擁有305米世界第一高壩的錦屏一級水電站工程（簡稱錦屏一級水電站）地質(zhì)條件極其復(fù)雜，具有高山峽谷、高拱壩、高邊坡、高地應(yīng)力、高水頭及深部卸荷等“五高一深”特點(diǎn)，工程建設(shè)極具挑戰(zhàn)性，是被國內(nèi)外專家公認(rèn)為 “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。

經(jīng)過近25年不懈努力，錦屏一級水電站攻克多項(xiàng)重大技術(shù)難題，取得豐富的創(chuàng)新成果。錦屏一級水電站已獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)1項(xiàng)、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)5項(xiàng)，國家專利和國家級工法182項(xiàng)。2016年吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證錦屏一級水電站為“最高大壩”，錦屏一級水電站項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獲得2015 年世界工程師大會暨世界工程組織聯(lián)合會全體會議（WFE0）杰出工程建設(shè)獎(jiǎng)。2018年9月，錦屏一級水電站獲得素有國際工程咨詢領(lǐng)域“諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的“菲迪克2018年工程項(xiàng)目杰出獎(jiǎng)”。錦屏一級水電站的建成不僅實(shí)現(xiàn)了水電開發(fā)的歷史性超越，而且極大地帶動中國乃至世界諸多學(xué)科與技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展，尤其是大大提升了我國大型水電工程的壩工技術(shù)、隧洞施工技術(shù)、機(jī)電設(shè)計(jì)制造技術(shù)。

一、國家戰(zhàn)略 謀定而動

2000年，國家“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略正式啟動，國務(wù)院把實(shí)施西部大開發(fā)、促進(jìn)地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展作為一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。在此背景下，“西電東送”工程全面啟動。作為“西電東送”中部通道上的重要電源點(diǎn)，雅礱江流域優(yōu)質(zhì)電能亟待加速開發(fā)、大力開發(fā)。2003年5月，國投黨組做出了“二次創(chuàng)業(yè)、振興國投、加快公司發(fā)展”的決議。在此決定的引領(lǐng)下，雅礱江流域水電開發(fā)有限公司(簡稱雅礱江公司)做出了流域開發(fā)從單一電站運(yùn)行向電站群開發(fā)轉(zhuǎn)移的戰(zhàn)略部署。作為雅礱江流域下游開發(fā)的龍頭電站，錦屏水電站的開發(fā)提上了日程。2003年底，第一批建設(shè)者開赴錦屏，展開了艱苦卓絕的錦屏水電站工程建設(shè)工作。

二、攻堅(jiān)克難 勇立潮頭

（一）挑戰(zhàn)工程極限，創(chuàng)造多項(xiàng)“世界第一”

錦屏一級水電站的建設(shè)史可以說是一部工程技術(shù)的攻關(guān)史，很多難題屬世界首例。在國家自然科學(xué)基金雅礱江水電基金科研課題中，有五分之三的課題和錦屏一級水電站有直接或間接關(guān)系，這里面有很大一部分涉及錦屏一級水電站的建設(shè)，此項(xiàng)工程的艱巨程度可見一斑。

錦屏一級壩址工程地質(zhì)條件極為復(fù)雜，具有“四不對稱”特點(diǎn)，即壩址左右岸地形條件不對稱、左右岸地質(zhì)條件不對稱、拱壩體形不對稱、拱壩應(yīng)力變形也不對稱。復(fù)雜地質(zhì)不對稱條件下300米級特高拱壩結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)處理技術(shù)，高水頭大泄量窄河谷的泄洪消能設(shè)計(jì)，高地應(yīng)力環(huán)境超大規(guī)模地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定及支護(hù)，混凝土骨料堿活性抑制等技術(shù)，均是擺在建設(shè)者面前的世界級水電難題，工程規(guī)模和難度均超出已有經(jīng)驗(yàn)與規(guī)范適用范圍。

