成都院：世纪丰碑瀑布沟——揭开詹天佑大奖工程背后的故事

电力18讯：

四月的北京，繁花似锦，第十四届中国土木工程詹天佑奖颁奖大会隆重举行，瀑布沟水电站成为29个获奖项目中唯一的水电工程，这一殊荣，无疑给这座世界已建深厚上覆盖层最大水电工程再添成色。

走进汉源，蓝天下，一湖波光粼粼的碧水，盈满了翠绿的群山，湖水从瀑布沟大坝向上游悠然延伸，在三面环水的汉源县城萝卜岗形成宽广湖面，再蜿蜒抵向石棉县城，造就了全川最大的人工湖。

青山无声，河水无言，它们守望着瀑布沟水电站，收藏着一座世纪丰碑过往的故事。

半个世纪的企盼

80多年前，中国工农红军在大渡河畔的安顺场，成功突围国民党的围追堵截，并一举夺下泸定桥，从此，大渡河被誉为“英雄的河”。

位于这条英雄河上的瀑布沟水电站，似乎与生俱来带有某些光环——是我国“十五”重点建设项目，西部大开发标志性工程，也是本世纪我国最早投产的最大水电工程，为英雄的大渡河翻开了崭新的一页。　　

光环的背后，它的完美呈现并不轻松。瀑布沟水电工程建设之难，令常人难以想象，令水电专家感慨万千，令各界为之感叹，一度被称为中国水电建设史上的“硬骨头”，它的孕育期较国内当时同等级同规模电站似乎更长一些。

从1958年开始，瀑布沟的开发一直牵动着中国水电建设的视线，经过了50多年的艰难历程，博得了一个跨世纪工程的称号。

让我们沿着时间的轨迹，将这一历程展现，不难发现任何伟大的工程，都是匠心细细“打磨”的结晶——

成都院自1958年起开始大渡河干流规划工作；1967年，开始上坝址初步勘探工作。上世纪80年代，进行新一轮坝址规划和选点阶段地质勘探工作，可行性研究工作也有了进展。

90年代后，随着综合国力的增强，大型水电工程建设的条件日趋成熟，1993年，成都院提交了《瀑布沟水电站初步设计报告》。至此，瀑布沟的蓝图基本勾勒完成。

2001年，在第九届全国人大四次会议上，瀑布沟被列为国家“十五”计划重点开工项目。乘着国家西部大开发的东风，同年11月9日，瀑布沟水电工程第一个施工合同签订，迅即投入了前期“五通一平”项目的建设。

2002年12月15日，瀑布沟项目建议书被国务院正式批准。

2004年3月30日，瀑布沟举行隆重开工典礼。隆隆礼炮声再次震响大渡河。

2005年11月22日，瀑布沟实现成功截流。

2008年5月12日，汶川发生特大地震。汉源县受灾严重，但瀑布沟电站枢纽工程安然无恙，让关注的人们彻底松了一口气。

2009年11月13日，瀑布沟6号机率先投入运行，创下机组“一次充水成功，一次启动成功，一次并网成功，一次试运行成功”的骄人成绩；12月23日，5号机又仅用10天时间就通过机组调试顺利并网发电，创造了国内同类机组间隔20天双双通过验收、10天通过单机调试的新纪录。2010年，瀑布沟全部建成投产。一夜之间，水轮机与奔流大渡河的亲密接触，产生出巨大能量，输往大江南北。

从干流规划到瀑布沟的投产，整整50多年过去了，萝卜岗上的烈日、寒风，以及灯火通明的夜战场景，见证了成都院人多少年艰辛和真诚奉献。成都院在这一宏大过程中，实现了承诺，完成了经验的积淀，更饱含了大艰辛，凝聚了大智慧，体现了大胸怀。

世界难度的挑战

我国水能分布集中在大渡河、澜沧江、雅砻江、金沙江、雅鲁藏布江，在这些大江上拦水建坝常常遇到覆盖层深厚的问题。其中，雅鲁藏布江大河湾覆盖层深达567米。挖除深覆盖层，造价昂贵，施工难度大，施工工期长，显然不是最好的解决之道。研究设计一套既不挖除覆盖层又确保高土石坝基础防渗安全，还便于施工实施和运行管理的防渗系统，是深覆盖层上修建高土石坝的技术难题之一。

中科院院士谢和平曾指出，“大渡河进行水电开发，相关工程的技术难度非常突出”。瀑布沟水电工程就是其中典型的代表，突出体现了大渡河地质带高应力、高边坡、强地震、强渗透压以及厚覆盖层“两高、两强、一厚”的特点。

瀑布沟大坝高186m，建于近80m深覆盖层上，成都院面对的是，当时世界上尚无可供借鉴的成功经验可循，必须攻克高地震区深覆盖层上建高土石坝的一系列关键技术问题。

能成功完成吗？这难免让外界产生类似的疑问。但上世纪中国最大的水电工程，就是在成都院人手中变成了现实，不难发现，成都院是善于啃硬骨头的团队。

据瀑布沟项目经理叶发明介绍：瀑布沟具有坝体高、覆盖深、河道窄、防渗料黏粒含量低的突出特点，其中最亟需解决的是如何确保基础和坝体的防渗安全，如何确保泄洪消能安全，以及相关的深厚勘探取芯等一系列技术。

