9月7日,第二十一届中国土木工程詹天佑奖评选结果揭晓。云南澜沧江黄登水电站从267个申报项目中脱颖而出。这座装机190万千瓦、年发电量约86亿千瓦时的“西电东送”骨干工程,拥有203米高的碾压混凝土重力坝,是当时世界在建同类坝型的最高纪录。
一座两百米级的高碾压混凝土坝,怎么保证它不漏、不倒,还能让鱼探亲回家?答案藏在中国龙8国际昆明院建设团队的三个“技术硬仗”里。
给大坝装上“体温计”
碾压混凝土坝的施工逻辑,是用振动碾把一层层干硬性混凝土压实,像“摊煎饼”一样往上垒。但煎饼怕糊,混凝土坝怕裂——黄登地处干热峡谷,昼夜温差大,混凝土一旦“烧过头”,内部就会产生温度裂缝,蓄水后便是渗漏的隐患。
传统的温控靠人工经验:工人隔一段时间去测一次温度,手动开关通水阀门,靠通水冷却降温。到了203米的高度,坝体混凝土方量超过350万立方米,靠人盯着,根本管不过来。
昆明院建设团队的办法是:给大坝装上一套“神经系统”。他们建成“智慧黄登”信息化管控平台,在坝体内部埋设数百个温度传感器,数据实时传回控制中心;系统根据温度变化,自动计算每根冷却水管的流量和开关时间,实现全坝全过程智能通水冷却。更关键的是,系统能“预判”温度走势,在混凝土快要“发烧”之前就提前干预。就这样,他们实现了大坝智能建造。而这,也造就了当时“智能建造”首批12个认证项目中唯一的水利水电工程,荣获中国BIM认证体系最高级别——白金级认证。
技术好不好,办法妙不妙,关键在成效。大坝取芯时,成功取出直径193毫米、长度24.6米的完整芯样,刷新碾压混凝土重力坝取芯世界纪录。廊道渗漏量仅6升/秒,相当于三个家用饮水机同时出水的量,创造了国内同类型同规模大坝最小渗漏纪录。
让水流能“自己泄力”
大坝蓄水后,泄洪是另一个难题。203米水头砸下来,能量巨大,如果直接冲进水垫塘,底部基岩会被砸坏掏空。
传统的做法是在水垫塘底部浇筑厚厚一层混凝土保护。但黄登的河谷狭窄,施工空间有限,全断面护底不仅造价高,还会拖慢工期,后期还有检修维护工作。
昆明院建设团队换了个思路:能不能让水流在“空中”就把力气卸掉大半?他们在表孔挑坎上做了文章——把原本平直的挑坎改成“燕尾”形状,中间开口,让水流在挑射过程中纵向拉伸、分散,入水范围更均匀、冲击力更小、底部冲刷大幅减轻。这就是“燕尾坎挑流消能”技术。
效果立竿见影:水垫塘底板基岩的冲淤结果满足“护坡不护底”的要求,既保证了安全,又节省了大量工程投资,还不用后期检修维护。
帮鱼探亲“坐电梯”过坝
技术问题解决了,生态问题同样绕不开。大坝截断河流,洄游鱼类的“回家探亲路”就被堵死了。
昆明院建设团队的解决方案,是给鱼修一座“电梯”。升鱼机系统由诱鱼、集鱼、提升、转运、分选、运输、放流七个环节组成,利用发电尾水的水流把鱼群吸引到集鱼槽,再通过提升装置把鱼送到坝顶,最后由运鱼车转运到上游放流。整套系统利用物联网技术实现全流程自动化,最大垂直提升高度达152米,是当时世界提升高度最高的高坝过鱼设施。
截至目前,该升鱼机已累计帮助超过9000尾目标鱼类“坐电梯”完成过坝洄游探亲。
从203米世界级高度的碾压混凝土坝,到6升/秒的最小渗漏量,再到152米的“鱼类电梯”——黄登水电站的每一个数字背后,都是一群建设者和一座大坝之间,较了十年的真。