左岸邊坡總體開挖高度約530米、總開挖量約554萬立方米，是目前水電工程開挖高度超500米級邊坡中穩(wěn)定條件最差的邊坡工程，工程邊坡加固設(shè)計(jì)和施工難度巨大。雅礱江公司會同設(shè)計(jì)單位組織了國內(nèi)外多家在工程高邊坡研究領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)的高校和科研機(jī)構(gòu)就錦屏一級水電站邊坡的穩(wěn)定問題及加固措施進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并在此基礎(chǔ)上，選擇采用深部以系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索和抗剪洞為主、輔以混凝土框格梁、淺部錨噴支護(hù)以及系統(tǒng)的排水等綜合加固方案，成功解決了高邊坡的設(shè)計(jì)、施工難題。

作為世界上首座超過300米的特高拱壩，錦屏一級水電站大壩結(jié)構(gòu)安全、溫控防裂、混凝土施工、大壩的抗滑及變形穩(wěn)定分析等都面臨巨大的挑戰(zhàn)。在拱壩設(shè)計(jì)過程中，公司會同成都院與多家科研院校開展了卓有成效的合作，從拱壩建基面的比選、體形優(yōu)化到組合骨料的選擇和溫控防裂措施的確定，并通過開展復(fù)雜地質(zhì)條件下拱壩壩體開裂分析及抗裂措施研究和三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究工作，采取針對性的措施設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高拱壩的安全度，確保世界第一高拱壩萬無一失。拱壩施工階段，雅礱江公司自主開展了4.5米層厚關(guān)鍵技術(shù)研究和溫度自動控制系統(tǒng)研究工作，并將研究成果成功應(yīng)用到工程建設(shè)中，為優(yōu)質(zhì)快速建成305米特高拱壩發(fā)揮了重要作用。

錦屏一級水電站工程泄洪流量大、水頭高、泄洪功率大，高速水流沖蝕影響以及對兩岸霧化區(qū)影響嚴(yán)重。雅礱江公司與設(shè)計(jì)院對高速水流摻氣減蝕措施，消能方式及泄洪霧化等進(jìn)行了大量研究。通過研究，首創(chuàng)性地提出采用表、深孔無碰撞消能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)表、深孔水流相互穿插、空中無碰撞，成功實(shí)現(xiàn)減少泄洪雨霧對岸坡的沖刷及對邊坡穩(wěn)定的不利影響、減小霧化區(qū)防護(hù)范圍、達(dá)到節(jié)約工程投資的目的。

在錦屏一級水電站十余年的建設(shè)過程中，雅礱江公司攻克了一個(gè)又一個(gè)世界級技術(shù)難題，創(chuàng)造了10項(xiàng)世界第一、10項(xiàng)國內(nèi)第一和水電行業(yè)“10個(gè)首創(chuàng)”。

（二）狠抓質(zhì)量管控，著力打造優(yōu)質(zhì)工程、精品工程

錦屏一級水電站大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高305米。作為高拱壩，大壩的質(zhì)量是工程的關(guān)鍵，而錦屏一級工程的混凝土防裂更是重中之重。為了更好地實(shí)施工程建設(shè)，雅礱江公司在質(zhì)量管理方面采取了一系列措施，比如嚴(yán)格執(zhí)行國家質(zhì)量監(jiān)督、安全鑒定和工程驗(yàn)收的要求，建立了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)審查及專家咨詢、檢查制度，聘請外籍質(zhì)量專家、開展每周質(zhì)量巡視檢查、定期召開試驗(yàn)檢測例會、成立溫度控制工作領(lǐng)導(dǎo)小組，開展全壩全過程溫控仿真與反饋分析等。確保大壩不出現(xiàn)一條溫度裂縫，保證大壩的整體性和均衡性，使大壩呈現(xiàn)出健康的狀態(tài)。

