大國工程在新疆丨大石峽水利樞紐工程——世界最高混凝土面板砂礫石壩

疏通渠道、引水灌溉，覆膜播種機來回穿梭……連日來，在位于阿克蘇河、葉爾羌河、和田河交匯處的阿瓦提縣三河鎮(zhèn)艾買秋克村，田間地頭一派繁忙景象。

沿著三河上溯，是大石峽水利樞紐建設(shè)工地，這也是艾買秋克村農(nóng)田灌溉的主要水源地。工地上，混凝土攪拌車正來回穿梭，300余名頭戴安全帽的工人在高247米、總斜長逾360米的壩體斜坡上進行倉位澆筑、鋼筋綁扎、模板制作等工作。由于工期緊、任務重、工程質(zhì)量標準高，即便三九隆冬甚至春節(jié)，工地也不停工。

大石峽水利樞紐工程于2019年11月全面動工并成功截流，經(jīng)過4年多的奮戰(zhàn)，一座“大國重器”的雛形已然矗立在天山腳下。

水是新疆經(jīng)濟社會發(fā)展的命脈，水資源利用率有多高，新疆發(fā)展的空間就有多大。

近年來，新疆堅持“水利設(shè)施建設(shè)和水資源優(yōu)化配置”兩手發(fā)力，統(tǒng)籌做好“節(jié)水、蓄水、調(diào)水、增水”文章，推動實施了一批水利網(wǎng)骨干工程、控制性水利樞紐工程，初步形成了集生態(tài)、灌溉、調(diào)蓄、防洪、發(fā)電功能于一體的水利網(wǎng)。

新疆大石峽水利樞紐工程是國務院確定的172項節(jié)水供水重大水利工程之一，是目前已建和在建的世界第一高混凝土面板壩和世界第一高砂礫石壩。

峽谷之王托起的大國工程

新疆大石峽水利樞紐工程建在號稱中國峽谷之王的天山溫宿大峽谷之中，攔河壩主壩為混凝土面板砂礫石壩，最大壩高247米，壩頂長度606米，比三峽大壩還高62米，是當之無愧的天塹工程。

這就相當于在河底扶搖直上建造一座80多層高的巨型建筑物，也標志著中國水利建設(shè)史上面板壩設(shè)計、建設(shè)和管理水平達到了250米級的國際領(lǐng)先水平。

該工程總投資為89.97億元，主要任務是向塔里木河干流生態(tài)供水，兼顧灌溉、防洪等綜合功能，同時擔負南疆四地州電力調(diào)峰任務，對促進地方經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。

建成后水庫總庫容11.7億立方米，相當于6個天山天池水的容量;最大泄洪流量4319立方米/秒，裝機容量75萬千瓦，預計年平均發(fā)電量18.93億度。計劃2025年10月下閘蓄水，2026年7月首批2臺機組發(fā)電，2026年10月完工，總工期102個月。

高度決定了項目難度大，體量決定了工程任務重，工期決定了時間緊迫，大石峽一帶人跡罕至、風力很大，氣候條件艱苦，這系列問題都給工程設(shè)計、施工及建設(shè)管理等帶來巨大挑戰(zhàn)。

3D技術(shù)打印的智慧工程

相對來說，克服艱苦的氣候條件容易，但要按時保質(zhì)保量完成這項建設(shè)規(guī)模大、投資大、施工條件復雜的工程，工程建設(shè)與管理中需要解決的技術(shù)問題是一道難關(guān)。

這項工程具有“五高”“一新”“三復雜”的特點。“五高”即高壩、高邊坡、高地震烈度、高泄洪流速、高挖填強度;“一新”是管理模式新;“三復雜”即地形地質(zhì)復雜、自然氣候復雜、環(huán)境復雜。

為此，中國水利水電科學研究院、南京水利科學研究院、清華大學、河海大學等科研院校進行了21項課題、44個專題的科研項目研究，助力施工團隊攻克一道道難關(guān)。中國能建葛洲壩集團大石峽項目公司設(shè)立科技管理部門，配備專業(yè)技術(shù)人員，在數(shù)字信息技術(shù)服務上陸續(xù)投入資金8000余萬元，建設(shè)了大石峽水利樞紐工程智慧管理云平臺，打造了一座“智慧”大壩。

