《人民日报》:锦屏水电站:破解“1.5个三峡”最难题(图)

2013-09-02
 
     

      我国的大江大河中,哪一条最适合开发水电?

  答案很可能就是雅砻江。

  雅砻江干流全长1571公里,只有黄河的1/4 ,而天然落差达3800多米,水量是黄河的1.1倍,水能在全国十三大水电基地中居第三。无通航之便,少灌溉之需,且移民尤稀——全国水电站每万千瓦移民平均530人,雅砻江仅26人。

  上世纪末,当时全国最大水电站——二滩水电站在下游建成;今天,随着锦屏大河湾被305米高的世界第一高拱坝拦腰截断,随着锦屏一级水电站首批两台60万千瓦机组投产发电,世界级技术难题已攻克,技术层面胜券在握。此后整条雅砻江将梯级建21级电站,2025年实现装机3000万千瓦,相当于1.5个三峡水电站,中国水电的又一项世界之最将在雅砻江诞生……

  主体开发一条江

  统一全流域水电开发,实现资源共享

  一江春水向东流,流掉的都是煤和油。2002年,国家启动电力体制改革,重要内容之一,就是允许水电开发引入投资,以加快水电开发。

  水电开发市场一时群雄逐鹿。“群龙治水带来的问题是水资源利用效率低。”雅砻江流域水电开发有限公司(原二滩水电开发有限公司,以下简称雅砻江公司)总经理陈云华说,“所以我们提出了科学有序开发雅砻江全流域水电资源的新模式。”

  这个新模式,就是“一个主体开发一条江”。

  提出这个申请,雅砻江公司最有底气。二滩水电站位于雅砻江下游,是上个世纪中国最大的水电站,来自几十个国家的工程技术人员参与建设,世界上最先进的建设技术和管理理念也被引入并保留下来。一年后,国家发改委正式授权雅砻江公司“负责实施雅砻江水能资源的开发”,“全面负责雅砻江流域水电站的建设与管理”。雅砻江成为全国大江大河中唯一由单一主体开发的河流。一龙治水,由此拉开序幕。

  一龙治水,治出水资源调度一盘棋。

  在成都市雅砻江公司总部4楼的集控中心里,6名工作人员盯着电脑和大屏幕,负责几百公里外,包括二滩、官地以及锦屏二级水电站的发电机组的调度和调控。

  根据规划,雅砻江中、下游的两河口、锦屏一级和二滩水电站三座水库,总调节库容达157亿立方米。巨大的库容将使雅砻江干流实现多年调节,通过上、下游电站水库的科学调度、补偿调节,在不增加物质投入的条件下,在电力最紧缺的枯水期,可以增加一个二滩水电站的全年电量。这对于常年被丰枯不均问题困扰的四川来说确实意义非凡。

  “四川是水能资源大省,水电与火电的比例差不多是2∶1。水电受季节影响大,丰水期经常弃水,枯水期则可能出力不足。”四川省能源局副局长梁武湖说,“有调节能力的水电站能够改善能源结构,增强供电的稳定性。”

  一龙治水,治出水电站建设资源共享。

  锦屏水电站安全生产技术部副主任魏栋成,是三年前为筹建由二滩水电厂抽调来的。他和一批来自二滩水电厂的员工,把二滩成熟的管理模式带了过来,“对照二滩十多年的经验和出现的问题,我们编制了水电站机组运行问题对照表,建立了生产管理体系、应急预案体系、《安健环建设》文件体系等系列规章制度。”

  “二滩可以算是雅砻江建设的黄埔军校。”雅砻江公司副总经理吴世勇说,建在二滩的培训中心,就像一个人才孵化器,进去的是刚出校门的学生,出来时就是能上手的技术人员了。

  随着锦屏一级、二级水电站的建设,“黄埔军校”不断壮大,从这里走出的水电人才,将顺着雅砻江溯流而上,加入到中游、上游的水电站开发中去。

  除了人员交流,各种生产资料在雅砻江的施工现场间灵活调配,公路、通讯等基础设施的建设也会考虑尽可能高的使用率。“比如我们花30亿元修成的锦屏专用公路,将来还可以用于卡拉、杨房沟水电站的建设。”吴世勇说。

  一龙治水,治出整条江水清山碧鱼儿游。

  环保是水电工程最为人诟病的环节。“建坝一定会扰动环境。我们所能做的,就是把这种扰动降到最低。”陈云华说。

  在锦屏工作了多年的大坝建设者们有个感觉,这几年,空气湿润多了。

  虽然守着雅砻江,但因为属于干热河谷,以前江两岸的山上长的都是低矮灌木,“水库开始蓄水后,小气候也跟着变化,旱季不旱、雨季不涝,水里的泥沙被大坝挡住,水清多了!”

