陳云華

（雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川省成都市 610051）

1 前言

1.1 西南水電開發(fā)戰(zhàn)略意義

我國水能資源蘊(yùn)藏量居世界首位，其中西南是水資源最豐富的地區(qū)，主要集中在金沙江、雅礱江、瀾滄江、怒江、雅魯藏布江、大渡河等流域。雖然我國水電開發(fā)成就顯著，但西南地區(qū)的水電開發(fā)程度相比發(fā)達(dá)國家還較低，開發(fā)潛力巨大。習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中要求，“推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”“優(yōu)化區(qū)域開放布局，加大西部開放力度”“強(qiáng)化舉措推進(jìn)西部大開發(fā)形成新格局”?！吨泄仓醒腙P(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》明確提出實(shí)施雅魯藏布江下游水電開發(fā)?！皟?yōu)先，積極，有序”開展西南水電開發(fā)完全符合國家頂層設(shè)計(jì)，有利于將藏區(qū)的資源優(yōu)勢(shì)變成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)民族地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有效改善百姓生活，促使脫貧致富，促進(jìn)和諧穩(wěn)定；有利于優(yōu)化國家能源結(jié)構(gòu)，通過水電的良好調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)西部風(fēng)光資源互補(bǔ)一體化開發(fā)，形成水電4億kW、風(fēng)電4億kW、光電8億kW的巨型清潔能源基地，助力國家完成節(jié)能減排和“2030年，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億kW以上”的目標(biāo)；有利于控制與調(diào)節(jié)長江上游水量，充分合理利用水資源，降低水旱災(zāi)害發(fā)生頻率[1，2]。

1.2 西南水電開發(fā)難點(diǎn)

西南地區(qū)水電開發(fā)點(diǎn)地處生態(tài)脆弱區(qū)域，生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力大；自然環(huán)境惡劣，施工工效低，施工人員組織困難；遠(yuǎn)離城市，對(duì)外交通落后，施工供電與電力輸出困難；地質(zhì)條件復(fù)雜，邊坡陡峻，施工布置困難；建筑材料匱乏，混凝土骨料普遍存在堿活性問題；地處少數(shù)民族地區(qū)，移民安置難度高。綜合分析，西南地區(qū)水電開發(fā)需要大力開展科技創(chuàng)新與管理創(chuàng)新，攻克技術(shù)難題，落實(shí)移民問題，降低建設(shè)成本，改善運(yùn)行條件。

1.3 雅礱江流域水電開發(fā)情況

雅礱江是金沙江第一大支流，干流河道全長1570km，流域面積約13.6萬km2，水電技術(shù)可開發(fā)量約3000萬kW，年發(fā)電量1500億kWh，在全國規(guī)劃的十三大水電基地中，裝機(jī)規(guī)模排名第三[3]。雅礱江流域水電開發(fā)有限公司（簡稱雅礱江公司）負(fù)責(zé)雅礱江干流水電站的建設(shè)與運(yùn)行管理。目前，下游錦屏一級(jí)、錦屏二級(jí)、官地、二灘、桐子林5座水電站（1470萬kW）已全部投產(chǎn)，中游兩河口水電站（300萬kW）、楊房溝水電站（150萬kW）將于2021年投產(chǎn)發(fā)電，卡拉水電站已于2020年6月核準(zhǔn)，中游其他水電站的開發(fā)建設(shè)正在加速推進(jìn)。待兩河口水電站建設(shè)完成后，雅礱江公司將擁有兩河口、錦屏一級(jí)和二灘三座調(diào)節(jié)水庫，總調(diào)節(jié)庫容148.4億m3，可實(shí)現(xiàn)河段多年調(diào)節(jié)，也能為下游金沙江梯級(jí)水電站以及長江的三峽、葛洲壩等電站帶來巨大的梯級(jí)補(bǔ)償效益。

