來源:環球網
6月26日,川西高原的晨光穿透峽谷。海拔2500米處,一道315米高的龐然巨壩靜臥于足木足河與綽斯甲河交匯之處,將奔涌千年的激流攬入懷中。隨著首臺機組并網發電的轟鳴聲響起,歷經半世紀規劃研究、二十余年勘測設計、十余年艱苦建設的世界第一高壩——雙江口水電站,正式向電網輸送出第一股清潔電能。
這一天,距離1977年中國電建成都勘測設計研究院(以下簡稱“成都院”)接到水利電力部那封“[急件]”指令,已經過去了半個世紀。
一條河的命運與一座壩的誕生
大渡河,長江上游的重要支流,水流湍急、落差巨大,在國家規劃的十三大水電基地中排名第五位。然而長久以來,這條奔騰不息的河流始終缺少一位真正的“馴服者”。
早在上世紀五十年代,成都院的前輩們便開始用腳步丈量這條河流。1977年,那封標注著“急件”的公函抵達成都院,指令對大渡河干流進行水電開發規劃。此后六年,成都院的工程師們風餐露宿,足跡踏遍大渡河兩岸,于1983年編制完成《大渡河干流規劃報告》,提出以獨松和瀑布溝為控制性工程的17級開發方案。
然而獨松這個選擇,卻暗藏著難以調和的矛盾。獨松水庫雖調節性能好,但將淹沒阿壩州人居環境較好的金川縣城及開闊的金川平原。“那意味著數以萬計的群眾要離開世代居住的家園,移民安置難度極大,環境影響也非常突出。”一位參與當年規劃調整的老專家回憶道。
2003年,成都院受委托對大渡河干流進行規劃復核調整。一場關乎智慧與勇氣的抉擇擺在面前:如何在獲取足夠庫容的同時,最大程度減少淹沒損失?
答案來自一次創造性的“位移”。工程師們將目光從金川縣下游向上游移動,經過反復比選,最終在綽斯甲河與松木河交界處選定了一個新壩址。因地處兩條大河交匯處,這個新壩址被命名為“雙江口”。
然而新的挑戰隨之而來:受地形限制,要想達到理想的調節能力,大壩高度必須突破300米大關。在當時,國內外已建成運行超過300米的土石壩僅有前蘇聯的努列克一座。在世界屋脊邊緣的高寒高海拔地區,建設一座315米高的土石壩,這究竟是壯舉還是冒險?
315米,每一步都是無人區
“我們沒有退路。況且,成都院人已經在大渡河上設計建成了一系列超級大壩。”成都院項目經理李永紅說這句話時,語氣平靜卻堅定。他和團隊清楚,雙江口一旦建成,將是當之無愧的世界第一高壩。而通往這座高峰的每一步,都是人類從未涉足的領域。
壩址區的河床覆蓋層厚達67.8米,遠超國內外任何已建成的250米以上高土石壩地基。在如此深厚的河床上建315米高的大壩,好比在棉花堆上壘起一座山。
2003年春,成都院巖土團隊背著30公斤重的鉆探設備,挺進海拔2200米至3000米的高山峽谷。有些區域無橋可達,團隊成員只能找當地老鄉用羊皮筏子渡河,只為獲取對岸寶貴的勘探數據。2018年11月,當大壩基坑開挖至2195米高程時,揭示的河床基巖面與15年前勘探剖面預測幾乎完全重合——僅憑7條勘探線,工程師們就精準掌握了67.8米厚覆蓋層的發育規律,由此減少開挖量142萬方,工期縮短8個月。
大壩填筑,又是一道世界級難題。總填筑量高達4750萬立方米,相當于把一座小山搬來重塑。而按照原規劃,主要石料場要到2022年后才能出料,遠遠趕不上2020年啟動填筑的進度要求。
成都院的工程師們將目光投向了前期開挖產生的洞渣料和邊坡開挖渣料。經過大量試驗研究與動態設計,他們重新規劃了2273米高程以下78米范圍內的大壩石料,讓這些“廢棄物”經過篩選和二次制備后上壩填筑。2020年4月,大壩填筑如期啟動,比原進度提前至少兩年。
針對雙江口土料場高陡、施工場地十分狹窄和特高壩土料質量控制難題,成都院首創“防滲土料智能運輸制備及精準控制”關鍵技術,并據以獲得雙江口土料供應EPC合同,為大壩綠色、高效和高質量建造提供了“研究、設計、采購、建設、運維”全周期服務。
川西高原年均氣溫不足10℃,冬季低溫下土料結冰,傳統施工方式根本無法進行。成都院聯合水電七局等單位做出了一個大膽的決定:在水電工程中首創應用大跨度全封閉氣膜技術,將整個填筑作業面包裹其中;同時引入定日鏡技術,通過反射陽光將心墻土料溫度提升5℃以上。這兩項“跨界”創新,讓冬季施工從不可能變為可能,大壩填筑高峰期月強度突破20萬立方米。
“壩體沉降及變形可控,防滲效果良好。”五年的監測數據,為這份創新交出了滿意的答卷。
大地的壓力與人類的智慧
如果說315米的高壩考驗的是材料與結構,那么地下廠房面對的,則是來自大地深處的直接挑戰。
雙江口地下廠房最小水平埋深約400米,最大主應力高達37.82兆帕,為國內已建地下廠房區最高地應力。通俗地說,這里的巖石承受著相當于每平方厘米378公斤的壓力。壓力釋放時,巖石會像炸藥一樣爆裂飛出——這就是巖爆。
“每一次巖爆,都可能是致命的。”2008年“5·12”汶川地震時,成都院時任地質專總許德華、地質設總黃國倫、水文地質技術員沈素清、設計代表處司機熊小林在奔赴工地途中遭遇山體坍塌,不幸犧牲。他們的遺志被后輩們扛在肩上繼續前行。
