糯扎渡：中國土石壩的里程碑工程

趕上電站投產(chǎn)發(fā)電十周年

時值金秋，我們坐火車從昆明到普洱，植被在車窗外肉眼可見地茂密起來，雖然云南被稱作植物王國、彩云之南，但不得不說，瀾滄江下游的普洱、西雙版納地區(qū)更是其中翹楚。目之所及，蔚藍(lán)的天空仿佛被水洗過，高山茂林看不見土壤的顏色，即使在城市里，花草樹木也是絕對的主角兒。出了普洱火車站，生生有了一種來旅行度假的錯覺。體內(nèi)回歸大自然的原始情感被點燃，我們逐漸變得歡欣雀躍起來。沒想到在糯扎渡水電站，每個電廠員工臉上也掛著同樣歡欣雀躍的表情。吃飯時間，食堂坐得滿滿當(dāng)當(dāng)，大家一邊進(jìn)食一邊小聲交流，愉悅的情緒在空氣中彌漫。我立馬“偵探”到“有情況”，原來兩天后就是電站首臺機(jī)組發(fā)電十周年，電廠職工已經(jīng)提前預(yù)熱起來，舉辦了各種各樣的體育競技比賽。這幾天絕大部分員工都齊聚電廠，以各種形式的活動迎接2022年9月6日——糯扎渡水電站發(fā)電十周年紀(jì)念日的到來。剛好，我們趕上了這樣的盛況。

糯扎渡水電站

糯扎渡水電站位于云南省普洱市思茅區(qū)和瀾滄縣的交界的瀾滄江下游干流上，是瀾滄江上最大的水電工程，總裝機(jī)容量585萬千瓦，保證出力2506兆瓦，設(shè)計多年平均發(fā)電量239.12億千瓦時。工程以發(fā)電為主，兼具防洪、改善下游航運(yùn)、灌溉、漁業(yè)、旅游和環(huán)保等綜合效益。

糯扎渡水電站工程規(guī)模巨大，創(chuàng)新成果突出，為我國300米級心墻堆石壩的建設(shè)、質(zhì)量管控、運(yùn)行管理及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了寶貴的經(jīng)驗，是中國乃至亞洲超高土石壩的里程碑式工程。

英雄過江的地方

第一站，終于見到了糯扎渡的礫石土心墻堆石壩。

來之前我一直很疑惑，21世紀(jì)前十年，是我國水利水電行業(yè)全面、高速發(fā)展時期，也是我國水庫大壩建設(shè)技術(shù)進(jìn)步的黃金10年，而在這一時期開工建設(shè)的糯扎渡水電站，為什么選擇了非常傳統(tǒng)的土石壩，而非這一時期比較常見的混凝土壩型。而且，就土石壩建設(shè)而言，國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范僅適用于200米以內(nèi)的大壩，而糯扎渡的壩高達(dá)到了261.5米，從國內(nèi)外水電行業(yè)來看，300米級別的土石壩并無多少經(jīng)驗可借鑒。對于這樣巨量級土石壩而言，工程規(guī)模一旦變大之后，其建設(shè)難度就會由量變引起質(zhì)變，呈幾何級數(shù)方式增長。

到現(xiàn)場后，謎底終于揭開。奔流而下的瀾滄江到了糯扎渡，山勢突然收窄，生生束出了個“小蠻腰”。糯扎渡是拉祜族語言，對應(yīng)的漢語意思是英雄過江的地方，可見此處水流之湍急，地勢之險峻。但這樣的地形，恰恰適合修建水電站。不僅地形條件好，糯扎渡的地質(zhì)條件也相對完美，壩址區(qū)分布的巖層主要包括花崗巖體和砂泥巖地層，壩基部位主要為花崗巖，巖性單一，砂泥巖主要分布在左岸壩頂以上平臺部位。壩址河床及左岸巖體淺風(fēng)化、斷層規(guī)模小而且少，巖體完整性較好。唯獨壩基右岸的構(gòu)造軟弱巖帶規(guī)模較大，且走向平行岸坡、傾向坡內(nèi)，工程性狀差，是糯扎渡水電站主要工程地質(zhì)問題之一。因此，經(jīng)過綜合比較，電站建設(shè)者選擇了能較好適應(yīng)壩基工程地質(zhì)條件且基礎(chǔ)處理工程較為簡單的心墻堆石壩壩型。