2 雅礱江流域水電開發(fā)的創(chuàng)新實(shí)踐

2.1 “一個(gè)主體、一條江”的流域開發(fā)創(chuàng)新

改革開放以來，水電開發(fā)的投資主體和投資方式逐步多樣化，開發(fā)規(guī)模逐步擴(kuò)大，水能資源無序開發(fā)利用的問題逐步凸顯[4]。2003年10月，國家發(fā)展改革委正式授權(quán)二灘公司全面負(fù)責(zé)實(shí)施雅礱江水能資源開發(fā)和水電站建設(shè)與管理，并要求將“二灘水電開發(fā)有限責(zé)任公司”更名為“雅礱江流域水電開發(fā)有限公司”。由此，雅礱江公司成為我國唯一一個(gè)由國家授權(quán)完整開發(fā)一條江的流域公司，為雅礱江“一條江”水電開發(fā)模式創(chuàng)造了條件[5]。在流域統(tǒng)籌開發(fā)的明確要求下，公司對(duì)雅礱江水能資源開發(fā)條件和未來市場(chǎng)進(jìn)行了綜合分析，確立了雅礱江開發(fā)“四階段戰(zhàn)略”，科學(xué)布局了雅礱江總裝機(jī)容量約3000萬kW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)“路線圖”，制定了全面完成雅礱江流域水電開發(fā)的時(shí)間，并按照三化（流域化、集團(tuán)化、科學(xué)化）、四階段戰(zhàn)略與“統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)布局、著力推進(jìn)、重點(diǎn)突破”的發(fā)展思路有序推進(jìn)開發(fā)建設(shè)。雅礱江流域不僅水能資源優(yōu)越，風(fēng)、光資源同樣富集，且與水能資源具有天然互補(bǔ)特性。在新時(shí)代背景下，雅礱江公司又積極響應(yīng)黨中央發(fā)展綠色清潔可再生能源的號(hào)召，秉承“貢獻(xiàn)綠色能源，服務(wù)國家發(fā)展”宗旨，拓展風(fēng)電、光伏等新能源開發(fā)領(lǐng)域，重點(diǎn)推動(dòng)雅礱江流域水風(fēng)光互補(bǔ)綠色清潔可再生能源示范基地建設(shè)。

為推進(jìn)一條江的科學(xué)開發(fā)，2005年和2016年，雅礱江公司與國家自然科學(xué)基金委員會(huì)共同成立資金總規(guī)模1.4億元的雅礱江水電開發(fā)聯(lián)合研究基金，開展相關(guān)工程技術(shù)、電力生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等重大課題研究。同時(shí)，雅礱江公司通過成立博士后工作站和特咨團(tuán)，聘請(qǐng)國內(nèi)外學(xué)者專家，與國內(nèi)外權(quán)威專業(yè)機(jī)構(gòu)開展合作，共同攻克諸多世界級(jí)水電工程技術(shù)難題[6]。此外，依托錦屏二級(jí)垂直巖石覆蓋厚度達(dá)2500m的輔助洞，建設(shè)世界最深地下實(shí)驗(yàn)室，開展暗物質(zhì)探測(cè)、深部巖體力學(xué)、核天體物理、深地醫(yī)學(xué)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)工作。由于實(shí)驗(yàn)室研究成果在國內(nèi)外產(chǎn)生的巨大影響，雅礱江品牌國際知名度也進(jìn)一步提升。