眾所周知，任何一座大壩，都是一倉一倉的混凝土慢慢澆筑上去的。錦屏一級水電站就多達(dá)1496個(gè)倉位，每一倉何時(shí)澆、怎樣澆、誰先澆、誰后澆、誰來澆，都有一個(gè)總體的安排。這些安排說起來簡單，但在高峰期多達(dá)2萬人的施工現(xiàn)場，管理起來非常困難。而把任何一倉的澆筑過程全部記錄下來，變成數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)，通過程序的自控控制來實(shí)現(xiàn)大壩的安全有序澆筑是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

錦屏一級水電站混凝土澆筑強(qiáng)度高，接縫灌漿工程量大。為了解決高強(qiáng)度澆筑帶來的溫度應(yīng)力、壩段懸臂高度、相鄰壩段高差等相關(guān)問題，大壩澆筑期間利用錦屏一級水電站高拱壩施工質(zhì)量與進(jìn)度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)跟蹤工程建設(shè)狀態(tài)，使整個(gè)大壩在建設(shè)過程中都處于安全可控的狀態(tài)。通過系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并采取糾偏措施，使工程建設(shè)始終處于可控狀態(tài)。

為確保工程質(zhì)量，錦屏一級水電站首次在全壩每一個(gè)倉位系統(tǒng)布置溫度計(jì)，用于溫控的溫度計(jì)數(shù)量多達(dá)3565支，溫控觀測的頻次也非常高，相應(yīng)帶來的工作量十分浩大。為了更加高效、準(zhǔn)確和及時(shí)地掌握混凝土內(nèi)部溫度，雅礱江公司開展自主攻關(guān)，成功研發(fā)了大壩混凝土施工期內(nèi)部溫度自動化監(jiān)測系統(tǒng)。同時(shí)與科研機(jī)構(gòu)和施工單位合作，研發(fā)和建立了大壩混凝土冷卻通水自動控制系統(tǒng)，從而完整構(gòu)建了大壩混凝土施工期溫度自動化控制系統(tǒng)，在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了大壩混凝土內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸與冷卻通水自動控制的全過程智能化管理，實(shí)現(xiàn)了大壩溫度控制工作的科學(xué)化、精細(xì)化、智能化。

事實(shí)證明，錦屏一級水電站大壩沒有溫度裂縫，也沒有出現(xiàn)危害性裂縫，萬方混凝土裂縫數(shù)量是同級別工程中最少的，大壩施工質(zhì)量處于世界領(lǐng)先水平并得到國內(nèi)專家的認(rèn)可。

在大壩蓄水至1880米高程后，監(jiān)測成果顯示，大壩壩基帷幕整體效果較好，大壩各層帷幕灌漿廊道、排水廊道、抗力體平洞滲流量基本小于2L/s，且蓄水期間無明顯變化。

錦屏一級水電站大壩的工程質(zhì)量經(jīng)受住了實(shí)踐檢驗(yàn)。正如中國工程院院士譚靖夷論及錦屏一級水電站的貢獻(xiàn)時(shí)所說，“優(yōu)等的混凝土大壩是一個(gè)很大的貢獻(xiàn)，并且是第一個(gè)貢獻(xiàn)”。

（三）采用FIDIC廉潔管理體系，實(shí)現(xiàn)工程透明和廉潔

雅礱江公司傳承二灘水電站國際工程建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格貫徹FIDIC理念，依法依規(guī)執(zhí)行工程招標(biāo)投標(biāo)制，招標(biāo)過程接受專業(yè)監(jiān)督機(jī)構(gòu)全過程監(jiān)督，并全程向社會公示。聘請頂級咨詢機(jī)構(gòu)，對工程重大技術(shù)方案進(jìn)行評審；引進(jìn)中國顧問集團(tuán)公司為項(xiàng)目現(xiàn)場常駐咨詢機(jī)構(gòu)，對現(xiàn)場技術(shù)質(zhì)量問題進(jìn)行咨詢；成立了以中國工程院譚靖夷院士、馬洪琪院士、張超然院士等權(quán)威專家組成的“錦屏水電工程特別咨詢團(tuán)”，每年對工程質(zhì)量和重大關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行兩次檢查和咨詢；實(shí)現(xiàn)技術(shù)透明公開。聘請美國美華(MWH)公司專家擔(dān)任外籍質(zhì)量總監(jiān)，全過程參與項(xiàng)目業(yè)主質(zhì)量監(jiān)督管理，每周給業(yè)主提交質(zhì)量控制報(bào)告。

