2019年是新中國成立70周年。70年披荊斬棘，70年風(fēng)雨兼程。中國建筑業(yè)走過了不平凡的發(fā)展道路，取得了舉世矚目的輝煌成就。目前，我國建筑業(yè)建造能力和技術(shù)水平已步入世界先進(jìn)行列，建造了大量高、大、精、尖的工程項目。這些大型、超大型項目的成功建設(shè)，反映了我國建筑業(yè)已經(jīng)具有卓越的設(shè)計能力和施工建造能力，可以自豪地屹立于世界建筑強(qiáng)國之列。值此佳節(jié)，舉國同慶，施工技術(shù)特推出：“奮斗70年，輝煌建設(shè)路”專題報道，向偉大祖國獻(xiàn)禮，祝福祖國永遠(yuǎn)長青！
新中國成立70年來，我國水電事業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，與國民經(jīng)濟(jì)同步發(fā)展，為加快全面建成小康社會和美麗中國進(jìn)程作出了重要貢獻(xiàn)。我國水電發(fā)展規(guī)模與技術(shù)難度不斷創(chuàng)造著各種世界第一，以精湛的技術(shù)和精細(xì)的管理，建成了舉世矚目的長江三峽水電站和溪洛渡、向家壩、小灣、水布埡、糯扎渡、構(gòu)皮灘、錦屏等一批世界級大型水電工程，白鶴灘、烏東德等一批具有國際領(lǐng)先水平的巨型水電工程正在推進(jìn)建設(shè)之中。建設(shè)這些世界之最的水電站大壩，需要一系列尖端的工程技術(shù)支撐，如高壩工程技術(shù)、高邊坡穩(wěn)定技術(shù)、地下工程施工技術(shù)、長隧洞施工技術(shù)、泄洪消能技術(shù)，以及高壩抗震技術(shù)等?？梢哉f，在所有這些工程技術(shù)方面，我國都已經(jīng)走在了世界前列。
目前世界上最大的水電站是我國2003年建成投產(chǎn)的三峽水電站；最高的碾壓混凝土壩（216米）是我國2007年投產(chǎn)的龍灘水電站；最高的混凝土面板堆石壩（233米）是我國2008年投產(chǎn)的水布埡水電站；最高的雙曲拱壩（305米）是我國2013年建成投產(chǎn)的錦屏一級水電站。目前我國正在建設(shè)的雙江口水電站的堆石壩，高度將達(dá)到312米，建成后將成為全世界第一高壩，刷新所有世界紀(jì)錄。
三門峽水電站
新中國的首座大型水電站
被譽(yù)為"萬里黃河第一壩"的三門峽水利樞紐是新中國成立后在黃河上興建的第一座以防洪為主綜合利用的大型水利樞紐工程?？刂屏饔蛎娣e68.84萬平方公里，占流域總面積的91.5%，控制黃河來水量的89%和來沙量的98%。工程始建于1957年，1960年基本建成，主壩為混凝土重力壩，主壩長713.2米，最大壩高106米，樞紐總裝機(jī)容量40萬千瓦，為國家大型水電企業(yè)。
在設(shè)計方面，三門峽水利樞紐積累了許多有益的經(jīng)驗。對于在多泥沙河流上修建水庫的規(guī)劃，已經(jīng)逐步形成系統(tǒng)的理論。這與新中國成立初期進(jìn)行黃河規(guī)劃時對河流泥沙知之不多相比，是一個飛躍?，F(xiàn)已有了比較成熟的計算原則和方法，包括水利樞紐要有足夠的泄流排沙規(guī)模，水庫采用"蓄清排渾"的運(yùn)用方式進(jìn)行調(diào)節(jié)水沙和提高水利樞紐的綜合利用效益等。
新安江水電站
新中國成立后自行設(shè)計、自制設(shè)備、自主建設(shè)的第一座大型水力發(fā)電站
新安江水電站位于浙江杭州建德市新安江鎮(zhèn)以西6公里的銅官峽谷中。新安江以灘多水急著稱，清代詩人黃景仁以“一灘又一灘，一灘高十丈。三百六十灘，新安在天上”的詩句來描繪其磅礴氣勢。
新中國成立前，錢塘江水利勘測處就曾將一份勘測報告呈交給國民政府行政院。然而，國民黨統(tǒng)治下的中國政治腐敗、國力疲敝，再好的設(shè)想只能淪為空想。當(dāng)時主持“錢塘江水利勘測處”的水利專家徐洽時，直到在新中國擔(dān)任新安江水電工程局總工程師才得償夙愿。
1952年，新生的人民政權(quán)再度啟動新安江水電站的勘測研究和開發(fā)論證。幾經(jīng)討論，裝機(jī)66.25萬千瓦量級水電站方案被最終確定。