2.2 “流域統(tǒng)籌、和諧發(fā)展”的環(huán)保水保創(chuàng)新

雅礱江公司始終堅(jiān)持“流域統(tǒng)籌、和諧發(fā)展”的環(huán)保理念，前瞻性地統(tǒng)籌做好流域水電開發(fā)規(guī)劃和生態(tài)保護(hù)規(guī)劃，努力造就“山川秀美、經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)和諧的雅礱江河谷”，逐漸形成了“流域統(tǒng)籌，和諧保護(hù)一條江”的環(huán)境保護(hù)格局，實(shí)現(xiàn)了包括水生生態(tài)保護(hù)、陸生生態(tài)保護(hù)、水土保持等在內(nèi)的全方位環(huán)境保護(hù)管理。一方面，公司依托“一個(gè)主體開發(fā)一條江”的優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌規(guī)劃全流域的魚類保護(hù)工作，設(shè)置4座魚類增殖放流站，實(shí)現(xiàn)中下游及部分上游河段魚類增殖放流全覆蓋。截至2020年，公司已累計(jì)增殖放流魚苗近1400萬尾，極大地補(bǔ)充了流域魚類資源。另一方面，立足生態(tài)環(huán)保長遠(yuǎn)發(fā)展，創(chuàng)新工作思路，在雅礱江錦屏大河灣建立雅礱江鱸鯉長絲裂腹魚省級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)；在錦屏一級(jí)水電站，設(shè)計(jì)分層取水系統(tǒng)；在雅礱江中游規(guī)劃高原魚類棲息地保護(hù)區(qū)；兩河口、楊房溝和卡拉水電站規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合性過魚設(shè)施；在多地成功建設(shè)示范林；開展高陡邊坡生態(tài)治理；采用“先截流，后開挖”施工措施，積極踐行人與自然和諧共生的流域開發(fā)模式。圖1為錦屏魚類增殖放流站。

圖1 錦屏魚類增殖放流站Figure 1 Jinping fish hatchery and release station

2.3 “上下求索，不斷突破”的工程建設(shè)創(chuàng)新

2.3.1 統(tǒng)籌流域水電工程建設(shè)施工規(guī)劃

雅礱江流域水電站多處于高山峽谷地區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜，山高坡陡，對(duì)外交通條件差，施工布置困難，科學(xué)進(jìn)行施工規(guī)劃是經(jīng)濟(jì)、安全推進(jìn)水電站建設(shè)的關(guān)鍵。為此，雅礱江公司高度重視施工規(guī)劃工作，充分發(fā)揮“一個(gè)主體開發(fā)一條江”的優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布置，多措并舉取得了很好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全綜合效益。統(tǒng)籌全流域工程建設(shè)，統(tǒng)籌建設(shè)一條專用公路，如錦屏至楊房溝專用公路（見圖2），服務(wù)全流域多個(gè)電站；統(tǒng)籌建設(shè)全流域共用的物資轉(zhuǎn)運(yùn)站，如漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站（見圖3），為中下游各電站建設(shè)提供服務(wù)；場(chǎng)內(nèi)交通公路大量使用洞線布置，確保交通安全，降低施工干擾；統(tǒng)籌“壩肩開挖先截流后施工原則”，避免開挖過程中渣料下江，造成水土流失問題，實(shí)現(xiàn)水電站施工進(jìn)度、環(huán)保雙豐收；統(tǒng)籌解決高山峽谷區(qū)場(chǎng)內(nèi)交通布置特別困難的問題，如錦屏工程場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸采用管帶機(jī)、空間曲線膠帶機(jī)進(jìn)行材料運(yùn)輸?shù)?，取得了良好的?jīng)濟(jì)與環(huán)保效益。錦屏二級(jí)“大傾角長距離空間曲線返程帶料膠帶機(jī)”（見圖4）。

圖2 錦屏至楊房溝專用公路示意圖Figure 2 The exclusive Jinping-Yangfanggou highway

圖3 漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站全景圖Figure 3 Manshuiwan hub of materials and equipment

圖4 錦屏二級(jí)“大傾角空間曲線膠帶機(jī)”Figure 4 Jinping-II “l(fā)arge-dip space curve conveyor belt”

