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探寻湖南坝工建设的高光时刻

来源:人民长江报 编辑:刘娜 2021-11-02 08:55:43
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中国世界拥有水库大坝最多的国家;湖南中国拥有水库大坝最多的省份。

湖南水库大坝数量占全国七分之一坝型几乎涵盖所有类别,坝工技术更屡开国内外先河被誉为中国“坝工之乡”。

湖南为何会成为中国“坝工之乡”?“坝工之乡”养成背后又凝聚了湖湘坝工专家们怎样的精气神?近日,记者走进湖南坝工界的“黄埔军校”——湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司(以下简称湖南省水电设计院)探寻湖南坝工建设的高光时刻,体味不同历史时期的“坝工之功”品读“坝工赤子”的智慧与勇气。

“建不成”变“建得成”

湖南多水人称“三湘四水”。水情被视为湖南最大的省情。

上世纪五十年代初期面对严重的水害灾害和日益增大的粮食生产压力,中国共产党领导全国人民开展了轰轰烈烈的“兴修水利大会战”在湖南,一场“因地制宜”的轻型坝建设小高潮不仅为农业生产注入“强心针”,亦见证着开拓者们的“速度与激情”

1958年仅仅经过一个枯水期的建设,四座别具匠心的混凝土轻型坝在湖南山区悄然亮相在那个缺钢筋、缺水泥、缺设备、缺经验的艰苦年代,他们以避“重”取“轻”的智慧不仅让“建不成”变“建得成”,更为近30万亩良田送来灌溉水惊艳了国内坝工届。

“土坝、砌石坝是湖南的古老坝型但山区多石,修土坝缺土料修砌石坝则耗时耗力。特定环境下在山区筑坝用‘土办法’行不通。”现年93岁的湖南省水电设计院原副总工周绍诜直言

“土办法”不行“洋办法”是否可行?

被称为“洋坝”的混凝土坝貌似是破题之策可钢筋、水泥材料匮乏又成为新难题。

“这时我们开始思考‘轻型’坝的可行性。比如借助两岸山体之力减少用材的薄拱坝、只需一组支墩和挡水盖板的平板坝以及基本无需使用钢筋的大头坝……”毕业于清华大学水利系的周绍诜和同事们一道,以初生牛犊不怕虎的干劲在崇山峻岭中因地制宜,探索设计出三种当时国内首创的轻型坝坝型——混凝土坝顶溢流薄拱坝、混凝土溢流平板坝、混凝土大头坝它们不仅适应特定的地质条件,且用材少、工期短、见效快

“钢筋水泥就那么多不开辟新路,大坝没法建”周绍诜一边说,一边在纸上为记者画起这些轻型坝结构

半江混凝土溢流薄拱坝坝高42米。“借力打力”的薄拱坝坝型通过弧拱将大部分水体推力传向两岸山体,使坝体减薄大大减少工程量;中间低、两边高、平面呈圆弧形的坝顶设计巧妙发挥坝顶中部溢流作用;坝下设置水垫塘有的放矢地进行水流消能。

仙下混凝土大头坝使用大头支墩形式,使用钢筋更少尽管坝体建在地质条件较差的第三系红层上,工程师通过将坝址裸露部分用混凝土覆盖避免红层风化。

……

一处处匠心独具的大坝在工程师们笔下充满生命力。当年正是因为它们的出现,为湖南农业发展提供了坚实水源保障

由于湖南在轻型坝设计和建设方面成绩瞩目被指定为1958年全国中型水利工程会议交流项目,半江溢流拱坝更被指定为1961年中苏两国技术交流工程

在往后的岁月中专家们朝着难度更高的工程开拔,建成了湖南省最大灌区韶山灌区水源工程——水府庙水库大坝、我国首座大孔口泄流双曲拱坝工程——欧阳海水库大坝等他们矢志不渝地与问题“对着干”,在“敢为天下先”的湖湘精神驱动下攀登一座座高峰。

“传统款”变“现代范”

进入改革开放与社会主义现代化建设新时期水利战略地位持续强化。在湖南沐浴着机械化阳光的坝工事业,不仅越来越具“现代范”其效益亦涵盖灌溉、防洪、发电、航运等多方面,全面支撑湖湘经济社会发展

