5月7日，央視CCTV-4中文國際頻道播出系列片《卓越》，國家卓越工程師、中國電建首席科學(xué)家、首席技術(shù)專家張春生講述了“水電報國”夢想照進現(xiàn)實的故事。
張春生深耕水電設(shè)計研究和工程實踐39年，為中國水電設(shè)計建設(shè)從跟跑、并跑到全面領(lǐng)跑作出突出貢獻，先后主持和參與設(shè)計了世界技術(shù)難度最高水電工程——白鶴灘水電站、世界埋深最大的錦屏二級水電站、當(dāng)期中國規(guī)模最大的抽水蓄能電站——天荒坪水電站等22座大型水電工程，裝機規(guī)模全國占比11.05%，為我國水電科技進步作出了重要貢獻，為國家清潔低碳能源戰(zhàn)略實施提供了有力工程支撐，是名副其實的“水電尖兵”。
當(dāng)期中國規(guī)模最大的抽水蓄能電站——天荒坪水電站
張春生的水電之路，始于20世紀(jì)90年代，他第一次全面參與設(shè)計的水電工程——天荒坪水電站，當(dāng)時在同類電站中位列亞洲之首，世界第三。
對于水電工程設(shè)計師而言，圖紙只是工作的起點，真正的挑戰(zhàn)在施工現(xiàn)場。當(dāng)時，年僅31歲的他作為設(shè)計單位代表，長期駐扎在施工現(xiàn)場，如何因地制宜地落地實施方案，如何協(xié)調(diào)統(tǒng)籌各個施工單位，面對突發(fā)情況時，如何及時提出處理方案，這些都需要設(shè)計團隊現(xiàn)場解決。張春生說：“沒有調(diào)查沒有發(fā)言權(quán)，現(xiàn)場就是戰(zhàn)場?！?/p>
長期的現(xiàn)場駐守，讓張春生根據(jù)現(xiàn)場得出的結(jié)論，往往比理論推斷更加準(zhǔn)確。多項創(chuàng)新技術(shù)，在張春生駐守現(xiàn)場的實踐中，得以驗證實施，為中國抽水蓄能電站技術(shù)的跨越式發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。這期間，他將水電工程涉及的各個學(xué)科吃透，并融會貫通，也為日后成為項目總設(shè)計師，打下了堅實基礎(chǔ)。
2000年，天荒坪水電站竣工。這個抽水蓄能電站，就像是電網(wǎng)的“充電寶”。它利用依山而建的高低水庫，在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時，將水從低處抽送到高處，電能轉(zhuǎn)化為勢能。在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時，將勢能轉(zhuǎn)為電能。循環(huán)往復(fù)，雙向調(diào)節(jié)。如今，天荒坪水電站仍然是華東電網(wǎng)非常重要的一個蓄能調(diào)節(jié)工程。特別是它對上海供電質(zhì)量的保證，電網(wǎng)的安全，還在發(fā)揮著巨大的作用。
如果將天荒坪水電站比作張春生在工程現(xiàn)場的一次小試牛刀，那么未來的任務(wù)無疑將是他大顯身手的絕佳舞臺。
世界埋深最大的錦屏二級水電站
這座裝機規(guī)模480萬千瓦的錦屏二級水電站，位于四川雅礱江錦屏大河彎上。奔騰的雅礱江水穿越山體內(nèi)長約17千米、最深超過2500米、落差約300米的輸水管道后，將勢能轉(zhuǎn)換成清潔的電能。
蘊藏如此豐富水力資源的錦屏大河彎，其實早在20世紀(jì)60年代，就已經(jīng)被國家納入開發(fā)計劃當(dāng)中。
當(dāng)時，工程師們在細(xì)致勘察后，就提出“裁彎取直”的開發(fā)方案。但是，錦屏大河彎山高谷深，每一處隧洞的開挖，都會打破山體內(nèi)部的平衡，超高的地應(yīng)力釋放時會將巖石像子彈一樣崩飛出去，形成巖爆等自然災(zāi)害，而一次巖爆發(fā)生出來能量釋放相當(dāng)于兩三級的地震。
