經(jīng)由國際大壩委員會評選，由中國電建成都院規(guī)劃論證和全階段勘測設(shè)計的長河壩，以大壩應(yīng)力變形小、滲流監(jiān)測成果優(yōu)、工程質(zhì)量強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好、社會貢獻(xiàn)大、電能質(zhì)量優(yōu)、環(huán)保效果佳的七大特點(diǎn)，斬獲第五屆堆石壩國際里程碑工程獎。成都院也再一次獲得全球壩工界的最高榮譽(yù)。
長河壩水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定縣境內(nèi)，為大渡河干流水電梯級開發(fā)的第11級電站?？傃b機(jī)260萬千瓦，最大壩高240米，覆蓋層最深為79.3米，為當(dāng)今世界深厚覆蓋層上已建最高壩，是特高土石壩、深厚覆蓋層、高地震設(shè)防烈度、狹窄河谷四大建設(shè)特點(diǎn)于一體的世界級工程。不想詳細(xì)，設(shè)計論證將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。初心為鑒，成都院人又如何一一破解難題，讓“豆腐塊”上的巨型大壩巍然矗立于大江？
攻堅，突破深厚覆蓋層建壩先例
長河壩覆蓋層深，具多層結(jié)構(gòu)，分布不均，可液化砂層分布較廣且厚度大，更加上地震設(shè)防烈度為9度。工程面臨地基變形、滲漏與滲透穩(wěn)定、砂層液化和抗滑穩(wěn)定等一系列問題。
要在這樣的地基上修建高240米土石壩，大壩總填筑量3400萬立方米，重量相當(dāng)于12座胡夫金字塔的總重，這無疑比登天還難。設(shè)計者通過對完全挖除方案、半開挖方案和不開挖方案的對比分析和研究論證，最終選擇了雖有挑戰(zhàn)但經(jīng)濟(jì)性好、環(huán)保優(yōu)的保留大部分壩基覆蓋層建壩方案。
壩基防滲墻采用一道還是兩道？墻體多厚？防滲墻與心墻的連接型式？防滲體系在9度強(qiáng)震下是否安全？這一系列問題，都需要在防滲體系設(shè)計中予以明確。翻閱國內(nèi)外深厚覆蓋層的筑壩技術(shù)，卻沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范，面臨的出路唯有實(shí)現(xiàn)突破！
為此，強(qiáng)震區(qū)深厚覆蓋層上250米級土心墻堆石壩防滲系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用科研攻堅小組，適時成立。為了完成這樣一項(xiàng)復(fù)雜科研工作，攻堅小組成員通力合作，歷時5年，最終圓滿完成了研究，解決了大壩設(shè)計“卡脖子”的關(guān)鍵問題。這一研究成果被院士高度評價，并一致認(rèn)為達(dá)到國際領(lǐng)先水平，建議進(jìn)一步加大成果的推廣應(yīng)用。
經(jīng)過6年的運(yùn)行考驗(yàn)，壩體壩基及兩岸壩肩帷幕范圍總滲漏量總滲漏量遠(yuǎn)小于設(shè)計計算值，工程運(yùn)行狀態(tài)良好，表明成都院已將深厚覆蓋上建壩從100米、200米成功推進(jìn)至250米級。
生態(tài)，確保世界級高壩鮮明底色
長河壩最大壩高為240米，需要壓實(shí)方430萬立方米的心墻土料，體積超過5個水立方的總和。如此大的心墻需求量，土料從何而來，質(zhì)量如何保證？而高峰時段，大壩心墻月填筑量超過30萬立方米，開采強(qiáng)度如何滿足？
前期規(guī)劃時，心墻土料來源于新聯(lián)和湯壩兩大土料場。在技施階段，隨著工作的推進(jìn)，通過擴(kuò)大開采區(qū)域，將心墻土料優(yōu)化到湯壩一個土料場，但這也帶來料場邊坡變形和料場開采強(qiáng)度新的矛盾。
為滿足大壩填筑需要，同時保障下部開采土料的安全，結(jié)合現(xiàn)場邊坡的變形情況，成都院果斷在高程2520米布置最大深度為42米的人工挖孔樁進(jìn)行鎖口。眼看汛期即將到來，設(shè)計人員與時間賽跑，爭分奪秒，不分晝夜駐守現(xiàn)場，保證人工挖孔樁的順利進(jìn)行。在精心設(shè)計下，有效克服了500米級湯壩土料場邊坡變形與料場開采予盾，確保了大壩填筑及安全，同時省了一個土料場，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
今年，湯壩土料場綜合治理已完成并通過驗(yàn)收。湯壩土料場格?；ㄊ㈤_，蜂鳴蝶舞，芳香四溢，呈現(xiàn)出一幅生態(tài)俊美畫卷，再現(xiàn)了成都院踐行綠色環(huán)保理念，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)與生態(tài)保護(hù)完美結(jié)合。
創(chuàng)新，奠定長河壩設(shè)計標(biāo)桿水平
多個“首次”，多個“創(chuàng)新”，是長河壩工程成功背后的縮影。
在防滲系統(tǒng)方面，全面開展強(qiáng)震區(qū)深厚覆蓋層上250級高土心墻堆石壩防滲系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究。成功解決了防滲系統(tǒng)設(shè)計的難題，這項(xiàng)技術(shù)首次在長河壩得到應(yīng)用和驗(yàn)證。
“防震如鑄鋼城，抗震如登云梯?！痹诜勒鹂拐鸱矫?，采取各種創(chuàng)新的方法和手段，使得深厚覆蓋層上超高土石壩的抗9度強(qiáng)震研究更加全面和深入創(chuàng)新性提出大壩極限抗震能力分析方法和判別指標(biāo)，為大壩的抗震能力評估提供依據(jù)。為了進(jìn)一步提升壩頂?shù)目拐鹦阅埽捎昧私?jīng)編土工格柵作為高土石壩壩頂?shù)目拐鸩牧?，將壩頂?shù)姆€(wěn)固性提升到一個新的高度，為整個行業(yè)樹立了示范，展示了成都院專業(yè)能力和創(chuàng)新精神。
對于一座世界級堆石壩，壩體和壩基的材料尤為重要。成都院采用多種方法和技術(shù)來優(yōu)化材料的設(shè)計和特性。創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)天然連續(xù)級配偏粗和偏細(xì)礫石土料摻配上壩填筑，制定了全料和細(xì)料的壓實(shí)度雙控標(biāo)準(zhǔn)，首次提出并論證了適用于粗粒土地基的各向異性本構(gòu)模型，為工程設(shè)計提供了更準(zhǔn)確和可靠的依據(jù)，確保了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
一項(xiàng)項(xiàng)重大技術(shù)難題的攻克，一次次艱難而又鏗鏘有力的前進(jìn)，長河壩水電站被打造成為世界同類大壩的標(biāo)桿之作，創(chuàng)造了水電工程史上的多個第一，超優(yōu)表現(xiàn)也獲得了“可以復(fù)制，難于超越”的高度評價，推動了我國及至世界在強(qiáng)震區(qū)、深厚覆蓋層上高土石壩的設(shè)計水平再上新臺階。
長河壩大壩的成功實(shí)踐，激勵著設(shè)計者追逐更高的科學(xué)與工程夢想。他們也將目光投向更廣闊深遠(yuǎn)的區(qū)域，發(fā)掘無限動力，壯大國家能源。
他們，為了新的高峰，一直在攀登！
評論