1957年4月，新安江水電站開工。
我國水電技術(shù)奠基人之一、新安江水電站總工程師徐洽時在該水電站設(shè)計中采用滑雪式廠房頂溢流布置，為我國在峽谷中布置水力樞紐開辟了途徑。
江河之子、新安江水電站設(shè)計副總工程師潘家錚創(chuàng)造性地將原設(shè)計的實體重力壩改為寬縫重力壩。大壩內(nèi)部有20道寬縫，電站則是疊建在9個泄洪孔下方的。這樣的構(gòu)造可以降低壩基揚(yáng)壓力，在節(jié)省大量混凝土的同時，便于人員進(jìn)入寬縫的空腔對壩體和壩基進(jìn)行檢查和維修。這些新技術(shù)為我國的水電建設(shè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
新安江水電站是中國水利電力事業(yè)上的一座豐碑，為國家建設(shè)大型水電站積累了寶貴經(jīng)驗，也為國內(nèi)多座大中型水電站輸入了大量人才，被譽(yù)為“長江三峽的試驗田”。
葛洲壩水電站
葛洲壩被稱為萬里長江第一壩，它是長江干流上第一座大型水電工程，被譽(yù)為20世紀(jì)中國水電發(fā)展史上的里程碑。
葛洲壩電站不僅是當(dāng)時我國最大的水電站，而且還是長江干流上的第一座水電站，僅就其工程截流的難度，幾乎就可以說是空前絕后的。該電站270萬千瓦的裝機(jī)和140億千瓦時的年發(fā)電量，約占當(dāng)時全國水電總裝機(jī)和總發(fā)電量的三分之一，為我國華東地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了巨大的動力和保障。
為了盡快緩解當(dāng)時華中地區(qū)工業(yè)用電趨緊的局面，1970年12月，中央正式批復(fù)修建葛洲壩水利樞紐工程，它的修建位置就定在湖北宜昌市境內(nèi)的長江三峽末端河段上，距離長江三峽出口南津關(guān)下游2.3公里。
既要保障長江航道正常通航，又要防止泥沙淤積，做好長江截流，當(dāng)時的工程技術(shù)人員們，采用縮小比例模型來模擬這一帶的地形及水流變化，最終，經(jīng)過反復(fù)試驗和論證，采取了一體兩翼的格局，按照“靜水通航 動水沖沙”的方案，成功解決了泄洪排沙問題；工程人員還利用單戧立堵的方法，僅用36小時就順利實現(xiàn)長江截流，這是歷史上第一次長江截流，也是我國水利建設(shè)史上的一個創(chuàng)舉。
三峽水電站
長江三峽工程是世界上最宏偉的水利水電工程之一。從開始提出三峽工程設(shè)想，到三峽水電站第一批水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，歷經(jīng)了漫長的85年。這既是一段風(fēng)風(fēng)雨雨、艱難周折的歷史，也是一段轟轟烈烈、發(fā)揚(yáng)中國人民偉大創(chuàng)造精神的歷史。
盡管葛洲壩工程第一次實現(xiàn)了大江截流，但三峽截流的難度顯然要大很多。1997年11月8日，三峽工程實現(xiàn)大江截流；2002年11月6日，三峽工程導(dǎo)流明渠截流成功。三峽工程兩次截斷長江，表明我國的截流技術(shù)世界領(lǐng)先。按照水利專家鄭守仁提出的技術(shù)方案，三峽工程建設(shè)過程中先后兩次成功進(jìn)行截流，世所罕見。“三峽工程大江截流設(shè)計及施工技術(shù)研究與工程實踐”獲得了國家科技進(jìn)步一等獎。
與世界上單項水力學(xué)指標(biāo)最高的截流工程相比，三峽工程兩次截流的流量、落差、流速三項關(guān)鍵水力學(xué)指標(biāo)都比較高，其綜合困難程度在世界截流史上罕見。兩次截流成功，標(biāo)志著我國河道截流技術(shù)已躋身世界領(lǐng)先地位。三峽工程大江截流設(shè)計獲國家優(yōu)秀設(shè)計金獎，其技術(shù)成果榮獲2000年國家科技進(jìn)步一等獎。
