2025年9月,贵州构皮滩发电厂副厂长,高级工程师李智毅在2025科普中国说·贵州专场带来演讲《了不起的中国工程:构皮滩水电站探秘》。
以下是李智毅的演讲节选:
“千疮百孔”建大坝:来自喀斯特的挑战
构皮滩水电站是我国在贵州乌江流域上建设的一项伟大工程,被誉为“在奶酪上修大坝”。
贵州有着独特的喀斯特地貌,地下溶洞密布,像海绵一样布满裂隙与空洞。这样的地质条件曾让苏联专家断言,此地无法修建高坝。
然而,中国工程师用智慧和勇气在这片千疮百孔的土地上修建起一座高达232.5米的双曲拱坝,并配套建设了庞大的地下厂房。
为了攻克世界性难题,第一步就是精准找洞。他们先用高密度电法和地震雷达等手段为大地“做CT”,逐层扫描地下岩层,精准地定位每一个溶洞和裂隙的位置、大小和走向,用三年时间绘制出精细的地下地图。
找到溶洞后便是科学填补。他们根据洞穴规模调配水泥浆液,就像给大地打针输液一样,让浆液渗透到每一个细微的缝隙中,最终形成坚固的防渗帷幕。小缝隙用细浆灌注,大溶洞则先填石再注浆。仅填充溶洞的水泥,就足够填满300个标准游泳池。
右岸K280巨大溶槽先后发生过多次的地质塌方,最大一次塌方量高达上千立方米。工程师们创新地采用了防爆网、填石啊、钢筋笼挡砸墙以及钢丝绳索防护等措施,在水平距离不到10米的高边坡下实现了溶槽处理与大坝浇筑同步进行,最终啃下了这块硬骨头。
(图片来源于李智毅PPT)
这座水电站的创造远不止于此,坝址的选择本身就是一大奇迹。
微型对称峡谷,河的断面较窄,两岸坚硬的石灰岩为拱坝提供了天然依托,防渗帷幕则巧妙利用了不透水地层,节省了巨额投资。下游1.36公里外马鞍山形成的天然“水口袋”,在泄洪时可缓冲水流冲击,为大坝的安全运行提供了天然屏障。
构皮滩水电站不仅是工程上的奇迹,更是能源战略的重要支点。总装机容量达300万千瓦,年平均发电量96.82亿千瓦时,为“西电东送”输送源源不断的绿色电力,点亮千家万户的灯火。
船在天上走,电往全国流
乌江是贵州的母亲河,全长1037公里,自古就是连接外界的黄金水道。大坝建成以后,上下游的水位高差高达199米,船只是过不去的,那么怎么办呢?
答案是:升船机。构皮滩水电站建成了世界首座三级升船机系统,被称为“升船机的博物馆”。
(图片来源于李智毅PPT)
升船机就像是专门为船只打造的电梯。当船需要过坝时,先进上游的引航道,然后驶向第一级升船机的承船箱。承船箱关闭后,通过机械传动系统将承船箱连同船只一起下降52米,达到中间渠道。船只驶出第一级承船箱后,进入第二级承船箱,再下降127米,这也相当于是66层楼或者三座自由女神像的高度,是目前世界上单级提升最高的升船机。最后船只进入第三级承船箱,再下降79米以后驶出,完成整个过坝的过程。整个线路的长度是2301米,就像一座水上的立交桥,让船只在峡谷和大坝之间穿梭。
构皮滩的通航工程总共创造了六项世界纪录:世界首座采用三级升船机方案的通航建筑物,世界上通航水头最高的通航建筑物,世界水位变幅最大的通航建筑物,世界上单级提升高度最高的升船机,世界规模最大提升力最大的下水式升船机,世界规模最大的通航渡槽。
构皮滩水电站不仅是一座宏伟的水利枢纽,更是一部立体的科学与工程教材。它与风能、光伏等清洁能源共同构建绿色能源联盟,为实现“双碳目标”和可持续发展提供了坚实支撑。
从溶洞治理到升船机建设,从西电东送到绿色互补,每一步都闪耀着中国智慧与力量。它不仅是贵州的骄傲,更是中国工程技术自信与绿色发展的缩影。
策划制作
演讲人丨李智毅 贵州构皮滩发电厂副厂长,高级工程师
责编丨艾静
审校丨徐来、林林
来源: 科普中国说
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