  距锦屏一级电站几公里外的一个狭长河滩上,占地48.21亩的雅砻江锦屏·官地水电站鱼类增殖放流站依山而建。这个耗资1.63亿修建的增殖放流站体量属国内最大,承担着锦屏一级、二级和官地水电站的鱼类增殖、放流和科研任务。

  下午5点,工作人员曾如奎刚给站里养的长薄鳅喂过食。长薄鳅是雅砻江6种常见鱼之一,为避免因修建水电站而引起鱼类数量减少,从2011年起,增殖放流站每年会定时向雅砻江投放鱼苗。“今年准备投放100万—150万尾,大概能有80万—100万尾存活下来。”曾如奎说。

  按照规划,包括锦屏在内,雅砻江中下游将建4座鱼类增殖放流站,统筹兼顾12个梯级电站。

  电力体制改革十年后,“一龙治水”的模式得到认可。2012年,国家能源局发文,要求“大中型河流要坚持流域开发方针,尽可能采取‘一流域(河流或河段)一公司’的开发模式”。

       锦屏大坝最难“啃”

  技术施工难度世界少见,设专项基金攻坚

  在2500米高的山底,挖出7条17.5公里长隧道,总长度相当于北京到天津的铁路线;

  在不到100米宽的河道上,建起全世界最高的高边坡拱坝;

  为施工和运营而修建的隧道共200多条,在大坝左右的山体里织起一张密密麻麻的蛛网,隧道总长度相当于北京地铁的总里程;

  山洞开挖过程中频遇岩爆和突涌水,最长一次持续5个月没有前进一米……

  原三峡公司总经理陆佑楣到锦屏后,感慨“三峡最大,锦屏最难”;90多岁的谭靖夷院士也说“从没见过”这样的施工环境;中国工程院院士马洪琪用四个“最”形容锦屏,“世界上最难建的水电站、技术难度最大、施工难度最大、环境危险最大”。

  锦屏一、二级水电站,无疑是雅砻江水电整体开发中的最难点。

  锦屏位于凉山州木里、盐源、冕宁三县交汇处。雅砻江在这里遇到了锦屏山,绕山而下,形成状如“Ω”形、长150公里的锦屏大河湾。

  对水电专家来说,这是个绝好的大坝修建地:大河湾两端直线距离仅17公里,水头的天然落差达到310米,水头越高,水流坠落时的势能越大,发电量越高。

  “上游修建一座双曲拱高坝,也就是锦屏一级水电站,再在上下游两端之间钻山而过,打通长17公里的引水洞,将上游水电站流下来的大部分水通过引水洞引到下游的锦屏二级水电站,通过这310米的巨大落差来发电。一级和二级形成双子星座,互相配合。”锦屏建设管理局局长王继敏给我们描述了这个听起来完美的构想。

  这个构想,差点止步于锦屏山脚下。

  “截弯取直”,这种引水式水电站在国内水电建设中并不少见,但要在2500米埋深的条件下,平行布置4条直径13米的大型引水洞,不要说在中国,世界范围内也罕见。

  果然,在锦屏二级的施工过程中,“穿山取直”遇到岩爆和突涌水这两个棘手难题。

  岩爆的发生几率取决于岩石强度和地应力的比值,8—10被认为是适宜进行山体内开凿的一个比例,但在锦屏深埋洞室,这个比例是1.5—4。就好比用个小木锤去敲一块铁板,没有问题;但用个小铁锤去敲一块木板,就非常容易被敲断,岩爆由此而生。

  岩爆和突涌水就隐藏在大山深处,随时可能发作。施工人员进洞除戴钢盔,还要穿上一身防弹服——因为“瞬间发生的强岩爆,力量能将一块钢板击穿”。与此同时,双子星座的另一难题也困扰建设者们许久——锦屏一级准备建设的世界第一双曲高拱坝。

  “大坝高305米,就像个薄薄的鸡蛋壳一样卡在V形山谷里,利用两侧山体给它的支撑力保持稳定。两侧山体越坚实,大坝也就越牢靠。可惜左侧山体太不给力,山里面300多米还存在宽大裂缝。”负责锦屏一级建设的副总工程师段绍辉解释说,“就好像受伤的肩膀要挑起重担,就要先治好肩膀。”

  为给左岸坝肩加固,段绍辉带领工程师们想出很多办法,比如“纳鞋底”:用一根根60—80米长的锚索把一块块松散岩体紧紧钉牢在坝肩边坡山体上。站在大坝底下抬头向左侧的山坡望去,4000多根锚索整整齐齐地排列着,把左岸坝肩整面山密密地“纳”了起来。

