姚 國 壽， 羅 崇 伸， 張 蘊(yùn) 華

綠色能源寶庫大放光彩

古稱“若水”的雅礱江，如一條巨龍奔騰于中國西部橫斷山脈的高山峽谷間，飛流千里，匯納百川，蘊(yùn)藏了豐富的水力資源 。

在四川大大小小上千條河流中，以水能資源蘊(yùn)藏之豐富、開發(fā)條件之優(yōu)越、水能質(zhì)量之優(yōu)良來說，雅礱江位居第一。即使在全國大江大河中比較，雅礱江也名列前茅，在全國十三大水電基地中排列第三，其干流規(guī)劃總裝機(jī)容量約3 000萬千瓦，年發(fā)電量約1 500億千瓦時(shí)，占四川省全省的24%，約占全國的5%，是我國乃至全世界罕有的綠色能源“寶庫”。

雅礱江干流水能資源有以下顯著特點(diǎn)：

一是控制流域面積大，徑流豐沛，水能資源分布集中。

雅礱江干流全長1571公里，流域面積13.6萬平方公里，域內(nèi)雨量豐沛，年徑流量達(dá)596億立方米，相當(dāng)于黃河的1.1倍。干流規(guī)劃的22個(gè)梯級(jí)電站總裝機(jī)相當(dāng)于1.5個(gè)三峽水電站。尤為可貴的是著名的錦屏大河灣河段，從錦屏一級(jí)至錦屏二級(jí)電站，直線距離僅17公里，天然落差高達(dá)310米。錦屏二級(jí)和一級(jí)一起，組成一個(gè)裝機(jī)840萬千瓦的雙子星座電站。這樣優(yōu)秀的電源點(diǎn)不僅全國獨(dú)無僅有，在世界上也屬少見。

二是地形地質(zhì)條件有利，開發(fā)目標(biāo)單一，沒有航運(yùn)、灌溉等其它要求。

雅礱江兩岸山高坡陡，河谷深切，流域內(nèi)基本屬于穩(wěn)定或較穩(wěn)定地區(qū)，不存在水庫滲漏問題，岸坡整體穩(wěn)定性較好，具有建造高壩大庫的良好的地形地質(zhì)條件。由于雅礱江灘多水急，不通航，無灌溉、供水、防洪要求，發(fā)電為主要開發(fā)目標(biāo)。這就減少了由于不同的行業(yè)目標(biāo)造成水工建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理的復(fù)雜程度，從而可以節(jié)省投資，縮短建設(shè)工期。

三是大型電站多，裝機(jī)規(guī)模大，調(diào)節(jié)性能好，規(guī)模優(yōu)勢(shì)突出。

僅雅礱江中、下游規(guī)劃的12個(gè)梯級(jí)電站中，就有10個(gè)梯級(jí)是裝機(jī)百萬千瓦以上的電站，4個(gè)梯級(jí)是裝機(jī)300萬千瓦以上的電站。

四是遷移人口及淹沒耕地少，單位淹沒指標(biāo)低。

征地移民和土地淹沒是所有大型水電工程建設(shè)中涉及面廣、影響面大的重要問題，也是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。雅礱江由于其獨(dú)特的地理位置和惡劣的自然條件，土地貧瘠、人跡罕至，因此在征地移民方面反而成為獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。水電站每萬千瓦遷移人口全國平均水平是530人，而雅礱江干流只有26人；每萬千瓦淹沒耕地全國平均水平是628畝，而雅礱江干流只有34畝；從發(fā)電量角度比較，每億千瓦時(shí)遷移人口全國平均水平是1 233人，而雅礱江干流只有48人；每億千瓦時(shí)淹沒耕地全國平均水平是1 458畝，而雅礱江干流只有63畝。

五是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越、電價(jià)有競爭力。

水電作為可再生清潔能源，加之具有獨(dú)特的調(diào)峰、調(diào)頻性能，在電力市場上具有非常明顯的競爭優(yōu)勢(shì)。雅礱江流域水電站開發(fā)項(xiàng)目，由于水庫淹沒損失小，開發(fā)目標(biāo)單一，大型電站多，裝機(jī)容量大，規(guī)模優(yōu)勢(shì)突出，梯級(jí)補(bǔ)償效益顯著，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)十分優(yōu)越，成為國家電網(wǎng)中不可多得的優(yōu)質(zhì)電源點(diǎn)，其電價(jià)在川渝、華中和“西電東送”的華東市場中具有較強(qiáng)的競爭力。

