【光明日報】“最強大腦”成就世界水電科技新高峰——記金沙江烏東德水電站科研團隊
本網(wǎng)訊（溫源?朱靜霞?王璐）8月3日，《光明日報》整版報道金沙江烏東德水電站科研團隊。
2020年這個夏天，由中國長江三峽集團有限公司（以下簡稱三峽集團）投資建設和運營管理的國家重大工程、“西電東送”骨干電源工程——金沙江烏東德水電站，成為“世界級話題”。
6月29日，烏東德水電站首批機組正式投產(chǎn)發(fā)電。習近平總書記對此作出重要指示強調(diào)，烏東德水電站是實施“西電東送”的國家重大工程。希望同志們再接再厲，堅持新發(fā)展理念，勇攀科技新高峰，高標準高質(zhì)量完成后續(xù)工程建設任務，努力把烏東德水電站打造成精品工程。
與這項金沙江上的“大國重器”相伴而生的是諸多世界級水電科技難題，需要一支勇于創(chuàng)新、攻堅克難的科研團隊一一破解。從2015年底全面開工建設，到2020年首批機組投產(chǎn)發(fā)電，烏東德水電站有7項指標創(chuàng)造了世界第一：世界最薄的300米級特高拱壩、大壩單位壩頂弧長泄量世界第一、地下廠房開挖高度世界第一、尾水調(diào)壓室開挖半徑世界第一、導流洞開挖斷面世界第一、導流洞高度世界第一、已建成投產(chǎn)單機容量世界第一。
航拍烏東德水電站大壩工程全線貫通 攝影：許健
“自工程建設以來，三峽集團充分發(fā)揮創(chuàng)新驅(qū)動作用，會同參建各方，攻克一系列世界級難題，創(chuàng)造一系列世界紀錄，突破一系列關鍵核心技術，推動我國水電科技全面進步、全面超越、全面引領，為世界水電科技作出新貢獻?！比龒{集團黨組書記、董事長雷鳴山表示。
破譯金沙江天險“密碼”
水急、崖險、谷深……金沙江向來是“天險之地”的代名詞。
在接近40攝氏度的高溫天氣里，三峽集團烏東德大壩建設者黃偉在懸崖之上密如蛛網(wǎng)的排架上穿行。這位20多歲的年輕人眼里，看不到對“酷熱”或者“峭壁”的畏懼，一項充滿魅力的科研項目，正吸引著他全力向前。
藏于山體之中的裂隙，為江水滲入大壩提供了可乘之機。滴水可以穿石，也能啃噬任何一座出現(xiàn)裂縫的大壩。
建設無縫大壩，如何破題？在水電行業(yè)里，這本是一道可照抄答案的?？碱}——往裂隙中灌漿，讓山體“強筋健骨”。但峽谷深切、岸坡高陡的金沙江，需要科研人員給出更符合實際的解題思路。
烏東德水電站蓄水至高程945米 攝影：趙健
“許多電站會采取有蓋重固結灌漿，即在基巖面上先澆混凝土，再打孔灌漿，以防止冒漿和串漿。”黃偉說，“但金沙江峽谷太窄，如果采用‘有蓋重’，將與狹小空間內(nèi)的大壩混凝土澆筑互相干擾，不利于壩體均衡上升和溫控防裂?！?/p>
黃偉到達時，師父黃燦新已經(jīng)在場。導師帶徒的機制將二人緊密相連，這一次，他要跟著師傅學習如何在山體上，開展封閉材料和無蓋重灌漿工藝現(xiàn)場試驗。
決策過程并不輕松——他們查閱了許多資料，無一先例。誰能保證全壩灌漿之后，不發(fā)生冒漿、串漿？
一切，都需要用試驗來證明。鉆機“突突”作響，在巖石上打出一個個灌漿孔，幽深且黑暗，看不到盡頭。
攀登步伐不停，自能問鼎高峰。科研團隊一遍又一遍地尋找合適的裂隙封堵新材料，一次又一次地調(diào)整灌漿工藝……鉆孔越打越密，灌漿效果也越來越好。
數(shù)月后，科研團隊總結提煉出了高拱壩“全壩基無蓋重固結灌漿”成套技術，在大壩全壩基推廣應用后，兩個月內(nèi)累計完成灌漿近2萬米，灌后檢查全部一次性合格。
于工程而言，新技術的應用為創(chuàng)建無縫大壩提供了重要支撐。于黃燦新團隊而言，這更是一場科研探索的智慧洗禮。
右岸地下電站主廠房機窩開挖支護 攝影：許健
多年來，三峽集團持續(xù)推進核心專業(yè)人才隊伍建設?！耙蕴岣邔I(yè)技術和創(chuàng)新能力為核心，以高層次人才和稀缺人才為重點，搭建起‘領軍人才、核心人才、骨干人才、基礎人才’等層次清晰、梯隊明確的人才結構體系?！比龒{集團人力資源部主任關柳玉表示。
“10年來，隊伍里的很多年輕人已成長為高級工程師、技術骨干和中層管理干部，還向其他重點工程輸送了30多名青年人才。鑄造更多國家精品工程，需要一大批年輕人選擇奉獻、選擇堅守，在造福百姓的長路上攜手奮斗?！比龒{集團烏東德建設部主任楊宗立感慨道。
聯(lián)合攻關突破“世界級難題”
在水電行業(yè)，混凝土溫控防裂是世界級難題，一度有“無壩不裂”的說法。體積越大的混凝土，開裂現(xiàn)象越嚴重。
溫控防裂，是建造無縫大壩的關鍵；混凝土原料，是關鍵中的關鍵。一些水電站，曾將低熱水泥混凝土作為大壩“退燒藥”，而在最高氣溫可達40多攝氏度的金沙江干熱河谷里，溫控難度已然是另外一個量級。
