峽山壩起成其大,重器華章耀金沙。在金沙江下游的高山峽谷間,一座展現(xiàn)中國(guó)水能資源富集的標(biāo)志性工程——烏東德水電站,如同一座鋼鐵鑄就的綠色豐碑巍然屹立。該水電站的設(shè)計(jì)單位長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)以其卓越技術(shù)創(chuàng)新打破多項(xiàng)世界紀(jì)錄,成為中國(guó)水電設(shè)計(jì)智慧與實(shí)力的集中體現(xiàn),為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能。
關(guān)鍵工控系統(tǒng)為巨型水電站高速運(yùn)轉(zhuǎn)提供重要保障,975米的生態(tài)刻度與魚躍歡歌迸發(fā)出綠色發(fā)展閃亮音符,“全面進(jìn)化”的庫區(qū)美景與文化底蘊(yùn)鐫刻著可持續(xù)發(fā)展的“通達(dá)”勛章……烏東德水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電5年來,長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)瞄準(zhǔn)烏東德水電站綠色發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn),馳而不息、善干巧干,交出了水電開發(fā)與生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的精彩答卷,賡續(xù)著人與自然和諧共生的綠色理念。
“最強(qiáng)大腦” 智慧管護(hù)
85萬千瓦單機(jī)容量、機(jī)組啟停頻次波動(dòng)明顯、電廠“無人值班、少人值守”的集約化運(yùn)行模式等因素疊加,對(duì)烏東德關(guān)鍵工控系統(tǒng)的響應(yīng)速度與智能化水平提出了更高要求。
“工控系統(tǒng),是實(shí)現(xiàn)水電站自動(dòng)化控制和管理的‘最強(qiáng)大腦’。在這里,每秒有成千上萬條指令信息匯集、交互、運(yùn)算、發(fā)出,且要在毫秒級(jí)別的時(shí)間內(nèi)完成,否則,失之毫厘,謬以千里!遍L(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)機(jī)電院電氣設(shè)計(jì)部副主任朱釗介紹,綜合考慮電站用電特點(diǎn)和設(shè)備布局等多重因素,該集團(tuán)對(duì)“最強(qiáng)大腦”的優(yōu)化升級(jí)煞費(fèi)苦心。
為全面落實(shí)國(guó)家、三峽集團(tuán)及長(zhǎng)江電力關(guān)于自主可控方面的戰(zhàn)略部署,長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)在對(duì)行業(yè)內(nèi)的自主可控工控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀充分調(diào)研和分析基礎(chǔ)上,開展烏東德電站關(guān)鍵工控系統(tǒng)自主可控改造設(shè)計(jì),確保烏東德電站順利實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵工控系統(tǒng)設(shè)備自主可控改造。
預(yù)計(jì)2025年年底,首臺(tái)機(jī)組工控系統(tǒng)自主可控改造將正式完工并上線。長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)以強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,為解決電站關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)瓶頸問題作出了積極有效貢獻(xiàn)。安全、獨(dú)立、高效的“最強(qiáng)大腦”,正以卓越的性能綻放光彩,為未來注入希望。
西南水電工程區(qū)普遍存在“邊坡高陡、隱患分布隱秘、人工巡檢風(fēng)險(xiǎn)高”等難題,身處金沙江下游干熱河谷腹地的烏東德水電站也不例外。長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)因地制宜研發(fā)出“地質(zhì)災(zāi)害智能巡檢系統(tǒng)”,構(gòu)建起高山峽谷地區(qū)水電工程地質(zhì)災(zāi)害智能防控的新模式,為高速運(yùn)轉(zhuǎn)的烏東德水電站提供重要保障。
“地質(zhì)災(zāi)害智能巡檢系統(tǒng)”,是通過搭載多光譜傳感器的無人機(jī)沿預(yù)定航線自主巡航,實(shí)時(shí)回傳高清影像數(shù)據(jù),后臺(tái)AI中樞實(shí)時(shí)建模并同步解譯危巖體裂縫、滑坡變形、防護(hù)網(wǎng)破損等隱患,并自動(dòng)發(fā)出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)三峽院總經(jīng)理李強(qiáng)說,“這套系統(tǒng)融合數(shù)字孿生、低空經(jīng)濟(jì)與智能感知,既有一副靈巧的好‘身板’,又有一雙清晰明亮的‘慧眼’,更配備了一個(gè)靈巧精確的運(yùn)轉(zhuǎn)‘大腦’!
