5月7日,央視CCTV-4中文國際頻道播出系列片《卓越》,國家卓越工程師、中國電建首席科學(xué)家、首席技術(shù)專家張春生講述了“水電報(bào)國”夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的故事。
張春生深耕水電設(shè)計(jì)研究和工程實(shí)踐39年,為中國水電設(shè)計(jì)建設(shè)從跟跑、并跑到全面領(lǐng)跑作出突出貢獻(xiàn),先后主持和參與設(shè)計(jì)了世界技術(shù)難度最高水電工程——白鶴灘水電站、世界埋深最大的錦屏二級水電站、當(dāng)期中國規(guī)模最大的抽水蓄能電站——天荒坪水電站等22座大型水電工程,裝機(jī)規(guī)模全國占比11.05%,為我國水電科技進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn),為國家清潔低碳能源戰(zhàn)略實(shí)施提供了有力工程支撐,是名副其實(shí)的“水電尖兵”。
當(dāng)期中國規(guī)模最大的抽水蓄能電站——天荒坪水電站
張春生的水電之路,始于20世紀(jì)90年代,他第一次全面參與設(shè)計(jì)的水電工程——天荒坪水電站,當(dāng)時(shí)在同類電站中位列亞洲之首,世界第三。
對于水電工程設(shè)計(jì)師而言,圖紙只是工作的起點(diǎn),真正的挑戰(zhàn)在施工現(xiàn)場。當(dāng)時(shí),年僅31歲的他作為設(shè)計(jì)單位代表,長期駐扎在施工現(xiàn)場,如何因地制宜地落地實(shí)施方案,如何協(xié)調(diào)統(tǒng)籌各個(gè)施工單位,面對突發(fā)情況時(shí),如何及時(shí)提出處理方案,這些都需要設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)場解決。張春生說:“沒有調(diào)查沒有發(fā)言權(quán),現(xiàn)場就是戰(zhàn)場?!?/p>
長期的現(xiàn)場駐守,讓張春生根據(jù)現(xiàn)場得出的結(jié)論,往往比理論推斷更加準(zhǔn)確。多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù),在張春生駐守現(xiàn)場的實(shí)踐中,得以驗(yàn)證實(shí)施,為中國抽水蓄能電站技術(shù)的跨越式發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。這期間,他將水電工程涉及的各個(gè)學(xué)科吃透,并融會(huì)貫通,也為日后成為項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師,打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2000年,天荒坪水電站竣工。這個(gè)抽水蓄能電站,就像是電網(wǎng)的“充電寶”。它利用依山而建的高低水庫,在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí),將水從低處抽送到高處,電能轉(zhuǎn)化為勢能。在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí),將勢能轉(zhuǎn)為電能。循環(huán)往復(fù),雙向調(diào)節(jié)。如今,天荒坪水電站仍然是華東電網(wǎng)非常重要的一個(gè)蓄能調(diào)節(jié)工程。特別是它對上海供電質(zhì)量的保證,電網(wǎng)的安全,還在發(fā)揮著巨大的作用。
如果將天荒坪水電站比作張春生在工程現(xiàn)場的一次小試牛刀,那么未來的任務(wù)無疑將是他大顯身手的絕佳舞臺(tái)。
世界埋深最大的錦屏二級水電站
這座裝機(jī)規(guī)模480萬千瓦的錦屏二級水電站,位于四川雅礱江錦屏大河彎上。奔騰的雅礱江水穿越山體內(nèi)長約17千米、最深超過2500米、落差約300米的輸水管道后,將勢能轉(zhuǎn)換成清潔的電能。
蘊(yùn)藏如此豐富水力資源的錦屏大河彎,其實(shí)早在20世紀(jì)60年代,就已經(jīng)被國家納入開發(fā)計(jì)劃當(dāng)中。
當(dāng)時(shí),工程師們在細(xì)致勘察后,就提出“裁彎取直”的開發(fā)方案。但是,錦屏大河彎山高谷深,每一處隧洞的開挖,都會(huì)打破山體內(nèi)部的平衡,超高的地應(yīng)力釋放時(shí)會(huì)將巖石像子彈一樣崩飛出去,形成巖爆等自然災(zāi)害,而一次巖爆發(fā)生出來能量釋放相當(dāng)于兩三級的地震。