糯扎渡工程樞紐區(qū)

蓄水之后的糯扎渡水庫特別美，不似一般水庫蓄水后形成的平湖如鏡，這里的瀾滄江是有風(fēng)浪的。天晴時浪小，陽光如碎金般撒在水面上，又被一朵朵小浪花推攘著往岸邊涌去；下雨時浪大，將我們乘坐的快艇打得左搖右晃。9月的天就像孩子的臉，我們在細(xì)雨蒙蒙中乘船觀賞了水庫，下船時已經(jīng)是“也無風(fēng)雨也無晴”。不過我驚喜地發(fā)現(xiàn)，水的顏色變了，從剛才的淺綠變成了淺藍(lán)，工作人員告訴我，這里的水一年會變12種顏色，不僅會隨著天氣和季節(jié)變化，不同時間不同角度顏色也不一樣，“不過這里的水質(zhì)是達(dá)到二類飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的，變的應(yīng)該是外部因素?！?/p>

寬厚雄偉的大壩

糯扎渡水電站于2004年籌建，2012年首臺機(jī)組發(fā)電，2014年全部機(jī)組投產(chǎn)，是“西電東送”和“云電外送”的主要電源點。電站樞紐工程由礫石土心墻堆石壩、左岸開敞式溢洪道及消力塘、左右岸各一條泄洪洞、左岸飲水發(fā)電系統(tǒng)及地面副廠房、出線場、下游護(hù)岸工程等組成。整個大壩樞紐區(qū)仿佛一個美麗的大花園，工作人員向我們“抱怨”這里草木瘋長，剛剛修剪過幾天的草地和花壇，一場雨就恢復(fù)原樣，更遑論在路上大搖大擺出現(xiàn)的野生動物，完全把自己當(dāng)作了這里的主人。我們從中多少聽出了些“凡爾賽”的意味，卻不得不承認(rèn)，這里的自然環(huán)境的確如同人間仙境。

大壩壩面上修建了“之”字形道路，應(yīng)該說是連環(huán)“之”字，從壩頂?shù)綁蔚祝瑢掗煹碾p向行車道蜿蜒而下，我們坐車在上面穿行，新奇不已。與混凝土壩型相比起來，糯扎渡格外敦實而寬厚，讓靠近它的人類顯得渺小如螞蟻。但就是這么一個龐大的工程，卻最害怕白蟻的侵蝕。“千里之堤，愧于蟻穴”，在糯扎渡的一個展廳里，我見到了在電站附近挖出的一米多高的白蟻巢穴，密密麻麻的穴孔看得人密集恐懼癥都犯了。幸而糯扎渡水電站建立了集“誘、殺、控”為一體的土石壩白蟻綜合防治體系，成功將電站樞紐區(qū)蟻患率降至0.97以下，禁止區(qū)蟻患率始終保持在0%，獲得了多項專利及獎項，保證了工程的安全運(yùn)行。

美麗的糯扎渡水電站

糯扎渡礫石土心墻堆石壩壩頂高程為821.5米，心墻基礎(chǔ)最低建基面為560米，最大壩高為261.5米。壩頂寬度為18米，上游壩坡坡度為1：1.9，下游壩坡坡度為1：1.8。壩體中央為直立心墻，心墻兩側(cè)為反濾層，反濾層外是堆石體壩殼。我們從外部只能看到壩面上密布的石塊兒?！翱梢韵胂笠幌?，最里面的心墻摻的石子最細(xì)最少，越往外面石子就越粗越多?！惫ぷ魅藛T這樣一解釋，大壩的剖面圖就在眼前形象地展開。

