我国水电工程界诺贝尔奖 大块头有“大智慧”

2月14日，中国水电工程行业诺贝尔奖获得者拥有“大智慧”；提到大坝，人们第一反应就是一个钢筋混凝土的巨人。然而，在中国西南金沙江下游，一座水电站依靠大坝的“超脑”，获得了国际工程咨询领域被誉为“诺贝尔奖”的“菲迪克2016杰出工程奖”。

这是中国第二大、世界第三大已建水电工程——溪洛渡水电站，因其规模大、难度高，已成为世界上最具代表性的水电工程之一。它不仅代表了世界智能大坝建设的最高水平，也向世界展示了中国水电建设的强大创新实力。近日，记者走进溪洛渡水电站，深入参观了智能大坝。

大人物有“大智慧”

溪洛渡大坝建成了全面的人机交互系统，开创了中国超高拱坝智能化建设的先河

溪洛渡水电站是我国“西电东送”的骨干工程。位于四川省雷波县和云南省永善县交界处的金沙江上，装机容量1386万千瓦。它是世界上建造的三座300米高的拱坝之一。最高坝高285.5米，坝顶高程610米，浇筑拱坝混凝土680万立方米。从远处看，溪洛渡水电站大坝是一个不折不扣的“大人物”。

但溪洛渡赢得菲迪克“心”不是靠“肌肉”，而是靠世界上最聪明的“大脑”。

溪洛渡水电站具有河谷窄、拱坝高、流量大、机组多、洞室大、抗震能力强等特点。许多关键技术已经超过了世界现有经验，综合技术难度达到了世界最高水平。中国工程院院士张告诉记者，溪洛渡大坝的受力情况极其复杂，坝体的受力情况在整个施工过程中不断调整，各种难度指标名列前茅。仅水推力就有1400万吨。抗震设防标准、大坝泄流能力等指标居世界首位。这些特点给拱坝施工质量控制带来了巨大的挑战。

为了保证大坝建设质量和大坝全生命周期的安全可靠运行，三峡集团以溪洛渡大坝建设为核心建设了溪洛渡数字大坝，开创了我国超高拱坝智能化建设的先河。基于生命周期管理的需要，数字大坝已经建成了一个集网络、硬件、软件、项目各方和专家团队于一体的综合人机交互系统。其功能涵盖大坝施工管理的全过程，如混凝土施工、温度控制、灌浆、金属加工、监控、模拟分析、预警和预控。

站在溪洛渡大坝顶上，可以看到很多小盒子，里面密密麻麻的包裹着线头，对应着相应数量的温度计。大坝内除温度计外，还埋设了多点位移计、应力计等各种监测仪器。

“实际上，该系统管理着2538个仓库混凝土浇筑信息、3496个安全监控仪器、4723个混凝土温度计和24000米测温光纤。”中国三峡工程建设管理有限公司总经理洪表示，该系统能够实现高拱坝的智能管理和控制，时刻了解大坝的“物理状态”，真正把握大坝建设的“脉搏”。

凭借智能施工的理论和体系，溪洛渡创下了混凝土无温度裂缝680万立方米的世界纪录。国际大坝委员会名誉主席柳斯·伯加(Lius Berga)教授评论说:“中国的创新技术在大体积混凝土结构的智能施工方面处于领先地位，成功解决了‘无坝无裂’的世界难题。”

溪洛渡地下电站是目前世界上最大的地下洞室群，其施工质量达到国际领先水平

在溪洛渡水电站，还有一个世界奇迹，那就是金沙江左右两岸的地下厂房洞室群，无论是数量还是规模，都是世界之最。当记者驾车穿过巨大的洞穴时，他很快就迷了路。但是只要你熟悉路线，不同的洞穴可以把工人带到电站的每个角落。