三峽工程混凝土工程量巨大，總量達(dá)2800萬立方米，其中大壩混凝土澆筑量達(dá)1600萬立方米，高峰施工強(qiáng)度需要一年澆筑混凝土逾500萬立方米。在混凝土澆筑中運(yùn)用了大量的最新工藝和技術(shù)，使大壩混凝土澆筑技術(shù)達(dá)到國際一流水平。
新型的混凝土原材料與配合比。三峽工程在國內(nèi)率先將工程本身開挖出的花崗巖破碎后用作混凝土人工骨料，首次利用性能優(yōu)良的一級粉煤灰作為混凝土摻和料，投入數(shù)百萬元研究混凝土配合比，包括進(jìn)一步改進(jìn)高性能的外加劑，使混凝土綜合性能達(dá)到最優(yōu)水平。
革命性的混凝土澆筑方案。混凝土澆筑方案和配套工藝是大壩混凝土施工的關(guān)鍵。以往大壩混凝土施工采用的往往是間斷式的汽車運(yùn)輸加起重機(jī)吊罐入倉的傳統(tǒng)澆筑工藝，三峽總公司引進(jìn)了國外最先進(jìn)的大壩澆筑專用設(shè)備塔帶機(jī)。但是，塔帶機(jī)是上世紀(jì)80年代才開發(fā)出來的新設(shè)備，國外并無多少成熟經(jīng)驗。實際使用中，三峽工程不斷創(chuàng)新，摸索總結(jié)出了一整套保證質(zhì)量的施工工藝。借助這一套工藝，三峽工程不僅連續(xù)3年刷新世界混凝土年澆筑量紀(jì)錄，大壩混凝土質(zhì)量也總體良好。
創(chuàng)新性的混凝土溫控防裂技術(shù)。大體積混凝土溫控防裂是大壩施工的“老大難”問題。三峽施工中首創(chuàng)了混凝土骨料二次風(fēng)冷技術(shù)。盛夏時將拌和樓生產(chǎn)出的混凝土全部預(yù)冷到7℃，并對高標(biāo)號混凝土進(jìn)行“個性化”通水冷卻；創(chuàng)造性地制定出“天氣、溫度控制、間歇期”三項預(yù)警制度，保證了混凝土溫控各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。2002年三峽大壩裂縫被媒體曝出，專家診斷為表面向淺層發(fā)展的溫度裂痕，而非結(jié)構(gòu)型裂痕，施工方和管理方對這一問題做了及時處理。在第三階段的工程施工中，右岸大壩沒有出現(xiàn)一條裂縫，創(chuàng)造了世界水電工程界的奇跡。
烏東德水電站
我國第四座、世界第七座跨入千萬千瓦級行列的超級水電站
烏東德水電站從2015年12月24日開始進(jìn)入主體工程施工階段，至今已經(jīng)開工建設(shè)了4年時間。建設(shè)這座最大壩高達(dá)270米的水電站面臨諸多工程難題，建設(shè)者在這里創(chuàng)造了無數(shù)個工程奇跡。
烏東德水電站大壩高高達(dá)270米，采用混凝土雙曲拱壩，為目前世界上最高的雙曲薄拱壩。大壩底部厚度僅為51米。這樣的比例讓烏東德水電站成為目前世界上最薄的300米級拱壩，纖細(xì)的身材要承載起千萬級特大型水電站的蓄水。為此，全壩采用低熱水泥混凝土，而且全部壩體都用低熱水泥，這還是第一次，這也是在世界水壩建造史上的一個創(chuàng)舉。
烏東德水電站大壩被譽(yù)為世界上最“聰明”的大壩。大壩運(yùn)用了諸多全新科技技術(shù)創(chuàng)新，比如特殊的溫度計，降溫神器，大壩“天眼”，還有一鍵“灌漿”等。通過它們實時監(jiān)控大壩的健康狀況，通過智能通水、智能灌漿、智能噴霧等一批自主創(chuàng)新的智能化技術(shù)，展示著中國筑壩技術(shù)智能建造的最高水平，引領(lǐng)水電工程建設(shè)進(jìn)入智能建造2．0時代。
烏東德水電站計劃于2019年10月下閘蓄水，2020年7月首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。
結(jié)束語
回顧歷史，中國水電70年砥礪前行，歷經(jīng)風(fēng)雨，碩果累累，成績斐然。今天雖然我們已經(jīng)站在了世界水電的巔峰，然而，展望未來，推動能源轉(zhuǎn)型、兌現(xiàn)《巴黎協(xié)定》承諾的使命艱巨，中國水電依然任重而道遠(yuǎn)，全體水電人將奮進(jìn)新時代，譜寫新時代的水電華章。
（來源：微信公眾號 水利家園）