這些施工難題在當(dāng)時的技術(shù)條件下無法解決，開發(fā)只能停留在紙面上。面對這項突破性的地下工程，但連經(jīng)驗豐富的外國專家來到現(xiàn)場后，都對巖爆、突涌水等地質(zhì)災(zāi)害望而興嘆。
錦屏二級水電站面臨的問題，沒有讓張春生和他的設(shè)計團隊退縮，在國內(nèi)眾多科研專家的支持下，根據(jù)現(xiàn)場的一手資料，華東院團隊帶領(lǐng)設(shè)計團隊完成了“裁彎取直”施工方案的設(shè)計工作并通過論證。
2004年1月1日交通洞開工，雖然已經(jīng)做了充分準(zhǔn)備，但意外情況還是會發(fā)生。那一天，讓錦屏二級水電站設(shè)計副總工周垂一至今回憶起來都心有余悸，他說：“有一次出水，噴出來，距離是非常遠的，在大家都束手無策的時候，就需要一個非常堅定的信念。張總帶著地質(zhì)以及各個專業(yè)的人員，是拄著拐杖，手拉手進去的，那時情況非常危險。”
有了前期大量的論證和扎實的學(xué)科基礎(chǔ)，張春生面對危險時，表現(xiàn)出了強大的抗壓能力。他堅信，在設(shè)計的框架內(nèi)施工，工程風(fēng)險一定可控。這種信念感染著周垂一，也同時鼓舞了在場的每一個人。
終于，經(jīng)過54個月的施工，交通線全面貫通。后續(xù)的引水隧道工程，分為48個工作面同時開工，利用化整為零的辦法，對難點逐一攻克。
如今，錦屏的兩座水電站，將大河彎的水力資源潛力充分發(fā)掘，實現(xiàn)了三代水電人的錦屏夢。由于突破性的設(shè)計，錦屏二級水電站單位千瓦投資，只有三峽電站的一半，電站項目本身幾乎沒有移民，淹沒損失極小，它也成為世界水電地下工程的里程碑。
世界第二大水電站——白鶴灘水電站
早在20世紀(jì)90年代，華東院就在國家統(tǒng)一安排下，開始對白鶴灘河段的開發(fā)方案進行勘察設(shè)計研究，面對工程難度被譽為“水電珠峰”的白鶴灘水電站，華東院團隊毫不退縮。
張春生說：“我們的勘探線一條一條的，37條勘探線，我們幾乎是50米的高差要打一個洞。每一條線，每一個斷面，每一個鉆孔，是每一個人的心血，是每個人的青春?！弊罱K，在陡峭絕壁的羊腸小道上，設(shè)計人員累計完成開鑿平洞5.5萬米，鉆孔20萬米的巨大勘探量。
經(jīng)過現(xiàn)場大量的勘探和試驗，確定了最合適的水電站選址。為了能讓大壩壩基穩(wěn)固，張春生帶領(lǐng)團隊根據(jù)前期調(diào)研，針對山體兩側(cè)破碎的巖石，設(shè)計了“外科手術(shù)”式的加固方案，順利解決了大壩拱形不對稱、壩基穩(wěn)固、大壩高抗震等問題，并且得到了專家的論證認(rèn)可。
2022年12月，白鶴灘全部機組發(fā)電，白鶴灘水電站年均發(fā)電量約624.43億千瓦時，相當(dāng)于為7500萬人提供一年的生活用電需求。同時，助力江蘇和浙江兩個經(jīng)濟強省的生產(chǎn)建設(shè)，它的建成，標(biāo)志著中國巨型水電工程建設(shè)從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的歷史性跨越。
張春生說：“每一個技術(shù)人員都想把他的所學(xué)所用，他的知識能夠服務(wù)于國家。”
這位“水電尖兵”憑著數(shù)十年敢想敢干、敢破敢立的魄力，開啟了中國水電工程史上一次次新嘗試，見證了中國水電發(fā)展的一個個里程碑。
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