人民日报:攻坚峡谷间 筑坝守安澜 | ||
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11月26日,《人民日报》在“产经观察·收官之际看工程”栏目报道了水电十四局参建的黄河古贤水利枢纽工程。 报道写到,当黄河奔腾在晋陕峡谷,雄浑山势交织浩荡水势。 黄河古贤水利枢纽工程(以下简称“古贤工程”)东临山西吉县,西倚陕西宜川县,是“十四五”规划102项重大工程之一,也是黄河干流控制性骨干工程。自2024年7月正式进入建设阶段以来,工程全面驶入快车道。 从70多年前的蓝图到建设实景,承载几代人梦想的古贤工程,能为母亲河带来什么? 从九曲黄河视之,古贤工程将与龙羊峡、刘家峡、小浪底等骨干枢纽携手,调泥沙、护安澜、保供水、发绿电。 从国家水网视之,古贤工程控制黄河73%的水量、60%的沙量和80%的粗泥沙量。一库黄河水,将连通国家水网和省市县级水网,优化水资源配置,为推动黄河流域生态保护和高质量发展提供有力支撑。 古贤工程前期临建施工现场 山中掘进 今年底前将实现双导流洞全线贯通 起高坝,先导流。黄河左岸山崖中,两条导流洞齐头向前掘进。 隧洞中,通风管道架设两侧,智能设备信号闪烁。灯光照亮尽头的岩壁,智能三臂凿岩台车激光定位,120多个孔洞的位置精确投射。钻孔、装药、爆破等7个步骤环环相扣,每一次向前掘进3米。 古贤工程采取河床一次拦断,隧洞全年导流方式。简单来说,导流洞将改变黄河流向,让黄河水从山中绕行,留出筑坝的施工场地。 开凿导流洞,难在哪? “千层饼”里挖深洞,先闯地质关。 黄土高原,面对多变的岩性、复杂的岩层,挑战不小。岩层呈水平状分布,砂岩与粉砂岩交错,一块儿软、一块儿硬,一块儿薄、一块儿厚,围岩稳定性差。 再看导流洞“体型”。两条隧洞长度均超1公里,顶拱跨度达18.2米,属于特大型断面。要在“千层饼”里掏出“大块头”,对施工工艺和风险防控提出很高要求。 先勘后凿,“数字眼”提前探路。 三维模型真实模拟隧洞环境,地质雷达“做CT”……“超前地质预报,能让施工人员提前摸清前方30米的地质条件。”黄河古贤水利枢纽有限公司工程技术部部长杨俊峰说。同时,凿岩台车凿出3米长的岩芯,精准取样,测量岩性,多措并举,揭开大地深处的面纱。 作业面窄,智能设备身手灵巧。 智能凿岩台车装上三臂钻,身姿轻盈,又力大无穷,钻头飞旋,破岩削泥;履带潜孔钻像是“钢铁穿山甲”,走得稳当;拱架安装台车抓取、定位、拼装一气呵成,搭拱架就像“搭积木”……一系列智能机械化设备让施工效率大幅提升。 开山凿洞,就像是在山体里穿针引线,得下足绣花功。两条导流洞分成三层开挖,逐步突破。每层首尾双向对挖,同时施工,提高效率。首层导流洞历经195天开挖,于今年9月26日全线贯通,贯通误差仅9毫米。第二层导流洞已开挖90%,第三层导流洞开挖30%,双导流洞预计年底将全线贯通,向截流目标迈出关键一步。 古贤工程导流洞正进行开挖施工 “云端”筑坝 数字孪生古贤工程同步推进 河畔,一锤一钎凿进。“云”上,一个个字符正垒筑数字孪生古贤工程。 数字孪生水利设计工厂是“云”上施工场,立足全方位、全要素、全时段,用算据、算法、算力筑造“数字大坝”。 实体工程和数字工程同步建设,是古贤工程的一大特点。虚实“孪生体”如何共同生长? 算据是基础,立体监测感知网布设“神经系统”。 隧洞内,激光点云扫描,施工断面的凹凸起伏实时传回,模型自动计算超欠挖情况。大数据当参谋,超挖或欠挖计算精度控制在5厘米内。 人员车辆信息和轨迹、有毒有害气体和粉尘数据等实时传输,三维技术实景建模,隧洞施工现场变动一一映射到智能建管平台。“隧洞施工从‘黑箱’走向透明,一旦出现安全隐患、进度滞后等异常情况,平台可动态感知、智能预警。”蔺志刚介绍。目前智能建管平台为42家参建单位、900多个用户提供决策服务。 天上,卫星遥感提供地理、气象数据。空中,无人机每天自动巡航,紧盯边坡等关键部位。地上,环境监测、视频监控抓取施工动态。水上,水位雨量站设备分析水情汛情。工地,安全监测设备实时感知。