2.3.2 開展EPC建設(shè)管理探索與實(shí)踐

“以DBB為主的傳統(tǒng)建設(shè)管理模式”主要存在按照線性順序進(jìn)行設(shè)計(jì)、招標(biāo)、施工管理，工程建設(shè)周期長；工程的設(shè)計(jì)與施工相對(duì)獨(dú)立，融合性較差，容易產(chǎn)生頻繁的設(shè)計(jì)變更，引起較多索賠；由于合同以工程量計(jì)價(jià)，造價(jià)越高，工程量越大，對(duì)設(shè)計(jì)和施工單位越有利，導(dǎo)致其開展工程優(yōu)化的動(dòng)力不足，工程建設(shè)投資控制難度較大；管理層級(jí)多和管理鏈條長，責(zé)任主體權(quán)責(zé)不夠明晰，項(xiàng)目管理效率相對(duì)較低的弊端[7]。面對(duì)挑戰(zhàn)，考慮國家政策層面鼓勵(lì)發(fā)展工程總承包的行業(yè)新形勢(shì)，公司自2011年起開展國內(nèi)外水電項(xiàng)目EPC開發(fā)模式調(diào)研，形成了《新形勢(shì)下二灘公司工程承包管理模式研究報(bào)告》，并以“兩河口水電站庫區(qū)復(fù)建代建工程”“楊房溝水電站主體工程”為突破口，率先在水電行業(yè)內(nèi)開創(chuàng)了大型水電項(xiàng)目EPC建設(shè)管理模式的先河。

兩河口水電站庫區(qū)移民代建工程主要包括兩河口水電站庫區(qū)的六個(gè)庫周交通恢復(fù)工程，以及部分其他工程等，線路總長約 175km，工程投資約 32 億元，2015 年 8 月，公司創(chuàng)新采用了 EPC建設(shè)管理模式。楊房溝水電站為大（1）型工程，總裝機(jī)容量為150萬kW，采用混凝土雙曲拱壩，最大壩高155m。主體工程2016年開工建設(shè)，是國內(nèi)首個(gè)采用EPC模式的百萬千瓦級(jí)水電工程，EPC模式使施工和設(shè)計(jì)單位組成緊密聯(lián)合體，主觀能動(dòng)性明顯提高，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)施工一體化管理，項(xiàng)目總投資、安全、質(zhì)量、進(jìn)度、風(fēng)險(xiǎn)等總體可控。通過EPC實(shí)踐，楊房溝水電站提前近9個(gè)月下閘蓄水，預(yù)計(jì)可提前6個(gè)月實(shí)現(xiàn)首批機(jī)組發(fā)電。

EPC建設(shè)管理模式充分體現(xiàn)了參建各方“合作共贏、利益對(duì)等、誠信履約、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)”的管理理念，達(dá)到了“設(shè)計(jì)施工深度融合、項(xiàng)目資源優(yōu)化配置、建設(shè)信息高度共享、質(zhì)量進(jìn)度投資可控”的效果，為我國大型水電站建設(shè)管理模式的創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，積累了科學(xué)性、原創(chuàng)性、權(quán)威性、示范性的經(jīng)驗(yàn)。

2.3.3 復(fù)雜地質(zhì)條件下高壩建設(shè)