通俗点来讲，50多亿立方米的库容，一座覆盖层上的土石坝能滴水不漏的拦蓄吗？

攻坚不畏难，苦战能过关。在工程技术难题攻坚中，成都院人在科研院校的共同攻关研究下，依托“八五”“九五”科技攻关，创造了众多水电工程技术纪录。

——研发了复杂地层采用金刚石钻具和松散破碎地层随钻取样的新工艺技术，获取了80米深度下土砂层的原状样，形成了一套完整的勘察评价体系，为合理利用河床复杂深厚覆盖层提供了技术保障。

——首次提出了深厚覆盖层上建200米级高心墙土石坝的设计理念，采取科技攻关、现场试验、物理模型、数值分析、工程实践等手段开展系统研究，有效解决了深厚覆盖层上砾石土心墙坝建坝关键技术问题，形成了从筑坝材料、设计标准到施工方法的成套建坝技术体系，拓展了高土石坝建坝条件。

——建立了深厚覆盖层上宽级配砾石土心墙坝防渗设计的理论和技术体系，首次研究采取工程措施将粘粒含量2.5%～7.5%（低于规范不宜小于8%的要求）的砾石土用作大坝心墙防渗料，拓宽了心墙防渗料的使用范围。

——研究采用了剔除宽级配砾石土中粗粒的级配调整技术、重型击实功能的碾压技术和加强反滤保护的措施，保证了心墙土体长期渗透稳定安全。

——首次研究采用了两道大间距高强低弹的刚性混凝土防渗墙，分别上置廊道和直接插入心墙，岸坡设置混凝土垫板，辅以高塑性粘土过渡，与土心墙连接，形成基础防渗系统。

——提出了“分散泄洪、分区消能、合理分配泄量”的设计理念，研究采用了变底坡岸边溢洪道，配套研究了“鹰嘴型”出口挑流鼻坎，系统解决了覆盖层深厚、河谷狭窄、周边建筑物密集条件下的消能抗冲问题，保障了成昆铁路正常运行。研究应用缓底坡长泄洪洞新型掺气减蚀设施（梯形坎槽+缓坡平台+局部陡坡），解决了泄水回流、掺气空腔不稳定等难题。

——首创采用联合调度下闸蓄水的方式，配合下闸的深溪沟水电站大尺寸平板检修闸门，在大流量、较高水头下局部开启成功，下放控泄流量，在国际上也属罕见。

诸如此类的首创和研究建立，让一座200米级的巍巍大坝最终安然屹立于深厚覆盖层上，吸引着世人崇敬的目光。

经典工程的诞生

经过漫长论证设计后的瀑布沟枢纽工程，由拦河大坝、引水发电建筑物、泄洪洞、放空洞、尼日河引水工程等组成。其中，峡谷地形条件下的心墙堆石坝、河床深覆盖层防渗墙、复杂地质条件下大型洞室群的技术难度在世界水电工程中都屈指可数，让瀑布沟的名字在中国水电建设史上留下了重要一笔。

除了难度，瀑布沟的巨大综合效益，也是其引人关注之处。

瀑布沟的建设，对改善国家能源结构，提高清洁能源比重，保护区域生态环境具有重要意义；对调整四川电源结构，提高电网安全稳定运行，满足四川枯水季节的社会用电需求发挥重要作用。蓄水后其泥沙净化能力每年能为三峡、葛洲坝等大型水电工程减少2400万吨的泥沙下泄量，有效改善长江上各大型水利枢纽工程的泥沙淤积情况；雅安、乐山等地乃至岷江上游地区的濒水生态、环境经济，都将得到明显改善和提高。这种泥沙净化能力，将持续70年至100年，是名符其实的“功在当代、利在千秋”的百年工程。

水库具有季调节能力，能提高瀑布沟及以下8级电站发电能力，与龚嘴、铜街子水库一道，形成具有规模的流域梯级库群，最大限度发挥水能利用综合效应。以龚嘴、铜街子电站为例，经由瀑布沟水库的调节，可以增加出力近22万千瓦，枯水期增加发电量7.8亿千万时。

正因为如此，即使重重困难面前，瀑布沟水电站建设势头迅猛。从2008年开始，工程进入蓄水阶段的关键时期。能否按期蓄水发电，关系到成都院的名声和长远发展，也关系到大渡河流域的可持续开发。在当时，成都院除了瀑布沟项目外，溪洛渡、锦屏一级也正处于施工高峰期，成都院抽调最优秀、最勤奋、最务实、最能吃苦的同志参与到三大战略项目中，并要求公司上下必须以高度的责任感和使命感，责无旁贷地把瀑布沟工作做好、做扎实，向国家和业主交上一份优秀答卷。随即，一大批设计人员进驻瀑布沟工地，高峰期达百人之多，他们发扬不怕困难、不畏牺牲的精神，克服来自各方面的困难，以只争朝夕的紧迫意识推进工程建设，终于在2009年11月1日，实现了电站成功下闸蓄水，体现了水电建设者非凡的智慧和力量。

瀑布沟，作为目前国内外已投入商业运行修建于深厚覆盖层上最高的砾石土心墙土石坝，被国际大坝委员会授予“国际堆石坝里程碑工程”称号，示范作用更加显现。它所积累的成功经验和工程技术，在狮子坪、硗碛、长河坝等十余个工程中得以推广运用，经济效益显著。

瀑布沟筑坝发电，这一横亘半个世纪的水电梦想，在几代成都院人呕心沥血中宣告圆满实现。英雄的大渡河，从此增添了新的历史成就。

成都院在瀑布沟开发建设的50多年历练中，造就了人才，增强了实力，也照亮了前程。在这一部水电建设史诗中，成都院人为中国水电发展史留下了一笔巨大财富，树立了一座无言的水电丰碑。