開敞式溢洪道布置于左岸平臺靠岸邊側(cè)，呈直線布置，采用挑流與消力塘消能，消力塘采用護(hù)岸不護(hù)底的襯砌形式?，F(xiàn)場看過去，開敞式溢洪道就像一個巨型滑滑梯，渠道到消力塘末端的水平總長度為1445米，寬151米。我們當(dāng)場提問工作人員，為何消力塘護(hù)岸不護(hù)底？巨大的洪流從頂端沖下，會不會把消力塘底部沖出一個大坑？”“消力塘底部本來就是堅硬的花崗巖，而且采用了消力塘護(hù)岸邊界底板的新型結(jié)構(gòu)形式，可以保護(hù)消力塘底板不被沖損，所以不需要混凝土襯砌，護(hù)岸是怕從消力塘迸出的洪水沖刷兩岸植被和土壤?！惫ぷ魅藛T向我們仔細(xì)介紹道，“不過這條溢洪道是為了應(yīng)對特大洪水修建的，目前還沒有派上用場，只是在實驗時使用過一次?！?/p>

糯扎渡的紅色黏土心墻原料

糯扎渡的主要工程材料來自于就地取材，這里富產(chǎn)一種紅色土壤，黏性強(qiáng)，密度大，非常適合作為心墻的原料。為了充分利用工程開挖料作為壩體填筑料，減少料場補(bǔ)充開采量，不僅是心墻料，包括堆石料、反濾料、接觸黏土及護(hù)坡石塊兒都優(yōu)先使用工程開挖料。據(jù)統(tǒng)計，糯扎渡工程主要建筑物土石方開挖總量約5345.66*104立方米，壩體填筑總量為3268.42*104立方米，回填率達(dá)到半數(shù)以上，這種“回收再利用”的方法不僅最大限度降低了對環(huán)境的影響，同時也節(jié)約了成本，縮短了工期。

于高山之巔，看大河奔涌

糯扎渡水庫

第一次見到這樣寬厚雄偉的大壩，壩面上還可以跑車，難以想象這個龐然大物是怎樣建設(shè)起來的。工作人員告訴我們，當(dāng)時的糯扎渡是亞洲最高的土石壩，比之前建成的小浪底、瀑布溝工程跨越了約100米級臺階，建設(shè)過程中缺乏現(xiàn)成的經(jīng)驗以供借鑒，急需針對“高水頭、大體積、大變形”條件下260米高以上超高心墻堆石壩成套筑壩技術(shù)進(jìn)行研究。

糯扎渡水電站是國內(nèi)首次建設(shè)300米級心墻堆石壩，是超規(guī)范、超經(jīng)驗的世界級里程碑式工程，每一步都是摸索前行。

就大壩而言，隨著壩高增加，壩體沉降變形量迅速增加，變形控制難度越來越大，作為當(dāng)時中國最高的土石壩，糯扎渡天然土料不能滿足用量需求。建設(shè)人員及專家提出摻人工碎石防滲土料的解決方案，并通過開展室內(nèi)和大型現(xiàn)場試驗研究，確定了既滿足變形要求且經(jīng)濟(jì)合理的摻入比例（35%），并制定了防滲、力學(xué)等合適的設(shè)計指標(biāo)參數(shù)要求。這一舉動在之前的土石壩中是沒有先例的，大家潛意識里都認(rèn)為摻入石子的土心墻防滲功能肯定會大打折扣，但實驗數(shù)據(jù)表明，采用摻人工碎石防滲土料后，心墻土料壓縮模量提高近一倍，使壩體沉降變形大幅減小，同時防滲性能也很好。根據(jù)大壩建成后的監(jiān)測資料顯示，大壩實際變形及滲流量指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國內(nèi)外同類工程。

糯扎渡大壩施工場景

建設(shè)者們還開創(chuàng)了平鋪立采的摻合方法，以及合適的土、石鋪層厚度和具體的摻合工藝；研發(fā)了600毫米直徑超大型擊實儀，并與等量替代法進(jìn)行相關(guān)對比分析，確定了152毫米三點快速擊實法檢測心墻摻礫石土料填筑質(zhì)量的快速檢測方法，提高了檢測效率。首次系統(tǒng)提出了人工碎石摻礫防滲土料設(shè)計、施工工藝、質(zhì)量控制成套技術(shù)。

