《宋史·河渠志》有言:“汴水湍急,乃築石壩以束水勢,使漕舟得濟。”
“壩”者,“坝”也,通常指水利工程。
高耸的大坝,历经千年的演变,已从最初的低矮土坝,逐步发展到实现发电、灌溉、供水等诸多功用的水电站。
世界水电看中国,中国水电冠全球。目前,世界上拥有水电站最多的国家是中国。我们用的每10度电中,就有约2度来自奔流江河中的超40000座水电站。
中国能建葛洲坝集团(以下简称葛洲坝集团)承担了全球50%以上的大型水电建设,承建了包括世界前十二大水电站中的五座,中国全部十大水电站在内的各类水电工程1500余座,可以说,几乎哪里有水利枢纽工程,哪里就有葛洲坝集团。
5月16日-23日,葛洲坝集团在国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会上惊艳亮相,向世界展示水利水电建设“全球名片”“金字招牌”的硬核实力。站在历史的新征程上,葛洲坝集团以“水”为媒,以“坝”为笔,解码未来世界能源电力事业高质量发展新图景。
领跑中国标准,矗立世界水电之巅
潮起江河,风劲扬帆。
以坝为笔,赋能世界。
水电是国计民生之基,能源版图之要。
在大江大河上建坝,泥沙问题、航运问题、大江截流、机电安装技术等都是20世纪70年代中国水利建设面临的巨大挑战。
翻开中国水电建设的史册,葛洲坝集团建设的葛洲坝、三峡是其中最具标志性的两座丰碑——
时间回到1970年12月30日,葛洲坝工程开工,一段波澜壮阔的建设历程由此展开……1981年1月4日19时52分,当运载卡车抛投下最后一车石料,葛洲坝大江截流顺利完成。千百年来,滔滔长江第一次被截断,按照人类的意愿改道而行。
十六年后的1997年11月8日,葛洲坝集团再一次展示了搏浪击波、勇缚苍龙的高超本领:三峡工程大江截流成功实施。
“三峡大江截流方案凝聚了国内专家和广大技术人员的智慧。”新中国第一代水电专家陈笑霖曾表示,“三峡工程创造了截流水深、截流流量、日抛投强度三项水电建设世界纪录,超过了美国达勒斯和巴西伊泰普水电站的同类指标。”
1997年,中共中央、国务院列出中国三大重大事件:中共召开十五大、香港回归、三峡工程大江截流。
世界级水电工程船闸人字门的安装,是葛洲坝集团攀登水电技术珠峰征途中的又一璀璨闪光点。
1988年8月,葛洲坝水电站1号船闸及大江航道进行实船通航试验,船闸修建的2号船闸人字门,闸门高34米,重达600吨,面积相当于两个篮球场,在当时号称“天下第一门”。
时光荏苒,2003年6月16日,葛洲坝集团参建的长江三峡双线五级船闸试通航。三峡五级船闸闸门之多、之大均为天下之冠,起拦水作用的人字闸门,单扇门高37.5米到38.5米,相当于13层楼房的高度,重达860余吨,比葛洲坝单扇门重200多吨。其门体之大、施工工艺之难、精度要求之高,在当时来说都是世界之最。
2019年8月1日,葛洲坝参与建设的目前世界最高的船闸闸门——大藤峡工程船闸下闸首人字门主体结构安装完成。该工程船闸下闸首人字门高47.5米,比三峡船闸人字门还高出9米;单扇门重达1295吨,比三峡单扇门重435吨。它的重量、尺寸再次刷新世界纪录。
水轮发电机组是水电站最重要的动力设备,机组安装是水电站建设的核心技术之一。
从三峡电站的70万千瓦机组,到乌东德电站的85万千瓦机组,再到白鹤滩的100万千瓦机组,葛洲坝集团在全球水电机组安装调试领域创造了一个又一个新的纪录,成功将世界水电带入“百万单机时代”,代表了世界水电装机的最高水平。
70万、85万、100万,数字上只是一个挺简单的递进关系,但百万千瓦机组的研发、制造及安装是进入到世界水电行业的“无人区”,连设计阶段都没有任何经验可以借鉴。因此,它不是简单的85+15=100,而是从0到100的新突破。
守护江河安澜,点亮璀璨世界
水可为利,亦可为害。
巍巍大坝,力挽江河。
江河安澜,治水兴邦。几千年来,“治国必先治水”,从都江堰到郑国渠,从白鹤梁到坎尔井,驾驭洪魔、治水兴邦,成为万千百姓的企盼。
三峡工程兴建前,荆江河段防洪标准10年一遇,超过56700立方米每秒的流量就会带来荆江告急、长江告急。三峡工程建成后,其221.5亿立方米的库容,能直接控制防洪形势最严峻的荆江河段洪水来量的95%,荆江河段防洪标准由“十年一遇”提高到“百年一遇”。2012年,长江发生超过1998年的洪峰,三峡水库7月24日把最大洪峰流量从71200立方米每秒削减到45800立方米每秒。当晚,武汉市民在江滩闲庭信步,与1998年判若天壤。大坝,让更多百姓得以安居乐业。
葛洲坝集团,可以说从诞生伊始,就承载着水电报国、江河安澜的功能使命。它先后承建了全球50%以上的大型水电、30%以上的200米级特高坝,以及中国前十大水电站的主体工程建设任务,建设了一批又一批兼具防洪、发电、供水、生态等综合效益的重点水利工程。如今,这些“国之重器”担当服务于“国之重任”,正在或即将充分发挥“兴水利、除水害”的巨大作用,为国家经济发展提供强大支撑。
