雅礱江與慶大河匯口處，303米超高土石壩兩河口心墻堆石壩巍峨挺立，這座世界已建第一高土石壩攔蓄江水形成龍頭水庫(kù)，為補(bǔ)償雅礱江中下游、金沙江下游乃至長(zhǎng)江梯級(jí)水電站，改變四川電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)發(fā)揮重要貢獻(xiàn)。
兩河口大壩河谷狹窄、岸坡陡峭，地處高寒、高海拔、高地震烈度區(qū)，土石料源復(fù)雜，大壩建設(shè)的難度極大。有一支團(tuán)隊(duì)，他們圍繞突破一批戰(zhàn)略性、前瞻性、前沿性、全局性的關(guān)鍵核心技術(shù)，瞄準(zhǔn)我國(guó)西部高海拔山區(qū)特高土石壩建設(shè)面臨的多源復(fù)雜防滲土料設(shè)計(jì)及改良、特高土石壩精細(xì)化變形與滲流控制、特高土石壩抗震安全控制、特高土石壩全生命周期安全監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)難題，開展了測(cè)試設(shè)備、基礎(chǔ)理論及分析方法、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及結(jié)構(gòu)措施、監(jiān)測(cè)手段及施工方法的全面研發(fā)，形成了300米級(jí)特高土石壩的設(shè)計(jì)技術(shù)體系，不斷見證著成都院水電建設(shè)“珠峰登頂”的軌跡，持續(xù)勇闖中國(guó)水電事業(yè)的“無人區(qū)”。
精心鉆研，勇攀特高壩體“最高峰”
潛心躬耕，循夢(mèng)而行。高土石壩心墻建造過程中，會(huì)出現(xiàn)心墻及接觸土料區(qū)孔壓監(jiān)測(cè)值超高的問題。面對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)狀高孔壓形成機(jī)理不清、影響不明這一棘手難題，團(tuán)隊(duì)數(shù)年來結(jié)合大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)開展持續(xù)研究，創(chuàng)新性地提出了一套考慮心墻飽和度非均勻的流固耦合高效分析方法，真正弄清了心墻實(shí)測(cè)點(diǎn)狀高孔壓的形成機(jī)理及其分布特征，并全面跟蹤分析并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了孔壓的發(fā)展變形及其大壩性狀的影響。通過首次在兩河口大壩建設(shè)中的成功應(yīng)用，消除了工程界對(duì)特高土石壩普遍存在的心墻局部孔壓偏高影響后期變形的深深憂慮，解決了特高土石壩界的一大難題。
守正創(chuàng)新，勇毅前行。在將靜力、流變和濕化變形分離基礎(chǔ)上精確的量化壩頂裂縫，是工程界的又一大難題。經(jīng)過十?dāng)?shù)年的結(jié)合試驗(yàn)和理論研究，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建立了特高土石壩變形和壩頂裂縫全過程演化模擬技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了沉降和水平位移同步高精度模擬，為特高土石壩蓄水方案的制定提供了新思路，如“探針”般精準(zhǔn)定位大壩薄弱位置，為特高土石壩的壩頂優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。“工欲善其事，必先利其器”，該成果宛如那精心磨礪的“器”，成就了300米級(jí)特高土石壩設(shè)計(jì)建造中的一件件“善事”。
擔(dān)當(dāng)作為，攻堅(jiān)克難。兩河口大壩壩址位于甘孜雅江縣，具有典型的高原氣候特點(diǎn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)冬季和雨季施工的不同特點(diǎn)進(jìn)行了專項(xiàng)研究，提出了“凍土不上壩、凍土不碾壓、碾后土不凍”的控制原則，有效利用冬季施工時(shí)段來加快工程進(jìn)度；為避免出現(xiàn)薄弱層面而影響壓實(shí)質(zhì)量，項(xiàng)目成員在現(xiàn)場(chǎng)輪班蹲點(diǎn)，常常需要忍住一上午、一下午不上廁所。終于，“苦心人、天不負(fù)”，兩河口大壩的順利封頂，開創(chuàng)了高原凍土區(qū)冬季土心墻大規(guī)模連續(xù)施工的先例，解決了高寒、高海拔地區(qū)超高土石壩冬季施工難題，相關(guān)科研成果也獲得了“2021年中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”。