尤為突出的是雅礱江電能質(zhì)量和梯級(jí)補(bǔ)償效益更為顯著。雅礱江流域正在開發(fā)的兩河口、錦屏一級(jí)水電站和已建成的二灘水電站的三座大水庫，總調(diào)節(jié)庫容達(dá)157億立方米。三個(gè)電站聯(lián)合運(yùn)行，將使雅礱江干流完全可以做到多年調(diào)節(jié)，這是全國唯一一條能夠在真正意義上實(shí)現(xiàn)年調(diào)節(jié)的河流。上游大水庫將對(duì)下游電站產(chǎn)生巨大的補(bǔ)償調(diào)節(jié)效益。錦屏一級(jí)建成后，官地水電站的保證出力將增加到129%。兩河口電站的建成將增加錦屏至桐子林五個(gè)電站枯期出力350萬千瓦，增加枯期電量168億千瓦時(shí)。也就是說，通過上、下游電站水庫的科學(xué)調(diào)度、補(bǔ)償調(diào)節(jié)，在不增加物質(zhì)投入的條件下，在電力最緊缺的枯水期，可以增加一個(gè)二灘水電站全年電量。同時(shí)，雅礱江的調(diào)節(jié)作用，還會(huì)給下游的金沙江溪洛渡、向家壩電站、長江三峽電站和葛洲壩電站帶來巨大的補(bǔ)償調(diào)節(jié)效益。據(jù)初步測(cè)算，總計(jì)可以增加四個(gè)電站枯期平均出力289萬千瓦，增加多年平均發(fā)電量68億千瓦時(shí)，增加枯期電量112億千瓦時(shí)。

雅礱江流域水電開發(fā)有限公司(簡稱雅礱江公司)作為雅礱江流域水電開發(fā)的主體，在上世紀(jì)九十年代建成裝機(jī)330萬千瓦的二灘水電站后，在二十一世紀(jì)初陸續(xù)開工建設(shè)錦屏一級(jí)、二級(jí)、官地、桐子林水電站。雅礱江公司立志第二次創(chuàng)業(yè)，堅(jiān)持“流域化、集團(tuán)化、科學(xué)化”發(fā)展戰(zhàn)略與管理，經(jīng)營班子帶領(lǐng)全體員工，凝心聚力，迎難而上，精細(xì)管理，科學(xué)發(fā)展。設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等參戰(zhàn)各方艱苦奮斗、攻堅(jiān)克難，確保工程質(zhì)量、進(jìn)度和安全。經(jīng)過10年堅(jiān)持不懈努力，2013年3月總裝機(jī)240萬千瓦的官地水電站最后一臺(tái)機(jī)組正式并網(wǎng)發(fā)電；2013年8月，承載幾代中國水電人的夢(mèng)想，肩負(fù)著“西電東送”重要使命的錦屏一級(jí)水電站，實(shí)現(xiàn)了首批兩臺(tái)60萬千瓦機(jī)組的投產(chǎn)發(fā)電；30132013年10月，錦屏二級(jí)水電站3號(hào)、4號(hào)機(jī)組在間隔不到20天時(shí)間里分別并網(wǎng)發(fā)電；2013年11月、12月，錦屏一級(jí)水電站4號(hào)、3號(hào)機(jī)組分別投產(chǎn)發(fā)電。至此，雅礱江公司已投產(chǎn)機(jī)組總數(shù)達(dá)到18臺(tái)，發(fā)電總裝機(jī)容量突破千萬千瓦大關(guān)，達(dá)到1 050萬千瓦?，F(xiàn)在雅礱江水電開發(fā)又傳喜訊：世界最高拱壩雅礱江錦屏一級(jí)水電站機(jī)組全部投產(chǎn)。

2014年7月12日，壩高305米，為當(dāng)今世界最高拱壩的雅礱江錦屏一級(jí)水電站最后一臺(tái)機(jī)組結(jié)束72小時(shí)試運(yùn)行，正式投產(chǎn)運(yùn)行。至此，我國“西電東送”標(biāo)志性工程錦屏一級(jí)水電站6臺(tái)60萬千瓦機(jī)組全部投產(chǎn)。