為此，三峽集團聯(lián)合科研單位、生產(chǎn)廠家等多種力量，迅速成立低熱水泥混凝土研發(fā)團隊。經(jīng)過成百上千次試驗，科研團隊成功研發(fā)出一種性能更好的低熱水泥混凝土，并大膽應用于全壩而非局部壩體，開創(chuàng)了行業(yè)和世界水壩建造史上的先河。
當前，烏東德水庫已蓄水至高程945米。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，大壩各項指標均在設計控制范圍內(nèi)，壩體工作性態(tài)優(yōu)良。烏東德大壩是目前世界上最薄的300米級特高拱壩，也是世界首座全壩應用低熱水泥混凝土的特高拱壩。
大壩混凝土開澆 攝影：鄧利強
在烏東德水電站，既有讓行業(yè)科技更上層樓的推動者，也有治療行業(yè)沉疴的“良心醫(yī)者”。
行業(yè)內(nèi)以往的灌漿方式，是通過人工往孔洞里注入漿液，常人肉眼看不見，屬于隱蔽工程。一旦遇上造假，或是工藝不佳，即便采用最好的封堵材料，也“縫補”不了山體內(nèi)部的千瘡百孔。
寒風凜冽的12月，一場關鍵試驗在烏東德水電站泄洪洞內(nèi)進行。地廠部、技術部、大壩部……聯(lián)合攻關，檢驗智能灌漿系統(tǒng)獨立處理突發(fā)問題的“智慧”。
冷風中，科研帶頭人黃燦新的額頭上卻沁滿了汗珠。他剛做完手術，尚未完全恢復就跑去了工地，長時間活動撕裂了傷口，尖銳的疼痛讓他蹲下身就難以站起來。但即便這樣，他也不曾回去休息。
智能灌漿團隊系統(tǒng)總結提升中國水電水泥灌漿技術和經(jīng)驗，成功研發(fā)出世界首套智能灌漿系統(tǒng)。2018年，以中國工程院院士鄭守仁為組長的專家組，給予智能灌漿系統(tǒng)“整體上達到國際領先水平”的高度評價。
勇闖世界水電科技“無人區(qū)”
經(jīng)過水電人數(shù)十年拼搏進取，創(chuàng)新技術不斷涌現(xiàn)，我國水電建設從弱到強，從跟跑、并跑到領跑，直至跨入世界水電科技“無人區(qū)”?！叭龒{、向家壩、溪洛渡等一座座世界級水電工程相繼建成，中國成為全球水電開發(fā)的時代標桿?！比龒{集團黨組副書記、總經(jīng)理王琳表示。
淅淅瀝瀝的小雨，落在大壩之上。兩條記錄雨天混凝土澆筑質(zhì)量評價預警值的“科研道路”正各自鋪開。
一條，是正處于研發(fā)階段的大壩智能建造系統(tǒng)，實時反饋監(jiān)測值；另一條，是90后小伙子喬雨蹲守在倉面之中，用最原始的掐秒表方式，記錄最真實的數(shù)值，以驗證智能系統(tǒng)準確性。
狂風、暴雨、深夜……為了這一目標，科研團隊風雨無阻地蹲守現(xiàn)場，一個擁有“最強大腦”的大壩建造系統(tǒng)也日漸形成。
“大壩智能建造系統(tǒng)，可實現(xiàn)智能通水、智能噴霧等施工全過程、全方位精細化管控，將壩工建設由傳統(tǒng)模式向智能化建設模式推進，形成中國壩工建設核心競爭力。”三峽集團烏東德工程建設部大壩項目部主任牟榮鋒說。截至大壩澆筑到頂，該系統(tǒng)共采集到50余萬條施工數(shù)據(jù)、1200余萬條溫度數(shù)據(jù)和10億余條質(zhì)量安全進度管理數(shù)據(jù)。
2018年12月，烏東德水電站蝸殼全部安裝就位，焊縫質(zhì)量穩(wěn)定可控，一次合格率高于99%。600余名優(yōu)秀焊工在這一過程中脫穎而出，將為相關行業(yè)的同等級鋼板蝸殼制作安裝，提供大量基礎成果和實踐經(jīng)驗。
左岸地下廠房六號機組蝸殼焊接完成 攝影：王普
這樣的世界水電技術革命，即便是在深水之下也能進行。烏東德工程建設部正致力于研制一種具備在水下自行檢查、清理淤積、疏通封堵等功能的設備、技術或裝置，為水工閘門啟閉運行中遇到的問題，提供科學處理手段。
目前，這一科研項目已取得重要成果。“我們研制了‘達諾1號’機器人，在黃河小浪底水利樞紐中順利完成了水下深孔清淤作業(yè)?！眻F隊成員宛良朋說，“該項技術屬國內(nèi)首創(chuàng)，推動了我國深孔泄水建筑物應急處置技術發(fā)展。”
近年來，國際大壩委員會主席邁克爾·羅杰斯深切感受到了中國水電行業(yè)的飛速發(fā)展與技術進步。他認為，中國在大型水電站的設計和施工技術等領域，已處于世界領先水平。
“三峽集團烏東德水電站科研工作者，要攀上金沙江‘巨龍’之背，向更高的科技高峰邁進，描繪更美麗的世界水電科技風光，為三峽集團踐行‘兩翼齊飛’發(fā)展思路提供堅強科技支撐?！崩坐Q山表示。