  为解决施工中层出不穷的难题,从2005年开始,雅砻江公司设立一项高达5000万元的技术研发基金,专用于建设中难题的研究。此外,公司还聘请8—10人的“特别咨询团”,团中不乏中国科学院、中国工程院院士,成员都是长期从事水电工程设计、施工,在水电建设界享有盛誉的专家。

  如同二滩当年,锦屏还在世界范围内“借脑”:国际岩爆学创始人,国际地应力学会的“大腕”,挪威、意大利、加拿大的顶级咨询公司纷纷被请到锦屏。

  “在这两个大坝的修建过程中,我们攻克了许多世界级难题。搞水电的,一辈子能遇上一个像锦屏这样的项目,就算值了!”这是王继敏、段绍辉和所有锦屏建设者们共同的感受。

       全国水电看凉山

  水电带动地方产业,灯亮了、日子更美了

  2012年,木里县到卡拉乡的路修通了。

  王顺友在县里一遇到从卡拉乡来的熟人,总会和他们聊到路,“卡拉到县里的路修通了,走起来怎么样?”

  “好多了!坐上班车,一天就从乡里过来了,再不用牵着马走了!想买啥东西到县里买也方便得很!”

  这条路,邮递员王顺友曾经走了无数遍。作为2005年“感动中国”人物,无数人被他的故事感动。那时从木里去卡拉,往返一趟得7天。没有车,交通基本靠走。

  路通了,王顺友开始盼着卡拉和杨房沟的电站赶紧修好。“现在木里乡只有个小电站,只够乡里用,远点的村子都没电……”

  “电线从天上走,电线下的老百姓不再点松明”——对于已经投产的官地和锦屏一、二级水电站来说,这个期望已成为现实。

  对雅砻江流经的凉山彝族自治州来说,水电开发不仅意味着当地老百姓生活的改变,更意味着全州经济增添了一台“发动机”。

  “全国水电看西部,西部水电看四川,四川水电看凉山。”凉山州的水能资源,占全国15%、四川的57%。

  天赋异禀,自然要好好利用。凉山州提出四个“第一”:水电资源是第一资源,水电产业是第一产业,水电经济是第一经济,水电企业是凉山第一企业。截至目前,凉山水电今年投资金额为450亿元,几乎占全州全部投资额960亿元的一半。

  “每年凉山州的投资能够在四川省排第三,凉山州的GDP能进入四川省千亿俱乐部,凉山州的经济总量能够在全国30个少数民族自治州中排名第一,这些都要感谢水电企业对地方经济的巨大拉动。”凉山州州长罗凉清说。

  按照规划,完成雅砻江全流域开发,雅砻江公司静态投资需3900亿元,最终投入肯定将超过这个数字。

  陈云华对这个天文数字似乎并不担心,因为公司控股股东,是实力雄厚的国家开发投资公司(以下简称国投)。

  国投每年投在雅砻江项目上的投资占总基建投资的1/3。为了确保对雅砻江的投资,公司不断调整结构,放弃与主业无关的项目,把好钢都用在刀刃上,集中精力做大事。

  天津市曾有意把一个110亿元的房地产项目给国投做,预期收益率肯定比水电高,但是,国投毫不犹豫地放弃了。国投董事长、雅砻江公司董事长王会生说:“我们是国家的投资控股公司,要考虑经济效益,但更要考虑国家战略。”

  王会生说:“雅砻江项目是国家‘西电东输’重点工程,也是‘西部大开发’的标志性工程,锦屏一、二级电站投产以后,能通过锦(锦屏)苏(苏南)特高压直流输电工程,给苏南地区送去源源不断的清洁能源。今年东部大面积高温,却没有拉闸限电,西部输送过去的电帮了大忙。”

  正因为如此,雅砻江水电项目被当做国投的“镇宅之宝”,“不论过去、现在还是将来,这个定位都不会改变。”王会生说,“目前国投资产3000亿元,有1000亿在雅砻江。过去十年我们年均利润增长在30%以上,国资委考核央企9年,我们连续9年为‘A’。2020年国投资产将超过7000亿元,我们仍然会把其中的1/3放在雅砻江。”

  随着锦屏一级的投产,雅砻江下游的二滩、官地、锦屏二级和锦屏一级4个梯级今年装机规模便可达1050万千瓦;到2015年,锦屏一级全部投产,装机将达1470万千瓦。

  雅砻江水电开发正迎来最美时节。又一个“三峡”,已为期不远……

    (侯露露 梁小琴)

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