錦屏一級(jí)水電站工程是當(dāng)前世界上建成的最高大壩，電站裝機(jī)容量360萬kW，工程主要技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為“五高一深”，即特高拱壩（305m）、特高水頭（240m）、特高邊坡（530m）、高山峽谷（1500m）、高地應(yīng)力（40.4MPa）、深部卸荷（330m），是水電建設(shè)史上地質(zhì)條件最復(fù)雜、施工條件最艱險(xiǎn)、技術(shù)難度極富挑戰(zhàn)、建設(shè)管理難度最大的巨型水電工程。為此，公司與參建各方團(tuán)結(jié)協(xié)作，聯(lián)合國內(nèi)外一流科研機(jī)構(gòu)和高校進(jìn)行科技攻關(guān)，攻克了諸多世界級(jí)技術(shù)難題，在水電工程建設(shè)技術(shù)上取得創(chuàng)新與突破。通過采用提高隧洞占比、充分利用地下洞室群、優(yōu)化施工時(shí)序等有效措施，解決了高山峽谷中特高拱壩施工布置問題。采取“科研跟蹤、監(jiān)測(cè)反饋、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息融合”的預(yù)警機(jī)制和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理念，解決了水電工程高陡巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定實(shí)時(shí)監(jiān)控問題。采用“墊座改造左壩肩地形對(duì)稱性，提高破碎巖體的抗變形能力”等綜合措施，解決了錦屏一級(jí)壩址區(qū)地質(zhì)條件極端復(fù)雜，對(duì)壩基防滲、拱壩抗力體受力產(chǎn)生較大影響的問題。采用化學(xué)灌漿處理等方式，解決了煌斑巖脈（X）水泥灌漿不吸漿的問題和超高拱壩壩肩變形控制的難題。通過多次試驗(yàn)研究，完成高性能混凝土骨料料源選擇，并采取組合骨料和高摻粉煤灰等工程措施，有效抑制了混凝土的堿骨料反應(yīng)，解決了錦屏拱壩混凝土骨料匱乏問題。

2.3.4 超深埋特長隧洞引水式水電站建設(shè)

錦屏二級(jí)水電站裝機(jī)容量480萬kW，采用引水式開發(fā)，工程平行布置4 條引水隧洞、2條輔助（交通）洞和1條排水洞穿越錦屏山，單洞長度16.7km，總長約120km，隧洞沿線埋深1500～2000m，最大埋深2525m，最大地應(yīng)力達(dá)70MPa，是世界上埋深最大、規(guī)模最大、地質(zhì)條件異常復(fù)雜的水工隧洞群。工程建設(shè)面臨“強(qiáng)烈?guī)r爆”“突涌水”等問題。為此，公司聯(lián)合全國相關(guān)科研機(jī)構(gòu)與高校開展了深部巖石力學(xué)、巖溶水文地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科交叉與集成研究，解決現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)難題，取得多項(xiàng)創(chuàng)新成果，部分成果已納入《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)指南》和《鐵路隧道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)法技術(shù)指南》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了行業(yè)科技進(jìn)步。提出了超高地應(yīng)力場(chǎng)測(cè)試分析和巖爆風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)新方法，構(gòu)建了巖爆風(fēng)險(xiǎn)多指標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，首創(chuàng)了“超前誘導(dǎo)釋放能量，時(shí)空分序強(qiáng)化圍巖”的巖爆防控集成技術(shù)體系，攻克了高地應(yīng)力強(qiáng)烈?guī)r爆區(qū)隧洞安全施工難題，形成了超深埋特大隧洞強(qiáng)烈?guī)r爆風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與防控系列成果。建立了高山峽谷巖溶水孕育演化、突涌水運(yùn)移規(guī)律的非線性分析預(yù)測(cè)方法，提出了突涌水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)多尺度遞進(jìn)識(shí)別與預(yù)警方法，研發(fā)了超高壓大流量地下突涌水治理成套技術(shù)，解決了高壓大流量地下突涌水治理難題，形成了超高壓大流量巖溶突涌水災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警與防治系列成果。構(gòu)建了超深埋條件下反映真實(shí)圍巖性狀的圍巖分類體系，提出了以“抑制圍巖時(shí)效破裂”為核心的超深埋隧洞成洞和圍巖穩(wěn)定控制方法，建立了以圍巖為主體的復(fù)合承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，破解了超高地應(yīng)力和超高外水壓力耦合作用下特大隧洞建設(shè)的世界級(jí)難題。采取超深埋特大水工隧洞群“TBM與鉆爆開挖優(yōu)化組合、協(xié)同立體通風(fēng)”施工技術(shù)，充分利用TBM的掘進(jìn)速度，加快工程建設(shè)，其中東端1號(hào)TBM引水隧洞最高月挖掘進(jìn)尺達(dá)537m，3號(hào)TBM引水隧洞最高月挖掘進(jìn)尺達(dá)682.9m，創(chuàng)造了58個(gè)月全部貫通的世界紀(jì)錄，同時(shí)充分發(fā)揮TBM施工通風(fēng)、排水優(yōu)勢(shì)，有效地解決了東端2、4號(hào)引水洞鉆爆法施工的施工排水與通風(fēng)問題。提出并實(shí)施了“大傾角長距離空間曲線及返程帶料連續(xù)皮帶機(jī)”施工高效物料運(yùn)輸系統(tǒng)，創(chuàng)造性地解決了高山峽谷地區(qū)工程施工物料運(yùn)輸系統(tǒng)布置和高強(qiáng)度物料運(yùn)輸?shù)碾y題，實(shí)現(xiàn)了開挖渣料和成品骨料的安全、高效、環(huán)保的一站式雙向運(yùn)輸，完成了錦屏二級(jí)水電站中段和東段引水隧洞TBM開挖渣料、混凝土骨料的運(yùn)輸任務(wù)。

