截至12月1日，位于金沙江下游的溪洛渡水電站2016年發(fā)電量突破575億千瓦時(shí)。奔騰不息的金沙江為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足清潔能源的背后，是領(lǐng)先世界的壩工技術(shù)充當(dāng)著堅(jiān)強(qiáng)后盾。
作為世界第三大、我國第二大的已建水電工程，裝機(jī)1386萬千瓦的溪洛渡電站擁有高達(dá)285.5米的混凝土雙曲拱壩，是世界上已建成的第三高壩，也是一座“智慧”大壩。中國長江三峽集團(tuán)牽頭組織的科研團(tuán)隊(duì)攻克拱壩智能化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大體積混凝土澆筑質(zhì)量、溫控精細(xì)、個(gè)性化、智能控制，解決了“無壩不裂”的世界難題，開創(chuàng)了我國智能高拱壩建設(shè)的先河。
溪洛渡電站位于四川省雷波縣和云南省永善縣交界處的金沙江下游峽谷河段，具有窄河谷、大泄量等特點(diǎn)，大壩的地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、壩身泄洪流量及泄洪功率都位居世界特高拱壩之首，河床地質(zhì)條件及大壩結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度為世界拱壩之最，綜合技術(shù)難度最大。
除了嚴(yán)苛的地質(zhì)條件外，最大壩高達(dá)285.5米的混凝土雙曲拱壩的修建難度也堪稱世界級。中國工程院院士、三峽集團(tuán)原總工程師張超然告訴記者，高拱壩的結(jié)構(gòu)、受力情況較三峽工程采用的重力壩更為復(fù)雜，施工過程中壩體的受力狀況會(huì)不斷調(diào)整，被認(rèn)為是水工界結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的建筑物，業(yè)界甚至有著“無壩不裂”的說法。特別是為了避免處理開挖料帶來的環(huán)境影響，溪洛渡大壩是世界上唯一全壩粗骨料采取了地下洞室玄武巖開挖料的特高拱壩，但也由此導(dǎo)致混凝土本體材料抗裂特性相對偏弱，使壩體溫控防裂與施工質(zhì)量面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
為了攻克一系列難題，中國三峽集團(tuán)牽頭，聯(lián)合成勘院、水電八局、二灘國際、英思公司以及水科院、清華大學(xué)、三峽大學(xué)等單位組成一支國內(nèi)一流的復(fù)合型工程信息化、智能化團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行溪洛渡拱壩智能化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的科研創(chuàng)新，提出了溪洛渡“智能大壩”建設(shè)，借助信息化手段與技術(shù)，優(yōu)化施工管理模式，實(shí)現(xiàn)了大體積混凝土澆筑質(zhì)量溫度的精細(xì)、個(gè)性、智能控制。
中國三峽建設(shè)管理有限公司總經(jīng)理洪文浩向記者介紹，溪洛渡“智能大壩”以大壩全景信息模型DIM和智能化建設(shè)協(xié)同平臺iDam組成為核心，前者以三維地質(zhì)和拱壩結(jié)構(gòu)模型為核心，集成基礎(chǔ)信息、過程信息、監(jiān)測信息等三類工程數(shù)據(jù)；后者則是一個(gè)共享、協(xié)同、交互的業(yè)務(wù)平臺，管理著2538倉混凝土澆筑信息、3496支安全監(jiān)測儀器、4723支混凝土溫度計(jì)以及2.4萬米測溫光纖。從iDam對海量施工數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸，到DIM的記錄、分析，再到智能設(shè)備與軟件的控制達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)整和預(yù)警預(yù)報(bào)的目的，“數(shù)字大壩”形成了“感知-分析-控制”的閉環(huán)。
在此基礎(chǔ)上，三峽集團(tuán)攻克了精細(xì)爆破、數(shù)字灌漿、智能振搗和智能溫控等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)了智能控制設(shè)備，并首次在大壩混凝土施工中全面采取了智能溫控系統(tǒng)與成套設(shè)備，創(chuàng)世界先例。
監(jiān)測顯示，溪洛渡大壩共澆筑混凝土670萬立方米，至今沒有發(fā)現(xiàn)溫度裂縫；混凝土質(zhì)量優(yōu)良率達(dá)90%以上，常態(tài)混凝土取芯長20.59米創(chuàng)世界紀(jì)錄；大壩歷經(jīng)3年多的蓄水運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)均在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。
溪洛渡“智能大壩”建設(shè)的成功實(shí)踐，引領(lǐng)我國水電行業(yè)由傳統(tǒng)走向現(xiàn)代化、智能化，開創(chuàng)了智能高拱壩建設(shè)的先河。2016年1月8日，“300m級溪洛渡拱壩智能化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；9月26日，溪洛渡水電站獲得素有國際工程咨詢領(lǐng)域“諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的“菲迪克2016年工程項(xiàng)目杰出獎(jiǎng)”，成為全球21個(gè)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目中唯一的水電項(xiàng)目。
探索的腳步并未停止。洪文浩告訴記者，溪洛渡“智能大壩”的技術(shù)還將在烏東德、白鶴灘等大型水電項(xiàng)目中不斷完善和拓展，實(shí)現(xiàn)智能建造新的突破。
