锦屏工程的技术突破

雅砻江流域水电开发有限公司董事长 陈云华

一、锦屏工程简介

锦屏水电站包括锦屏一级和锦屏二级水电站，总装机840万千瓦，已于2014年全部建成投产。

1.锦屏一级:

◆装机容量360万kW，保证出力108.0万kW，多年平均发电量166.2亿kWh

◆水库总库容77.6亿m³ ，调节库容49.1亿m³，年调节水库

◆混凝土双曲拱坝高305m，为世界第一高坝

2.锦屏二级:

◆雅砻江上最大的电站，同时也是四川省除界河外装机容量最大的电站。

◆4条引水隧洞均长16.67km，开挖洞径13m，世界规模最大、综合技术难度最高的水工隧洞群

◆总装机480万kW，保证出力197.2万kW，多年平均发电量242.3亿kWh。

锦屏一级和锦屏二级水电站，一个最高坝，一个最大规模深埋隧洞群，是我国水电建设中特色鲜明的两个世界级工程。

二、锦屏工程的技术突破

1.为了成功建设锦屏水电站，我们借助国家自然科学基金平台，设立雅砻江水电开发联合研究基金，开展基础性科学技术问题研究，共50项已取得预期成果，圆满完成。

我们成立了雅砻江虚拟研究中心，联合国内外最优秀的科研力量，积极开展产学研联合技术攻关；成立了由国内顶尖水电行业的院士、专家组成的锦屏水电工程特别咨询团。通过这些努力，攻克了锦屏一级和锦屏二级工程建设过程中的一系列世界级难题，分别创造了世界水电建设史上的多项第一。

2.锦屏一级水电站是世界上唯一一座超过300米的特高拱坝，国内外没有成熟建设先例，与200米级及以下拱坝存在着显著的性态差异，工程具有"特高拱坝、高水头泄洪消能、高山峡谷、高陡边坡、高地应力、深部裂隙"等特点，建设难度前所未有。通过开展系统的理论和技术创新，突破了超高拱坝结构设计和安全评价理论及方法、超高拱坝泄洪消能与雾化防护技术、500米级坝肩高边坡不良地质综合治理和全过程反馈分析评价技术、特高拱坝4.5米仓层厚度浇筑和全过程智能温控防裂技术等建设关键技术，实现了305米高拱坝的优质快速建设。

3.锦屏一级水电站取得的"十项世界第一"包括：

（1）世界第一高坝；

（2）世界最大规模、特高拱坝基础处理；

（3）世界最复杂地质条件的坝肩高陡边坡；

（4）世界最大大规模自然边坡危岩体治理；

（5）在高山峡谷区域成功进行特高拱坝施工总布置；

（6）坝身多层孔口无碰撞泄洪；

（7）世界第一个采用燕尾坎挑流消能工的泄洪洞；

（8）世界最高分层取水电站进水口；

（9）第一个在高地应力条件下建成大型地下洞室群厂房工程；

（10）世界最大直径圆筒形阻抗式尾水调压室。

4.2014年8月24日，锦屏一级大坝首次成功蓄水至正常蓄水位1880m，综合各项监测数据及分析成果表明，大坝整体工作性态完全正常，锦屏一级水电站第四阶段蓄水取得圆满成功，标志着我国高拱坝建设技术达到世界领先水平。

5.锦屏二级水电站4条引水隧洞单洞长17km，最大埋深2525m，实测最大地应力超过100MPa，最高外水压力超过10MPa，最大单点突涌水量达7.3m3/s，其建设规模和技术难度世界罕见，超深埋隧洞围岩稳定、强烈岩爆、高压大流量突涌水已成为工程建设成败的关键技术难题。通过开展产学研联合攻关，突破了高压大流量地下突涌水治理、强岩爆实时监测预警及综合防治、超深埋隧洞围岩稳定控制及联合承载结构体系、深埋水工隧洞群安全快速施工等关键技术，实现了隧洞群的安全快速建设，标志着我国地下工程建设技术达到国际领先地位。

6.锦屏二级水电站建设取得的"十项世界第一"包括：

（1）总长约116.7公里的世界最大规模水工隧洞群工程；

（2）强岩爆条件下水工隧洞岩爆防治技术；

（3）世界首例高外水压、大流量地下水综合治理；

（4）世界规模最大的差动式调压室；

（5）世界上300米水头段单机容量最大的水轮机；

（6）最长5公里的勘探平洞，水压致裂法实测了世界上最大主应力108MPa；

（7）世界上首次采用特长隧洞群协同通风技术。完成特长隧洞独头掘进超9500米通风纪录；

（8）世界上最先进的曲线皮带机；

（9）35个工作面同时开挖、单月单洞衬砌1500米，单月单洞固结灌浆8.6万米的世界记录；

（10）世界上首次采用先导洞对强岩爆段进行预处理后TBM掘进。

7.2012年10月7日锦屏二级水电站1号引水隧洞开始充水，2014年9月18日最后一条引水隧洞——4号引水隧洞开始充水，最后一台机组在2014年11月投入正式运行，锦屏二级引水隧洞群全部建成。根据我们安装的近3600支监测仪器监测结果，引水洞的围岩变形、应力、渗透压力变化很小，全部都在设计允许范围内。4条引水洞中渗漏量最大的3号引水洞只有37.7升每秒，相当于每一公里的引水隧洞，才漏2升多水，可以说"滴水不漏"，标志着我国地下工程建设技术达到国际领先地位。

8.近年来，雅砻江公司锦屏一级和锦屏二级水电站的有关科技成果已获得了四项国家科技进步奖，三十多项省部级科技奖。锦屏水电站的成功建设极大地提升了我国水电建设技术水平，也为水电行业发展拓宽了技术空间。

锦屏工程的相关科技成果已推广应用于水电、交通、矿山、极深地下实验室建设等多个工程和科学领域，取得了显著的社会和经济效益。

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