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【解码“新动力人群”】
“最强大脑” 成就世界水电科技新高峰
——记金沙江乌东德水电站科研团队
光明日报采访人员 温源 光明日报通讯员 朱静霞 王璐
2020年这个夏天 ， 由中国长江三峡集团有限公司（以下简称三峡集团）投资建设和运营管理的国家重大工程、“西电东送”骨干电源工程——金沙江乌东德水电站 ， 成为“世界级话题” 。
6月29日 ， 乌东德水电站首批机组正式投产发电 。 习近平总书记对此作出重要指示强调 ， 乌东德水电站是实施“西电东送”的国家重大工程 。 希望同志们再接再厉 ， 坚持新发展理念 ， 勇攀科技新高峰 ， 高标准高质量完成后续工程建设任务 ， 努力把乌东德水电站打造成精品工程 。
与这项金沙江上的“大国重器”相伴而生的是诸多世界级水电科技难题 ， 需要一支勇于创新、攻坚克难的科研团队一一破解 。 从2015年年底全面开工建设 ， 到2020年首批机组投产发电 ， 乌东德水电站有7项指标创造了世界第一：世界最薄的300米级特高拱坝、大坝单位坝顶弧长泄量世界第一、地下厂房开挖高度世界第一、尾水调压室开挖半径世界第一、导流洞开挖断面世界第一、导流洞高度世界第一、已建成投产单机容量世界第一 。
“自工程建设以来 ， 三峡集团充分发挥创新驱动作用 ， 会同参建各方 ， 攻克一系列世界级难题 ， 创造一系列世界纪录 ， 突破一系列关键核心技术 ， 推动我国水电科技全面进步、全面超越、全面引领 ， 为世界水电科技作出新贡献 。 ”三峡集团党组书记、董事长雷鸣山表示 。
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乌东德水电站全景 。 许建摄/光明图片
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乌东德大坝浇筑到顶 。 王普摄/光明图片
破译金沙江天险“密码”
水急、崖险、谷深……金沙江向来是“天险之地”的代名词 。
在接近40摄氏度的高温天气下 ， 三峡集团乌东德大坝建设者黄伟在悬崖之上密如蛛网的排架上穿行 。 从这名20多岁的年轻人眼里 ， 看不到对“酷热”或者“峭壁”的畏惧 ， 一项充满魅力的科研项目 ， 正吸引着他稳步向前 。
藏于山体之中的裂隙 ， 为江水渗入大坝提供了可乘之机 。 滴水可以穿石 ， 也能啃噬任何一座出现裂缝的大坝 。
如何破题？在水电行业里 ， 这本是一道可照抄答案的常考题——往裂隙中灌浆 ， 让山体“强筋健骨” 。 但峡谷深切、岸坡高陡的金沙江 ， 需要科研人员给出更聪明的解题思路 。
“许多电站会采取有盖重固结灌浆 ， 即在基岩面上先浇混凝土 ， 再打孔灌浆 ， 以防止冒浆和串浆 。 ”黄伟说 ， “但金沙江峡谷太窄 ， 如果采用‘有盖重’ ， 将与狭小空间内的大坝混凝土浇筑互相干扰 ， 不利于坝体均衡上升和温控防裂 。 ”
黄伟到达时 ， 师父黄灿新已经在场 。 导师带徒的机制将二人紧密相连 ， 这一次 ， 他要跟着师傅学习如何在山体上 ， 开展封闭材料和无盖重灌浆工艺现场试验 。
决策过程并不轻松——他们查阅了许多资料 ， 无一先例 。 谁能保证全坝灌浆之后 ， 不发生冒浆、串浆？
一切 ， 都需要用试验来证明 。 钻机“突突”作响 ， 在岩石上打出一个个灌浆孔 ， 幽深且黑暗 ， 看不到尽头 。
攀登步伐不停 ， 自能问鼎高峰 。 科研团队一遍又一遍地寻找合适的裂隙封堵新材料 ， 一次又一次地调整灌浆工艺……钻孔越打越密 ， 灌浆效果也越来越好 。
数月后 ， 科研团队总结提炼出了高拱坝“全坝基无盖重固结灌浆”成套技术 ， 在大坝全坝基推广应用后 ， 两个月内累计完成灌浆近2万米 ， 灌后检查全部一次性合格 。
于工程而言 ， 新技术的应用为创建无缝大坝提供了重要支撑 。 于黄灿新团队而言 ， 这更是一场科研探索的智慧洗礼 。
多年来 ， 三峡集团持续推进核心专业人才队伍建设 。 “以提高专业技术和创新能力为核心 ， 以高层次人才和稀缺人才为重点 ， 搭建起‘领军人才、核心人才、骨干人才、基础人才’等层次清晰、梯队明确的人才结构体系 。 ”三峡集团人力资源部主任关柳玉表示 。
“10年来 ， 队伍里的很多年轻人已成长为高级工程师、技术骨干和中层管理干部 ， 还向其他重点工程输送了30多名青年人才 。 铸造更多国家精品工程 ， 需要一大批年轻人选择奉献、选择坚守 ， 在造福百姓的长路上携手奋斗 。 ”三峡集团乌东德建设部主任杨宗立感慨 。
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左岸地下电站全景 。 黄杰摄/光明图片
联合攻关突破“世界级难题”
