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水电明珠耀金沙——生态电站设计的标杆
 
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2021-07-05
 

 

 

 

  □通讯员 傅菁 秦建彬

  七一刚过,处处洋溢着建党100年的喜庆气氛。在四川省攀枝花市,漫山遍野的芒果树也来带节奏,枝头挂着沉甸甸的果,空气中的果香若隐若现。

  距攀枝花市仅10多公里的金沙江中游,金沙水电站大坝巍然屹立,碧蓝的江水从溢洪道倾泻而下,激荡着白色的浪花。在大坝天窗景观式电站厂房里,第三台直径达10.65米的世界最大在建轴流式发电机组已吊装进机窝,工人正在紧张调试,力保7月中旬投产发电。

  “金沙水电站离市区很近,必须设计为生态水电站的标杆。”尽管电站的总装机只有56万千瓦,但在金沙水电站设计总工程师、长江设计院副总工程师鄢双红心里,水电站的每一处设计,都要渗透着生态优先、绿色发展理念。

  “无中生有”的三线明珠

  “在之前金沙江中游河段‘一库八级’总体规划中,观音岩是最后一个。”鄢双红介绍,2000年以来,这些梯级相继建成,在防洪、发电等方面发挥了重要作用。

  观音岩开建后,长江设计院在查勘中发现,从观音岩到乌东德,这段58公里的河道,还有30多米的水头差,任由江水白白流淌,何其可惜!同时,临江依山而建的攀枝花市地处该河段,这座三线建设的工业城市,在“生态优先”的发展理念下,亟需更多清洁能源。

  是否可以利用这个水头,增建梯级?长江设计院的想法,和攀枝花政府不谋而合。2005年,几方联合向相关部门提出规划修改方案。很快,方案得到批复,分别在攀枝花的西区、东区增设金沙、银江水电站,由“一库八级”修改为“一库十级”。

  和前八个梯级一样,金沙水电站的主要任务是发电,兼有改善城市供水及对观音岩水电站的反调节作用;又和前八个梯级不同,水电站紧邻城市,需要将此打造为城市景观电站,并形成宽阔的金沙美湖。在这个建设目标下,长江设计院持股四分之一,按“自家工程”进行科学规划,精细设计,将这座“无中生有”的水电站,设计成金沙江上一颗璀璨明珠。

  为此,设计院集中硬鳞,组建了一支豪华设计团队:由设计院副院长程卫民挂帅,鄢双红为设总,带领各专业经验丰富的专家,一起完成前期研究和勘测设计工作。

  赵明华,金沙电站地质负责人。从2006年开始,他就扎在攀枝花。他深情地触摸过金沙水电站边坡的每一寸岩体,他的足迹踏遍了水电站坝基周边的每一块土地。

  “当时的查勘,还没有无人机、三维影像等辅助措施,技术员必须手脚并用,攀爬到坡度接近垂直的边坡上开展工作。”传统手段带来的困难,绝对是横亘在赵明华心中一座必须攀越的大山。“有一年早春,要查勘高边坡危岩体情况,那片边坡坡度太陡,周边又没有牢靠的保护措施,我只有带上根50米的绳子,找颗树套上,另一头系着腰,小心地挪动着。”尽管春寒料峭,但每次完成查勘之后,赵明华身上都是从里湿到外。

  48小时的解困闭环

  “设计,是一种‘非标’产品,不是单纯的纸上作业,从设计到实施,要贯穿于工程建设的始终。作为金沙水电站的设总,我对团队的要求是,工程设计时,所有可能出现的问题必须提前考虑;工程施工中,所有遇到的问题,必须在48小时之内给予解决,形成闭环。”这位1990年毕业于清华大学的“老设计”鄢双红,同期还负责巴基斯坦的卡洛特水电站项目,国内国际项目的叠加,对他的各项能力提出了更高要求。

  在金沙水电站业主——四川省能投攀枝花水电开发有限公司总经理黄强心里,给鄢双红团队的成果质量,打了满分。

  “主体工程动工前,我们就招标了‘三通一平’(即水通电通道路通,场地平整)工程。”黄强介绍,为保证施工安全,他们提前开展了坝肩以上危石清理、边坡等处理,不仅打造了一个生态施工环境,更重要的是将施工时可能发生的危险降到最低。

