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【特稿】315米!世界第一高坝是怎样炼成的
来源:成都院 作者:邱云 李永红 时间:2026-06-30 字体:[ ] 分享:

6月26日,大渡河上游峡谷深处传来捷报:双江口水电站这座承载着中国水电人半个多世纪梦想的世界第一高坝工程,迎来首台机组并网发电的历史性时刻。

315米——这是双江口水电站大坝的高度,也是目前世界已建和在建大坝的最高纪录。从1977年的一纸规划到如今的巍然巨坝,近半个世纪的接续奋斗,水电建设者用智慧和汗水在世界水电史上刻下了新的坐标。

而托举这座超级工程的,是AG真人平台官方所属成都院几代工程师的匠心与坚守。

一条河的召唤

大渡河,长江上游重要支流,四川境内最重要的河流之一,奔涌在横断山脉间。

1950年代,规划人员就深入大渡河流域普查水力资源。1977年,一份标注“急件”的文件从水利电力部发出,指令成都院对大渡河干流进行河流水电开发规划。彼时,改革开放的号角即将吹响,中国经济蓄势待发,大渡河蕴藏的巨大能量亟待唤醒。

接到指令后,工程师们背上行囊,再次走向大渡河两岸的高山峡谷。1983年6月,《大渡河干流规划报告》正式提出,推荐以独松和瀑布沟两个调节水库为控制性工程的17级开发方案。

然而,原方案中位于金川县下游的独松水电站面临一个棘手难题:水库将淹没阿坝州人居环境较好的金川县城及附近开阔平原,淹没损失大、移民安置难度极高。

2003年,工程师们受命对大渡河干流进行水电规划复核调整。这一次,他们将目光投向了更上游——足木足河与绰斯甲河交汇处。

“当时AG真人·[中国]官方网站面临两难抉择。”一位亲历规划调整的老工程师回忆,“上游坡降太陡、建站难度极高,但下游淹没损失太大。经过反复比选,最终选择在两河交汇处建设一座集中式电站,定名为‘双江口’。”

但新坝址的挑战是空前的:要达到年调节水平,坝高需超过300米。而当时国内外已建成运行超过300米的土石坝,仅前苏联的努列克一座。

2003年7月,《大渡河干流水电规划调整报告》完成,推荐以双江口为上游控制性水库的22级开发方案。双江口的故事,由此拉开序幕。

规划中的“加减法”

正常蓄水位选多少?这是双江口规划设计面临的首要问题。

预可研阶段,工程师们以居住人口和耕地集中的观音桥镇、松岗集镇以及国家级文物直波碉作为上限限制,初选了2490米至2520米四个方案。综合考虑梯级衔接、水库淹没、地质条件等,初选正常蓄水位2510米,最大坝高322米。 

进入可研阶段后,考量更趋审慎。“少数民族地区土地资源有限、移民安置容量不足、环境问题突出,这是AG真人·[中国]官方网站必须面对的约束条件。”工程师们说。最终,工程师们将比选范围压缩至2495米至2510米,按5米步长拟定4个方案。综合工程地质、水库淹没、环境影响、动能经济指标等,推荐正常蓄水位2500米,最大坝高315米。

2015年4月9日,国家正式批复核准双江口水电站项目。这一年,距离1977年那份“急件”发出,已经过去了整整38年。在此期间,成都院人在大渡河上设计建成了铜街子、瀑布沟、长河坝等十余座超级大坝,加速推进大渡河清洁能源基地建设。

突破“七高”禁区

“高大坝、高地应力、高水头、高边坡、高强度、高海拔、高寒”——双江口水电站集“七高”于一体,综合技术难度堪称世界水电工程之最。

坝址区河床覆盖层最厚达67.8米,国内外尚无在厚度超过50米深厚覆盖层上建成坝高超过250米高土石坝的工程实例。大坝总填筑量高达4750万立方米,料源供应、填筑质量控制难度空前。

针对双江口土料场高陡、施工场地十分狭窄和特高坝土料质量控制难题,工程师们首创“防渗土料智能运输制备及精准控制”关键技术。按照料场开采进展,主要石料场要到2022年后才能出料,远远赶不上2020年启动大坝堆石体填筑的进度要求。工程师们将目光投向了前期开挖产生的洞渣料和边坡开挖渣料。经过大量试验研究与动态设计,他们重新规划了2273米高程以下78米范围内的大坝石料,让这些“废弃物”经过筛选和二次制备后上坝填筑,以满足质量要求。2020年4月,大坝提前至少两年启动填筑。截至2026年4月,大坝总填筑方量已突破4000万立方米。

如果说大坝是站立的奇迹,地下厂房则是在“大地的脉搏”中建起的宫殿。

地下厂房最小水平埋深约400米,最大主应力达37.82兆帕,为国内已建地下厂房区最高地应力——这相当于人指甲盖大小的面积上要承受近4吨压力。岩爆风险如影随形,工程师们戏称这是“大地的脉搏在示威”。