工程智慧云平臺是在傳統(tǒng)水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)上，利用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和人工智能、虛擬仿真等先進技術(shù)，開發(fā)覆蓋工程建設(shè)管理、大壩智能施工、水庫科學調(diào)度、工程安全監(jiān)控、智能分析決策、快速應急響應等八大核心業(yè)務的應用大系統(tǒng)。自動、遠程、移動、便捷的管理與控制技術(shù)，讓整個建設(shè)工地變成一臺巨大的“3D打印機”。

通過工程智慧云平臺，根據(jù)電腦模型將大壩“分解”，切片成很多不同的建設(shè)步驟，一層層地完成作業(yè)，一步步從整體上實現(xiàn)3D打印的效果。

在這里，運輸車輛被植入芯片，實現(xiàn)對壩料運輸全過程管控。項目建設(shè)過程中運用數(shù)字化建造技術(shù)，對物料的運轉(zhuǎn)、攪拌、數(shù)量、溫度以及人員的活動都進行了數(shù)據(jù)收集和整理。每天干什么活、所處位置、進度如何等都在管理系統(tǒng)中一目了然，確保所有工作環(huán)節(jié)精準有序。無人碾壓智能規(guī)劃、智能避障、智能循跡......如今，“智慧”的大壩還在持續(xù)“進化”。

惠民利民的“超級工程”

新疆雖然干旱少雨，但水資源總量有800多億立方米，人均水資源占有量近4000立方米，位列全國第三，在世界同類干旱地區(qū)，水資源相對豐富。

大石峽水利樞紐建設(shè)工地的下游——阿克蘇地區(qū)，光照時間長，晝夜溫差大，素有“中國紅富士之鄉(xiāng)”“中國核桃之鄉(xiāng)”“中國棗園”“中國白杏之鄉(xiāng)”的美譽。這里季節(jié)性缺水，盛夏時節(jié)冰川消融時，山洪和融雪疊加，會形成突發(fā)性洪水，但春秋時節(jié)水少。

大石峽水利樞紐工程是阿克蘇河流域控制性工程，這項惠民利民工程的實施，可有效緩解灌區(qū)農(nóng)業(yè)春、秋灌缺水問題，還可替代下游平原水庫，減少蒸發(fā)滲漏損失，增加灌區(qū)用水量。同時，工程還在防洪、提供清潔能源上發(fā)揮重要作用。

工程建成后，將徹底解決南疆地區(qū)長遠發(fā)展的水資源調(diào)控問題，為切實改善廣大農(nóng)牧民的生產(chǎn)生活條件夯實基礎(chǔ)。與此同時，可以緩解800余萬畝農(nóng)田的春季旱情，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護提供水利保障。

水潤萬物的生態(tài)工程

塔里木河是我國最長的內(nèi)陸河，流域面積102萬平方公里，大片原始胡楊林分布在流域河道兩側(cè)，面積達1692.45萬畝，是新疆南疆地區(qū)重要的綠洲生態(tài)屏障。20世紀50年代以來，隨著人類活動的加劇和水資源無序開發(fā)和低效利用，塔里木河流域地下水位下降，大片胡楊林死亡，給生態(tài)環(huán)境造成極大壓力。

大石峽水利樞紐工程的主要任務是向塔里木河干流生態(tài)供水，工程建成運行后，通過對庫瑪拉克河徑流進行有效調(diào)控，計劃每年向塔里木河生態(tài)輸水34.2億立方米，以改善塔里木河干流生態(tài)環(huán)境狀況，促進南疆經(jīng)濟社會發(fā)展。

近年來，新疆已經(jīng)通過對胡楊林進行引洪灌溉，不斷提高胡楊林的自然修復能力，塔里木河沿岸數(shù)百萬畝胡楊林生態(tài)功能穩(wěn)步趨好，物種多樣性不斷豐富，局部生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性增加。目前已向塔里木河下游生態(tài)輸水25次，累計下泄生態(tài)水98.45億立方米。2023年胡楊林引洪灌溉區(qū)監(jiān)測顯示，灌區(qū)樹高平均增長了0.42米，地下水位抬升0.18米—0.64米，植被總蓋度達43.21%、增長3.75%。

