白鹤滩水电站是三峡集团在金沙江下游开发建设的四座电站中的第二梯级,装机容量达1600万千瓦,装机规模仅次于三峡,将超越伊泰普和溪洛渡,成为世界第二大水电站。三峡集团将在世界十大已建在建巨型水电站中占据半壁江山。本报记者专访了投身水电事业50余年,见证了我国多个大型水电站勘测设计和工程建设过程的中国工程院院士、三峡集团原总工程师张超然。
白鹤滩水电站是长江开发
和保护的重要项目
张超然认为,白鹤滩工程是长江开发和保护重大项目,其建设将进一步促进我国清洁能源发展和节能减排,推动能源结构优化实施长江经济带发展战略,促进金沙江流域经济、社会可持续发展和移民群众脱贫致富、促进新型城镇化建设等具有重大意义。
张超然表示,白鹤滩水电站是我国西电东送能源战略的重要组成部分。白鹤滩工程是个水电工程,同时也是民生工程,其建设运行对生态环境保护来说利大于弊,将对长江流域可持续发展起到重要的作用。
“白鹤滩工程对三峡集团大型水电开发的核心能力建设及中国坝工技术的提升有着重要意义。”张超然强调,“白鹤滩水电站是超千万千瓦级的巨型水电工程,是仅次于三峡工程的世界第二大水电站,也是目前在建的世界最大水电站,地下厂房规模世界第一,其工程技术难度在不少方面均超过三峡、溪洛渡和伊泰普工程,是非常具有挑战性的世界级工程。”
白鹤滩工程是水电界的大事喜事
张超然院士说,白鹤滩工程无论是对中国还是对世界水电工程界来说都是大事喜事,“这是经过几代水电人几十年共同努力、协同攻关取得的成果”。
白鹤滩项目前期工作可谓“历史悠久”。自上世纪五十年代以来,长江委、成勘院、昆明院、中南院和中科院就对金沙江开发进行了大量的勘查、普查和规划。1981年,成都院在上述工作基础上提出了金沙江渡口(现在的攀枝花市)到宜宾段的规划报告,推荐该河段分乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四级开发;1990年7月,长江委提出了长江流域综合利用规划的简要报告,确定了该河段按四个梯级开发方案,并报国务院批准;1991年开始,华东院承担前期工作;2000年启动预可行研究工作;2006年5月,国家通过了预可行性研究报告,此后,全面开展可行性研究阶段的勘测设计工作。
“近十一年时间里,白鹤滩工程进行了大量的勘测设计和科研工作,并开展了大量现场试验;与此同时,联合40多家国内外科研院所和专业机构,并成立了白鹤滩水电站院士顾问组,开展了150多项专题研究和技术领域的攻关,以及技术咨询工作。”张超然介绍。
在可研阶段,工程技术人员面临着高拱坝地震烈度高、枢纽泄洪流量大、坝址区地形和地质复杂、特高边坡治理难度大、导流截流技术和施工程序异常艰巨和百万千瓦水轮发电机组等一系列技术难题。参建各方按照三峡集团的目标和要求共同努力,协同攻关,并进行了大量的现场生产性试验研究。目前主要技术难题已得到解决,先后攻克了特大型导流洞群和河床上下游围堰施工、特高边坡开挖支护和拱坝坝基柱状节理玄武岩开挖及保护等技术难题。
“需要强调的是,三峡集团始终高度重视移民和生态环保问题,牢记在做好生态环境保护的前提下,落实移民安置和脱贫致富规划。在这方面集团公司已投入了大量的资金,开展了系统的研究,取得了一批阶段性的成果。”张超然说。
创建载入世界建筑史的标志性工程
谈及白鹤滩水电站面临的技术重点和难点,张超然院士说,白鹤滩项目是国家在建的最大的水电站,是300米级特高拱坝,世界瞩目。因此,其建设应该在溪洛渡特高拱坝成功建设经验的基础上做得更好,“要有高起点,更上一层楼”。
张超然强调,在工程建设全过程中要牢固建立保障工程全生命周期安全可靠运行的理念,重点是不断完善、拓展拱坝智能建设的关键技术,把白鹤滩大坝建成质量一流的无缝大坝。“与溪洛渡水电站相比,工程建设难度有所增加,但白鹤滩水电站有两点优势:一是全坝采用石灰岩粗细骨料,混凝土的特性比溪洛渡要好;二是全坝混凝土采用低热水泥,加之智能质量管理技术的全面应用和升级,相信白鹤滩拱坝建设会在溪洛渡基础上再上新台阶。”张超然说。
与此同时,张超然还指出,应精心做好地下电站开挖支护、混凝土浇筑与水轮发电机组的安装,确保电站长期可靠安全运行。“白鹤滩地下电站洞室开挖量居世界第一,地质条件复杂,施工过程中存在的一系列挑战,要严格按照数字化技术,加强原型监测和仿真反馈分析,科学指导地下工程的开挖支护、混凝土浇筑和机组埋件安装,确保工程质量达到一流水平。”
张超然还建议,高度重视泄洪建筑物包括下游水垫塘、二道坝、泄洪洞的施工,泄洪建筑物要达到“线型精准、平整光滑,抗冲耐磨”的要求。全面加强整个枢纽区的岩体,包括高边坡的原型监测和反馈分析,确保边坡的长期稳定。“白鹤滩水电站在世界上首次采用单机容量100万千瓦的水轮发电机组。因此,一定要精心做好机电安装工作,细心调试,确保机组可靠稳定运行。”
白鹤滩工程的质量安全是张超然院士关注的焦点。他强调,在建设过程中,要特别重视质量管理、安全管理和生态环境管理。“任何时候都要把质量、安全、生态放在第一位,当工期与质量安全产生矛盾时,要坚决服从质量安全和生态安全,科学、有序推进白鹤滩工程建设。”
三峡集团将肩负重担。对此,张超然院士寄语白鹤滩工程建设者:“希望三峡集团在整个建设过程中坚持创新,立志将白鹤滩水电站建成质量一流的环保工程和民生工程,建成一个能够载入世界建筑史的标志性工程。与此同时,通过白鹤滩水电站建设,使三峡集团水电建设核心能力进一步提升,促进我国坝工技术再上一个新的台阶”。