錦屏一級(jí)水電站是雅礱江干流下游河段的控制性水庫電站。電站總裝機(jī)容量360萬千瓦，平均年發(fā)電量166.2億千瓦時(shí)，為國家“西電東送”戰(zhàn)略的骨干電源點(diǎn)。隨著機(jī)組全部投產(chǎn)，錦屏一級(jí)水電站每年可替代標(biāo)煤768.2萬噸，減少二氧化硫排放10.5萬噸，減少二氧化碳排放1 371.2萬噸。同時(shí)，使四川電網(wǎng)枯水期平均出力增加22.5%，極大地優(yōu)化川渝電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)。錦屏一級(jí)水電站水庫有49.1億立方米的調(diào)節(jié)庫容，除電站自身巨大的發(fā)電效益外，對(duì)下游梯級(jí)水電站有巨大的發(fā)電補(bǔ)償效益：每年使雅礱江下游梯級(jí)電站增加發(fā)電量60億千瓦時(shí)，相當(dāng)于新建一座裝機(jī)120萬千瓦的水電站；每年還使長江三峽和葛洲壩水電站增加發(fā)電量37.7億千瓦時(shí)。

據(jù)雅礱江流域水電開發(fā)有限公司總經(jīng)理陳云華介紹，作為世界第一高壩水電站的錦屏一級(jí)水電站，被國內(nèi)外專家公認(rèn)為是“地質(zhì)條件最復(fù)雜、施工環(huán)境最惡劣、技術(shù)難度最大、建設(shè)管理難度最大”的巨型水電工程；電站在建設(shè)過程中成功攻克了深切峽谷復(fù)雜地質(zhì)條件下世界最高的超300米高拱壩建設(shè)、世界最大規(guī)模的高邊坡處治、世界最大規(guī)模的拱壩地基處理、世界最大消能水頭的泄洪消能與霧化防治、世界最難的高陡峽谷區(qū)巨型水電工程施工布置、最難的高山峽谷施工交通布置，最難的極高地應(yīng)力環(huán)境大型地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定與變形控制等一系列世界性技術(shù)難題，創(chuàng)造了許多世界第一和中國第一。

科學(xué)開發(fā) 助推和諧

在雅礱江流域水電開發(fā)中，雅礱江公司充分發(fā)揮“一個(gè)主體開發(fā)一條江”的優(yōu)勢(shì)，科學(xué)開發(fā)雅礱江。

首先是統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)布局，實(shí)現(xiàn)一條江全面規(guī)劃。通過對(duì)雅礱江水能資源開發(fā)條件、未來市場的綜合分析和科學(xué)論證，形成了實(shí)施雅礱江流域水能資源開發(fā)“四階段戰(zhàn)略”，科學(xué)布局了雅礱江總裝機(jī)3000萬千瓦的22個(gè)電站的開發(fā)時(shí)序，繪就了雅礱江“一條江”的科學(xué)、有序、和諧開發(fā)的“路線圖”，并初步制訂了在25年內(nèi)全面完成雅礱江流域水電開發(fā)的時(shí)間表。

其二是著力推進(jìn)，重點(diǎn)突破，實(shí)現(xiàn)一條江的有序開發(fā)。在做好雅礱江水電開發(fā)科學(xué)規(guī)劃的同時(shí)，雅礱江公司本著“統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)布局、著力推進(jìn)、重點(diǎn)突破”的發(fā)展思路，加快推進(jìn)雅礱江下游龍頭工程錦屏一級(jí)、二級(jí)兩座大型電站的建設(shè)。錦屏一級(jí)電站具有世界最高拱壩，錦屏二級(jí)電站具有世界最大規(guī)模引水隧洞，其裝機(jī)容量為480萬千瓦，2014年將全部投產(chǎn)發(fā)電。2013年，官地水電站已全部投產(chǎn)發(fā)電。桐子林水電站有望于2015年投產(chǎn)發(fā)電。同時(shí)，全力進(jìn)行雅礱江中游龍頭兩河口水電站、楊房溝水電站前期項(xiàng)目的準(zhǔn)備工作，有序推進(jìn)雅礱江中游牙根一級(jí)、牙根二級(jí)、楞古、孟底溝、卡拉5個(gè)電站的前期勘測(cè)設(shè)計(jì)工作，流域上游10個(gè)電站的規(guī)劃等前期工作也已啟動(dòng)。此外，統(tǒng)一組織實(shí)施流域梯級(jí)輸電規(guī)劃、統(tǒng)一組織實(shí)施流域?qū)ν饨煌ㄒ?guī)劃、統(tǒng)一組織實(shí)施流域生態(tài)保護(hù)規(guī)劃、超前組建流域集控中心，充分發(fā)揮兩河口、錦屏一級(jí)、二灘水電站“三大水庫”的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)全流域調(diào)水、排沙、防洪和發(fā)電聯(lián)合調(diào)度，使雅礱江流域水電開發(fā)的綜合效益最大化。