在水电行业 ， 混凝土温控防裂是世界级难题 ， 一度有“无坝不裂”的说法 。 体积越大的混凝土 ， 开裂现象越严重 。
温控防裂 ， 是建造无缝大坝的关键；混凝土原料 ， 是关键中的关键 。 一些水电站 ， 曾将低热水泥混凝土作为大坝“退烧药” ， 而在最高气温可达40多摄氏度的金沙江干热河谷里 ， 温控难度已然是另外一个量级 。
为此 ， 三峡集团联合科研单位、生产厂家等多种力量 ， 迅速成立低热水泥混凝土研发团队 。 经过成百上千次试验 ， 科研团队成功研发出一种性能更好的低热水泥混凝土 ， 并大胆应用于全坝而非局部坝体 ， 开创了行业和世界水坝建造史上的先河 。
当前 ， 乌东德水库已蓄水至高程945米 。 监测数据表明 ， 大坝各项指标均在设计控制范围内 ， 坝体工作性态优良 。 乌东德大坝是目前世界上最薄的300米级特高拱坝 ， 也是世界首座全坝应用低热水泥混凝土的特高拱坝 。
在乌东德水电站 ， 既有让行业科技更上层楼的推动者 ， 也有治疗行业沉疴的“良心医者” 。
行业内以往的灌浆方式 ， 是通过人工往孔洞里注入浆液 ， 常人肉眼看不见 ， 属于隐蔽工程 。 一旦遇上造假 ， 或是工艺不佳 ， 即便采用最好的封堵材料 ， 也“缝补”不了山体内部的千疮百孔 。
寒风凛冽的12月 ， 一场关键试验在乌东德水电站泄洪洞内进行 。 地厂部、技术部、大坝部……大家联合攻关 ， 检验智能灌浆系统独立处理突发问题的“智慧” 。
冷风中 ， 科研带头人黄灿新的额头上却沁满了汗珠 。 他刚做完手术 ， 尚未完全恢复就跑去了工地 ， 长时间活动撕裂了伤口 ， 尖锐的疼痛让他蹲下身就难以站起来 。 但即便这样 ， 他也不曾回去休息 。
智能灌浆团队系统总结提升中国水电水泥灌浆技术和经验 ， 成功研发出世界首套智能灌浆系统 。 2018年 ， 以中国工程院院士郑守仁为组长的专家组 ， 给予智能灌浆系统“整体上达到国际领先水平”的高度评价 。
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团队成员研讨大坝智能建造系统 。 王普摄/光明图片
勇闯世界水电科技“无人区”
经过水电人数十年拼搏进取 ， 创新技术不断涌现 ， 我国水电建设从弱到强 ， 从跟跑、并跑到领跑 ， 直至跨入世界水电科技“无人区” 。 “三峡、向家坝、溪洛渡等一座座世界级水电工程相继建成 ， 中国成为全球水电开发的时代标杆 。 ”三峡集团党组副书记、总经理王琳表示 。
淅淅沥沥的小雨 ， 落在大坝之上 。 两条记录雨天混凝土浇筑质量评价预警值的“科研道路”正各自铺开 。
一条 ， 是正处于研发阶段的大坝智能建造系统 ， 实时反馈监测值；另一条 ， 是90后小伙子乔雨蹲守在仓面之中 ， 用最原始的掐秒表方式 ， 记录最真实的数值 ， 以验证智能系统准确性 。
狂风、暴雨、深夜……为了这一目标 ， 科研团队风雨无阻地蹲守现场 ， 一个拥有“最强大脑”的大坝建造系统也日渐形成 。
“大坝智能建造系统 ， 可实现智能通水、智能喷雾等施工全过程、全方位精细化管控 ， 将坝工建设由传统模式向智能化建设模式推进 ， 形成中国坝工建设核心竞争力 。 ”三峡集团乌东德工程建设部大坝项目部主任牟荣锋说 。 截至大坝浇筑到顶 ， 该系统共采集到50余万条施工数据、1200余万条温度数据和10亿余条质量安全进度管理数据 。
2018年12月 ， 乌东德水电站蜗壳全部安装就位 ， 焊缝质量稳定可控 ， 一次合格率高于99% 。 600余名优秀焊工在这一过程中脱颖而出 ， 将为相关行业的同等级钢板蜗壳制作安装 ， 提供大量基础成果和实践经验 。
这样的世界水电技术革命 ， 即便是在深水之下也能进行 。 乌东德工程建设部正致力于研制一种具备在水下自行检查、清理淤积、疏通封堵等功能的设备、技术或装置 ， 为水工闸门启闭运行中遇到的问题 ， 提供科学处理手段 。
目前 ， 这一科研项目已取得重要成果 。 “我们研制了‘达诺1号’机器人 ， 在黄河小浪底水利枢纽中顺利完成了水下深孔清淤作业 。 ”团队成员宛良朋说 ， “该项技术属国内首创 ， 推动了我国深孔泄水建筑物应急处置技术发展 。 ”
近年来 ， 国际大坝委员会主席迈克尔·罗杰斯深切感受到了中国水电行业的飞速发展与技术进步 。 他认为 ， 中国在大型水电站的设计和施工技术等领域 ， 已处于世界领先水平 。
“三峡集团乌东德水电站科研工作者 ， 要攀上金沙江‘巨龙’之背 ， 向更高的科技高峰迈进 ， 描绘更美丽的世界水电科技风光 ， 为三峡集团践行‘两翼齐飞’发展思路提供坚强科技支撑 。 ”雷鸣山表示 。
【|“最强大脑” 成就世界水电科技新高峰】《光明日报》（ 2020年08月02日 07版）


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