9月20日,在天山南麓阿克苏地区的峡谷深处,一座改写世界水利工程史的伟大建筑——大石峡水利枢纽工程,正式下闸蓄水。在新中国成立76周年、新疆维吾尔自治区成立70周年之际,中国能建葛洲坝人以十年磨一剑的匠心坚守,向祖国献礼、向新疆献礼。
作为国家172项重大水利工程的标志性项目,大石峡水利枢纽工程的建设,不仅承载着调控天山雪水、保障流域安澜、润泽南疆万顷良田的重任,更以其247米的世界最高混凝土面板堆石坝高度,铸造中国水利建设史上的又一里程碑,成为新时代党的治疆方略在水资源开发利用领域的生动实践。
天山脚下崛起大国工程
站在大坝顶上远眺,天山雪峰巍峨耸立,库玛拉克河河水蜿蜒流淌。大石峡水利枢纽工程犹如一条巨龙,横卧在号称中国“峡谷之王”的天山温宿大峡谷中。
新疆大石峡水利枢纽工程是由中国能建葛洲坝集团投资建设,葛洲坝三公司、葛洲坝市政公司、葛洲坝机电公司参与施工。工程最大坝高247米,库容11.7亿立方米,电站总装机容量75万千瓦,于2017年正式开工,几经辗转,2019年实现截流,进入施工高峰期。
2024年12月30日,大石峡工程提前8个月实现247米大坝封顶,比三峡大坝还高62米,创造了混凝土面板堆石坝建设的世界最高纪录。
大石峡水利枢纽工程的建设历程,是一部与极端环境较量、与技术高峰博弈的奋斗史诗。
葛洲坝集团大石峡项目公司董事长宋晓建介绍,工程建设面临的“五高”挑战和“三复杂”难题。其中,“五高”指高坝、高边坡、高地震烈度、高泄洪流速、高挖填强度。“三复杂”指地形地质条件复杂、自然气候条件复杂、环境复杂。
在这种背景下,项目建设中的大坝变形控制、面板防裂、抗震安全、泄流冲蚀、高边坡稳定、河谷枢纽布局等关键技术难题,均考验着建设者们的智慧和勇气。
过去6年来,中国能建葛洲坝集团的建设者们开山、碎石、拦河、筑坝,利用数字化手段,深度融合人工智能、大数据、物联网、北斗定位等先进技术,将1890万立方米的砂砾石,碾压成坝,稳稳地嵌入V字形峡谷中。
面对超乎想象的恶劣气候环境。建设团队研发“低温条件下混凝土施工工艺”,给大坝穿上“保温衣”,采用蒸汽养护、添加防冻剂等措施,确保工程质量不受极端温差影响。
面对毫米级极高要求的面板坝变形控制,建设团队采用智能碾压系统,实时监控填筑质量。应用北斗导航定位技术,对坝体变形进行毫米级监测。创新面板结构分缝设计,确保超高坝体长期安全稳定。
葛洲坝集团大石峡工程二标项目部总工程师高建福说,为了增强坝体的抗震性,建设者们在坝体里埋了9000多节抗震钢筋,分层铺设土木格栅,把大坝结构连成一体。
施工现场,更是遍布360度无死角的镜头,实时反馈大坝碾压实时路径、碾压次数、碾压力度以及混凝土内部温度等各种数据,助力建设团队做出科学优化的判断和决策。
这些技术创新为世界高面板坝建设提供了“能建方案”和“中国方案”。
智能建造引领水利革命
新疆大石峡水利枢纽工程大坝也是世界上第一个采用智能化技术、进行全过程智能建设的面板堆石坝。工程的亮点不仅在于“高”,更在于“智”与“绿”。
项目建设现场,随处可见“智能建造”的身影。三维地质模型实现智能开采,坝料开采管控过程可视化、自动化;坝料运输智能监控实现全天候无人管理;无人碾压机身兼智能规划、智能避障、智能循迹等功能,无人自行式振动碾,像一座巨大的3D打印机一样一层一层把大坝填筑到顶……数项技术瓶颈的突破,确保了工程建设的高质量、高效率、低成本。