由于溪洛渡的地形比较狭窄，为了少占土地和迁移人口，需要充分利用两侧的山体，将厂房置于洞穴中。溪洛渡水电站总设计师、中国电力建设成都研究院副总经理王仁坤介绍，溪洛渡地下电站是目前世界上最大的地下洞室群。不到1平方公里内有近100个洞室纵横交错，边墙高，跨度大，其中主厂房跨度为31.9米，尾水室高度为95米。开挖过程中如果控制不到位，很容易造成岩体开裂甚至坍塌，影响施工和后期作业的安全。

为解决这一问题，该项目启动了一整套超大型地下洞室围岩稳定与控制技术，成功解决了层状岩体中库岸附近超大型洞室群整体布置、大断面深覆盖层竖井安全施工等世界级难题。施工质量超过三峡工程，为同类工程提供了开拓性成果，总体达到国际领先水平。

监测数据还表明，地下洞室处于稳定状态。原中国大坝协会名誉主席潘院士称赞:“溪洛渡地下工程是世界奇迹。溪洛渡地下电站工程是精品，是中国水电工程的骄傲。”

泄洪技术是溪洛渡大坝的又一亮点。在曾经引领世界大坝工程方向的欧美，为了大坝的结构稳定，拱坝一般不设开口，比如著名的胡佛大坝。溪洛渡大坝是一座300米高的拱坝。作为长江干流防洪体系的重要组成部分，泄洪是关键问题。当河流两岸的泄洪洞不足以泄尽洪水时，溪洛渡大坝坝体有大量孔口用于泄洪。

“溪洛渡泄洪排洪能力远超世界最高拱坝水平，泄洪消能综合技术难度居世界首位，成功解决了窄河谷、高水头、大流量泄洪消能的关键技术难题。”三峡集团副总经理范启祥表示，该工程建成了“精密、平顺、高强、耐磨”的泄洪洞，为类似工程提供了新的设计、技术和施工方案。

坚持可持续发展

溪洛渡水电站统一协调大坝、隧道、电站的泄洪，将对环境的影响降到最低

“溪洛渡水电站获菲迪克奖。除了可靠的质量和卓越的技术，它始终贯彻环保可持续发展的理念，体现了菲迪克的核心原则——质量、诚信和可持续。”中国三峡工程建设管理有限公司向家坝、溪洛渡建设厅副厅长廖建新参与了溪洛渡工程建设的全过程和此次菲迪克奖的申请。他认为，在溪洛渡水电站的建设中，“环境”和“人”的因素尤为突出。

协调可持续发展已成为世界水电发展的一大趋势。大型水电开发首先要处理好工程与环境的关系。范启祥说:“考虑到高坝、大水库带来的低温水气过饱和，我们在溪洛渡建设期间采取了分层取水等措施；在水库的运行调度中，我们统一协调了大坝的泄洪、泄洪洞的泄洪和电站的泄洪，将工程竣工后对环境的影响降到最低。”

溪洛渡水电站Fidyk奖的一个重要“加分项”，就是体现在项目建设过程中的责任感和价值取向。具体来说，就是为利益相关者构建互利共赢的发展模式的理念和成果。

"水电工程建设是一个价值再造的过程."范启祥认为，建设项目不是交付一个产品，而是创造一个具有社会功能和市场竞争力的价值体。这个价值体要有空的增值，体现在项目长期有效安全运行，各项功能充分发挥，在现有基础上挖潜升级。

实现项目区与人的协调发展也是水电工程可持续价值的体现。“库区人民为支持水电站建设牺牲了很多，我们必须尽一切可能保证移民的安全和富裕。通过水电建设，充分发掘当地优势资源，形成市场竞争力，促进当地经济社会发展，推动移民走上致富之路。”范启祥说。

记者了解到，溪洛渡工程为库区修建了370多公里的新道路，使当地群众的交通更加便捷和安全；新建城镇13个，当地城镇化率提高2.5%；帮助6.1万移民脱贫致富；为促进库区社会经济发展，累计投入移民资金36亿美元，地方财政收入年均增长4.2亿美元，库区20万人生活水平明显提高。