這些施工難題在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下無法解決,開發(fā)只能停留在紙面上。面對這項(xiàng)突破性的地下工程,但連經(jīng)驗(yàn)豐富的外國專家來到現(xiàn)場后,都對巖爆、突涌水等地質(zhì)災(zāi)害望而興嘆。
錦屏二級水電站面臨的問題,沒有讓張春生和他的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)退縮,在國內(nèi)眾多科研專家的支持下,根據(jù)現(xiàn)場的一手資料,華東院團(tuán)隊(duì)帶領(lǐng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)完成了“裁彎取直”施工方案的設(shè)計(jì)工作并通過論證。
2004年1月1日交通洞開工,雖然已經(jīng)做了充分準(zhǔn)備,但意外情況還是會(huì)發(fā)生。那一天,讓錦屏二級水電站設(shè)計(jì)副總工周垂一至今回憶起來都心有余悸,他說:“有一次出水,噴出來,距離是非常遠(yuǎn)的,在大家都束手無策的時(shí)候,就需要一個(gè)非常堅(jiān)定的信念。張總帶著地質(zhì)以及各個(gè)專業(yè)的人員,是拄著拐杖,手拉手進(jìn)去的,那時(shí)情況非常危險(xiǎn)。”
有了前期大量的論證和扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ),張春生面對危險(xiǎn)時(shí),表現(xiàn)出了強(qiáng)大的抗壓能力。他堅(jiān)信,在設(shè)計(jì)的框架內(nèi)施工,工程風(fēng)險(xiǎn)一定可控。這種信念感染著周垂一,也同時(shí)鼓舞了在場的每一個(gè)人。
終于,經(jīng)過54個(gè)月的施工,交通線全面貫通。后續(xù)的引水隧道工程,分為48個(gè)工作面同時(shí)開工,利用化整為零的辦法,對難點(diǎn)逐一攻克。
如今,錦屏的兩座水電站,將大河彎的水力資源潛力充分發(fā)掘,實(shí)現(xiàn)了三代水電人的錦屏夢。由于突破性的設(shè)計(jì),錦屏二級水電站單位千瓦投資,只有三峽電站的一半,電站項(xiàng)目本身幾乎沒有移民,淹沒損失極小,它也成為世界水電地下工程的里程碑。
世界第二大水電站——白鶴灘水電站
早在20世紀(jì)90年代,華東院就在國家統(tǒng)一安排下,開始對白鶴灘河段的開發(fā)方案進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)研究,面對工程難度被譽(yù)為“水電珠峰”的白鶴灘水電站,華東院團(tuán)隊(duì)毫不退縮。
張春生說:“我們的勘探線一條一條的,37條勘探線,我們幾乎是50米的高差要打一個(gè)洞。每一條線,每一個(gè)斷面,每一個(gè)鉆孔,是每一個(gè)人的心血,是每個(gè)人的青春?!弊罱K,在陡峭絕壁的羊腸小道上,設(shè)計(jì)人員累計(jì)完成開鑿平洞5.5萬米,鉆孔20萬米的巨大勘探量。
經(jīng)過現(xiàn)場大量的勘探和試驗(yàn),確定了最合適的水電站選址。為了能讓大壩壩基穩(wěn)固,張春生帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)根據(jù)前期調(diào)研,針對山體兩側(cè)破碎的巖石,設(shè)計(jì)了“外科手術(shù)”式的加固方案,順利解決了大壩拱形不對稱、壩基穩(wěn)固、大壩高抗震等問題,并且得到了專家的論證認(rèn)可。
2022年12月,白鶴灘全部機(jī)組發(fā)電,白鶴灘水電站年均發(fā)電量約624.43億千瓦時(shí),相當(dāng)于為7500萬人提供一年的生活用電需求。同時(shí),助力江蘇和浙江兩個(gè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省的生產(chǎn)建設(shè),它的建成,標(biāo)志著中國巨型水電工程建設(shè)從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的歷史性跨越。
張春生說:“每一個(gè)技術(shù)人員都想把他的所學(xué)所用,他的知識(shí)能夠服務(wù)于國家?!?/p>
這位“水電尖兵”憑著數(shù)十年敢想敢干、敢破敢立的魄力,開啟了中國水電工程史上一次次新嘗試,見證了中國水電發(fā)展的一個(gè)個(gè)里程碑。
評論