現(xiàn)如今糯扎渡作為國內(nèi)最高土石壩的紀(jì)錄已被2021年投產(chǎn)發(fā)電的雅礱江兩河口水電站打破，兩河口水電站最大壩高295米。雖說作為當(dāng)?shù)夭牧蠅?，每一座土石壩都有著獨一無二的地形地質(zhì)、水文氣象、筑壩料源等外部環(huán)境制約條件，其工程難點也各不相同，但糯扎渡電站作為國內(nèi)首個已建成的300米級超高土心墻堆石壩，依然給后來者留下了許多寶貴經(jīng)驗。而中國的筑壩技術(shù)，正是在無數(shù)次摸索中勇于創(chuàng)新，又無數(shù)次站在巨人肩膀上砥礪攀登后，最終到達(dá)世界巔峰。

于高山之巔，方見大河奔涌；于群峰之上，更覺長風(fēng)浩蕩。

土石壩一點也不“土”

由于填筑物料為石料、黏土等材料，一般人眼里的土石壩“土氣”十足，與混凝土大壩相比，土石壩體型巨大，顯得粗獷豪放，給人以“科技含量不夠”的印象，但是走進(jìn)糯扎渡才知道，土石壩不僅不土，反而科技又環(huán)保。

糯扎渡工程建設(shè)過程中，建設(shè)者們不僅對超高心墻堆石壩的特性、計算分析方法、壩體結(jié)構(gòu)、抗震措施、施工工藝及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)展開了系統(tǒng)深入的研究，解決了制約超高心墻堆石壩筑壩關(guān)鍵技術(shù)問題，還首次成功研發(fā)了“數(shù)字大壩”系統(tǒng)，實現(xiàn)了對壩料來源、質(zhì)量、施工工藝和方法等全過程實時、在線監(jiān)控，確保了大壩的施工質(zhì)量優(yōu)良，是世界大壩建設(shè)質(zhì)量控制技術(shù)的重大創(chuàng)新。

對于大壩以外的附屬建筑，建設(shè)者們提出了消力塘護(hù)岸運(yùn)動邊界底板的新型結(jié)構(gòu)形式，不僅減少底板混凝土方量16.1萬立方米，降低了施工難度，還大大減小了消力塘底板沖損風(fēng)險，提高了運(yùn)行安全性；研發(fā)并建成疊梁門分層取水新型進(jìn)水口，有效控制了下泄水溫，為魚類繁衍創(chuàng)造了良好條件。

糯扎渡地下廠房開挖時期

地下主、副廠房修建在左岸山體當(dāng)中，總長418米，最大跨度31米，最大高度81.6米，布置9臺單機(jī)容量為65萬千瓦的發(fā)電機(jī)組。尾水調(diào)壓室為圓筒式，尾水隧洞共3條，三臺機(jī)組共用一個調(diào)壓室和一條尾水隧洞。糯扎渡地下引水發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模巨大，由140條地下洞室群組成。地下廠房的所在的山體全是堅硬的花崗巖，開挖難度很大，“人家打洞子就怕地質(zhì)條件不好，容易塌方，需要各種支撐錨固，我們地質(zhì)條件太好了也愁，挖不動啊，太硬了，體量太大了?！惫ぷ魅藛T又開始向我們笑著“抱怨”，“為了布置出線廠等設(shè)施，半個山頭都被平整了，花崗巖的山啊?！彪y怪地下廠房頂部似一座平整的小花園，我們曾在上面向下眺望深不見底的出線口，絲毫沒意識到這里原來是一座高山，并且是將瀾滄江“掐”成小蠻腰，為修建糯扎渡電站創(chuàng)造條件的兩山之一，實在失敬。

糯扎渡地下廠房

糯扎渡工程建成投產(chǎn)后，電站生產(chǎn)運(yùn)營堅持智能化發(fā)展道路，努力探索“狀態(tài)檢修、運(yùn)維合一、無人值班”的新型生產(chǎn)管理模式，終于在首臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電8周年之際，2020年9月6日9時6分6秒，正式實施無人值班。