2.3.5 高海拔高寒地區(qū)土石壩建設(shè)

兩河口水電站為雅礱江中下游的“龍頭”水庫，總庫容為107.67億m3，調(diào)節(jié)庫容65.6億m3，具有多年調(diào)節(jié)能力。樞紐工程主要包括礫石土心墻堆石壩、引水發(fā)電系統(tǒng)和泄水建筑物，大壩高295m，壩頂高程2875m，總填筑方量約4300萬m3；電站裝機(jī)容量300萬kW，多年平均年發(fā)電量110億kWh。兩河口水電站地處高寒地區(qū)，季節(jié)溫差大、晝夜溫差大；工程規(guī)模大，土料場(chǎng)分散、土料特性復(fù)雜、差異性大，心墻料填筑受冬季凍土影響大；人工和機(jī)械設(shè)備降效明顯，綜合建設(shè)規(guī)模與施工難度居世界土石壩工程前列。面對(duì)這些特點(diǎn)，公司聯(lián)合全國科研機(jī)構(gòu)和高校開展科研攻關(guān)，組織研發(fā)了300m級(jí)超高心墻堆石壩填筑全過程智能監(jiān)控技術(shù)和無人碾壓機(jī)群大規(guī)模協(xié)同施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高心墻堆石壩施工全天候、全過程智能監(jiān)視、分析與控制，實(shí)現(xiàn)了智能無人駕駛碾壓機(jī)群規(guī)?；?、常態(tài)化、規(guī)范化作業(yè)，大幅提升施工效率。針對(duì)兩河口水電站位于我國季節(jié)凍土區(qū)，冬季日照時(shí)間短，氣候寒冷干燥，年平均氣溫10.9℃，最低氣溫-15.9℃等特點(diǎn)，針對(duì)性提出土料場(chǎng)“隨采隨剝”、摻拌場(chǎng)“隨填筑隨摻配”、心墻料填筑“凍土不上壩、凍土不碾壓、碾壓土不受凍”等冬季施工措施。通過測(cè)試和論證，采用核子密度儀和附加質(zhì)量法，實(shí)現(xiàn)了土石壩施工質(zhì)量的快速檢測(cè)。兩河口水電站智能大壩系統(tǒng)界面見圖5。大壩無人碾壓機(jī)群大規(guī)模協(xié)同施工見圖6。

圖5 兩河口水電站智能大壩系統(tǒng)界面示意圖Figure 5 Monitoring screens of smart construction system for Lianghekou dam

圖6 大壩無人碾壓機(jī)群協(xié)同施工圖Figure 6 Automatic pilot compactors in well-coordinated performance

