科技賦能強(qiáng)企 構(gòu)建質(zhì)量建投
6月24日，全國科技大會(huì)、國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)和中國科學(xué)院第二十一次院士大會(huì)、中國工程院第十七次院士大會(huì)在人民大會(huì)堂隆重召開。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平出席大會(huì)，為國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者等頒獎(jiǎng)并發(fā)表重要講話。他強(qiáng)調(diào)，科技興則民族興，科技強(qiáng)則國家強(qiáng)。中國式現(xiàn)代化要靠科技現(xiàn)代化作支撐，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展要靠科技創(chuàng)新培育新動(dòng)能。必須充分認(rèn)識(shí)科技的戰(zhàn)略先導(dǎo)地位和根本支撐作用，錨定2035年建成科技強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌謀劃，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)。
今年4月，云南省人民政府發(fā)布關(guān)于2023年度科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)的決定。集團(tuán)“紅石巖堰塞壩水利樞紐工程關(guān)鍵技術(shù)”榮獲云南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，“高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋關(guān)鍵施工技術(shù)應(yīng)用”、“建筑安全性鑒定與抗震鑒定一體化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用”、“隧道施工運(yùn)營期結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)與智能預(yù)警關(guān)鍵技應(yīng)用”榮獲云南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。4項(xiàng)榮譽(yù)體現(xiàn)了集團(tuán)在解決行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”難題上的創(chuàng)新能力和技術(shù)水平，標(biāo)志著集團(tuán)在致力構(gòu)建“質(zhì)量建投”，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)造動(dòng)力、堅(jiān)持科技賦能強(qiáng)企方面取得又一重大成果。
近年來，集團(tuán)緊緊圍繞發(fā)展創(chuàng)效、管理創(chuàng)新、質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)、價(jià)值創(chuàng)造目標(biāo)，全鏈條、全方位、全要素系統(tǒng)推進(jìn)質(zhì)量管理，致力構(gòu)建“質(zhì)量建投”，全面提升經(jīng)營質(zhì)量、投資質(zhì)量、融資質(zhì)量、工程質(zhì)量和管理質(zhì)量，管理效能明顯增強(qiáng)，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)深度融合，品牌知名度和美譽(yù)度顯著提升，為集團(tuán)內(nèi)涵式高質(zhì)量發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力，以質(zhì)量強(qiáng)企新成效助推全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。今日，集團(tuán)微信公眾號(hào)為你講述集團(tuán)首個(gè)“云南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)”背后的故事。
紅石巖堰塞壩水利樞紐工程關(guān)鍵技術(shù)
