乌东德精彩亮相——写在乌东德水电站预可行性研究报告通过审查之际

周双超

(三峡总公司金沙江公司筹建处,四川成都 610042)

5月 13日至 16日,位于北京五环北的北京会议中心迎来了我国水电的又一次盛会。国家能源局为组长单位,水规总院、四川省发改委、云南省发改委、中国长江三峡集团公司为副组长单位,邀请了潘家铮等 11位中国科学院、中国工程院院士和 23位国内有关水利、水电、电力、铁路、国土资源、水资源、环境保护、水库移民、宏观经济等方面的专家,国家有关部门、四川和云南两省的有关领导和专家 300多人,对金沙江上的又一座特大型水电站进行预可行性研究审查。乌东德水电站,这座金沙江下游规划 4级开发的最上游梯级电站,经过了半个多世纪的静静等待,有了第一次精彩的亮相。

数字乌东德

北京会议中心九号楼的大厅临时布置成了乌东德水电站设计成果展示厅。乌东德水电站的设计单位,长江勘测规划设计研究院和西北勘测规划设计研究院各个设计阶段的报告书摆满了 10张桌子拼接的大台子,各种挂图占据了大厅的主要空间。其中最引人关注的是两侧电子显示屏正在播放的乌东德水电站三维数字实景动画,还有众多的三维数字仿真挂图,直观再现了乌东德水电站坝库区的地形地貌,让人有身临其境的感觉。

长江勘测规划设计研究院乌东德项目设计总工程师翁永红告诉记者,乌东德两岸高山海拔多在 2000～3000米,原有的地形资料很少,无法了解乌东德现在真实的地形环境。作为乌东德水电站的设计总成单位,长江设计院运用了数字空间信息技术,对乌东德坝库区进行全面探查,对从攀枝花市城区到乌东德坝址下游 10公里共 2300平方公里区域进行航空摄影,测出近 43平方公里的1:2000真彩色地形图。

在库区移民调查中,土地的调查就是依照地形图结合新拍摄的真彩色彩红外航片,在现场勾绘出地类界限,再量算各类土地面积,然后根据村年报土地面积及分布情况,确定淹没线下各类土地面积。这些直观形象的三维实景模型可追朔性强,对辅助库区移民调查、水土保持及环境评价提供重要依据。

据长江勘测设计研究院的范青松博士介绍,他们采用的高分辨率的航空遥感技术,可精确到12公分,也就是说,地面上一棵 15公分高的小树,也能在三维实景模型上找到。

苦乐乌东德

随着数字空间技术的发展,现场勘测由全野外测量向全数字化测量发展,一部分工作由地上转移到天上,大大减轻了测量人员的艰辛。但再先进的航空遥感技术,也必须在地上找好控制点。

乌东德的两岸高山海拔多在 2000～3000米,河谷岸坡陡峭,连猴都上不去,测量人员爬上一座山就需三到四个小时,遇到有的点位附近没有人家,就只好先住在山脚下,第二天天不亮就得往山上赶。

到过乌东德的许多人都不会忘记乌东德艰难的交通条件和干热的气候。金沙江两岸的干热河谷,有时半年没有降雨,山上寸草难生,大多是坚硬的黄土渣和风化了的石子,头顶上似火的骄阳,加上交通不便,现场查勘就如同一次越野军训。中国长江三峡集团公司副总经理胡斌还记得,2003年他去乌东德查勘现场时,由于道路不通,只有徒步,从清晨出门到夜里十点,才找到可以投宿的人家,而这时,他和同行的技术人员早晨带出来的水早已喝光,此时又渴又累,几个大男人几乎走不动道了。

艰难的前期查勘有辛苦,更有收获。正是经历了这样艰难的查勘,得出了:乌东德坝址河谷地形狭窄,坝基及地下洞室群岩体质量较好,具备修建高拱坝的地形地质条件。乌东德坝址被专家称为难得的好坝址。

找到好坝址的同时,还必须找到适合建坝的骨料。从 2004年开始,长江设计院三峡院总工程师、乌东德项目部设计副总工程师薛果夫就在为寻找合适的骨料操心。在寻找骨料的 4年多时间里,地质人员走遍了坝址附近的大部分山头。就在他们几乎不抱希望的时候,一条路的修通改变了命运,薛果夫忘不了找到可供选择的骨料后兴奋的心情,他和他的同事连着高兴了好几天,心情像过节一样愉快。

科技乌东德

长江勘测设计研究院设计总工程师翁永红告诉记者,在三峡集团公司的支持下,乌东德设计中利用最先进的技术、最先进的设备应用于规划、设计的全过程。

运用高精度数字成像技术于钻孔彩电和高边坡成像中,运用测量机器人进行滑坡监测、采用各种综合手段进行了大型滑坡的勘察,并多手段对水下进行钻孔勘察。基于 GIS的三维勘察设计系统开发,结合仿真技术,快速建立了工程施工布置三维动态真实场景,采用三维可视手段,辅助设计人员进行设计方案的比较、修改及工程量的计算等。根据数字地面、地质模型重建逼真的地形表面和地下地质形态,通过叠加影像数据生成真实感极强的虚拟景观,让设计人员身临其境开展设计。

水文工作是乌东德预可行研究阶段重要的基础工作。长江委水文局采用目前最先进的星站差分 GPS和进口冲锋舟,对乌东德水电站库区及坝址河段组织现场查勘。在库区干支流大断面测量中,实行实时动态 RTKGPS和星站差分 GPS进行水下测点定位,对于卫星接收困难河段、浅滩、岩礁、支流水浅地带,运用多种高精仪器和冲锋舟进行补测,为预可行性研究提供了重要的水文资料。

乌东德——半个多世纪的等待

自上世纪 50年代起,长江水利委员会、昆明勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、中南勘测设计研究院等单位先后对金沙江流域的水利水电开发进行了大量普查、勘测、规划和设计工作。半个多世纪来,谁也无法统计究竟有多少人参与过乌东德水电站的前期工作。

昆明勘测设计研究院副院长邹丽春不会忘记,为了参与乌东德水电站设计招标,她当过一个月的乌东德设计总工程师。

已是满头白发的能源规划专家吴敬儒记忆犹新,上世纪五十年代他就参与了乌东德水电站的电力规划工作。他记得,1957年全国的电力总装机还不过 400多万千瓦,而当时乌东德水电站设计的装机有 600多万千瓦,在那个时代,没有需要、没有能力,也不具备开工建设乌东德水电站的条件。

长江勘测规划设计研究院规划处副总工程师安有贵告诉记者,从 1960年长江流域规划办公室编制的《金沙江流域规划意见书》,提出金沙江下游按乌东德等四级开发;到 1990年国务院批准长江流域综合规划,确定金沙江下游的梯级开发方案;再到 2009年长江委完成的《金沙江干流综合规划报告》,历次规划中,对其它梯级作过一些调整,但推荐乌东德作为金沙江下游第一级的方案从来没有变过。乌东德水电站的前期工作也一直没有中断过。

2003年,中国长江三峡集团通过招标,选择长江勘测规划设计研究院、中国水电顾问集团西北院作为设计单位,乌东德水电站的设计工作加快。两院历时 7年,经过全面深入的研究,凝聚了各方面的智慧,共同完成了预可行性研究报告,确定了正常蓄水位和工程规模,选定了坝址、坝型,并经过了水规总院的两次预评审,工作深度远远超过预可研的标准。

乌东德水电站预可行性研究报告通过审查,必将为下一阶段的可研工作和建设决策提供科学的基础和依据。我们期待,经过半个多世纪的等待,乌东德水电站早日迎来发光发热的一天。