匠心獨(dú)運(yùn)，大道終成。填筑材料是壩體的“血肉”，如何讓血肉長(zhǎng)“結(jié)實(shí)”至關(guān)重要，團(tuán)隊(duì)首次提出的特高土石壩接觸土料分區(qū)結(jié)構(gòu)、材料特性、施工控制指標(biāo)的差異化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)水電行業(yè)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的一次重大突破。該差異化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)能夠針對(duì)不同的接觸土料分區(qū)，精確確定其結(jié)構(gòu)、材料特性以及施工控制指標(biāo)，也解決了土石壩界一直困擾的 “心墻劈裂到底在哪”的問題，為高土石壩量身定制了一套精密的“防護(hù)服”，最大程度地保障了特高土石壩的建設(shè)質(zhì)量和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
匠心巧思，鑄就特高壩體“新堡壘”
“終日而思，不如登高之博見”。兩河口大壩位于川西強(qiáng)震區(qū)，抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度。為保抗震安全，團(tuán)隊(duì)首次提出了在壩頂部采取非等強(qiáng)復(fù)合加筋抗震措施，并結(jié)合壩基處理、大壩結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)、水庫(kù)泄水及放空能力，采取多方面措施解決了300米級(jí)超高土石壩的抗震安全問題。在工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，深切河谷高土石壩抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法亟待填補(bǔ)，團(tuán)隊(duì)成功揭示了高土石壩地震響應(yīng)的三維河谷效應(yīng)，首創(chuàng)了深切河谷高土石壩非等強(qiáng)加筋抗震設(shè)計(jì)方法。而以往壩內(nèi)抗震措施存在諸多弊病，適應(yīng)變形能力差，嚴(yán)重影響填筑工期，團(tuán)隊(duì)為此提出了一種創(chuàng)新的“柔性加筋材料+剛性加筋材料”的高土石壩復(fù)合抗震措施，經(jīng)過重重驗(yàn)證，抗震措施顯著提升了壩體的抗震安全性，為壩體穿上了堅(jiān)不可摧的鎧甲，直面地震安然屹立。
“圖難于其易，為大于其細(xì)。”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從最基礎(chǔ)的填筑料出發(fā)，實(shí)時(shí)跟進(jìn)施工過程的情況變化，進(jìn)行心墻料P5含量目標(biāo)控制、反濾料級(jí)配控制調(diào)整，料源分區(qū)鑒定等先進(jìn)方法，對(duì)加工料(反濾料、心墻摻礫料)生產(chǎn)工藝設(shè)備持續(xù)改進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)-試驗(yàn)-施工三者的有機(jī)結(jié)合，使筑壩材料滿足300m級(jí)超高土石壩的要求。
團(tuán)隊(duì)研究成果斐然，共計(jì)斬獲發(fā)明專利28項(xiàng)，實(shí)用新型專利6項(xiàng)，軟件著作權(quán)8件，納入標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，出版專著6部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇。同時(shí)，成功研制了一批科研試驗(yàn)儀器和施工裝備，并且獲得了多項(xiàng)科技成果獎(jiǎng)勵(lì)，這一項(xiàng)項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)、一枚枚勛章，都銘刻著團(tuán)隊(duì)的奮斗與榮耀。中國(guó)工程院鐘登華、張宗亮、劉漢龍?jiān)菏康刃袠I(yè)知名專家鑒定后表示：“研究成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊”。
齊心協(xié)作，打造特高壩體“強(qiáng)引擎”
“想，都是問題。做，都是答案”。這是團(tuán)隊(duì)30余位成員，十?dāng)?shù)年來始終互相勉勵(lì)的箴言，他們用實(shí)際行動(dòng)訴說著成都院人的傳承故事，似行者，秉持探索未知的好奇和勇往直前的勇氣，彰顯著起水電大院特有的自信氣質(zhì)。