2021年7月,馮夏庭院士團隊將微震監測網技術引入雙江口。“微震監測網將巖體呻吟轉化為數據流,巖爆不是災難,是大地在訴說它的壓力。”馮夏庭院士如此評價。2023年2月,祁生文研究員團隊帶來的巖爆孕育周期模型,更是將預警時間提前了72小時。
通過系統研究,成都院首次提出了“淺表餅層型”“扇形板裂抬動型”等巖爆分類,建立了雙江口巖爆等級劃分方法和“噴水靜置—清除片幫—掛網噴護—錨桿錨索支護”的滯后性巖爆防控體系,將巖爆頻率降低40%。最終,這座極高地應力下的地下廠房洞室群,開挖施工全過程累計最大變形被控制在30毫米以內,創下世界最先進水平。
那些默默托舉大壩的人
任何一座宏偉工程的背后,都站立著無數默默付出的人。
2023年夏末,大渡河上游飛水巖料場暴雨如注。李永紅和技術員李家亮帶領團隊,頂著暴雨在懸崖上增設了12個監測點,將數據傳輸頻率從每小時一次提升至實時傳輸。“趴在臨時觀測棚里,褲腳的泥漿凍成了硬塊。”李家亮回憶時卻帶著笑。截至下閘蓄水前,團隊累計檢測土料1.2萬批次,提出的376條整改建議全部在24小時內響應解決。
機電設總朱亞軍帶領團隊完成了58項核心設備招標文件的編制,多項條款成為大渡河公司范本,2024年獲評“最美建設者”。年輕主設鄭丁桐一年參與20余次設計聯絡會,3個月累計供圖近800張。2025年以來,機電部派駐專業設代累計373人日,遠超業主考核要求。
項目導流專業主設陳世全,將原方案的雙戧堤截流優化為寬戧堤截流,并提出把斜墻圍堰改為直心墻圍堰,分兩個枯水期完成施工。常年駐守工地的他,與參建單位并肩攻克了80米高、80°陡坎防滲墻設計施工難關,實現圍堰“滴水不漏”,節省直接經濟投資上千萬元。
水情中心的預報員李可至今記得2020年那個汛期:連續值守48小時,提前12小時發出上游來水異常預警,為下游施工區工人及時撤離爭取了寶貴時間。自工程開工以來,水情中心累計發布水情預警信息超1000余次,預報準確率達95%以上。
一條江河的綠色承諾
當77億千瓦時的年發電量、每年替代296萬噸燃煤、減少718萬噸二氧化碳排放這些數字寫入投運報告時,雙江口給予國家的,遠不止清潔能源本身。
作為大渡河干流上游控制性水庫,雙江口7月預留防洪庫容6.63億立方米,提高下游防洪減災能力。19.17億立方米的調節庫容具備年調節能力,在枯水期有效緩解四川電力系統結構性矛盾。它還與下游兩河口、錦屏一級等電站聯合運行,帶動相當于自身規模1.6倍的風光新能源開發,為“雙碳”目標提供著堅實支撐。
而對這片高原上的生靈,建設者們同樣傾注了深情。工程建成的藏式風格魚類增殖放流站,已累計放流川陜哲羅鮭、重口裂腹魚等珍稀魚苗50萬尾。進水口采用的分層取水技術,可根據庫水位調整取水高程,讓下泄水溫接近天然過程,保護下游魚類繁殖。庫區2425米高程以下具備移植條件的岷江柏,在2024年5月前全部完成移植。
2025年,國際大壩委員會成都年會期間,來自100多個國家的2000余名專家現場考察雙江口項目,一致認為其智能建造技術和深厚覆蓋層地基處理技術代表了國際頂尖水平。鐘登華院士、張宗亮院士、劉漢龍院士聯合鑒定:成都院主導的“300m級特高土石壩關鍵技術”達到“國際領先水平”。這項成果系統解決了高壩抗震設計、復雜料場動態調控等世界性難題,授權專利28項,納入國家行業標準4項。
“從1977年那封急件出發,到2026年第一度清潔電能的送出,成都院用半個世紀的堅守,在大江大河上再次書寫了中國水電的傳奇。”成都院黨委書記、董事長張世殊表示。這座315米的世界第一高壩,托舉起的不僅是28.97億立方米的庫水,更是中國水電不斷向上攀峰、勇闖水電“無人區”的雄心與夢想。
晨曦中,雙江口大壩巍然矗立。那些曾在這里流過汗、灑過淚的人們知道,他們的名字或許不為人知,但他們托舉的這座壩,將長久照亮這片山河,守護這條江河。
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雙江口庫區
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雙江口大壩
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雙江口泄洪
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雙江口大壩
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技術人員檢查大壩填筑
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