2023年9月7日，塔里木河蜿蜒流淌，兩岸旁沙雅縣境內(nèi)分布的290余萬畝原始胡楊林在河水滋潤下生機盎然。蔡增樂攝

如今，在塔里木河流域，大大小小的分水樞紐、生態(tài)閘遍布全流域，多年壅塞的河道得到疏浚，河水流向廣袤的胡楊林，使胡楊林重新煥發(fā)出勃勃生機。

建設(shè)世界級高壩的終極目的為了滋潤流域萬物生靈，在建設(shè)施工中，建設(shè)者們也始終堅持生態(tài)環(huán)保的理念，以最大限度盡量減少施工對環(huán)境的影響。這不僅體現(xiàn)在建筑廢料的處理上，還體現(xiàn)在對流域動植物的保護中。

庫瑪拉克河中主要生活著7種土著魚類，其中包括自治區(qū)二級重點保護水生野生動物——塔里木裂腹魚和斑重唇魚，而裂腹魚有季節(jié)性、短距離洄游產(chǎn)卵的習性。

大石峽大壩引水樞紐工程落差高達278米，三道攔河大壩將河流分成四段，阻斷了洄游魚類的通道。

如何幫助魚兒翻越大壩洄游產(chǎn)卵繁殖?這是建設(shè)者們優(yōu)先考慮的重要問題。

為此，新疆葛洲壩大石峽水利樞紐開發(fā)有限公司拿出專項資金全面構(gòu)建庫瑪拉克河生態(tài)環(huán)境保護體系，在下游修建了6處“之”字形彎道，便于魚類順利洄游繁殖。

為確保當?shù)佤~種群的多樣性，還計劃在大石峽水利樞紐營地附近建立永久增殖放流站，開展裂腹魚、斑重唇魚等魚類的人工增殖放流。

“綠水青山就是金山銀山。”大石峽水利樞紐工程建成時，將為塔里木河流域的水資源管理和配置，阿克蘇地區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展以及中國的水利水電建設(shè)事業(yè)做出重要貢獻。

延伸閱讀：

阿爾塔什水利樞紐工程：新疆規(guī)模最大的水利樞紐工程，位于莎車縣和阿克陶縣交界處，該工程是葉爾羌河干流山區(qū)下游河段的控制性水利樞紐工程，工程主要任務是在保證塔里木河生態(tài)供水條件下，發(fā)揮防洪、灌溉、發(fā)電等綜合功能，惠及新疆南部的克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區(qū)和和田地區(qū)。

卡拉貝利水利樞紐工程：克孜河流域的控制性工程，位于烏恰縣境內(nèi)的克孜河中游出山口處。工程的開發(fā)任務是以防洪、灌溉為主，兼顧發(fā)電等綜合利用。該工程建成后，將有效控制克孜河洪水災害，使克孜河下游南疆重鎮(zhèn)喀什市的防洪標準從目前的5年一遇提高至50年一遇。還能有效緩解喀什地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第三師圖木舒克市能源、電力不足的矛盾，對實現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)增效、增收等具有十分重要的意義。

烏魯瓦提水利樞紐工程：位于昆侖山南麓的喀拉喀什河上游山口處、和田縣朗如鄉(xiāng)境內(nèi)，距和田市71公里。該工程是一座具有灌溉、防洪、發(fā)電、改善生態(tài)等綜合效益的大型水利工程。2009年9月該工程投入使用后，年均向灌區(qū)供水14億立方米，每年實現(xiàn)向塔里木河生態(tài)輸水9億立方米，同時還承擔和田地區(qū)骨干電源，年均發(fā)電量2.69億千瓦時。

和田玉龍喀什水利樞紐：國務院確定的 172 項節(jié)水供水重大水利工程項目之一，總投資金額78.13億元。以生態(tài)輸水、灌溉補水為主，結(jié)合防洪，兼顧發(fā)電等綜合利用。玉龍喀什水利樞紐工程建成后，通過與烏魯瓦提水利樞紐聯(lián)合調(diào)度，將為下游玉龍喀什河灌區(qū)提供8.34億立方米灌溉用水�？蓪⒂颀埧κ埠酉掠畏雷o對象的防洪能力從10年一遇提高到30年一遇;向南疆四地州電網(wǎng)輸送5.2億千瓦時電量。

大石門水利樞紐工程：位于新疆且末縣境內(nèi)的車爾臣河上，被列入國家172項重大水利工程項目之中。工程建成后，可調(diào)控上游山區(qū)洪水，提高防洪標準，向周圍電網(wǎng)提供電力支撐，改善兩岸群眾用電條件，有效緩解灌區(qū)季節(jié)性缺水問題;對促進當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展和維護社會穩(wěn)定具有重要意義。

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