溪洛渡水电站：智能建造成就精品，绿色发展共创和谐

◎ 文 | 但棣瑶 编辑 | 谢泽

云雾缭绕溪洛渡 摄影/王连生

溪洛渡大坝混凝土浇筑施工 摄影/王连生

云南永善县境内，重峦叠嶂，山高谷深，一旁奔流而过的金沙江似乎从未有过一刻停歇，直到溪洛渡水电站破江而立，截断巨龙，高峡平湖初现，也热闹了两岸村庄。

过去只有三条街道的永善县城，如今已经有了完善的路网结构，正按照“山城、水电、园林、湖滨、旅游”的定位打造生态优美、宜居宜业的美丽县城，2020年5月退出贫困县。隔江相望的四川雷波县，乘着溪洛渡水电站建设的东风，改善了交通、通信、教育等基础设施条件，打造了“雷波脐橙”这一中国国家地理标志产品，曾经的贫困县也在2020年2月正式脱贫出列，奔着小康之路走去。

溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县交界处的金沙江下游河段，得名于距离坝址不到3公里的永善县溪洛渡镇，是一座以发电为主，兼具防洪和改善航运等综合效益的巨型水电站。电站总装机容量1386万千瓦，安装有18台77 万千瓦水轮发电机组，远期多年平均年发电量约614亿千瓦时，是我国“西电东送”战略骨干电源点、西南水电开发典范工程，所发电力主供华东及华南地区。电站挡水建筑物为混凝土双曲拱坝，最大坝高285.5米，是世界上首座千万千瓦级的高拱坝电站。

2005年12月，溪洛渡水电站正式开工建设。2013年7月首批机组投产发电，2014年6月，18台机组全面投产发电，并取得了全部机组均一次启动成功、一次通过72 小时试运行、一次通过“首稳百日”考核目标的好成绩。

承前启后，金沙江上首座双曲拱坝

溪洛渡水电站修建之前，三峡集团投资建设的大型水电站均为混凝土重力坝，300米级高拱坝是三峡集团在金沙江下游水电开发中的首次尝试，这意味着不论是技术基础还是管理经验都要从零开始探索和实践。

溪洛渡水电站地处西南高山峡谷，属于构造发育、侵蚀强烈的横断山地区，地形地质条件复杂，具有典型的“四高三大”特点，即：高拱坝、高边坡、高流速、高地震烈度，大泄洪流量、大单机容量、大型地下洞室群。

工程建设中技术与管理上的主要挑战包括：大坝混凝土温控防裂及全生命周期安全、大型地下洞室群开挖稳定、高流速大泄量泄洪洞群泄洪安全、复杂大型水电工程安全优质高效建设等问题。这其中多项关键技术已经超出世界已有经验范围，是继三峡工程之后我国综合规模和技术难度最大的水电工程之一。

面对这些挑战，这群从三峡工程的历练中走出来的建设者们迎难而上，终将难关各个击破。

溪洛渡水电站大坝上布置有7个泄洪表孔、8个泄洪深孔，大坝最大泄洪流量可达每秒52300立方米，最大总泄量及泄水功率居世界同类型电站首位。对此，三峡集团对混凝土材料、洞室开挖支护快速安全施工装备和衬砌混凝土施工工艺等进行了全面创新，首次系统性地提出了大泄量、高流速泄洪洞建设关键技术，建成了“体形精准、平整光滑、高强耐磨”的泄洪洞，成功解决抗冲耐磨、防空蚀、消能防冲等世界级难题，为同类工程提供了新的设计、技术和施工方案，成果达到国际领先水平，共取得21项国家专利。

溪洛渡水电站厂房布置在两岸山体内，地下洞室群开挖规模巨大，主厂房长437.95米，这个规模在当时居世界第一。对此，三峡集团首创了超大地下洞室群围岩稳定与控制成套技术，解决了层状岩体近库岸特大洞室群集成化布置、深覆盖层大断面竖井安全施工等世界级难题，为同类工程提供了开创性成果，总体达到国际领先水平，取得国家专利43项。还形成了大跨度、高边墙超大地下洞室群开挖支护一次成型成套技术，成功解决层间、层内错动带和节理裂隙发育等不良地质条件下的围岩稳定问题。监测数据表明，地下洞室群处于稳定状态。

继三峡工程在2013年获得“菲迪克百年工程项目杰出奖”后，溪洛渡水电站荣获了“菲迪克2016年工程项目杰出奖”，成为当年全球21个获奖项目中唯一的水电工程项目。菲迪克是全球工程咨询行业中一家权威的国际非政府组织，他们制定行业的国际标准，代表行业最高水平。

