8月22日，我國(guó)隧洞直徑最大的引水式電站 ——大渡河硬梁包水電站全容量投產(chǎn)發(fā)電，清澈的大渡河水化作源源不斷的綠色電能，點(diǎn)亮萬(wàn)千家庭，標(biāo)志著大渡河清潔能源基地建設(shè)邁出關(guān)鍵步伐，更彰顯了中國(guó)電建的硬核實(shí)力，為我國(guó)能源電力保障再添強(qiáng)勁綠色動(dòng)力。

大渡河，這條承載著厚重歷史的河流，素有“大渡天險(xiǎn)” 之稱(chēng)。它不僅是一條孕育生命的自然之河，更是一條鐫刻著英雄史詩(shī)的歷史之河。80多年前，“強(qiáng)渡大渡河”“大渡橋橫鐵索寒” 的壯舉，彰顯了紅軍戰(zhàn)士的英勇無(wú)畏，鑄就了不朽的精神豐碑，激勵(lì)著一代又一代人砥礪前行。如今，在這條英雄河畔，電建人傳承紅色基因，用一個(gè)個(gè)宏偉的水電工程續(xù)寫(xiě)著新的傳奇。

從上世紀(jì)50年代開(kāi)始對(duì)大渡河水力資源進(jìn)行普查，到建成大渡河首座大型水電站龔嘴水電站，再到打造世界首座深厚覆蓋層上的高壩大庫(kù)瀑布溝水電站，以及正在建設(shè)的世界第一高壩雙江口水電站，中國(guó)電建所屬成都院在大渡河流域留下了一串堅(jiān)實(shí)的足跡。這些工程如同一顆顆璀璨的明珠，鑲嵌在大渡河上，見(jiàn)證著紅色央企能源報(bào)國(guó)的使命擔(dān)當(dāng)。硬梁包水電站的全面投產(chǎn)發(fā)電，又為這條英雄河增添了濃墨重彩的一筆。

精心設(shè)計(jì)，打造挑戰(zhàn)極限的“綠色引擎”

硬梁包水電站位于四川省瀘定縣，是大渡河干流梯級(jí)規(guī)劃開(kāi)發(fā)中的第14級(jí)電站，總裝機(jī)容量 111.6萬(wàn)千瓦。由成都院規(guī)劃論證和全階段勘測(cè)設(shè)計(jì)，水電五局、水電七局、水電十局、水電十四局等單位承建。雖然從裝機(jī)規(guī)模來(lái)看并非頂尖，但在設(shè)計(jì)與建設(shè)難度上，卻達(dá)到了國(guó)內(nèi)乃至全球領(lǐng)先水平，堪稱(chēng)水電工程中的“極限挑戰(zhàn)者”。

項(xiàng)目的地質(zhì)條件“先天不足”。工程區(qū)處于北東向龍門(mén)山斷褶帶、北西向鮮水河斷褶帶和南北向大渡河斷裂帶的交接復(fù)合區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，地震烈度高達(dá) Ⅷ 度，就像一顆 “不定時(shí)炸彈”，給施工帶來(lái)極大的不確定性。長(zhǎng)引水隧洞規(guī)模在國(guó)內(nèi)首屈一指，首部樞紐大壩坐落在深厚覆蓋層的復(fù)雜地基之上，再加上項(xiàng)目本身的高規(guī)格與高標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作提出了前所未有的挑戰(zhàn)。同時(shí)，當(dāng)?shù)刈兓獪y(cè)的天氣狀況以及頻發(fā)的自然災(zāi)害，更是讓工程建設(shè)難上加難。

面對(duì)這些“攔路虎”，成都院團(tuán)隊(duì)沒(méi)有退縮，而是迎難而上，用智慧和勇氣攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān)，確保工程穩(wěn)步推進(jìn)。硬梁包設(shè)計(jì)項(xiàng)目經(jīng)理尹建輝介紹，在勘測(cè)設(shè)計(jì)階段，項(xiàng)目的主要難點(diǎn)集中在長(zhǎng)引水系統(tǒng)的建設(shè)和首部樞紐的設(shè)計(jì)上，可概括為 “三超”特點(diǎn)。

“超規(guī)范”是指原本依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)的支護(hù)措施，在面對(duì)不斷揭示的復(fù)雜地質(zhì)條件和軟巖大變形、塌方、突泥涌水等工程難題時(shí)，不得不逐步加強(qiáng)至遠(yuǎn)超規(guī)范要求的程度。這背后，是團(tuán)隊(duì)對(duì)地質(zhì)條件的精準(zhǔn)研判和對(duì)工程安全的極致追求?！俺?jīng)驗(yàn)”則體現(xiàn)在，盡管參與工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理團(tuán)隊(duì)都是國(guó)內(nèi)一流，擁有豐富經(jīng)驗(yàn)，但在實(shí)際施工過(guò)程中，仍需不斷摸索以應(yīng)對(duì)層出不窮的新問(wèn)題。“超認(rèn)知”意味著自工程啟動(dòng)以來(lái)，設(shè)計(jì)方案、支護(hù)措施和施工方案等都要隨著新問(wèn)題的出現(xiàn)而不斷優(yōu)化和加強(qiáng)，反映出團(tuán)隊(duì)對(duì)工程復(fù)雜性的認(rèn)知在持續(xù)升級(jí)。