  事实证明,鄢双红的“未雨绸缪”,绝对是“磨刀不误砍柴工”。从开工到完建,金沙水电站未发生一起安全事故,这在国际国内都属难得。“零事故”带来的直接利好,即使在遭受2020年疫情影响的情况下,金沙水电站还能提前投产发电。

  经济效益可以用发电量来评估,而社会效益则是品牌附加值的最佳体现。优质设计为工程安全和质量保驾护航,金沙水电站也因此被授予“四川省电力装机突破1亿千瓦、水电装机突破8000万千瓦机组”标志性机组,成为该省水电发展史上的里程碑。

  未雨绸缪,将可能发生的问题消灭在萌芽;应急抢险,则要将突发险情带来的损失,降到最低。

  山梁子塌方事件,就是鄢双红成功处置的一个典型案例。

  2018年10月,金沙水电站红线范围外毗邻导流明渠的山梁子变形体发生滑塌,虽然变形区域不属水电站处理范围,但其下部即为金沙水电站的导流明渠,如变形继续发展,工程三期截流和首台机组发电目标的如期实现将会受到影响。当地政府从应急抢险的角度,要求尽快提出解决方案。接到委托后,鄢双红立即组织团队,及时赶赴滑塌现场,在48小时内收集到第一手地质资料分析变形原因。之后,又组织开展了滑塌体的生态修复工作,保证了三期截流的顺利实施,首台机组发电目标如期实现。

  施工千头万绪,各类问题层出不穷。去年初,因疫情被隔离在巴基斯坦近300天的鄢双红,因有“48小时解困闭环”的承诺,经常是从早到晚的视频会议,在这两个项目上无缝转换。“巴基斯坦和国内有3个小时时差,为了准备国内早上8点的视频会,我就要在凌晨4点起来,忙成那样,反而没有时间去担心疫情。”

  在种种精细到极致的管理下,金沙水电站首台机组提前1年投产发电,金沙江金沙设代处因此连续多年获考核优秀。

  科学设计送绿于民

  距金沙水电站几公里外的石家沟,有一块300亩大小的平地。在依山而建的攀枝花,这样大面积的平地可谓寸土寸金。

  鄢双红告诉笔者,这块地,其实是水电站的渣场。他们在设计之时,就充分考虑到了城市需求,规划了这个平整渣场。据了解,市政规划将在渣场上修建体育公园,可以预见,不久后,花红柳绿,动静相宜的体育公园,会成为攀枝花市民一个运动休闲的好地方。

  不仅是送给市民的公园,从水电站预可研开始,生态环保,就是鄢双红心里“天大的事”。

  黄强记忆中的一件事,侧面印证了他们对生态的重视度。2011年,水电站的方案,要开展环评。鄢双红带领着设代处常务处长温革、鱼道设计专家朱世洪,一次次地跑现场,研究鱼类习性,设计鱼道方案。环境影响评价方案出来后,鄢双红亲自带队赴京向环保部汇报。最终,环评方案获得认可,金沙水电站通过审批。

  在生态优先的设计理念中,过鱼通道是最大亮点。为了洄游的鱼儿能顺利过坝,长江设计多次开展科技攻关,设计出长江干流第一座过鱼通道,并成功投用,效果显著。同时,他们 “牵手”观音岩水电站,共用坝上20多公里远的增殖放流站,为水生生物多样性提供了有力保证。

  长江设计,关注的不止水生态环境。前期勘察时选定坝基开挖料作为混凝土骨料,但从国内大量电站对开挖料的利用情况看,管理好的利用率可达60%~70%,按此计算,金沙水电站开挖料不够,因此前期另外选择了备用料场。在施工过程中,温革等现场设代地质、施工等各专业,对开挖料的堆存进行了现场督促,规范分类,使开挖料利用率提高到80%以上,不仅没有动用备用料场,节约了工程投资,而且目前还有多余骨料支援“姊妹站”——金沙江银江水电站。

  在外观设计上,鄢双红他们也动足了艺术的脑筋。有别于普通的钢筋混凝土厂房房顶,开创性地给电站厂房设计了钢化玻璃天窗,美观且有景观,并实现自然采光。

  大坝左侧的过鱼通道,也正配合金沙八景的城市规划,在提档升级的景观设计中。届时,这颗建设在城市中的水电明珠,将闪耀在金沙江上,熠熠生辉。

  来源:中国水利网站 2021年7月5日

傅菁 秦建彬
责任编辑:尼冰琳
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