無人值班模式是現(xiàn)代化巨型水電廠值班方式改革和發(fā)展的高級階段，不是簡單地將運(yùn)行人員從中控室撤出，而是涉及電廠人員素質(zhì)、思想觀念及電廠機(jī)組設(shè)備自動化水平、應(yīng)急處置能力及運(yùn)行管理機(jī)制等方面的復(fù)雜系統(tǒng)工程，是創(chuàng)建國際一流水電廠、打造智慧電廠的必經(jīng)之路。

生態(tài)底色繪就綠野仙蹤

從電站樞紐區(qū)回到電廠生產(chǎn)管理營地，就仿佛走進(jìn)了一個綠野仙蹤的童話世界，小橋流水、亭臺樓榭掩映在高大的樹木之間，番石榴、芒果掛在樹上散發(fā)著香甜的氣息。

營地后面的芒果樹

大中河從營地中間穿過，夏天時這里定是荷香陣陣，而秋天河中只留下枝枝殘荷，以及讓人眼見生饞的肥碩蓮蓬，有的正綠得生動飽滿，有的已經(jīng)干枯成藝術(shù)風(fēng)骨。營地里最多的便是各種蕉類和鐵樹，它們都有寬大的葉子和直挺的樹干，讓人有些分不清，直到工作人員把我們帶到了珍稀植物園。

篦齒蘇鐵

珍稀植物園就建在廠區(qū)營地內(nèi)，占地約100畝，包含珍稀植物保護(hù)區(qū)40畝，珍貴植物園區(qū)10畝，苗圃區(qū)15畝，珍稀植被撫育區(qū)35畝。主要對樞紐區(qū)及水庫淹沒區(qū)分布的2種國家一級保護(hù)植物寬葉蘇鐵和篦齒蘇鐵，9種國二級保護(hù)植物如疣粒野生稻、金毛狗、中華桫欏、蘇鐵蕨、合果木、千果欖仁、勐侖翅子樹、黑黃檀、紅椿、金蕎麥及其它珍貴植物和群落進(jìn)行遷地保護(hù)移栽。起初我們多次從營地路邊經(jīng)過，只覺得各種植物生機(jī)盎然，長勢極好，還有一個個木牌上寫著關(guān)于它們的介紹，卻絲毫沒意識到這就是珍稀植物園。工作人員向我們仔細(xì)介紹了寬葉蘇鐵和篦齒蘇鐵，也就是我們在營地里看到最多的植物，它們是這里唯二的國家一級保護(hù)植物，且確實觀賞性極高。

疣粒野生稻

二級保護(hù)植物有9種，“這是疣粒野生稻，你看這小小的顆粒就是它的種子，別看它長得像野草一樣不起眼，它可是雜交水稻的母種之一，非常古老?！惫ぷ魅藛T給我們一一介紹著它們的身份和長勢，“這是小花龍血樹，是由云南西雙版納植物園已故的蔡希陶教授為了尋找用于槍傷的快速止血藥——血竭的代用品而發(fā)現(xiàn)的，觀賞價值也很高?！?/p>

小葉龍血樹

我開玩笑說這個珍稀植物園建得好，不僅可以供員工日常觀賞，還能讓珍稀植物知識科普于無形當(dāng)中。工作人員說他們營地不僅有植物園，還有個“動物園”以及魚類增殖站。我們步行去看，本以為營地內(nèi)的魚類增殖站會很小，沒想到這里建有20余個大大小小的露天水池，池壁上插著標(biāo)牌，上面寫著各種拗口的名字“巨魾”、“中華刀鲇”、“叉尾鲇”、“中國結(jié)魚”等。十年里，糯扎渡魚類人工增殖技術(shù)不斷取得突破，先后實現(xiàn)巨魾、中國結(jié)魚人工增殖成功，實現(xiàn)中華刀鲇人工馴養(yǎng)，每年人工增殖魚苗4-8萬尾。巨魾為國內(nèi)首次人工繁育成功，開創(chuàng)了世界上首個鮡科魚類人工繁育紀(jì)錄。