工程建设开创了行业内“智慧大坝”的先河。搭建全域数字化管控平台,在坝体植入2300个监测仪器,构成全天候监测体系,实时感知大坝“健康状况”,实时采集温度、应力、变形等数据,构建“数字孪生大坝”。管理人员在指挥中心即可全景掌握大坝“健康状况”,实现智能诊断、预警和决策,开创了中国水利工程智能建造的新范式。
项目首创了“生态流量泄放系统”,推进生态优先守护绿水青山。这套系统建设鱼类增殖放流站,年增殖放流新疆特有土著鱼类50万尾;实施流域生态调度,可确保坝下河道不断流,维持塔里木河流域生态平衡,重现“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美景观。工程还专门设置了生态放水孔,可根据下游生态需求精准调节下泄水量,这是我国水利工程生态友好型设计的重要实践。
工程建设中,我国自主研发的千米级深孔岩锚技术、大坝智能碾压系统等20余项新技术首次得到应用。其中,“智能碾压无人驾驶技术”实现了碾压施工全过程无人化作业,碾压效率提高30%,质量合格率达到100%。
尤其是在本工程联合进水口建设中,中国能建葛洲坝市政公司投入使用的长行程、大吨位智能建造机,借鉴了城市高层建筑“造楼机”技术,在水利水电工程中首次对进水塔进行液压顶升整体模架模块化设计及应用,开创了在水利水电工程建设中对进水塔进行液压顶升整体模架模块化设计及应用的先河。
这些技术突破不仅保证了大石峡工程的质量,更推动我国水利建造技术达到世界领先水平。
超级工程润泽良田沃土
水利兴,百业旺。水是生产之要、生态之基。
大石峡水利枢纽工程是塔里木河流域综合治理的关键性控制工程,流域内,是有着“中国红富士之乡”“中国核桃之乡”“中国枣园”“中国白杏之乡”美誉的阿克苏地区。工程建设的战略意义深远,综合效益显著,将成为推动南疆经济社会高质量发展的重要支撑。
工程建成后,下游防洪标准将大幅提高,可有效保护阿克苏、阿拉尔等沿线重要城镇和南疆铁路、高速公路等基础设施安全。据测算,工程年均防洪效益可达3.5亿元,特别是在应对极端天气事件方面将发挥关键作用。
温宿县土木秀克镇尤喀克斯日本村村民图尔贡•谢木西,是项目部的一名后勤人员。他说,自己家种了15亩核桃、6亩小麦,一年的收成大约能有5万元。以前夏季洪水多,农田很容易被水浸泡,他盼着大坝能早日建好,按需求灌溉农田,提高家里的收入。
大石峡水利枢纽水库总库容11.7亿立方米,相当于80个西湖的蓄水量,年供水量可达34.2亿立方米。灌区覆盖范围从阿克苏延伸到塔里木盆地北缘,使灌溉保证率从50%提高到75%,500万亩良田从此“渴水”不再,百万亩沙地变身为优质棉田和特色林果基地。这将极大促进南疆农业现代化发展,助力乡村振兴战略实施。
大石峡水利枢纽电站总装机容量75万千瓦,年发电量22亿千瓦时,可满足200万人口年用电需求,每年节约标准煤80万吨,减少二氧化碳排放210万吨。电站作为南疆电网主力电源,将极大改善地区能源结构,为经济社会发展提供可靠电力保障。
大坝建好后的生态效益,也将持续显现。通过科学调度,可增加向塔里木河干流生态供水3.5亿立方米,有效改善下游生态环境,维护塔里木河流域绿洲生态安全。工程还实施了大规模水土保持和生态修复工程,累计植树造林5000余亩,形成了工程建设和生态保护协同推进的良好局面。
奇迹工程,铸造新的时代丰碑。天山雪水,通过大石峡水利枢纽这一现代水网关键节点,正转化为滋润良田的甘露、点亮万家灯火的光明、守护生态安全的屏障。这项承载着几代新疆人梦想的超级工程,正如新时代的水利丰碑,矗立在天山南麓,让天山雪水更好地润泽良田、造福人民,在实现新疆社会稳定和长治久安的伟大征程中写下浓墨重彩的一笔。