作為國(guó)家“十三五”重點(diǎn)水電項(xiàng)目，硬梁包水電站的意義遠(yuǎn)超發(fā)電本身。它年發(fā)電量可達(dá)51.8億千瓦時(shí)，相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約155萬(wàn)噸，減少碳排放約407萬(wàn)噸，為推動(dòng)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)注入強(qiáng)大動(dòng)力。同時(shí)，水電站地理位置優(yōu)越，靠近負(fù)荷中心，其開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)積極響應(yīng)國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略及四川省能源產(chǎn)業(yè)政策，成為推動(dòng)四川乃至全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。

在社會(huì)意義層面，項(xiàng)目的實(shí)施帶動(dòng)了地方勞動(dòng)就業(yè)，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展，為脫貧振興和涉藏區(qū)跨越式發(fā)展提供了有力支持。它不僅是技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)晶，更是可持續(xù)發(fā)展的生動(dòng)實(shí)踐，讓綠色發(fā)展的理念在大渡河畔落地生根。

攻堅(jiān)克難，攀登筑壩技術(shù)的“世界高峰”

硬梁包水電站采用的長(zhǎng)引水方案，是經(jīng)過(guò)深思熟慮的選擇，體現(xiàn)了工程建設(shè)者對(duì)民生的關(guān)懷和對(duì)自然的尊重。2007年進(jìn)行開(kāi)發(fā)方式研究時(shí)，團(tuán)隊(duì)面臨艱難抉擇：如果采用高壩方案，雖然可能在發(fā)電效益上有一定優(yōu)勢(shì)，但會(huì)淹沒(méi)上游5公里地區(qū)的人口聚居地，導(dǎo)致大量居民搬遷，還會(huì)淹沒(méi)從大壩到瀘定縣河兩岸的耕地，影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

最終，為了減少對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆詈娃r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，團(tuán)隊(duì)決定采用長(zhǎng)引水方案。這一決策，為大渡河上第一個(gè)大型長(zhǎng)引水水電站建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，也彰顯了工程建設(shè)中以人為本、和諧發(fā)展的理念。

硬梁包設(shè)計(jì)總工程師王鋒回憶，方案確定后，真正的挑戰(zhàn)接踵而至。為實(shí)現(xiàn)水源的跨地形遠(yuǎn)距離輸送，團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)了引水隧洞系統(tǒng)，采用雙隧洞平行布局，巧妙規(guī)避磨子溝、茶園溝、加郡溝等地形障礙，確保隧洞以繞行方式穿越。這一設(shè)計(jì)不僅展現(xiàn)了工程技術(shù)的精妙，更體現(xiàn)了對(duì)自然環(huán)境的尊重與和諧共生。

該隧洞系統(tǒng)平均延伸14.4千米，最大埋深達(dá)830米，最大開(kāi)挖直徑更是突破性地達(dá)到16.7米，刷新了國(guó)內(nèi)引水式水電站隧洞開(kāi)挖直徑的紀(jì)錄，在全球范圍內(nèi)也屬罕見(jiàn)。然而，隧洞建設(shè)的難題遠(yuǎn)不止于此。由于需穿越三條深厚覆蓋層的沖溝，過(guò)溝段上覆巖體薄弱，易引發(fā)突水等地質(zhì)難題，加之地質(zhì)條件復(fù)雜、洞室跨度巨大，施工難度極大。更棘手的是，隧洞內(nèi)廣泛分布著蝕變巖體，尤其是高嶺土化蝕變巖體，強(qiáng)度極低，遇水即軟，給施工帶來(lái)極大不便與風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵時(shí)刻，成都院的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)展現(xiàn)出卓越的專(zhuān)業(yè)能力與創(chuàng)新精神。首屆國(guó)家卓越工程師、全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師王仁坤和全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師李文綱多次奔赴現(xiàn)場(chǎng)，研究解決復(fù)雜而緊迫的問(wèn)題。團(tuán)隊(duì)依托綜合物探技術(shù)與地質(zhì)預(yù)判能力，深入開(kāi)展地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，并針對(duì)蝕變巖體開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)工程實(shí)驗(yàn)性研究，為隧洞的安全掘進(jìn)與支護(hù)設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

硬梁包工程由首部樞紐、引水工程、廠房樞紐三部分組成，采用側(cè)向進(jìn)水、正向沖砂泄洪的方式。其中，混凝土閘壩設(shè)置在左岸組合床，由一孔生態(tài)流量泄放閘、五孔沖沙泄洪閘組成，壩軸線(xiàn)總長(zhǎng)度476米。壩型選擇充分考慮了硬梁包地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件和高地震烈度，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。面板堆石壩技術(shù)成熟，具有良好的適應(yīng)性和抗震性能，而且可以將隧道挖掘的材料用來(lái)填筑大壩，既節(jié)約了成本，提高了施工效率，又最大程度降低了對(duì)環(huán)境的影響。