其三是科技支撐，創(chuàng)新管理，實(shí)現(xiàn)一條江的科學(xué)開發(fā)。雅礱江以得天獨(dú)厚的水能資源而著稱，也以自然條件惡劣、電站建設(shè)技術(shù)難度大而聞名。要實(shí)現(xiàn)一條江的科學(xué)開發(fā)，必須依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，積極探索管理新模式。為此，雅礱江公司在2005年與國家自然科學(xué)基金會(huì)共同成立雅礱江水電開發(fā)聯(lián)合研究基金，借助國家級(jí)科研平臺(tái)，組織調(diào)動(dòng)全國科研力量，開展相關(guān)工程技術(shù)、經(jīng)營管理、環(huán)境保護(hù)等重大課題研究。近年來，雅礱江公司通過成立博士后工作站、由國內(nèi)頂尖水電專家組成的錦屏工程智囊團(tuán)、與國內(nèi)外權(quán)威專業(yè)機(jī)構(gòu)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議、成立虛擬研究中心等舉措，攻克了諸多世界級(jí)水電技術(shù)難題，為雅礱江水能資源的科學(xué)開發(fā)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，提升了中國水電建設(shè)科技的整體實(shí)力。隨著雅礱江的加速開發(fā)，雅礱江公司已由最初單一項(xiàng)目管理發(fā)展成為多項(xiàng)目管理，形成了公司“流域化、集團(tuán)化、科學(xué)化”發(fā)展與管理的嶄新模式。按照新模式的文化整合，使公司的組織機(jī)構(gòu)與業(yè)務(wù)流程更加合理高效，管理效率不斷得到提升。目前，流域化的資源共享，流域化的統(tǒng)籌方法，流域化的管理手段，為雅礱江科學(xué)開發(fā)提供了強(qiáng)有力的管理保證。

其四是統(tǒng)籌兼顧，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)一條江的和諧開發(fā)。2003年以來，雅礱江公司堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，努力造就一個(gè)“山川秀美、經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)和諧的雅礱江河谷”，積極探索人與自然和諧相處的流域開發(fā)模式。在水電開發(fā)的過程中，該公司充分發(fā)揮一個(gè)主體開發(fā)一條江的優(yōu)勢(shì)，前瞻性地做好流域水電開發(fā)規(guī)劃和流域生態(tài)保護(hù)規(guī)劃，在流域開發(fā)的時(shí)序、工程規(guī)模確定、樞紐方案選擇、施工及建設(shè)工期安排等方面，不斷完善項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)制度，建立健全環(huán)境友好的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，盡量避免單項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)的分割性和片面性，避免移民搬遷政策的多變性和間斷性。在二灘水電站榮獲國家環(huán)?？偩帧碍h(huán)境友好工程”獎(jiǎng)的基礎(chǔ)上，雅礱江公司在建設(shè)錦屏等水電站中，環(huán)保措施比二灘電站更進(jìn)一步，通過大壩分層取水、生態(tài)流量泄放、建設(shè)聯(lián)合魚類增殖站、設(shè)置人工魚巢等輔助方式，幫助雅礱江錦屏河段原有魚類生存和繁殖。在移民搬遷工作中，雅礱江公司堅(jiān)持以人為本，立足移民長遠(yuǎn)發(fā)展，創(chuàng)新工作思路，超前做好移民搬遷安置規(guī)劃，確保移民資金足額如期投入，努力改善移民的后續(xù)發(fā)展條件，保證移民搬得出、穩(wěn)得住、能發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)了開發(fā)性移民。

錦民間屏一級(jí)水電站建成運(yùn)營后，將當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，對(duì)促進(jìn)四川省和涼山州經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將起到積極作用。電站建成后每年可上繳地方稅收超過10億元。