水润万物,利在千秋。塔里木河是我国最长的内陆河,大片原始胡杨林分布在流域河道两侧,是新疆南疆地区重要的绿洲生态屏障。20世纪50年代以来,塔里木河流域地下水位下降,大片胡杨林死亡。葛洲坝集团承建的大石峡水利枢纽工程建成运行后,通过对库玛拉克河径流进行有效调控,计划每年将向塔里木河生态输水34.2亿立方米,以改善塔里木河干流生态环境,促进南疆经济社会发展。
如今,在塔里木河流域,多年壅塞的河道得到疏浚,胡杨林也重新焕发出勃勃生机。
建设大坝,终极目的是为了滋润流域万物生灵,不仅仅在新疆大石峡,也体现在葛洲坝集团建设的每一座水利枢纽工程中。
超级水电,点亮中国。如今的中国,早已经实现了14亿多人口全民通电,创造了一个个工程奇迹。但是在20世纪90年代,电虽然稳定了,但是到了高峰期还是不够用,有时候有些地区还要拉闸(限电)。
长江上,乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝,葛洲坝集团在长江干流上承建的6座超级电站“连珠成串”,共同构成一条跨越1800公里的世界最大清洁能源走廊,总装机容量7169.5万千瓦,占全国水电装机容量的近五分之一。
6座电站满发1个小时,可供约5亿个中国家庭点亮整个夜晚的灯火。
一座座“长虹”凌空飞跃,一条条“巨龙”逶迤向前,一片片绿洲奇迹般诞生,一个个民生水利工程润泽山川……
匠心优质大坝,让世界更美好
时代之变,行业之变。
优质大坝,让世界更美好。
当今时代,科技之变正以前所未有方式展开,未来大坝将去往何方?
水利水电工程作为连接人与自然、协调生态与发展的重要纽带,应当如何破局,实现人与河流和谐共生?
日前,葛洲坝集团在国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会上给出了答案,解码未来大坝数智化、生态化、融合化“三化”建设新图景。
“创新”驱动,引领高效建造。在白鹤滩,智能设计无处不在:特高拱坝全坝采用低热水泥,同时基于光纤传感技术,应用“智能建造”技术实现精细化管理,将“智能建造”贯穿整个工程的全生命建设周期,大坝自开浇以来没有产生一条温度裂缝,攻克300米级特高拱坝温控防裂世界级难题,让大坝“更聪明”。无独有偶,在乌东德工程,创新融合传感技术、物联网、大数据、云计算与人工智能等前沿技术,推动特高拱坝施工从自动化向智能化跨越,打造世界最薄特高拱坝的智能建造典范。
当前,葛洲坝集团加快推进水利水电领域核心技术攻关,成立绿色智能建造研究院,打造水利水电工程智能建造技术研究中心,攻克水利水电国家战略工程220米级防渗墙施工关键核心技术,32项关键核心技术攻关项目有序推进……
“绿色”共生,重构生态保护。随着“双碳”目标的提出,水电的“绿色”也体现得越来越充分。在大渡河沙坪一级水电站的建设过程中,葛洲坝集团在国内大型水电主体工程中首次创新采用胶结砂砾石筑坝技术,成功打造兼具生态友好与高性价比的“环保新坝”。
未来,葛洲坝集团将推行“梯级电站—生态修复—清洁能源走廊”立体开发模式,创新应用智能鱼道、生态流量动态调控等技术,持续发力坝区碳汇价值开发,推动水电工程从“生态友好”向“生态增值”跨越。
“数智”赋能,革新智能决策。在人工智能加速赋能千行百业、新质生产力蓬勃发展的当下,葛洲坝集团正着力以科技重塑生产力,加速推动“经验建造”向“数智建造”跃迁:在新疆大石峡水电站项目建设现场,无人驾驶震动碾压机来回穿梭,智能建造机助力大坝拔节生长,数字孪生技术正在预演未来、优化现实,“智慧大坝”正迎面走来。
在新疆玉龙喀什水电站,葛洲坝集团自主研发应用的高塔柱一体化施工装备,集成架体自爬升、智能换向、模板控制与巡检机器人等多项先进技术,构建起全过程自动化、智能化、高精度管控体系,开创了水利水电建设模块化设计应用的先河。
“融合”发展,定义未来标准。未来大坝,葛洲坝集团将深化“东数西算”“西电东送”“西电东储”等多向协同,广泛拓展“风光水储氢一体化”等多网融合场景,催生出一批新产业、新业态、新模式,加快推动能源电力新质生产力培育发展,更好地服务全球能源结构转型与高质量发展。
面向未来,中国能建葛洲坝集团将践行《世界成都宣言:大坝在能源转型和适应气候变化中的作用》倡议,坚持以“创新”驱动、“绿色”共生、“数智”赋能、“融合”发展为实践路径,持续打造突出工程建设能力,不断巩固提升全球水电建设领域主力军、排头兵地位,携手建设安全大坝、生态大坝、智能大坝,以高水平安全、高水平保护、高效能管理保障和促进世界坝工事业高质量发展。
坝纳百川,水润万物,何以“壩”业?
业兴九域,功惠兆民,尽显其功!