2019年，经国家能源局批准，大坝安全监察中心正式颁发了溪洛渡水电站大坝安全注册登记证书，安全注册现场考评85.8分，注册等级为甲级。

溪洛渡水电站大坝长期安全稳定运行不仅对发电提供保障，还对长江防洪意义重大。

溪洛渡工程是长江防洪体系的重要组成部分，是解决川江防洪问题的主要工程措施之一。水库防洪库容46.5 亿立方米，利用水库调洪联合调度再配合其它措施，可使川江沿岸的宜宾、泸州、重庆等城市的防洪标准从二十年一遇提高到百年一遇，符合城市防洪规划标准。

同时，溪洛渡水库汛期拦蓄金沙江洪水，直接减少了进入三峡水库的洪量，配合三峡水库运行可使长江中下游防洪标准进一步提高。《金沙江溪洛渡水电站防洪专题研究报告》中初步成果表明：溪洛渡水库与三峡水库联合调度，减少了长江中下游的分洪量25至40 亿立方米，减少了长江中下游的洪涝压力及损失。在确保防洪安全的前提下，还可以充分利用汛末洪水，统筹兼顾防洪安全、蓄水进度、发电效益和航运效益，最大限度发挥梯级水库综合效益，有利于持续优化完善三峡水库蓄水调度工作。

2020年9月17日2时，溪洛渡水库入库流量达到每秒18200立方米，迎来自2013年建库以来最大洪峰，电站安全平稳度汛。2020年10月，溪洛渡水库顺利完成蓄水任务，这也是溪洛渡-向家坝梯级水库连续第7年完成蓄水任务。

智能管理，给大坝装上智慧大脑

为保证大坝建设的质量和大坝全生命周期安全可靠运行，从设计到施工都需要提高标准、严格管理。溪洛渡水电站最为突出的创新成果就是首创了300米级溪洛渡拱坝智能化建设理论和体系，进一步提升了中国大坝建设核心竞争力。

如此庞大的工程，大体积混凝土浇筑是关键，而温度控制又是其中最核心的部分。大坝内外温差容易产生裂缝，对大坝安全造成极大威胁，“无坝不裂”一直以来都是水电工程领域的世界级难题。为了攻克这一难题，经过数百项专题研究和近百次审查咨询会，溪洛渡水电站在建设中借助信息化手段，优化施工管理模式，实现了大体积混凝土浇筑质量温度的精细、个性、智能化控制，开启了“智能大坝”建设模式。

三峡集团在溪洛渡水电站建设过程中首创的“iDam大坝智能化建设管理系统平台”，实现了大坝施工全过程的数字化监控与记录，在大坝施工的质量、安全、进度控制和大坝运行安全监测中发挥了极为重要的作用，开创了我国高拱坝智能化建设的先河，同时创造了大坝混凝土浇筑量高达680万立方米而未出现温度裂缝的世界纪录。国际大坝委员会荣誉主席路易斯·贝尔加（Luis Berga）这样评价溪洛渡大坝：“中国的创新理念与创新技术在大体积混凝土结构智能化建设上已居世界领先地位，成功解决了无坝不裂的世界难题。”

施工中的溪洛渡大坝 摄影/王连生

由三峡集团牵头完成的300米级溪洛渡拱坝智能化建设关键技术研究成果共取得国家专利45 项，并荣获2015年度国家科技进步二等奖。

这一技术成果的创新点主要体现在三大方面：第一，创建了从感知、分析再到控制的大坝智能化建设理论；建立了拱坝混凝土和基础岩体的全过程质量监控和综合定量评估体系；攻克了精细爆破、数字灌浆、智能振捣和智能温控等关键技术，研发并应用了智能控制成套设备，为世界先例。第二，首次建立了特高拱坝施工进度与真实工作性态的动态耦合仿真分析模型与方法，进行了全坝施工进度、温度、变形、应力、渗流全过程的多场、实时、动态、耦合分析，实现了特高拱坝及基础建设全过程工作性态的预测、反馈与控制。第三，首次创建了全生命周期拱坝全景信息模型DIM，并研发了智能拱坝建设与运行信息化平台iDam，构建了拱坝智能化建设的信息化平台，极大提升了拱坝建设多目标、多专业、多工序的协同水平，实现了特高拱坝智能化建设。

金沙江溪洛渡水电站库区 摄影/王连生

有了感知、分析再到控制的功能，大坝在建设过程中，就可以通过传感与采集获得的数据来构建大坝信息模型，进行真实分析。利用智能设备和软件系统对关键施工工艺进行实时控制，利用预警预报、动态设计切实保障工程控制和管理措施。同时，利用面向拱坝建设多专业、多参建方的智能拱坝建设与运行信息化平台，有效支撑现场生产管理，保障工程建设质量和结构安全，最终实现高拱坝全生命周期的质量安全监控和分析。