地質(zhì)災(zāi)害智能巡檢系統(tǒng)自2024年投入應(yīng)用以來,累計(jì)在烏東德完成巡檢航程超過1000千米,真正實(shí)現(xiàn)了從“人工踏勘記錄”到“數(shù)字孿生推演”的質(zhì)變,既極大節(jié)約了水電站地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理成本,又有效提高了水電站的防災(zāi)減災(zāi)能力。
生態(tài)基底 匠心鑄就
2023年10月18日上午7時(shí),烏東德水庫坐標(biāo)水位刻度正式升至975米,這是烏東德水電站自首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電以來,首次正式實(shí)現(xiàn)975米蓄水位運(yùn)行,意味著工程綜合效益得到充分發(fā)揮的同時(shí),將進(jìn)一步提高長(zhǎng)江干流梯級(jí)電站的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行效益。
烏東德水電站處于橫斷山生物多樣性保護(hù)重要區(qū)和川滇干熱河谷土壤保持重要區(qū),生態(tài)環(huán)境十分脆弱。電站正式投產(chǎn)發(fā)電以來,嚴(yán)格落實(shí)環(huán)評(píng)批復(fù)要求,按965米水位控制運(yùn)行。
近年來,為推動(dòng)正常蓄水位完成10米跨越,抵達(dá)高程975米,長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)克服了諸多技術(shù)難題。
泄放生態(tài)流量、魚類棲息地保護(hù)、庫尾攀枝花河段水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)……環(huán)境影響報(bào)告書的數(shù)據(jù)都需重新驗(yàn)證。為此,長(zhǎng)江委生態(tài)環(huán)境保護(hù)專家們從防范水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)著手,創(chuàng)新“一控二防三預(yù)”管控流程,實(shí)現(xiàn)從風(fēng)險(xiǎn)面源到排污口的全溯源;及時(shí)跟蹤水位抬升對(duì)庫區(qū)水環(huán)境、魚類自然生境的影響,開展975米蓄水試驗(yàn)及水位變動(dòng)環(huán)評(píng)文件編制,為水庫在首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)3年后,按正常蓄水位975米運(yùn)行提供了有力的技術(shù)支撐。
長(zhǎng)江委水保所專家樊皓表示,僅是蓄水試驗(yàn)?zāi)M階段,就有20多人參與,完成了數(shù)十次技術(shù)磨合,確保從專業(yè)架構(gòu)到整體效果安全平穩(wěn)。
此后,烏東德水電站以975米蓄水位安全運(yùn)行。
魚類資源保護(hù),同樣是區(qū)域綠色發(fā)展的核心技術(shù)難題之一。
“金沙江河道狹窄、水流湍急,流域范圍亦無參考案例,唯有大膽試、大膽闖、大膽干,摸著石頭找答案!遍L(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)樞紐院通航與過魚設(shè)計(jì)部副主任王翔介紹,技術(shù)人員系統(tǒng)分析了烏東德河段主要過魚種類的趨流特性及游泳行為特征,確定了壩下魚類洄游路線和密集分布水域,依勢(shì)繪制從魚類洄游終點(diǎn)—電站尾水出口集魚的技術(shù)路線,創(chuàng)新提出利用尾水集魚的集魚站和集魚箱結(jié)構(gòu)型式。
為驗(yàn)證創(chuàng)新方案,2020年7月5日上午9點(diǎn)50分,一比一加工試驗(yàn)集魚箱原型首次在廠房尾水區(qū)域下水,并成功捕獲目標(biāo)魚類,實(shí)現(xiàn)“零的突破”。王翔說,“試驗(yàn)證明,以魚類趨流性為基礎(chǔ),以水流三維重塑為核心的尾水集魚方案,是可行的,也是有效的”。
2021年,烏東德水電站集運(yùn)魚系統(tǒng)正式啟動(dòng)試運(yùn)行,這是長(zhǎng)江干流首批建成運(yùn)行的過魚設(shè)施。
此后,如何實(shí)現(xiàn)更多數(shù)量、更多種類的魚類收集,長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)自我加壓,對(duì)集魚設(shè)施進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn),尾水集魚設(shè)施在運(yùn)行中不斷迭代升級(jí)。