大壩泄洪

水電站地下廠房

錦屏·官地魚類增殖放流站

工程施工過程中，由于錦屏一級水電站的復(fù)雜性，許多合同問題受多種因素交叉影響，錦屏一級水電站實(shí)際施工情況與項(xiàng)目招標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生很多重大變化，加大了合同問題處理的難度。雅礱江公司從抓好合同澄清、落實(shí)業(yè)主提供條件；堅(jiān)持合同交底，建立合同履約評價(jià)機(jī)制；關(guān)注合同邊界條件變化，及時(shí)簽訂補(bǔ)充協(xié)議；充分發(fā)揮業(yè)主主導(dǎo)作用和監(jiān)理及行業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)事求是，推動重大合同問題解決等幾方面進(jìn)行合同管控，使主要工程節(jié)點(diǎn)如期實(shí)現(xiàn)。在不斷提高合同管理水平的基礎(chǔ)上，雅礱江公司通過靠前管理、建立進(jìn)度管理體系、采取糾偏措施等提升關(guān)鍵項(xiàng)目管理水平，保障工程進(jìn)度計(jì)劃落到實(shí)處，打造了一個(gè)個(gè)世界水電建設(shè)史上的“錦屏速度”，保證了錦屏一級水電站建設(shè)全面推進(jìn)。

錦屏一級水電站全過程接受了政府主管部門的經(jīng)濟(jì)審計(jì)、專項(xiàng)巡視、質(zhì)量監(jiān)督檢查巡視、安全鑒定和工程驗(yàn)收，未發(fā)生違背咨詢工程師職業(yè)道德的情況，工程建設(shè)投資管理獲得權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)可，獲得國家優(yōu)質(zhì)投資項(xiàng)目特別獎(jiǎng)。一大批技術(shù)精英充分參與到錦屏一級水電工程建設(shè)中去，在建設(shè)世界級工程的同時(shí)，也收獲一批優(yōu)秀的工程技術(shù)專家型人才，培養(yǎng)了大批工程及管理人才，共有95名工程師取得PMP資格認(rèn)證（管理專業(yè)人員資格認(rèn)證）。

（四）開發(fā)與保護(hù)并重，實(shí)現(xiàn)工程與自然和諧共處

在雅礱江流域水電開發(fā)的過程中，雅礱江公司秉承“綠水青山就是金山銀山”的理念，充分發(fā)揮“一個(gè)主體開發(fā)一條江”的優(yōu)勢，始終堅(jiān)持開發(fā)與保護(hù)并重，企業(yè)效益與社會責(zé)任并重，努力創(chuàng)建開發(fā)效益更顯著、生態(tài)保護(hù)更完整、人文環(huán)境更和諧的水電開發(fā)模式。錦屏水電工程自始至終堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)措施與主體工程建設(shè)三同時(shí)，大力開展環(huán)境保護(hù)與管理系列重大科研課題的研究, 引進(jìn)國外流域環(huán)保管理經(jīng)驗(yàn)，采用“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材”的環(huán)保技術(shù)。

