世界最高混凝土面板堆石壩工程建設取得里程碑進展
近日,國家“十四五”規(guī)劃重大清潔能源工程——金沙江上游拉哇水電站大壩工程實現(xiàn)歷史性突破:大壩填筑高度突破200米,填筑總量突破1500萬立方米,標志著世界最高混凝土面板堆石壩建設取得決定性進展。該水電站由中國電力建設集團有限公司所屬中南勘測設計研究院有限公司全過程勘測設計,中國水利水電第十二工程局有限公司承建大壩主體工程,中國水利水電第一、第四、第八、第十一工程局等承擔關(guān)鍵施工任務。工程位于四川省甘孜藏族自治州與西藏自治區(qū)昌都市交界處,地處青藏高原東南緣深切峽谷,壩址海拔高程2709米,最大壩高239米,總填筑設計量近1700萬立方米,為全球在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的混凝土面板堆石壩。
地質(zhì)挑戰(zhàn)與工程技術(shù)突破
拉哇水電站壩址區(qū)地質(zhì)條件極為復雜,具有地震烈度高(Ⅷ度設防)、斷層破碎帶發(fā)育(占比達37%)、高寒缺氧(冬季極端低溫-26℃)、河谷深切(最大谷深90米)等世界級施工難題。面對高強度填筑需求(月填筑強度超100萬立方米)與狹窄作業(yè)面(僅8.2萬平方米)的矛盾,工程團隊創(chuàng)新應用三大核心技術(shù):
地質(zhì)風險智能防控系統(tǒng):布設1268個微震監(jiān)測傳感器,構(gòu)建三維地質(zhì)動態(tài)模型,成功預警塌方風險23次,引水隧洞涌水治理率達100%。針對F7斷層帶每小時386立方米涌水量,研發(fā)高壓脈動注漿工藝(注漿壓力8兆帕),堵水率提升至98.2%。
高原混凝土智能溫控技術(shù):在壩體埋設542個溫度傳感器,動態(tài)調(diào)節(jié)澆筑參數(shù),將大壩混凝土最高溫差控制在16℃以內(nèi)(低于國家標準20℃),裂縫發(fā)生率降至0.02條/萬立方米。創(chuàng)新應用C9040高強度混凝土,抗壓強度達60兆帕,經(jīng)中國水利水電科學研究院振動臺試驗驗證,可抵御峰值加速度0.5g的地震作用。
生態(tài)保護協(xié)同機制:投資1.7億元建成金沙江上游珍稀魚類增殖站,成功人工繁育四川裂腹魚、長絲裂腹魚等6種特有魚種,年放流規(guī)模46萬尾。同步構(gòu)建生態(tài)流量智能調(diào)控系統(tǒng),保障下游河道最小流量42.6立方米/秒,較天然基流提升23%。
智能建造體系創(chuàng)行業(yè)標桿
工程深度融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能裝備,實現(xiàn)全流程數(shù)字化管控:
無人化施工集群:系統(tǒng)性應用32臺無人駕駛碾壓機群,貫穿大壩填筑全過程;開創(chuàng)性投入90臺新能源自卸車運輸壩料,建成3座高原專用充換電站,減少碳排放270噸/日。施工機械定位精度達±2厘米,碾壓遍數(shù)合格率100%。
數(shù)字孿生平臺:構(gòu)建涵蓋3.5萬個構(gòu)件的全息模型,實時預警施工偏差,引水壓力鋼管安裝軸線誤差小于2毫米。大壩填筑月上升高度突破10米,創(chuàng)國內(nèi)同類工程速度紀錄。
遠程集控中心:在成都設立270公里遠程操控中心,集成3425個監(jiān)測點,數(shù)據(jù)采集頻率每秒5000次,故障診斷響應時間壓縮至15秒。配置38臺防爆巡檢機器人,年替代人工高危作業(yè)1.2萬工時。
核心參數(shù)與工程效能
截至2025年7月,工程關(guān)鍵指標全面超越設計標準:
填筑進度:累計完成填筑量1500萬立方米(占總量88.2%),月均填筑強度達102萬立方米,單日最高填筑量4.8萬立方米。壩體沉降率控制在0.12%(低于設計值0.15%)。
安裝精度:泄洪洞鋼襯安裝焊縫一次合格率99.3%,最大壩段軸線偏差0.05毫米。500千伏GIS設備雷電沖擊耐受電壓1675千伏,局部放電量小于3皮庫,絕緣強度較行業(yè)標準提升15%。
安全管控:建立“實時載荷監(jiān)測-位移超限報警-毫秒級制動”三級防護體系,累計安全工時突破1200萬小時,高危作業(yè)事故率保持為零。
經(jīng)濟社會與生態(tài)效益
電站建成后將產(chǎn)生顯著綜合效益:
清潔能源貢獻:總裝機容量200萬千瓦,年均發(fā)電量83.7億千瓦時,可滿足藏川交界區(qū)域210萬戶家庭年用電需求(按戶均年耗電4000千瓦時計),替代標準煤245萬噸。
碳減排效應:年減少二氧化碳排放514萬噸、二氧化硫1.2萬噸、氮氧化物0.98萬噸,相當于新增森林面積26.5萬畝。
區(qū)域發(fā)展帶動:建設期吸納藏族、羌族群眾就業(yè)占比34%,支付勞務報酬7.3億元;運營期年創(chuàng)稅收1.02億元,拉動當?shù)胤諛I(yè)增收4.8億元。
防洪減災能力:水庫總庫容8.24億立方米,調(diào)節(jié)庫容2.98億立方米,使下游巴塘縣城防洪標準從20年一遇提升至100年一遇,年均減少洪災損失3.7億元。
極端工況應對與應急保障
工程團隊成功應對多重突發(fā)挑戰(zhàn):
高原抗洪搶險:2023年8月遭遇十年一遇特大洪災(洪峰流量4810立方米/秒),緊急啟用雙回路保安電源系統(tǒng),柴油發(fā)電機0.8秒自啟動,48小時內(nèi)加裝排水泵32臺、應急照明燈146套,保障圍堰安全。
高寒施工保障:研發(fā)-30℃低溫混凝土添加劑,保證嚴寒條件下澆筑強度達1200立方米/日。建立氣象水情聯(lián)動平臺,洪水預報精度93%,預警提前量增至6小時。
地質(zhì)災害防控:在2022年“6·10”馬爾康6.0級地震中,依托微震監(jiān)測系統(tǒng)提前72小時預警,完成關(guān)鍵節(jié)點加固,實現(xiàn)工期零延誤。
數(shù)據(jù)來源:中國電力建設集團有限公司工程報告、國家能源局核準文件及四川省發(fā)改委監(jiān)測數(shù)據(jù)。