当前水电开发需要解决的技术问题

李菊根

l新中国水电建设成就

我国水能资源十分丰富，理论蕴藏量为6.76亿kW，技术可开发量为3.785亿kW，居世界第一位。1949年全国水电发电设备容量仅为36万kW，年发电量约为12亿kW·h。据统汁，在50多年的峥嵘岁月中，新中国起步甚低的水电事业，从小到大，由弱转强，已修建了5万多座水电站，其中装机容量在100万kW以上的水电站25座，50万kW以上的40座，坝高在100m以上的大坝55座，建成总长度超过500km水工隧洞，装机容量10万kW以上的地下厂房水电站有25座。截止2003年底，中国水电总装机容量达9217万kW，占全国电力总装机容量的23.97％，约为1949年的256倍；水电发电量为2830亿kW·h，占全国年发电量的14.83％，约为1949年的236倍。以装机330万kW的二滩水电站，装机240万kW的广州抽水蓄能电站，以及即将竣工的当今世界最大的装机1820万kW的三峡水电站建设等为代表的大型水电项目建设，标志着我国的水电技术已迈人世界先进行列。

党的十六大提出全面建设小康社会的宏伟目标，要在2020年使国内生产总值比2000年翻两番，国民经济的快速发展．要求电力工业也必须以较快的速度给予能源保证，我国水电建没迎来了一个跨跃式发展的黄金时代。实施西部大开发战略，实现全国范围的资源优化配置，促进东中西部地区协调发展，开发两部地区丰富的水能资源，实现“西电东送”的宏伟计划，为水电大发展提供了政策保障和实践基础。

根据党和国家的宏观政策，未来发展水电重点是开发金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江上游、南盘江、红水河、澜沧江、黄河上游、湘江、闽浙赣、东北及黄河干流等流域(地区)的水力资源，完成12个大型水电基地建设。在调峰能力弱、系统峰谷差大的电网，在加强电网调峰规划的基础上，选择优良站址，适当建设抽水蓄能电站。预计到2005年，2010年，2020年我国常规水电装机容量分别达到8861万kW，12597万kW，27000万kW；抽水蓄能电站装机容量分别达到573万kW，2138万kW，4433万kW。

2当前水电开发需要解决的技术问题

随着水电开发深度的不断增加，新世纪水电建设的重点在西部。而西部水电站点山高谷深、水湍峡长者居多，工程规模巨大，面临着复杂地基条件、高水头大流量泄洪消能、高边坡、巨型地下洞室群稳定加固、强震区工程抗震设防等技术难题。象溪洛渡、向家坝、白鹤滩、锦屏一、二级、糯扎渡、拉西瓦、虎跳峡等战略性工程，规模巨大、基础条件复杂、技术难度大，广大水电建设者将面对一些过去工程实践从未遇到的世界级技术的挑战。

因此应把200m至300m的高坝作为重心，围绕这一重心组织力量，精心安排，系统全面开展科技攻关，把解决我国西部水电开发中以下关键技术问题作为水电行业2l世纪前瞻性技术创新工作去实现：

研究遥感、物探与测试技术的开发和完善及开展水电工程地质问题分析和决策方法研究等水电工程勘察技术。研究200m级碾压混凝上重力坝、200m至300m级高混凝土面板堆石坝、300m级高拱坝配套技术等高坝筑坝技术。研究不同坝型泄水建筑物合理的布置型式及高水头、大单宽流量的泄水建筑物体型，开发新型抗磨损、抗空蚀材料，开展导流建筑物与永久建筑的结合问题研究以及高水头、大流量的泄洪消能技术。

研究围岩整体稳定的仿真计算方法、稳定性判别准则及合理的支护方式；优化防渗排水措施；研究深埋长隧洞的勘探技术、岩爆规律及有害气体的预报和防范措施等大型地下洞室群的稳定技术。

研究深厚覆盖层工程特性的勘测和测试技术；建立基于以变形和渗流控制为基础的评价标准体系；开发适用于量大面广、工程量巨大的深厚覆盖层加固处理手段和处理技术。

开发边坡工程地质条件的新型快速勘探技术；开展复杂地质条件下边坡的稳定机理研究，开发和完善适用于不同稳模式的边坡稳定分析配套软件，尤其是在复杂边界条件下的三维分析软件系统；进一步研究和探讨边坡加固处理技术；及建立边坡安全监测预警预报系统等高边坡稳定技术。

地下厂房结构布置和振动特性研究；抽水蓄能机组蜗壳与外围混凝土联合作用分析研究；复杂地基上库盆防渗及渗流控制技术；高悬水库基础的渗流控制技术；大PD值预应力钢筋混凝土高压管道结构及埋藏式钢岔管结构设计；及抽水蓄能电站机组运行技术等抽水蓄能电站关键技术。

结构优化设计、整机动态应力分析及整机刚度、强度研究；蜗壳钢板和混凝土联合受力的三维计算及仿真应用研究；转轮叶片水下动态特性研究，疲劳计算分析及寿命预估；叶道涡及压力脉动的研究；轴系稳定和振动研究，整机动力特性和振动分析的研究等的大型水电机组的关键技术。

研究新型混凝土及掺合料，包括纤维混凝土的应用研究，掺合料、新型外加剂的开发等；开展新型防渗止水材料，特别是适合高面板土坝的填缝止水材料和高碾压混凝土上游面防渗材料；研制适应于大孔隙、高地下水流速、细裂隙等特殊地层情况的灌装材料及相应的施工工艺、新工艺应用研究以及大坝安全监测技术。