牛欄江堰塞湖整治工程是魯?shù)?.5級(jí)地震災(zāi)后恢復(fù)重建的最大單體項(xiàng)目，目前已安全穩(wěn)定運(yùn)行近四載。回望堰塞湖“應(yīng)急搶險(xiǎn)-后續(xù)處置-整治利用”的2500多個(gè)日夜，集團(tuán)水投公司秉承高度的政治意識(shí)、擔(dān)當(dāng)意識(shí)與創(chuàng)新意識(shí)，協(xié)調(diào)參建各方克服一系列世界性技術(shù)難題，在堰塞體廢墟上建成一座最大庫容1.85億立方米、裝機(jī)容量201兆瓦的大（2）型水利樞紐，成功打造世界首例、全國首個(gè)堰塞湖永久性綜合整治利用工程范本，期間探索形成的“紅石巖堰塞壩水利樞紐工程關(guān)鍵技術(shù)”，成為建投人敢赴險(xiǎn)境保民安、治水安瀾惠民生的珍貴結(jié)晶。
一、守護(hù)3萬余群眾安危
2014年8月3日，昭通市魯?shù)榭h突發(fā)6.5級(jí)地震，導(dǎo)致牛欄江干流魯?shù)椤⑶杉覂煽h交界段兩岸山體塌方，快速形成約2.6億立方米的堰塞湖，庫容是汶川唐家山堰塞湖的近4倍。
據(jù)測(cè)定，整個(gè)堰塞體方量達(dá)1000萬余立方米，級(jí)別為極高危險(xiǎn)級(jí)，潰決損失嚴(yán)重性為嚴(yán)重。當(dāng)時(shí)，余震及塌方不斷，湖水仍在迅速上漲，堰塞體隨時(shí)可能潰決，威脅下游沿岸10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)3萬余群眾。
▲紅石巖堰塞湖整治前
當(dāng)此關(guān)頭，牛欄江紅石巖堰塞湖排險(xiǎn)處置指揮部按照“從最不利的情況考慮、向最好的方向努力”的原則，以“上攔、中疏、下排、兩岸避險(xiǎn)、強(qiáng)化保障”為總體思路，以“科學(xué)、安全、迅速”為總要求，果斷采取轉(zhuǎn)移安置群眾、德澤水庫攔截上游洪水、制定堰塞湖處置技術(shù)方案等6項(xiàng)非工程措施，以及開挖泄流槽、拆除原紅石巖電站施工支洞堵頭檢修門、利用引水隧洞調(diào)壓井井筒自由泄流、防止電站進(jìn)水口被漂浮物堵塞、新建泄洪洞放空堰塞湖等5項(xiàng)工程措施。經(jīng)相關(guān)部隊(duì)、武警官兵、水電十四局連續(xù)奮戰(zhàn)9晝夜，火速打通排水泄洪通道，開辟陸路水路交通，順利完成初期應(yīng)急搶險(xiǎn)處置任務(wù)，下游群眾暫告安全。
▲紅石巖堰塞湖整治后
堰塞湖后續(xù)處置階段，排險(xiǎn)處置指揮部一邊組織編制各類預(yù)警方案，一邊盯緊后續(xù)處置目標(biāo)，堅(jiān)持上下聯(lián)動(dòng)、軍地協(xié)同攻堅(jiān)克難，經(jīng)過日夜艱苦奮戰(zhàn)，完成泄流槽擴(kuò)槽深挖和泄洪洞開挖兩項(xiàng)艱巨任務(wù)。至2014年10月4日，歷時(shí)40天搶通長278米的應(yīng)急泄洪洞，與原紅石巖電站引水隧洞及堰塞湖庫區(qū)連通泄洪，實(shí)現(xiàn)分流泄洪，快速降低了堰塞湖水位，進(jìn)一步解除險(xiǎn)情，完成后續(xù)處置。
▲紅石巖堰塞湖水利樞紐
過程中，針對(duì)當(dāng)時(shí)紅石巖堰塞湖嚴(yán)峻復(fù)雜的應(yīng)急救援環(huán)境，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)快速采集與處理、堰塞體外部形態(tài)和空間結(jié)構(gòu)識(shí)別、堰塞體表觀粒徑快速識(shí)別與材料參數(shù)確定、高精度潰決洪水計(jì)算以及流域?yàn)?zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估技術(shù)，構(gòu)建了空天地一體化的應(yīng)急監(jiān)測(cè)、基于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的堰塞體風(fēng)險(xiǎn)處置技術(shù)體系，開發(fā)了堰塞湖災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮平臺(tái)，有效攻克了堰塞體應(yīng)急搶險(xiǎn)快速響應(yīng)與處置決策的技術(shù)難題，為科學(xué)高效搶險(xiǎn)、守護(hù)群眾安危提供了可靠技術(shù)支撐。
二、敢當(dāng)堰塞湖整治利用先行者