这一智能技术使得高拱坝建造过程的管理具备数字化、信息化和智能化的“神经系统”，管理者可以时刻知晓大坝有没有“头疼脑热”。溪洛渡大坝还建立了全过程、全方位、全时程、全生命周期的仿真系统，甚至可以通过仿真计算来掌握大坝在10年、20年之后的“身体状况”。

目前，溪洛渡水电站建设形成的技术与管理创新成果已在乌东德、白鹤滩水电站得到了推广应用，在行业内也形成了示范效应。溪洛渡拱坝建设推动了水电工程管理由传统管理模式向智能化管理模式转变，是高拱坝筑坝技术与管理的重大创新，引领中国水电步入“智能建造”时代。而“智能大坝”理念，也开启了世界高拱坝智能化建设与管理的新纪元。

花园电站，绿色发展让人与自然和谐共生

在溪洛渡水电站施工区，曾经发生过一个给“神树”让路的事。施工区金沙江左岸的一片坡地上，有一棵清代初年栽种下的大榕树，历经沧桑仍旧枝繁叶茂，被当地彝汉百姓视为护佑一方、保民平安的“神树”。不巧的是施工区5号公路的规划设计正好穿过了此树所在地，根据当地老百姓的意愿以及对古树木保护的需求，溪洛渡工程建设部决定将5号公路规划改道，给“神树”让路，同时还为古榕树增设花坛、铺设水管，让“神树”成为了施工区一处经典景观。

溪洛渡水电站从可行性研究阶段开始，便始终把项目生态环境保护工作放在重要位置，严格贯彻执行国家环境保护和水土保持方面的法律法规及要求。为避免工程建设给当地造成水土流失影响，改善水土保持状况，向家坝与溪洛渡工程建设部委托云南省林业生态工程规划院编制了《溪洛渡水电站施工区绿化总体规划设计》，这一规划既结合工程所属地区的水土保持重点，又把溪洛渡水电站施工区建成了一个适合工作、居住和休闲的美丽家园，充分体现了地方特色和周边自然环境的和谐融合。现在，施工区人工绿化面积达到120万平方米，林草覆盖率42%，生态环境得到了及时修复，环境优美的溪洛渡坝区被永善的百姓称为县城的“后花园”。

除了这些看得见的绿色景观打造和水土保持工作之外，溪洛渡水电站从电站的规划设计阶段到建设实施阶段，再到电站运营阶段，采取了卓有成效的措施推动生态环保建设，以实际行动将建设绿色工程贯穿电站的全生命周期。这其中，通过对拱坝建基面的设计优化，减少坝基开挖和混凝土浇筑工程量各100多万立方米，节省投资近7亿元，也大大降低了施工对环境的不利影响。

得益于三峡集团自三峡工程开发建设以来，逐步形成并一直坚持的“以人为本、生态友好、环境保护、资源节约、社会和谐、利益共享”绿色水电理念。三峡集团的建设者们对绿色水电有着深刻认识，认为应当通过工程技术、环保技术与环境管理的创新方式建设和运营水电站，实现利益相关方互利共赢，从而维护社会稳定，更有利于环境保护和经济社会的可持续发展。

2005年《金沙江溪洛渡水电站环境影响报告书》通过原国家环保总局批复。在溪洛渡水电站工程建设期间，向家坝与溪洛渡工程建设部严格落实“规范、有序、协调、健康”的管理要求，精心组织、严格管理。在建设好工程的同时，重视环境保护和水土保持项目建设，引入项目环境保护监理，严格执行环境保护和水土保持“三同时”制度，认真落实溪洛渡水电站工程建设期环境保护和水土保持全过程管控。

此外，金沙江下游还积极开展增殖放流，补充鱼类资源。溪洛渡向家坝增殖放流站为金沙江下游珍稀特有鱼类人工增殖放流中心站，规划年放流规模67.7万尾，承担着达氏鲟、胭脂鱼、岩原鲤、厚颌鲂、长薄鳅、长鳍吻鮈、白甲鱼、圆口铜鱼等珍稀特有鱼类的放流工作。三峡集团还将溪洛渡向家坝增殖放流站打造成全国科普宣传教育基地，每年都有中、小学生到站内参观、学习，开展鱼类保护的科普教育宣传活动。

溪洛渡水电站施工区被保护的神树风姿 摄影/汪荆江