世界級(jí)工程引領(lǐng)中國水電科技進(jìn)步

在雅礱江中下游規(guī)劃的12級(jí)梯級(jí)電站中，既有拱壩和土石壩，也有閘壩和重力壩，幾乎水電工程中各種壩型都有應(yīng)用，其中有許多世界級(jí)的水電工程：錦屏一級(jí)水電站將建設(shè)世界第一高拱壩，并且有復(fù)雜的高邊坡安全問題；錦屏二級(jí)水電站有世界第一長大水工引水隧洞，有高地應(yīng)力、巖爆、高壓突涌地下水等技術(shù)難題；兩河口水電站是世界最高的土石壩之一，有高應(yīng)力條件下土石料工程特性和土石壩變形和安全等技術(shù)難題；另外，雅礱江干流所有梯級(jí)電站都由雅礱江公司一家業(yè)主來開發(fā)，如何進(jìn)行大型水電工程多項(xiàng)目開發(fā)管理，流域生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)籌保護(hù)，以及梯級(jí)電站建成后的優(yōu)化調(diào)度，都是非常值得研究的新問題。雅礱江流域水電開發(fā)具有典型的代表意義，并且面臨諸多的世界級(jí)的科學(xué)和關(guān)鍵技術(shù)問題，既是一部水電開發(fā)百科全書，也是世界水電科技尖端水平的集中體現(xiàn)，雅礱江流域水電開發(fā)的推進(jìn)必將引領(lǐng)中國乃至世界水電科技進(jìn)步。

以錦屏水電站為例，擁有305米世界最高拱壩的錦屏一級(jí)水電站和擁有世界最大規(guī)模引水隧洞的錦屏二級(jí)水電站，具有“五高一深”的特點(diǎn)，即“世界最高混凝土拱壩，高山峽谷、高邊坡、高地應(yīng)力、高壓大流量地下水、深部卸荷裂隙”，被國內(nèi)外水電界公認(rèn)為建設(shè)管理難度最大，施工布置難度最大，工程技術(shù)難度最大，施工環(huán)境危險(xiǎn)最大的巨型水電站，是世界電站大壩建設(shè)和引水發(fā)電隧洞建設(shè)的里程碑。305米高的世界第一高拱壩工程、大型地下廠房工程、大型地下洞室群工程、大規(guī)模地下基礎(chǔ)處理工程以及7條長度各約17公里的引水隧洞和交通隧洞的設(shè)計(jì)、施工和建成后的管理都是世界級(jí)難題。

雅礱江公司充分發(fā)揮業(yè)主在工程建設(shè)中的主導(dǎo)作用，以前所未有的力度組織國內(nèi)著名的院士、國內(nèi)頂級(jí)的科研院校和國內(nèi)一流的施工單位參加科研攻關(guān)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，充分利用現(xiàn)代科技手段，目前已取得了豐碩的階段性科研成果。其中錦屏水電站控制堿活性骨料的研究、錦屏一級(jí)左岸深部卸荷裂隙處理對(duì)大壩推力對(duì)稱的研究、錦屏二級(jí)引水洞高地應(yīng)力應(yīng)力超前釋放的研究、錦屏二級(jí)引水洞高壓涌水堵水研究、錦屏一級(jí)世界高壩混凝土澆筑仿真系統(tǒng)的研究等成果已在工程建設(shè)中成功應(yīng)用，解決了制約工程施工、質(zhì)量、安全等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)難題，確保了工程建設(shè)順利、穩(wěn)妥地推進(jìn)。

錦屏水電站引進(jìn)世界最先進(jìn)的直徑12.4米的TBM大截面硬巖掘進(jìn)機(jī)，引進(jìn)世界最先進(jìn)的長7.5公里、最小轉(zhuǎn)彎半徑1000米、最大坡度14度的雙向曲線皮帶機(jī)技術(shù)，在中國水電建設(shè)史上都是史無前例的嘗試，由此為工程帶來成倍的效率提高和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

錦屏水電站工程諸多科研試驗(yàn)和研究成果的運(yùn)用，大大提升我國大型水電工程建筑材料的研發(fā)和生產(chǎn)水平；電站高深埋長隧洞的地質(zhì)勘探和快速施工關(guān)鍵技術(shù)的攻克，使我國隧道及地下工程技術(shù)再躍一個(gè)新臺(tái)階；而用于錦屏工程的水輪發(fā)電機(jī)組、高壓電器設(shè)備和直流、交流輸變電設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全部國產(chǎn)化，極大地提升我國民族機(jī)電工業(yè)的制造水平。錦屏工程實(shí)現(xiàn)水電開發(fā)的歷史性超越，不僅為工程自身開發(fā)建設(shè)中諸多難題的解決提供了途徑，而且極大地帶動(dòng)中國諸多學(xué)科與技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展。

(責(zé)任編輯：卓政昌)