“天空地水工”一体化监测感知体系不断完善,目前古贤工程已部署千余套监测感知终端。 算法是关键,智能模型打造“智慧大脑”。 围岩内部长啥样?拍照、上传,围岩智能识别模型能看清、能读懂。“经过长期的照片‘投喂’,模型可精准捕捉岩石颜色、裂缝、纹理走向等微小细节,准确判断围岩类型,提供施工方案。”杨俊峰介绍。 安全帽及反光衣穿戴检测、隧洞智能建造大模型等算法模型相继投入使用,大数据“跑”起来,实现从问题提出到方案生成的分钟级响应。 算力是支撑,硬件设备驱动“强劲心脏”。 古贤工程坝址区,20多公里长的通信光缆宛如血管,每天产生的数据源源不断从这里输出。18台高性能服务器,搭建起自主可控的算力平台,可以实现施工动态仿真流畅渲染,高效计算,对模型运行即时响应。 随着古贤工程施工推进,数字孪生古贤工程加快成长——接下来将不断深入推进算据、算法、算力融合应用,完善预报、预警、预演、预案“四预”业务体系,以数字化、智能化赋能工程建设。 河上攻坚 将建设国内最高碾压混凝土重力坝 古贤大坝坝高219.5米,是国内最高的碾压混凝土重力坝。“大高个”站在黄河上,面临不少挑战。 大坝立得稳,“脚底板”要踩得实。“黄河之下是红层地基,不仅软硬相间,还存在多层顺层剪切带和泥化夹层。”黄河古贤水利枢纽有限公司总工程师刘庆亮介绍。 为破解“千层饼”地质难题,施工单位勘探钻孔近8万米、开挖探洞近4000米,从多个方案优中选优,采取了深齿槽、抗剪洞、压重等措施,增加摩擦力,让大坝抗滑稳定。 立得稳,还要“体格壮”。“大坝蓄水后,水库库容大,形成200多公里长的水带,‘抱’住一库黄河水,大坝要够厚实。”刘庆亮说。古贤工程大坝混凝土浇筑量将超1800万立方米,高峰时预计连续10个月的月浇筑量维持在55万立方米左右,是目前世界上碾压混凝土浇筑强度最大、高峰浇筑强度持续时间最长的水利工程。 难题接踵而至,巨量骨料从哪儿来?坝区附近石料储量有限,多方勘探,骨料场选定在65公里之外的山西河津市。 如何运?刘庆亮细算账:“超1800万立方米混凝土要用约5000万吨石料,为满足工期需求,得一天约400辆重卡连续运输,现有交通条件难以满足。” 勘探、设计、制造等多个团队攻关,提出解决方案——建设一条国内规模最大的皮带机运输系统。皮带机将穿越煤矿采空区、煤层气区,施工难度极大。多团队联合研发一系列新设备、新工艺,沿线设置机器人巡检,各类传感器实时监测,确保物料输送可靠高效。 大坝不仅“体格壮”,而且设计巧——从低到高分别设置了排沙底孔、泄洪中孔、溢流表孔。孔洞“上中下”协同、“左中右”互济,黄河水蓄泄之间,可以发挥防洪减淤、水资源调蓄、供水、灌溉、发电等多种功能。 调水调沙,为黄河“舒筋骨”。刘庆亮介绍,古贤工程通过下泄大流量水流,与小浪底水库形成合力,能把更多泥沙排入大海,有效缓解地上悬河态势,同时为渭河入黄河段冲淤减负。 连通水网,为两岸送去“发展水”。晋陕峡谷两侧,“河从脚底流,守着黄河用水愁”。水库蓄水后,库区水位抬升,陕西、山西多地将从黄河提水变为自流,大幅降低供水成本。古贤工程还能与灌区、水厂互联互通,极大改善晋陕23个县(市、区)、27个工业园区和约685万亩灌区的水源条件。 “绿色是古贤工程的底色。水库形成200多公里长的水带,将改善区域生态环境,水电站装机年平均发电量约63.48亿千瓦时。”刘庆亮说。 严苛的运行调度、超大规模坝基处理、超高强度混凝土浇筑方量、超长距离混凝土骨料带式输送机运输系统、超高含沙量高速水流,古贤工程具有“一严四超”建设特点。“施工场是创新场,我们将加强与科研院所、参建单位的密切合作,把古贤工程建成高标准民心工程、优质工程、廉洁工程。”黄河古贤水利枢纽有限公司有关负责人介绍。 在峡谷间攻坚,于大河上筑坝。紧咬节点,全力奋战,黄河一定能成为造福人民的幸福河。 报道链接:http://paper.people.com.cn/rmrb/pc/layout/202511/26/node_18.html | ||
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