集魚站攔魚柵優(yōu)化、集魚箱進(jìn)口優(yōu)化、提升箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化……隨著集魚設(shè)施不斷完善,集魚效果越來越顯著。截至2024年12月,集運(yùn)魚系統(tǒng)已累計(jì)過魚57種超13萬尾,高峰日集魚量2542尾,10種主次要過魚對(duì)象全部集獲,集獲魚類全部放流至庫區(qū)適宜江段。尾水集魚的創(chuàng)新實(shí)踐成功破解了深切峽谷、特高拱壩過魚的世界級(jí)難題。
長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)還特別在壩址下游設(shè)計(jì)金沙江珍稀特有魚類增殖放流站,開展收集馴養(yǎng)、苗種培育、增殖放流等多項(xiàng)工作,逐步建立和完善金沙江流域珍稀魚類的養(yǎng)殖技術(shù)體系。
水耀金沙 賦能起航
青山綠水,郁郁蔥蔥。一系列以“美麗烏東德”為目標(biāo)的綜合措施,給烏東德水電站壩區(qū)和周邊帶來了顯著的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
生態(tài)復(fù)綠,種苗繁盛。新建的金沙江干熱河谷生態(tài)示范園,位于水電站金坪子營(yíng)地,占地約90畝,包含水保植物區(qū)、景觀植物區(qū)、經(jīng)果植物區(qū)和電站水土保持示范中心。經(jīng)果植物區(qū)按照“一年掛果、兩年達(dá)產(chǎn)、三年豐產(chǎn)”的目標(biāo)進(jìn)行建設(shè)。
“該園區(qū)由我們承擔(dān)從規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)到管護(hù)的全過程咨詢,并在品種精選、苗木采購(gòu)等方面給予專業(yè)指導(dǎo)!遍L(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)生態(tài)公司副經(jīng)理程超介紹,截至2025年3月,4000余株承載著希望與夢(mèng)想的新苗,已在烏東德這片土地上成長(zhǎng)起來,綠意盎然。
近幾年,美化、綠化、亮化工程在烏東德庫區(qū)遍地開花,“水利+景觀+文化”的綜合模式,推動(dòng)更多項(xiàng)目落地實(shí)施。
“我們秉承‘庫壩一體、整體規(guī)劃、突出重點(diǎn)、分期實(shí)施、動(dòng)態(tài)調(diào)整、適當(dāng)超前’的設(shè)計(jì)方針,按照建設(shè)時(shí)序逐步對(duì)料場(chǎng)、渣場(chǎng)、開挖邊坡等擾動(dòng)區(qū)域進(jìn)行生態(tài)修復(fù),在綠化全覆蓋的基礎(chǔ)上增添集綠色生態(tài)、互動(dòng)展示、科普體驗(yàn)于一體的生態(tài)文化節(jié)點(diǎn)!遍L(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)城市規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)張勛介紹,庫區(qū)先后完成了150萬平方米生態(tài)走廊,新建“W”型紅色紀(jì)念館,與昔日紅軍渡口舊址修建的洪門渡大橋交相輝映。
過去灰蒙蒙,如今美如畫。舉目遠(yuǎn)眺,峽谷大江與人山人海相映成趣,游客們駐足停留,領(lǐng)略“美麗烏東德”的綠色奇跡。
五年來,長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)積極探索生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展新路子,鋪展美麗烏東德建設(shè)新格局。
今年5月,在國(guó)際大壩委員會(huì)第28屆大會(huì)上,《世界成都宣言》發(fā)布并呼吁建設(shè)更加安全、生態(tài)、智能的水庫大壩!盀鯑|德與這一理念剛好契合,是集安全、生態(tài)和智能于一體的大壩!比珖(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師、長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)首席技術(shù)專家、烏東德水電站設(shè)計(jì)總工程師翁永紅表示,“我們將秉承生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的理念,拓展在生態(tài)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)踐與創(chuàng)新,推動(dòng)烏東德綠色之變?cè)倮m(xù)新篇!保▉碓矗洪L(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán))

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