作者:张晴丹 来源: 中国科学报 发布时间:2024-9-2
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“新疆三峡”:解千年水患,养万顷良田

 

阿尔塔什水利枢纽工程。 新华发电供图

■本报记者 张晴丹

烈日炎炎,汽车在新疆昆仑山脉腹地蜿蜒崎岖的塔莎古道上穿行。颠簸6个多小时后,记者终于窥见矗立在叶尔羌河之巅的一项人力奇迹——阿尔塔什水利枢纽工程。

这座大坝总长795米、高164.8米,水库总容量22.49亿立方米,电站总装机容量755兆瓦。它是新疆最大的水利枢纽工程,被业界誉为“新疆三峡”,不仅解决了叶尔羌河千年水患和流域春旱缺水问题,还滋养了下游万顷良田,造福流域240多万人口。

水利援疆,解燃眉之急

发源于喀喇昆仑山的叶尔羌河全长1289公里,流域内数百万人口,设计灌溉面积651.47万亩,是新疆最大灌区。但叶尔羌河也是新疆洪灾最多的河流,以极高的起涨速率和高洪峰值闻名于世,每年七八月份易暴发冰川堰塞湖溃坝性洪水。

“那时候,每年汛期经常发生洪水,冲毁道路,吞没农田、屋舍和村庄。”生活在叶尔羌河上游村落的村民布比沙热从小见惯了这条河发怒时的飞扬跋扈。当地百姓也一直期盼着国家能根治水患。

2008年,一张“新疆三峡”工程的宏伟蓝图徐徐展开。怀着“水利援疆”的信念,以吴六一、王志坚等为代表的水利专家加入中核集团新华水力发电有限公司(简称新华发电),来到新疆叶河公司。他们计划用几十年积累的水利专业知识,解南疆水患的燃眉之急。

该工程选址处于边境地区,自然环境恶劣,没有信号,几乎与世隔绝,生活和工作条件异常艰苦,整个建设过程充满挑战。

攻克世界级技术难题

作为新疆最大的水利工程,阿尔塔什水利枢纽工程是国家“十三五”期间的百个重大项目之一。“该工程从蓝图到建成历时近15年,不仅规模大,难度也是世界级的。”新疆新华水电投资股份有限公司党委书记张保虎表示。

工程所处的昆仑山是世界最复杂的地质环境之一。“由于独特的地理环境,阿尔塔什水利枢纽工程建设属于‘三高一深’的世界级设计施工建设难题。”新疆叶河公司副总经理王冬生介绍。

“三高”首先是高面板堆石坝,坝高164.8米,工程大坝加上可压缩覆盖层深度的总高度达258.8米,世界罕见;其次是高边坡,即大坝右岸有高达600至800米的危岩体;最后是高地震烈度,坝址区域地震基本烈度达8度,大坝抗震按9级设防。“一深”则指河床覆盖层深度最厚可达94米。

当时,很多水利专家都认为,这是几乎不可能完成的任务,尤其是建设坝基防渗墙、连接板、钢筋混凝土面板等渗控体系方面,项目规模和难度都很大。

专家团队集思广益,积极创新,开展了直剪试验、大型荷载试验、面板混凝土抗裂研究、大坝填筑施工质量智能控制系统等10余项科研专题研究,成功将“三高一深”世界级技术难题逐个击破,为工程建设提供了技术支撑和保障。

“值得一提的是,在大坝碾压过程中,我们采用的是北斗无人碾压设备,所有碾压过程中都用无人驾驶模式,在平台上对碾压的变数、路线以及每个环节进行控制,避免了人为操作碾压机时出现漏碾或重碾等不稳定因素。”张保虎说,这项科技创新为大坝的质量提供了有力保障。

此外,团队以建设智能大坝为理念,将云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能等前沿技术与工程安全、质量、技术、投资、环保等管理环节深度融合,构建了一体化工程建设信息化管理平台,提供了大数据统计、设计信息管理、建设实时预警、灌浆自动化监测等一系列信息服务支持。比如,大坝整个运营过程监控采用了三维加速监测仪,可实时监测大坝的变形沉降和位移,随时为大坝“体检”。

“四管齐下”,效益显著

2015年,大坝成功截流。2016年,叶尔羌河发生两起冰川溃坝型洪水事件,阿尔塔什水利枢纽工程都顺利通过了考验。而今,这项工程挑起防洪防汛、引水灌溉、改善生态、发电供电四大重担。

在建造阿尔塔什水利枢纽工程之前,当地政府需要每年拿出6000万元用于两岸抢险,这对喀什这样的贫困地区来说,是一笔巨大开支。“自从有了这个工程后,喀什地区叶尔羌河流域下游水患减少了80%~90%,不仅节省了财政支出,更为当地百姓的生命财产安全提供了保障。”王冬生介绍。

同时,通过科学调度,灌溉保障率从不到50%提升至75%,使灌区灌溉面积由最初设计的651.47万亩增加到千万亩以上。

“这项工程建成后,为我们的灌溉提供了有利帮助,戈壁上种起了沙棘、苹果等经济作物,经济效益和生态环境效益得到显著提升。以前这里风沙很大,沙砾打到房屋的玻璃窗上砰砰直响,现在再也没有这种现象了。”新疆喀什地区泽普县桐安乡党委书记樊科兴说。

阿尔塔什水利枢纽工程每年向塔里木河干流生态输水3.3亿立方米,可为下游胡杨林供水1亿立方米,使塔里木河流域再现生机与希望。在环保方面,每年可节约标准煤88.31万吨,减少17.53万吨烟尘排放。

2021年8月17日,6台机组全部并网发电,年发电量可供220万户普通居民家庭一年用电,有效改变了南疆电力短缺状况。

《中国科学报》 (2024-09-02 第3版 综合)
 
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