首部樞紐的設(shè)計(jì)與建設(shè)是硬梁包水電站面臨的第二大難題。首部樞紐混凝土閘壩高41米，在高地震烈度區(qū)深厚覆蓋層復(fù)雜地基閘壩規(guī)模中位居世界前列；泄流建筑物最大下泄單寬流量 89立方米/秒，為深厚覆蓋層在建閘壩中最高；“側(cè)向取水，正向沖沙”的布置方式，使得進(jìn)水口寬度達(dá)123米，在同類(lèi)工程中最寬，沖沙設(shè)計(jì)難度極大。此外，首部樞紐閘壩基礎(chǔ)覆蓋層最深達(dá)129.7米，層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在承載力低、不均勻變形、砂層液化等一系列工程問(wèn)題，基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)及施工難度顯而易見(jiàn)。

為此，成都院聯(lián)合國(guó)內(nèi)知名高校及科研機(jī)構(gòu)，開(kāi)展大壩基礎(chǔ)覆蓋層動(dòng)力層研究與試驗(yàn)工作，在多目標(biāo)協(xié)同地基處理方案設(shè)計(jì)、高地震烈度區(qū)深厚覆蓋層壩基砂層液化全鏈條防控關(guān)鍵技術(shù)、智能振沖施工與質(zhì)量實(shí)時(shí)管控成套技術(shù)等方面取得突破，為硬梁包壩體的抗震安全提供了保障，也對(duì)類(lèi)似復(fù)雜地質(zhì)條件下的水電工程建設(shè)具有重大的引領(lǐng)和示范意義。

匠心守護(hù)，樹(shù)立水電行業(yè)的“示范標(biāo)桿”

自開(kāi)工以來(lái)，硬梁包水電站經(jīng)歷了諸多考驗(yàn)，包括漢源地震和瀘定6.8級(jí)地震在內(nèi)的多次地震，對(duì)工程的安全、進(jìn)度和投資產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，引水隧洞施工期間共發(fā)生了6次較大規(guī)模的塌方和突泥涌水事件，大大增加了施工難度和安全風(fēng)險(xiǎn)。

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，項(xiàng)目部組織設(shè)計(jì)人員積極研究解決方案，采取了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、多源數(shù)據(jù)融合和全方位動(dòng)態(tài)感知等多種措施。針對(duì)引水隧洞支洞的施工問(wèn)題，項(xiàng)目部最終選擇繞線(xiàn)方案，最大限度地降低了塌方、突泥涌水等對(duì)工程的不利影響，成功避開(kāi)了塌腔區(qū)域，改善了圍巖條件。

在處理引水隧洞軟巖大變形問(wèn)題時(shí)，項(xiàng)目部采用“三向三階段”的設(shè)計(jì)控制準(zhǔn)則，通過(guò)數(shù)值計(jì)算確保隧洞軸向、徑向變形和圍巖塑性區(qū)深度得到有效控制。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還模擬了不同的支護(hù)方案，明確了開(kāi)挖支護(hù)要求，綜合運(yùn)用“新奧法”和“新意法” 的優(yōu)點(diǎn)，克服了超大斷面隧洞蝕變巖和頻繁地震導(dǎo)致的塌方、突泥、涌水等難題。

項(xiàng)目成功應(yīng)對(duì)引水隧洞突泥涌水災(zāi)害的經(jīng)驗(yàn)表明，加強(qiáng)沿線(xiàn)勘測(cè)工作和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是預(yù)防此類(lèi)災(zāi)害的有效途徑，強(qiáng)化泥涌水臨災(zāi)預(yù)警工作也至關(guān)重要。這一成功案例為水電工程建設(shè)提供了重要借鑒，展示了在復(fù)雜多變的地質(zhì)條件和災(zāi)害頻發(fā)的環(huán)境中，通過(guò)精心設(shè)計(jì)、科學(xué)管理和技術(shù)創(chuàng)新，水電工程可以安全穩(wěn)定推進(jìn)。

2024年的汛期，對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是一場(chǎng)嚴(yán)峻考驗(yàn)。汛期來(lái)得更早、更猛烈，超標(biāo)準(zhǔn)的河水流量考驗(yàn)著團(tuán)隊(duì)的應(yīng)急反應(yīng)能力和工程的安全性。水位超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，洪水還引發(fā)了泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，施工現(xiàn)場(chǎng)險(xiǎn)情四伏。為應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)果斷決定將圍堰加高一米，有效提高了抵御洪水的能力。同時(shí)，緊鑼密鼓地完成大壩澆筑至頂工作，大大增強(qiáng)了大壩的安全性。

如今，歷經(jīng)重重洗禮的硬梁包水電站，如同大渡河上的一顆璀璨明珠，閃耀于群山峽谷之間。它的建成，不僅是中國(guó)電建在水電建設(shè)領(lǐng)域的又一力作，更是我國(guó)水電行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和綠色發(fā)展的生動(dòng)體現(xiàn)。隨著全部機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，這座水電站將為我國(guó)清潔能源供應(yīng)、“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)，在英雄河畔書(shū)寫(xiě)出更加精彩的綠色發(fā)展新傳奇。