“1978年当我回到家乡湖南,强烈感受到湖南坝工建设的雄厚实力”作为新中国成立后首批公派赴苏的留学生,现年88岁的湖南省水电设计院原党委书记艾克明感慨

这一时期随着机械化水平的提高,肩挑背扛式的工程建设模式被改写适合大型机械化施工的新坝型成为新时代的召唤。

在湖湘水利“舞台”上启用机械化施工的土石坝、混凝土面板堆石坝、全断面碾压混凝土坝、灯泡贯流机电站闸坝等适应机械化施工的全新坝型逐一亮相。它们不仅“现代范”十足还大步朝着行业既有“禁区”、“盲点”进军。

位于湖南省岳阳市的铁山大坝为湖南省首座采用机械化施工的工程。该工程处于东洞庭湖边缘地震区地质条件复杂且有大量粗砂。

“在地震区建坝已是一大‘禁区’还要用砂料筑坝,在行业内是少之又少”艾克明说。

为确保方案安全可行专家们做了大量科学实验:大型管涌实验、振动三轴实验、大型剪切实验……涵盖八大专业的技术人员组成攻坚小组,大胆启用新设备、开创新方法合力攻克“禁区”。

随着大型机械化施工的进一步发展混凝土面板堆石坝进入了行业视野。

我国于1985年开始采用这种新坝型尽管并无太多经验借鉴,专家们通过反复研究于1990年设计完建我国首批四座面板堆石坝之一——株树桥混凝土面板堆石坝,其大坝设计和施工不仅为同类坝型提供经验也为编制相关设计规范提供重要参数。

乘着改革春风湖湘坝工“舞台”好戏连连。

“过去混凝土重力坝使用常态混凝土水泥用量多、温控难度大,建设速度相对较慢我们在想,既然土石坝可用碾子碾混凝土坝是否也可用碾子碾,革新坝工技术?”

通过严谨研究专家们革命性地研发出一种全新型坝——全断面碾压混凝土坝,并将这一坝型运用于江垭大坝引领了行业新一轮技术风潮。江垭大坝不仅以132米的高度成为当时全国最高的全断面碾压混凝土坝更为湘西北的防洪与能源事业留下浓墨重彩的一笔。

此后湖南坝工建设逐步从山区转向平原,灯泡贯流机电站闸坝枢纽工程成为新的“弄潮儿”这一新坝型适用平原区、城市区低水头枢纽,几米到20几米的低水头电站均能运行马迹塘水电枢纽、大源渡航电枢纽……一批灯泡贯流机电站闸坝枢纽工程先后登场,在航运、发电领域大显身手标记出湖湘坝工建设新的里程,传承着湖湘坝工专家“经世致用”的风采

“新阵地”变“新高地”

迈入中国特色社会主义新时代湖南相继建成一大批骨干性控制性工程。涔天河水库扩建工程及灌区工程、莽山水库、毛俊水库、犬木塘水库等国家重大水利工程加快推进不仅有效增强流域洪水调控能力和水资源配置能力,坝工建设还在保障水安全、践行绿色发展理念等方面打造“新高地”

“置身新时代我们一直在思考如何让坝工建设与城市、生态更好地融合,让大坝更加生态化、自然和谐化、景观化在犬木塘水库,我们便做了大胆尝试”湖南省水电设计院原总工程师郑洪介绍,在确保犬木塘大坝安全的基础上创新设计了两个如同古代城门式样的门楼及枢纽区、闸坝上下游两岸生态布局,让大坝工程一改过往的“大、笨、粗”更显自然和谐,生态美观

深耕本土市场的同时湖南省水电设计院还将阵地向西北推进。

在新疆多砂河流上广布砂卵石,河床砂卵石覆盖层厚达数十米至数百米在此种河谷筑坝,大坝防渗困难重重

由该院设计建成的新疆大河沿水库于2020年正式运行其沥青心墙砂砾石坝的混凝土防渗墙深达185米,创造了当时防渗墙的世界新深度成功实现全河床截断。眼下该院正在新疆推进十余座大坝的建设,巧妙利用当地材料筑坝科学解决深厚覆盖层防渗难题,推动当地经济社会发展

展望未来坝工建设仍有许多难题亟待攻克。面对新形势、新问题和新要求湖南省水电设计院将继续加大科技创新,深度利用机械化、自动化、数字化等现代技术助推坝工发展在水利建设中充分体现“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,为湖南水利事业高质量发展提供坚强的技术支撑

来源:人民长江报

编辑:刘娜

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