周雙超

(三峽總公司金沙江公司籌建處,四川成都 610042)

5月 13日至 16日,位于北京五環(huán)北的北京會議中心迎來了我國水電的又一次盛會。國家能源局為組長單位,水規(guī)總院、四川省發(fā)改委、云南省發(fā)改委、中國長江三峽集團公司為副組長單位,邀請了潘家錚等 11位中國科學(xué)院、中國工程院院士和 23位國內(nèi)有關(guān)水利、水電、電力、鐵路、國土資源、水資源、環(huán)境保護、水庫移民、宏觀經(jīng)濟等方面的專家,國家有關(guān)部門、四川和云南兩省的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家 300多人,對金沙江上的又一座特大型水電站進行預(yù)可行性研究審查。烏東德水電站,這座金沙江下游規(guī)劃 4級開發(fā)的最上游梯級電站,經(jīng)過了半個多世紀(jì)的靜靜等待,有了第一次精彩的亮相。

數(shù)字烏東德

北京會議中心九號樓的大廳臨時布置成了烏東德水電站設(shè)計成果展示廳。烏東德水電站的設(shè)計單位,長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院和西北勘測規(guī)劃設(shè)計研究院各個設(shè)計階段的報告書擺滿了 10張桌子拼接的大臺子,各種掛圖占據(jù)了大廳的主要空間。其中最引人關(guān)注的是兩側(cè)電子顯示屏正在播放的烏東德水電站三維數(shù)字實景動畫,還有眾多的三維數(shù)字仿真掛圖,直觀再現(xiàn)了烏東德水電站壩庫區(qū)的地形地貌,讓人有身臨其境的感覺。

長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院烏東德項目設(shè)計總工程師翁永紅告訴記者,烏東德兩岸高山海拔多在 2000～3000米,原有的地形資料很少,無法了解烏東德現(xiàn)在真實的地形環(huán)境。作為烏東德水電站的設(shè)計總成單位,長江設(shè)計院運用了數(shù)字空間信息技術(shù),對烏東德壩庫區(qū)進行全面探查,對從攀枝花市城區(qū)到烏東德壩址下游 10公里共 2300平方公里區(qū)域進行航空攝影,測出近 43平方公里的1:2000真彩色地形圖。

在庫區(qū)移民調(diào)查中,土地的調(diào)查就是依照地形圖結(jié)合新拍攝的真彩色彩紅外航片,在現(xiàn)場勾繪出地類界限,再量算各類土地面積,然后根據(jù)村年報土地面積及分布情況,確定淹沒線下各類土地面積。這些直觀形象的三維實景模型可追朔性強,對輔助庫區(qū)移民調(diào)查、水土保持及環(huán)境評價提供重要依據(jù)。

據(jù)長江勘測設(shè)計研究院的范青松博士介紹,他們采用的高分辨率的航空遙感技術(shù),可精確到12公分,也就是說,地面上一棵 15公分高的小樹,也能在三維實景模型上找到。

苦樂烏東德

隨著數(shù)字空間技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)場勘測由全野外測量向全數(shù)字化測量發(fā)展,一部分工作由地上轉(zhuǎn)移到天上,大大減輕了測量人員的艱辛。但再先進的航空遙感技術(shù),也必須在地上找好控制點。

烏東德的兩岸高山海拔多在 2000～3000米,河谷岸坡陡峭,連猴都上不去,測量人員爬上一座山就需三到四個小時,遇到有的點位附近沒有人家,就只好先住在山腳下,第二天天不亮就得往山上趕。

到過烏東德的許多人都不會忘記烏東德艱難的交通條件和干熱的氣候。金沙江兩岸的干熱河谷,有時半年沒有降雨,山上寸草難生,大多是堅硬的黃土渣和風(fēng)化了的石子,頭頂上似火的驕陽,加上交通不便,現(xiàn)場查勘就如同一次越野軍訓(xùn)。中國長江三峽集團公司副總經(jīng)理胡斌還記得,2003年他去烏東德查勘現(xiàn)場時,由于道路不通,只有徒步,從清晨出門到夜里十點,才找到可以投宿的人家,而這時,他和同行的技術(shù)人員早晨帶出來的水早已喝光,此時又渴又累,幾個大男人幾乎走不動道了。

艱難的前期查勘有辛苦,更有收獲。正是經(jīng)歷了這樣艱難的查勘,得出了:烏東德壩址河谷地形狹窄,壩基及地下洞室群巖體質(zhì)量較好,具備修建高拱壩的地形地質(zhì)條件。烏東德壩址被專家稱為難得的好壩址。