2014年8月，為貫徹落實(shí)中央政治局常務(wù)委員會(huì)關(guān)于切實(shí)做好堰塞湖后續(xù)處置和整治相關(guān)部署要求，專家在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)堰塞湖應(yīng)急搶險(xiǎn)過程中提出了后續(xù)整治利用意見。10月22日，紅石巖堰塞湖整治工作建設(shè)指揮部組建，抓緊統(tǒng)籌推進(jìn)踏勘論證、勘察設(shè)計(jì)等項(xiàng)目前期工作。
▲紅石巖堰塞湖水庫
同年11月，“堰塞湖實(shí)施堰塞體防滲加固、不穩(wěn)定邊坡整治、泄洪洞及溢洪洞建設(shè)等工程”的總體要求寫入國務(wù)院魯?shù)榈卣馂?zāi)后恢復(fù)重建總體規(guī)劃。水投公司匯聚各方力量，直面自然條件資料獲取難、物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成確定難、潰堰洪峰流量預(yù)測(cè)難等多重考驗(yàn)，推動(dòng)研發(fā)了堰塞壩離心模型測(cè)試、可開發(fā)性綜合評(píng)價(jià)技術(shù)，揭示了堰塞壩多體相互作用機(jī)理，提出了堰塞壩工作性態(tài)分析新方法，構(gòu)建了堰塞壩開發(fā)利用綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、綜合勘察設(shè)計(jì)技術(shù)體系，研發(fā)了堰塞壩防滲墻及古滑坡體帷幕灌漿組合的防滲新結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)了堰塞壩工作性態(tài)評(píng)價(jià)與勘察設(shè)計(jì)的先例，堅(jiān)決將規(guī)劃圖變成設(shè)計(jì)圖、實(shí)景圖。
其中，提出的基于計(jì)算接觸力學(xué)的多體接觸分析方法，開發(fā)的大型非線性接觸三維有限元數(shù)值模擬軟件，系首次應(yīng)用于堰塞體和混凝土防滲墻精細(xì)化計(jì)算模擬；提出的散粒料的動(dòng)力Bouc-Wen修正模型，基于實(shí)測(cè)地震資料的動(dòng)力參數(shù)反演方法，為堰塞壩防震抗震設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支撐；研發(fā)的堰塞壩三維地質(zhì)建模平臺(tái)，以及現(xiàn)場(chǎng)布置的3個(gè)大直徑勘探豎井，論證了堰塞體防滲墻方案可行；提出的620米級(jí)強(qiáng)震碎裂高陡邊坡整治關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)用的無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高邊坡整治的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工。
▲紅石巖堰塞湖整治工程全貌
經(jīng)參建各方一次次冒著余震與塌方危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)勘察，一輪輪集聚全國院士、專家等智慧與力量研究論證，2015年1月，《牛欄江紅石巖堰塞湖整治工程可行性研究報(bào)告》通過審查。10月，水投堰塞湖公司肩負(fù)著堰塞湖全面除害興利“百年大計(jì)”的重任應(yīng)運(yùn)而生。11月，水利部水規(guī)總院完成《牛欄江紅石巖堰塞湖整治工程實(shí)施方案報(bào)告》評(píng)審。2016年2月，《牛欄江紅石巖堰塞湖整治工程實(shí)施方案》正式獲得批復(fù)。至此，一項(xiàng)前無古人的堰塞湖綜合整治利用工程，得以成功落地實(shí)施。
三、攻破世界性技術(shù)難題
▲紅石巖堰塞湖整治工程右岸高邊坡全貌
2016年2月26日，通過一系列復(fù)雜棘手的項(xiàng)目前期工作與緊張有序的籌備，紅石巖堰塞湖整治工程全面開工。該工程總投資33.07億元，由堰塞體整治、高邊坡治理、右岸溢洪洞、右岸泄洪沖沙放空洞、右岸引水發(fā)電建筑物組成。其中，右岸620米高陡邊坡整治、130余米堆積體超深防滲墻施工，縱觀國際國內(nèi)，均無先例可循，是名副其實(shí)世界性工程技術(shù)難題。
為沖破前所未見的技術(shù)阻礙，水投公司充分協(xié)調(diào)水利部水規(guī)總院、中國電建昆明院、中國水電基礎(chǔ)局等全國一流技術(shù)力量，狠抓施工組織、管理與執(zhí)行，勇闖前人未闖之路。
▲紅石巖堰塞湖整治工程右岸高邊坡治理