2.3.6 地下框格連續(xù)墻在水電工程中的應(yīng)用

桐子林水電站采用束窄河床分期導(dǎo)流，導(dǎo)流流量大，十年一遇洪水達(dá)10500m3/s。由于河谷不夠?qū)掗?，不具備開挖覆蓋層的條件，桐子林水電站導(dǎo)流明渠左導(dǎo)墻下游段位于覆蓋層上，覆蓋層厚度一般15～30m，最大約37m。該段基巖起伏較大，采用傳統(tǒng)的沉井施工施工工期長、投資大，施工安全問題突出。為解決上述問題，公司積極研究，采用地下框格式連續(xù)墻進(jìn)行基礎(chǔ)處理，工程經(jīng)歷了多次洪水考驗(yàn)，地下框格連續(xù)墻與左導(dǎo)墻變形、位移均不大，處于穩(wěn)定狀態(tài)，有效保障了工程安全，積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

3 展望

3.1 堅(jiān)持推進(jìn)“一個(gè)主體開發(fā)一條江”模式

傳統(tǒng)水電開發(fā)通常以單個(gè)或幾個(gè)項(xiàng)目為一個(gè)開發(fā)主體，導(dǎo)致一個(gè)流域存在多個(gè)業(yè)主進(jìn)行水電資源開發(fā)，不同利益主體之間“搶灘”“腰斬”帶來開發(fā)次序不合理、電站運(yùn)行不統(tǒng)一、資源利用效率低下、資源難于共享、建設(shè)成本高等問題。雅礱江公司的實(shí)踐證明，“一個(gè)主體開發(fā)一條江” 有利于結(jié)合電力市場(chǎng)發(fā)展要求，獲取流域開發(fā)最優(yōu)解；有利于統(tǒng)籌考慮電力接入系統(tǒng)和外送規(guī)劃；可以統(tǒng)籌開展流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和移民工作，有利于水電科學(xué)開發(fā)與和諧開發(fā)；有利于節(jié)約投資，提高管理效率；有利于梯級(jí)電站的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化；可以有效解決梯級(jí)補(bǔ)償問題，促進(jìn)龍頭梯級(jí)電站建設(shè)，從而改善電網(wǎng)特性。因此，單一主體實(shí)施流域整體開發(fā)符合水電資源開發(fā)的特點(diǎn)和規(guī)律，對(duì)我國科學(xué)開發(fā)水電資源具有重要意義。期望在西南后續(xù)水電開發(fā)中，其他大型流域， 特別是雅魯藏布江的水電開發(fā)，應(yīng)借鑒“一個(gè)主體開發(fā)一條江”的模式，由中央會(huì)同地方政府專門成立一個(gè)主體，實(shí)現(xiàn)流域科學(xué)有序、高效開發(fā)。

3.2 流域水風(fēng)光資源一體化綜合開發(fā)

流域水風(fēng)光一體化可再生能源綜合開發(fā)是指依托已建、在建或規(guī)劃水電基地，利用已經(jīng)和規(guī)劃形成的水庫庫容和靈活調(diào)節(jié)能力，在流域周邊合理范圍內(nèi)以水電業(yè)主為主體，統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)風(fēng)電、光伏電站，形成具有流域帶狀特征的水風(fēng)光多能互補(bǔ)基地，同時(shí)利用現(xiàn)有水電輸電線路或已經(jīng)明確的輸電規(guī)劃，充分發(fā)揮水電的儲(chǔ)能和靈活調(diào)節(jié)作用，實(shí)現(xiàn)水風(fēng)光打捆送出，滿足基地集約高效發(fā)展需要。期望西南后續(xù)流域規(guī)劃綜合考慮水風(fēng)光一體化規(guī)劃，以水電開發(fā)業(yè)主為主體推進(jìn)流域水風(fēng)光資源一體化綜合開發(fā)。

