台60万千瓦机组投产，截至今年年底雅砻江公司装机规模将达1050万千瓦；到2015年，锦屏一级电站全部投产时，雅砻江公司装机将达1470万千瓦。