針對(duì)620米高陡邊坡整治重大課題，黨員干部與技術(shù)骨干克服余震多、坡度陡、場(chǎng)地窄、風(fēng)險(xiǎn)高、任務(wù)重、除險(xiǎn)加固難度大等難題，會(huì)同參建單位現(xiàn)場(chǎng)研討、集中攻關(guān)，有針對(duì)性地采用高邊坡二次預(yù)裂及弱拋擲爆破技術(shù)，對(duì)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)域進(jìn)行單點(diǎn)爆破除險(xiǎn)和大面積爆破除險(xiǎn)，并采用高空“蜘蛛人鋪設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)+噴射混凝土”表層噴錨技術(shù)和深層預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，對(duì)高陡邊坡進(jìn)行加固治理。同時(shí)，采取嚴(yán)格管制交通、封閉施工、加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警和聯(lián)防聯(lián)動(dòng)等有力措施，最終成功攻占峰頂。如今，約1千米長、依崖懸空而建的施工棧道被保留下來，仍在見證創(chuàng)業(yè)之艱。
▲紅石巖堰塞湖整治工程堰塞體防滲墻施工現(xiàn)場(chǎng)
破解堰塞壩堆積體超深防滲技術(shù)方面，水投公司充分依托水利部水規(guī)總院作為工程建設(shè)全過程技術(shù)咨詢單位，組建了以馬洪琪院士為組長，陳祖煜院士、鈕新強(qiáng)院士為主要成員的兩個(gè)高層次專家團(tuán)隊(duì)，并積極發(fā)揮設(shè)計(jì)和施工單位技術(shù)力量，組建攻關(guān)班組、優(yōu)選施工設(shè)備、研發(fā)新型材料，并創(chuàng)新使用預(yù)爆預(yù)灌、復(fù)合泥漿護(hù)壁、“鉆劈法”造孔、循環(huán)置換清孔、“接頭管法”連槽等方法，有效破解了堰塞體主河床段超深防滲墻施工難題。通過研發(fā)硅溶膠納米級(jí)環(huán)保型灌漿材料、水泥膏漿新材料，研制全液壓低凈空大功率工程鉆機(jī)、集控自動(dòng)一體式制漿系統(tǒng)、全液壓灌漿泵、膏漿灌漿一體機(jī)等裝備，有效解決了復(fù)雜環(huán)境下寬級(jí)配堰塞壩灌漿材料填充技術(shù)難題。同時(shí)，還通過強(qiáng)化施工過程管控，全力抓進(jìn)度、控質(zhì)量、保安全，成功筑起堅(jiān)固的“地下長城”，最終建成的防滲墻最深達(dá)到138米，超過國家技術(shù)規(guī)范。溢洪洞工程也按照“百年一遇”的防洪標(biāo)準(zhǔn)建成，為大壩永固、百年安瀾筑就了“鋼筋鐵骨”。
▲防洪度汛期間溢洪洞出口閘室段泄流
經(jīng)過1400余天跨險(xiǎn)灘、越激流，攻難關(guān)、抓建設(shè)，2019年12月19日，牛欄江堰塞湖整治工程正式下閘蓄水，曾經(jīng)危如累卵的牛欄江干流紅石巖段，一朝高峽出平湖！
緊接著，2020年6月22日，首臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電；2021年10月30日，3臺(tái)機(jī)組全部并網(wǎng)發(fā)電；2023年6月30日，工程通過水利部專家組竣工驗(yàn)收技術(shù)鑒定……
▲紅石巖堰塞湖整治工程全貌
項(xiàng)目“除害興利、變廢為寶”整體目標(biāo)全面實(shí)現(xiàn)，一座凝聚水利工作者戰(zhàn)天斗地、不屈不撓精神的大型水利樞紐巍然屹立在世人眼前。
四、推動(dòng)安全高質(zhì)量發(fā)展
安全生產(chǎn)重于泰山。面對(duì)堰塞湖自身的極端危險(xiǎn)性、不穩(wěn)定性，以及工程建設(shè)環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件的特殊性、挑戰(zhàn)性，擔(dān)穩(wěn)壓實(shí)“促一方發(fā)展、保一方平安”的政治責(zé)任，確保牛欄江堰塞湖整治工程從施工到運(yùn)營的全生命周期安全穩(wěn)定運(yùn)行，是水投公司與參建單位貫穿始終、不容松懈的重大使命。
▲紅石巖堰塞湖整治工程光明水電廠