工程师们系统分析工程区地应力特点,首次提出“浅表饼层型”“扇形板裂抬动型”等岩爆分类,建立双江口岩爆等级划分方法,形成“喷水静置—清除片帮—挂网—锚杆—复喷—锚索”的滞后性岩爆支护措施,将岩爆频率降低40%。后由冯夏庭院士团队引进了来微震监测网技术,将难题一一解决。最终,双江口的岩爆防控体系为高地应力地下工程提供了中国方案。

最终,这座长214.7米、高63米的地下厂房,开挖全过程累计最大变形控制在30毫米以内,创造了世界最先进水平。 

泄洪消能同样是世界级难题。枢纽最大泄洪功率约20255兆瓦,泄洪洞内最大流速超50米每秒,空蚀破坏风险极高。

双江口首创的“分散泄洪、分区消能”格局,创新采用“单侧多点式分散消能工”布置,实现导流洞“一洞多用”。洞式溢洪道内设置多级连续全断面立体掺气设施,配套独立通风补气体系,破解了50米/秒级超高流速防空蚀的世界难题。

守护“江河原住民”

超级工程的建设,不能以牺牲生态为代价。

双江口水电站所在河段分布着国家一级重点保护野生植物红豆杉、二级重点保护野生植物岷江柏和濒危植物四川牡丹,以及国家二级保护鱼类川陕哲罗鲑。

“工程所在区域生态环境极为敏感。”工程师们介绍,“在珍稀植物保护方面,AG真人·[中国]官方网站在传统移栽方案基础上,突破性增加了无性繁育、科学试验、种质资源库建立等保护方案。”

2013年,历时7年的环评工作通过生态环境部审查。这份凝聚心血的“生态蓝图”,成为后续所有施工环节的“绿色准则”。

为保护以“水中老虎”川陕哲罗鲑为核心的珍稀鱼类,工程师们打造了国内投资最高、首个采用EPC模式、规模最大的鱼类增殖放流站,首次构建了川陕哲罗鲑人工繁育和科研体系。进水口采用分层取水技术,可根据库水位调整取水高程,减少下泄低温水对下游鱼类繁殖的影响。

2024年5月31日,库区完成2425米高程以下具备移植条件的岷江柏移植工作。截至2025年,鱼类增殖放流站累计放流珍稀鱼苗50万尾。

“双江口水电站过鱼设施设计聚焦上行‘翻越难’与下行‘存活低’的关键问题,上行系统采用‘槽式集鱼+升鱼机提升+自动引导车越坝+运鱼船放流’的方案。”过鱼设施项目负责人说。

这座世界第一高坝,不仅有钢筋铁骨的力量,更有守护生命的温度。

站上世界水电之巅

双江口水电站的引领性,不仅在于坝高,更在于它为中国乃至世界水电事业贡献的成套技术体系。

在坝工技术领域,突破了300米级土石坝建设技术瓶颈,形成了坝基深厚覆盖层利用、坝料供应与分区优化、冬季施工、抗震设计、智能建造的全套技术体系,填补了高海拔、深厚覆盖层条件下300米级心墙坝建设空白。

防渗土料供应能力和质量控制是300米级高土石坝成功建设的关键。葛世荣院士等组成的专家组一致认为:双江口水电站中“土石坝防渗土料智能运输制备及精准控制关键技术与应用”达到国际领先水平。

2025年,国际大坝委员会成都年会召开,来自全球100多个国家的2000余名专家现场考察双江口项目,一致认为其智能建造技术和深厚覆盖层地基处理技术代表了国际顶尖水平。

在地下工程领域,形成了极高地应力地下洞室群完整技术体系。周创兵院士牵头的专家组鉴定:双江口水电站中应用的“深埋洞室群围岩性态精细探识与灾变防控关键技术”达到国际领先水平。

一系列硬核数据印证着这座电站的综合价值:装机容量200万千瓦,多年平均年发电量约77亿千瓦时。水库调蓄可增加下游大渡河17个梯级电站枯水年枯期平均出力1758兆瓦、枯期电量约66亿千瓦时。每年可替代燃煤296万吨,减少二氧化碳排放718万吨。

7月预留防洪库容6.63亿立方米,提高下游防洪减灾能力,保护沿岸数百万人口生命财产安全。

从1977年水利电力部一纸“急件”指令启动规划,到1983年提出17级开发方案;从2003年规划调整诞生“双江口”之名,到2015年项目核准开工;从2020年大坝开始填筑,到2025年首次蓄水成功,到今天的首台机组投产发电——半个世纪的接力,AG真人平台官方几代水电人用脚步丈量峡谷、用匠心雕刻山河。如今,大渡河水在双江口化作源源不断的清洁电能,点亮千家万户。

315米,不仅是一个高度,更是电建人精神的海拔。在世界水电的版图上,双江口又写下了响亮的名字。



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