找到好壩址的同時,還必須找到適合建壩的骨料。從 2004年開始,長江設(shè)計院三峽院總工程師、烏東德項目部設(shè)計副總工程師薛果夫就在為尋找合適的骨料操心。在尋找骨料的 4年多時間里,地質(zhì)人員走遍了壩址附近的大部分山頭。就在他們幾乎不抱希望的時候,一條路的修通改變了命運,薛果夫忘不了找到可供選擇的骨料后興奮的心情,他和他的同事連著高興了好幾天,心情像過節(jié)一樣愉快。

科技烏東德

長江勘測設(shè)計研究院設(shè)計總工程師翁永紅告訴記者,在三峽集團公司的支持下,烏東德設(shè)計中利用最先進的技術(shù)、最先進的設(shè)備應(yīng)用于規(guī)劃、設(shè)計的全過程。

運用高精度數(shù)字成像技術(shù)于鉆孔彩電和高邊坡成像中,運用測量機器人進行滑坡監(jiān)測、采用各種綜合手段進行了大型滑坡的勘察,并多手段對水下進行鉆孔勘察。基于 GIS的三維勘察設(shè)計系統(tǒng)開發(fā),結(jié)合仿真技術(shù),快速建立了工程施工布置三維動態(tài)真實場景,采用三維可視手段,輔助設(shè)計人員進行設(shè)計方案的比較、修改及工程量的計算等。根據(jù)數(shù)字地面、地質(zhì)模型重建逼真的地形表面和地下地質(zhì)形態(tài),通過疊加影像數(shù)據(jù)生成真實感極強的虛擬景觀,讓設(shè)計人員身臨其境開展設(shè)計。

水文工作是烏東德預(yù)可行研究階段重要的基礎(chǔ)工作。長江委水文局采用目前最先進的星站差分 GPS和進口沖鋒舟,對烏東德水電站庫區(qū)及壩址河段組織現(xiàn)場查勘。在庫區(qū)干支流大斷面測量中,實行實時動態(tài) RTKGPS和星站差分 GPS進行水下測點定位,對于衛(wèi)星接收困難河段、淺灘、巖礁、支流水淺地帶,運用多種高精儀器和沖鋒舟進行補測,為預(yù)可行性研究提供了重要的水文資料。

烏東德——半個多世紀(jì)的等待

自上世紀(jì) 50年代起,長江水利委員會、昆明勘測設(shè)計研究院、成都勘測設(shè)計研究院、中南勘測設(shè)計研究院等單位先后對金沙江流域的水利水電開發(fā)進行了大量普查、勘測、規(guī)劃和設(shè)計工作。半個多世紀(jì)來,誰也無法統(tǒng)計究竟有多少人參與過烏東德水電站的前期工作。

昆明勘測設(shè)計研究院副院長鄒麗春不會忘記,為了參與烏東德水電站設(shè)計招標(biāo),她當(dāng)過一個月的烏東德設(shè)計總工程師。

已是滿頭白發(fā)的能源規(guī)劃專家吳敬儒記憶猶新,上世紀(jì)五十年代他就參與了烏東德水電站的電力規(guī)劃工作。他記得,1957年全國的電力總裝機還不過 400多萬千瓦,而當(dāng)時烏東德水電站設(shè)計的裝機有 600多萬千瓦,在那個時代,沒有需要、沒有能力,也不具備開工建設(shè)烏東德水電站的條件。

長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院規(guī)劃處副總工程師安有貴告訴記者,從 1960年長江流域規(guī)劃辦公室編制的《金沙江流域規(guī)劃意見書》,提出金沙江下游按烏東德等四級開發(fā);到 1990年國務(wù)院批準(zhǔn)長江流域綜合規(guī)劃,確定金沙江下游的梯級開發(fā)方案;再到 2009年長江委完成的《金沙江干流綜合規(guī)劃報告》,歷次規(guī)劃中,對其它梯級作過一些調(diào)整,但推薦烏東德作為金沙江下游第一級的方案從來沒有變過。烏東德水電站的前期工作也一直沒有中斷過。

2003年,中國長江三峽集團通過招標(biāo),選擇長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院、中國水電顧問集團西北院作為設(shè)計單位,烏東德水電站的設(shè)計工作加快。兩院歷時 7年,經(jīng)過全面深入的研究,凝聚了各方面的智慧,共同完成了預(yù)可行性研究報告,確定了正常蓄水位和工程規(guī)模,選定了壩址、壩型,并經(jīng)過了水規(guī)總院的兩次預(yù)評審,工作深度遠遠超過預(yù)可研的標(biāo)準(zhǔn)。

烏東德水電站預(yù)可行性研究報告通過審查,必將為下一階段的可研工作和建設(shè)決策提供科學(xué)的基礎(chǔ)和依據(jù)。我們期待,經(jīng)過半個多世紀(jì)的等待,烏東德水電站早日迎來發(fā)光發(fā)熱的一天。