3.3 流域電站群和風(fēng)光蓄電源點(diǎn)一體化運(yùn)行調(diào)度

目前電網(wǎng)調(diào)度具體到電廠甚至機(jī)組，不利于流域電站群的優(yōu)化運(yùn)行與資源高效利用。流域水風(fēng)光一體化開發(fā)運(yùn)營，將使電站優(yōu)化運(yùn)行與調(diào)度難度進(jìn)一步加大。如果電網(wǎng)仍然采用目前調(diào)度模式，電網(wǎng)與企業(yè)矛盾將更加突出。期望今后電網(wǎng)調(diào)度只到流域，即電網(wǎng)只要求某個(gè)流域提供多少電量，具體由哪個(gè)電站發(fā)電、是光電、風(fēng)電還是水電，由企業(yè)根據(jù)資源利用最優(yōu)原則自主確定。

3.4 推進(jìn)智能電站建設(shè)，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型

西南地區(qū)電源點(diǎn)大多遠(yuǎn)離城市，海拔高，自然環(huán)境惡劣，生活條件艱苦，電站運(yùn)行成本與管理難度大。目前，雅礱江公司正在開展流域數(shù)字化管理平臺(tái)建設(shè)。隨著國家人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的逐漸成熟，可以在流域電站遠(yuǎn)程統(tǒng)一調(diào)度、電站“無人值班、少人值守”的基礎(chǔ)上，加大力度推進(jìn)智能電站建設(shè)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行系統(tǒng)自學(xué)習(xí)、自診斷、自修復(fù)、自優(yōu)化、自適應(yīng)，最大限度地代替人工完成電站運(yùn)行管理。

3.5 貫徹生態(tài)環(huán)保理念，落實(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)

西南地區(qū)生態(tài)脆弱，一旦破壞很難修復(fù)，應(yīng)從規(guī)劃、建設(shè)到運(yùn)行全過程重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)。規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)統(tǒng)籌做好全流域生物保護(hù)規(guī)劃、對(duì)外交通規(guī)劃、場(chǎng)內(nèi)施工布置規(guī)劃。流域梯級(jí)水電站建設(shè)宜從下游向上游逐級(jí)推進(jìn)，便于逐級(jí)水路運(yùn)輸。陸路交通盡可能選擇隧道、施工中減少施工支洞，長隧道施工宜根據(jù)條件選用TBM掘進(jìn)，場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸盡量采用膠帶機(jī)。實(shí)施階段，應(yīng)注重新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的應(yīng)用，施工中應(yīng)盡量減少邊坡開挖，最大限度地減少對(duì)自然環(huán)境的擾動(dòng)。

3.6 充分發(fā)揮既有資源優(yōu)勢(shì)，努力降低開發(fā)成本

西南地區(qū)水電站遠(yuǎn)離城市，對(duì)外交通困難，工程區(qū)建筑材料匱乏，混凝土骨料原巖普遍存在堿活性問題。雅礱江公司開展了“石粉替代粉煤灰”的科研攻關(guān)，采用雅礱江上游的玄武巖、砂板巖、花崗巖、灰?guī)r磨細(xì)的石粉具有火山灰活性，單摻石粉、復(fù)摻石粉與硅粉、復(fù)摻石粉與粉煤灰均能抑制混凝土堿活性，石粉可以替代粉煤灰[8]。因此，建議在西南地區(qū)的電站建設(shè)中盡量采用當(dāng)?shù)夭牧希炷翐胶狭喜捎卯?dāng)?shù)貛r石生產(chǎn)石粉代替粉煤灰，充分利用開挖料，減小對(duì)外交通運(yùn)輸壓力，降低工程成本。另外，水電站建設(shè)單位要與國家電網(wǎng)協(xié)同溝通，統(tǒng)籌開展前期施工電源和后續(xù)送出電源的規(guī)劃建設(shè)，考慮升壓站、變壓器等復(fù)用問題，進(jìn)一步降低開發(fā)成本。