魚類增殖站

截至目前，電站累計組織人工增殖放流活動29次，放流叉尾鲇、巨魾、中國結(jié)魚等魚苗38.62萬尾。為促進(jìn)上、下游魚類基因交流，糯扎渡電站每年春、秋開展網(wǎng)捕過壩，累計捕撈放流中國結(jié)魚、云南四須鲃、長臀刀鲇、中華刀鲇及其它魚類10萬余尾，為優(yōu)化瀾滄江水域群落結(jié)構(gòu)，保護(hù)魚類資源和生物多樣性做出了積極貢獻(xiàn)。

糯扎渡庫區(qū)魚類增殖放流

邂逅“熊大熊二”

魚類增殖站不遠(yuǎn)處就是野生動物拯救站，也被職工們戲稱為足不出戶就能看到的“動物園”，它是全國第一個由水電企業(yè)投資建設(shè)、運(yùn)行管理的野生動物拯救站。

俯瞰野生動物拯救站

我們?nèi)サ哪翘礻柟夂芎茫S多動物都在院子里曬太陽。沒錯，每種動物都有自己的房間和小院子，一個個院落緊密相連，整齊得分布在道路兩邊，飼養(yǎng)員領(lǐng)著我們穿行其間，就像在逛著一個規(guī)模不小的“居民”胡同。胡同口上住著猴子一族，“你看這個頭頂有塊兒黑色的像帽子一樣的猴子，它們是僧帽猴。這些猴子都是受傷了被當(dāng)?shù)卮迕袼瓦^來的?！憋曫B(yǎng)員說再過一兩個月，等它們養(yǎng)好傷，就會被放生到野外。

野生動物拯救站放生猴子

原本十年前，野生動物拯救站只用于開展受工程建設(shè)及蓄水影響的野生動物的收救、暫養(yǎng)及放生。十年間，動物拯救站作為普洱市林業(yè)局的珍稀動物救護(hù)站和珍稀動物繁育中心，動物拯救保護(hù)范圍已擴(kuò)大至普洱市全境。

“有些動物受傷或離群后，經(jīng)過救助后達(dá)不到放生條件的，就在這里安家了?！蔽覀冊谶@里見到了禿鷲、白鷴、眼鏡蛇、野豬、黑熊、凹甲陸龜、孔雀、印度野牛等多種動物，“這只禿鷲受傷掉隊后被我們養(yǎng)胖了，都飛不動了。每天要吃兩斤瘦肉，肥肉它還不吃?！憋曫B(yǎng)員對這里每只動物都了如指掌，“為什么不讓它減肥了放生呢？”我們開始好奇地提問?！半x群了，放生了也活不了?！薄八皇浅愿獾膯?？”“禿鷲只是不吃活的動物，新鮮肉它不更香嗎？”我們被逗得哈哈大笑起來。

長胖了的禿鷲

在“胡同尾部”我們見到了三只黑熊，站起來有一人多高，十分唬人。其中兩只住在一起，另一只單獨住著。我問飼養(yǎng)員別的動物都是同族聚居，怎么黑熊還搞特殊待遇，分開住著呢？“這兩只關(guān)在一起的是兩兄妹，另一頭和它們不是一家的，關(guān)在一起會打架的。熊打架很兇的，這兩兄妹就經(jīng)常打，只是溫柔多了?！闭f著它們隔著鐵絲網(wǎng)站了起來，張開大嘴流著口水，把我們嚇壞了。飼養(yǎng)員笑著說不用怕，它們對人類很溫順的。“它們被媽媽拋棄的時候還在吃奶，小時候我們還經(jīng)常抱著它們?nèi)マk公室玩兒，特別可愛。”飼養(yǎng)員說它們是這里元老級的動物了，現(xiàn)在都已經(jīng)十歲了?！按蠹医o它們?nèi)∶麨樾艽?、熊二，動畫片里的熊是兩兄弟，我們這兒是兩兄妹?！?/p>

站起來的黑熊

截至2022年8月，野生動物拯救站累計救護(hù)野生動物74種451（頭只條），累計放生或轉(zhuǎn)交科研機(jī)構(gòu)救助動物248（頭條只），為區(qū)域珍稀動物保護(hù)發(fā)揮著重要作用。