節(jié)能，大壩采用當(dāng)?shù)厣皫r粗骨料與大理巖細(xì)骨料的組合骨料，避免了外運(yùn)材料帶來的能源消耗；節(jié)地，采用地下布置、施工平臺時(shí)空利用等綜合措施，道路橋隧比達(dá)55.5%，避讓了高植被覆蓋度區(qū)域，減少土地使用；節(jié)水，砂石骨料、混凝土等生產(chǎn)系統(tǒng)采用污水凈化循環(huán)使用處理方式，中水全部回用，達(dá)到零排放；節(jié)材，充分利用峽谷地形修建雙曲薄拱壩，相比重力拱壩可節(jié)約混凝土142萬立方米。開展雅礱江干熱河谷生態(tài)恢復(fù)研究，選育本地適生鄉(xiāng)土物種，林草恢復(fù)植被面積達(dá)到231萬公頃，林草覆蓋率35%；對庫區(qū)瀕危植物櫨菊木進(jìn)行遷地保護(hù)；通過大壩分層取水、生態(tài)流量泄放、建設(shè)聯(lián)合魚類增殖站和魚類種質(zhì)資源庫、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，使錦屏水電工程建設(shè)和環(huán)境保護(hù)和諧統(tǒng)一，建成國內(nèi)放流規(guī)模最大、工藝最先進(jìn)、投資最大的錦屏·官地魚類增殖放流站，已培育、放流特有珍稀魚苗612萬尾。創(chuàng)新施工管理方式，采取提前截流、基坑集渣出渣的施工布置，成功解決壩區(qū)“V”型河谷，壩肩開挖料不可避免下江帶來的水土流失問題等難題。土壤流失控制比為1.13，實(shí)現(xiàn)全部水土流失防治目標(biāo)。

三、世紀(jì)工程 造福一方

雅礱江公司捐建的錦屏希望小學(xué)

錦屏一級水電站裝機(jī)容量360萬千瓦，平均年發(fā)電量166.2億千瓦時(shí)，至2018年10月底，錦屏一級水電站已累計(jì)發(fā)電878億千瓦時(shí)，累計(jì)交稅46.84億元，極大地促進(jìn)了民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。錦屏一級水電站所輸出的清潔能源，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1371.2萬噸。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，對下游梯級水電站有巨大的發(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)。此外，錦屏一級水庫調(diào)節(jié)庫容49億立方米，其中防洪庫容16億立方米，是長江流域綜合防洪體系的重要組成部分，通過流域水庫聯(lián)合調(diào)度，減少長江中下游遇大洪水時(shí)的超額洪量，提高了長江中下游1000多萬人、80多萬公頃土地的防洪安全，大大減輕下游城市的防洪壓力。

錦屏一級水電站項(xiàng)目建設(shè)改變了當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族很少外出的習(xí)慣，吸引了大量當(dāng)?shù)匕傩占娂姷诫娬竟さ貏?wù)工，增加了農(nóng)民收入。僅錦屏工程施工高峰期，涼山當(dāng)?shù)貏?wù)工人員就達(dá)5000多人。據(jù)冕寧縣的棉紗灣鄉(xiāng)統(tǒng)計(jì)，全鄉(xiāng)200多人，一年就從錦屏工地打工掙回了300多萬元。電站建設(shè)過程中充分征求移民意愿，采取開發(fā)式移民。將1萬多名彝族山區(qū)居民搬遷至平原，累計(jì)投入移民資金近42.9億元，新建4座小學(xué)、4所衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、4座集鎮(zhèn)、231公里道路，實(shí)現(xiàn)了移民脫貧目標(biāo)，保障了移民可持續(xù)性發(fā)展。積極承擔(dān)社會責(zé)任，持續(xù)支持地方發(fā)展。已捐資5.1億元，捐建2122萬立方米庫容老溝水庫和配套的27.5公路干渠，解決地方百姓農(nóng)業(yè)灌溉用水，改善生活用水；捐建錦屏希望小學(xué)，并且持續(xù)每年開展幫扶助學(xué)活動。

（雅礱江流域水電開發(fā)有限公司 供稿）