大国工程在新疆丨大石峡水利枢纽工程——世界最高混凝土面板砂砾石坝

2024-04-19
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导读: 疏通渠道、引水灌溉，覆膜播种机来回穿梭……连日来，在位于阿克苏河、叶尔羌河、和田河交汇处的阿瓦提县三河镇艾买秋克村，田间地头一派繁忙景象。沿着三河上溯，是大石峡水

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疏通渠道、引水灌溉，覆膜播种机来回穿梭……连日来，在位于阿克苏河、叶尔羌河、和田河交汇处的阿瓦提县三河镇艾买秋克村，田间地头一派繁忙景象。

沿着三河上溯，是大石峡水利枢纽建设工地，这也是艾买秋克村农田灌溉的主要水源地。工地上，混凝土搅拌车正来回穿梭，300余名头戴安全帽的工人在高247米、总斜长逾360米的坝体斜坡上进行仓位浇筑、钢筋绑扎、模板制作等工作。由于工期紧、任务重、工程质量标准高，即便三九隆冬甚至春节，工地也不停工。

大石峡水利枢纽工程于2019年11月全面动工并成功截流，经过4年多的奋战，一座“大国重器”的雏形已然矗立在天山脚下。

水是新疆经济社会发展的命脉，水资源利用率有多高，新疆发展的空间就有多大。

近年来，新疆坚持“水利设施建设和水资源优化配置”两手发力，统筹做好“节水、蓄水、调水、增水”文章，推动实施了一批水利网骨干工程、控制性水利枢纽工程，初步形成了集生态、灌溉、调蓄、防洪、发电功能于一体的水利网。

新疆大石峡水利枢纽工程是国务院确定的172项节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坝和世界第一高砂砾石坝。

峡谷之王托起的大国工程

新疆大石峡水利枢纽工程建在号称中国峡谷之王的天山温宿大峡谷之中，拦河坝主坝为混凝土面板砂砾石坝，最大坝高247米，坝顶长度606米，比三峡大坝还高62米，是当之无愧的天堑工程。

这就相当于在河底扶摇直上建造一座80多层高的巨型建筑物，也标志着中国水利建设史上面板坝设计、建设和管理水平达到了250米级的国际领先水平。

该工程总投资为89.97亿元，主要任务是向塔里木河干流生态供水，兼顾灌溉、防洪等综合功能，同时担负南疆四地州电力调峰任务，对促进地方经济发展具有重要作用。

建成后水库总库容11.7亿立方米，相当于6个天山天池水的容量；最大泄洪流量4319立方米/秒，装机容量75万千瓦，预计年平均发电量18.93亿度。计划2025年10月下闸蓄水，2026年7月首批2台机组发电，2026年10月完工，总工期102个月。

高度决定了项目难度大，体量决定了工程任务重，工期决定了时间紧迫，大石峡一带人迹罕至、风力很大，气候条件艰苦，这系列问题都给工程设计、施工及建设管理等带来巨大挑战。

3D技术打印的智慧工程

相对来说，克服艰苦的气候条件容易，但要按时保质保量完成这项建设规模大、投资大、施工条件复杂的工程，工程建设与管理中需要解决的技术问题是一道难关。

这项工程具有“五高”“一新”“三复杂”的特点。“五高”即高坝、高边坡、高地震烈度、高泄洪流速、高挖填强度；“一新”是管理模式新；“三复杂”即地形地质复杂、自然气候复杂、环境复杂。

为此，中国水利水电科学研究院、南京水利科学研究院、清华大学、河海大学等科研院校进行了21项课题、44个专题的科研项目研究，助力施工团队攻克一道道难关。中国能建葛洲坝集团大石峡项目公司设立科技管理部门，配备专业技术人员，在数字信息技术服务上陆续投入资金8000余万元，建设了大石峡水利枢纽工程智慧管理云平台，打造了一座“智慧”大坝。

工程智慧云平台是在传统水利工程建设的基础上，利用云计算、大数据、物联网、移动互联网和人工智能、虚拟仿真等先进技术，开发覆盖工程建设管理、大坝智能施工、水库科学调度、工程安全监控、智能分析决策、快速应急响应等八大核心业务的应用大系统。自动、远程、移动、便捷的管理与控制技术，让整个建设工地变成一台巨大的“3D打印机”。

通过工程智慧云平台，根据电脑模型将大坝“分解”，切片成很多不同的建设步骤，一层层地完成作业，一步步从整体上实现3D打印的效果。

在这里，运输车辆被植入芯片，实现对坝料运输全过程管控。项目建设过程中运用数字化建造技术，对物料的运转、搅拌、数量、温度以及人员的活动都进行了数据收集和整理。每天干什么活、所处位置、进度如何等都在管理系统中一目了然，确保所有工作环节精准有序。无人碾压智能规划、智能避障、智能循迹......如今，“智慧”的大坝还在持续“进化”。

惠民利民的“超级工程”

新疆虽然干旱少雨，但水资源总量有800多亿立方米，人均水资源占有量近4000立方米，位列全国第三，在世界同类干旱地区，水资源相对丰富。

大石峡水利枢纽建设工地的下游——阿克苏地区，光照时间长，昼夜温差大，素有“中国红富士之乡”“中国核桃之乡”“中国枣园”“中国白杏之乡”的美誉。这里季节性缺水，盛夏时节冰川消融时，山洪和融雪叠加，会形成突发性洪水，但春秋时节水少。

大石峡水利枢纽工程是阿克苏河流域控制性工程，这项惠民利民工程的实施，可有效缓解灌区农业春、秋灌缺水问题，还可替代下游平原水库，减少蒸发渗漏损失，增加灌区用水量。同时，工程还在防洪、提供清洁能源上发挥重要作用。

工程建成后，将彻底解决南疆地区长远发展的水资源调控问题，为切实改善广大农牧民的生产生活条件夯实基础。与此同时，可以缓解800余万亩农田的春季旱情，为农业生产和生态环境保护提供水利保障。

水润万物的生态工程

塔里木河是我国最长的内陆河，流域面积102万平方公里，大片原始胡杨林分布在流域河道两侧，面积达1692.45万亩，是新疆南疆地区重要的绿洲生态屏障。20世纪50年代以来，随着人类活动的加剧和水资源无序开发和低效利用，塔里木河流域地下水位下降，大片胡杨林死亡，给生态环境造成极大压力。

大石峡水利枢纽工程的主要任务是向塔里木河干流生态供水，工程建成运行后，通过对库玛拉克河径流进行有效调控，计划每年向塔里木河生态输水34.2亿立方米，以改善塔里木河干流生态环境状况，促进南疆经济社会发展。

近年来，新疆已经通过对胡杨林进行引洪灌溉，不断提高胡杨林的自然修复能力，塔里木河沿岸数百万亩胡杨林生态功能稳步趋好，物种多样性不断丰富，局部生态系统类型多样性增加。目前已向塔里木河下游生态输水25次，累计下泄生态水98.45亿立方米。2023年胡杨林引洪灌溉区监测显示，灌区树高平均增长了0.42米，地下水位抬升0.18米—0.64米，植被总盖度达43.21%、增长3.75%。