水投公司多次組織召開專題會(huì)議研究工程安全施工難題，竭力保障工程建設(shè)安全有序推進(jìn)。針對(duì)高陡邊坡高差大、面積大、崩塌面約85度極陡坡度，除險(xiǎn)加固邊坡時(shí)，常遇滾石墜落、局部坍塌和余震頻發(fā)的危險(xiǎn)，以及傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段難以獲取相關(guān)信息等難題。面對(duì)挑戰(zhàn)，水投公司與參建各方探索采用應(yīng)力監(jiān)測(cè)法+表層3D掃描監(jiān)測(cè)法+位移監(jiān)測(cè)及無人機(jī)輔助監(jiān)測(cè)法+物探法集成綜合評(píng)價(jià)，建立巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)，劃分巖體裂縫風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，實(shí)現(xiàn)高陡邊坡安全性評(píng)價(jià)。同時(shí)，在坡面設(shè)置“兩道防護(hù)溝+被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)”實(shí)施雙重防護(hù)，有效攔截自然崩塌、施工爆破產(chǎn)生的滾石，有力保障了高邊坡與堰塞體之間的交叉施工安全。
▲紅石巖堰塞湖水庫庫尾
工程建設(shè)期間，水投公司嚴(yán)格強(qiáng)化安全施工管理，通過狠抓“領(lǐng)導(dǎo)帶班制、監(jiān)測(cè)預(yù)警制、定期檢查制、隱患整改銷號(hào)制”四制落實(shí)，成功組織處置邊坡垮塌4次、泥石流10余次、洪災(zāi)4次，清理新塌方17.3萬多立方米，排除隱患數(shù)百次，連續(xù)保持高危隱患整治與水利工程建設(shè)“零傷亡”紀(jì)錄，并得到各級(jí)政府和行業(yè)高度評(píng)價(jià)，2019年，水投堰塞湖公司被省水利廳評(píng)定為“水利安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化二級(jí)單位”。
▲紅石巖堰塞湖整治工程光明水電廠
工程下閘蓄水后，堰塞壩經(jīng)歷較長時(shí)期高水位考驗(yàn)，滲流、變形、壩坡保持穩(wěn)定，工程運(yùn)行安全。自首臺(tái)機(jī)組投運(yùn)以來，堰塞湖整治工程水電廠已安全穩(wěn)定運(yùn)行1400多天，累計(jì)發(fā)電15.8億千瓦時(shí)，并成功經(jīng)受多次洪峰、地震等考驗(yàn)。2024年4月6日，昭通魯?shù)榘l(fā)生的4.9級(jí)地震，震中距大壩樞紐直線距離僅3.33千米。
▲紅石巖堰塞湖整治工程堰塞體綠化
為創(chuàng)新踐行綜合防災(zāi)減災(zāi)與流域安全綠色發(fā)展新理念，持久保障安全可測(cè)可控，過程中還研發(fā)了堰塞壩新型監(jiān)測(cè)設(shè)備及其智能安全預(yù)警平臺(tái)，構(gòu)建了堰塞壩全生命期安全運(yùn)行評(píng)價(jià)與預(yù)警模型，以及堰塞壩-基礎(chǔ)-高邊坡一體化安全監(jiān)測(cè)體系。目前，相關(guān)技術(shù)體系一直在項(xiàng)目生產(chǎn)安全監(jiān)測(cè)防范、重大課題科學(xué)研究等方面發(fā)揮著重要作用。下步工作中，水投公司將以習(xí)近平總書記在科技大會(huì)重要講話精神為指引，繼續(xù)依托紅石巖堰塞湖整治工程為載體，總結(jié)提煉科技創(chuàng)新成果，為后續(xù)申報(bào)國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
創(chuàng)新鑄盾，安瀾利民。紅石巖堰塞湖整治工程既是一項(xiàng)應(yīng)急除險(xiǎn)保民安的工程，也是一項(xiàng)地質(zhì)災(zāi)害綜合整治利用工程，為全球堰塞湖災(zāi)害治理樹立了新典范。
治水興水，惠澤千秋。紅石巖堰塞湖整治工程在防災(zāi)減災(zāi)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面的效益日趨顯現(xiàn)。目前，工程榮獲省政府、中國大壩工程學(xué)會(huì)嘉獎(jiǎng)，列入水利部“人民治水·百年功績”治水工程項(xiàng)目名單，已成為一方技術(shù)高地、一座行業(yè)豐碑、一筆精神財(cái)富。
【記者：蔡承延 王頂元 責(zé)任編輯：蘇粲 張燕】
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