“人才自古要養(yǎng)成，放使干霄戰(zhàn)風(fēng)雨?！表?xiàng)目團(tuán)隊(duì)善作善成，創(chuàng)建了上游堆石區(qū)全生命周期沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)，提出采用柔性測(cè)斜儀、超寬帶雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等多種新型監(jiān)測(cè)手段聯(lián)合運(yùn)用、多管齊下，解決了初蓄期及運(yùn)行期上游堆石區(qū)沉降無法監(jiān)測(cè)的難題，成功填補(bǔ)了上游堆石壩蓄水后監(jiān)測(cè)的又一空白，實(shí)現(xiàn)了“從0到1”的突破。首次應(yīng)用適應(yīng)特高土石壩大變形、高水壓、高土壓服役環(huán)境的管道機(jī)器人高精度新型變形監(jiān)測(cè)方法，創(chuàng)造了高土石壩管道機(jī)器人最大管徑（Φ250）和最長(zhǎng)管線（380米）的監(jiān)測(cè)紀(jì)錄，首次系統(tǒng)地提出了適用于300米特高土心墻壩的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備埋設(shè)保護(hù)工藝技術(shù)，使特高土石壩監(jiān)測(cè)儀器的成活率得到了顯著提升。
“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來。”團(tuán)隊(duì)善于結(jié)合遇到的問題開展發(fā)明創(chuàng)造，提出的基于雙保護(hù)管和伸縮接頭的測(cè)斜管保護(hù)方法，攻克了大變形、高土壓因素影響下，管體如同脆弱的蘆葦般產(chǎn)生擠壓和剪切破壞的難題，創(chuàng)造出297m超長(zhǎng)電磁沉降導(dǎo)管連續(xù)監(jiān)測(cè)的嶄新紀(jì)錄；提出的“活動(dòng)鉸接頭+U型槽鋼管”的端頭固定方法，在國(guó)內(nèi)首次達(dá)成大壩心墻軸線400米全斷面連續(xù)線性沉降監(jiān)測(cè)；提出的分幅回填碾壓的監(jiān)測(cè)條帶施工方法，將監(jiān)測(cè)條帶施工效率提高了2-3倍，極大地提高了特高土石壩高質(zhì)量監(jiān)測(cè)的實(shí)施能力，給特高土石壩的監(jiān)測(cè)工作注入了一股強(qiáng)勁的動(dòng)力。
“致天下之治者在人才，成天下之才者在教化。”歷經(jīng)十?dāng)?shù)載的科研攻堅(jiān)，團(tuán)隊(duì)中也磨煉、孕育了大量思維敏捷、經(jīng)驗(yàn)豐富的“筑壩專才”，相繼在雙江口與重大項(xiàng)目等正建、將建工程中擔(dān)當(dāng)重要崗位，勇?lián)厝?、勇挑大梁?/p>
滔滔雅江上、荒山峻嶺間。雅礱江匯口處的這個(gè)高壩平湖，大壩提前1年高質(zhì)量填筑到頂、水庫(kù)第三期蓄水提前1年實(shí)現(xiàn)，6臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)時(shí)間平均提前6個(gè)月，下閘蓄水后在連續(xù)40天里高強(qiáng)度達(dá)42.84米，蓄水量達(dá)33.42億立方米，創(chuàng)下同類型壩蓄水速率的最高紀(jì)錄，兩河口“龍頭”水庫(kù)蓄水調(diào)節(jié)效益得以提前發(fā)揮，梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度優(yōu)勢(shì)提前達(dá)成。
“千淘萬(wàn)漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金?！眻F(tuán)隊(duì)成果促進(jìn)了兩河口水電站的順利建成和投產(chǎn)，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)20.07億元，同時(shí)有效緩解四川電網(wǎng)“豐余枯缺”矛盾，促進(jìn)成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)；積累的筑壩經(jīng)驗(yàn)將為“十四五”期間的水電開發(fā)提供巨大借鑒，也為 “一帶一路”講好水電故事厚積了底氣。
“行者方致遠(yuǎn)，奮斗路正長(zhǎng)。”一代代成都院“筑壩人”不斷攻克200米級(jí)、300米級(jí)特高土石壩關(guān)鍵技術(shù)，不忘日夜兼程，始終向著“更高”不斷攀登。
評(píng)論