在非洲中南部的高原地區(qū)，有這樣一個(gè)國(guó)家，它身處內(nèi)陸，卻雨量豐沛，動(dòng)植物多樣；它還顯貧窮，卻治安良好，社會(huì)和諧；它自然資源豐富，卻一直飽受電力短缺的困擾，這就是被稱為銅礦之國(guó)的贊比亞。為了補(bǔ)上電力的短板，贊比亞決定在凱富埃河上修建40年來(lái)首座大型水電站——下凱富峽水電站，工程由世界水電第一品牌——中國(guó)電建承建。




時(shí)間就像“一帶一路”上遠(yuǎn)渡重洋的風(fēng)帆，堅(jiān)強(qiáng)而又勢(shì)不可擋。2年的精心“培育”，一座高130米的大壩已經(jīng)在神奇的凱富埃河峽谷里拔地而起。2020年4月16日早上6點(diǎn)，當(dāng)清晨的第一縷陽(yáng)光灑向峽谷時(shí)，下凱富峽水電站大壩最后一倉(cāng)碾壓混凝土順利收盤(pán)，大壩碾壓混凝土全線封頂。

鮮紅的旗幟在朝陽(yáng)下熠熠閃光。中國(guó)電建十一局的員工們一手抓疫情防控，一手抓大壩澆筑，迎來(lái)了這一期待已久的時(shí)刻。

快速建壩：下好施工方案優(yōu)化的“先手棋”

下凱富峽水電站裝機(jī)容量75萬(wàn)千瓦，是贊比亞40年來(lái)投資開(kāi)發(fā)的第一座大型水電站，也是目前為止贊比亞最大的單體基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目，電站發(fā)電后，將提高贊比亞現(xiàn)有電力的38%，滿足未來(lái)5到10年贊比亞國(guó)內(nèi)電力需求，為贊比亞礦業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展提供穩(wěn)定的電力保障。水電站設(shè)計(jì)壩高138米，混凝土澆筑總量130萬(wàn)方，優(yōu)化后壩高130.5米，混凝土澆筑總量121萬(wàn)方，工程壩型為碾壓混凝土重力壩，是贊比亞碾壓混凝土大壩之最。

2018年6月6日，水電站大壩首倉(cāng)碾壓混凝土開(kāi)澆，贊比亞各大媒體競(jìng)相報(bào)道，萬(wàn)眾矚目。

良好的開(kāi)端是成功的一半，而另一半?yún)s歷經(jīng)坎坷?！暗匦我陨絽^(qū)為主，大壩地形邊坡陡峭，入倉(cāng)道路修筑困難，由于皮帶機(jī)到貨較晚，中國(guó)電建十一局項(xiàng)目部認(rèn)真研究?jī)?yōu)化施工方案，在EL488.2以下采用汽車入倉(cāng)，為皮帶機(jī)架設(shè)運(yùn)行爭(zhēng)取時(shí)間。”項(xiàng)目總工程師靳俊杰介紹：“當(dāng)高程到達(dá)EL488.2的時(shí)候，原先的汽車入倉(cāng)已經(jīng)徹底無(wú)法實(shí)現(xiàn)，皮帶機(jī)只有右壩肩部分具備運(yùn)行條件，于是又在右岸安裝集料平臺(tái)才順利實(shí)現(xiàn)了混凝土的連續(xù)澆筑?！?br>
兵馬未動(dòng)，糧草先行。贊比亞的工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，建筑材料的產(chǎn)能很較低，加上交通不便運(yùn)輸能力有限，一個(gè)下凱富峽水電站就吸納了有效運(yùn)輸范圍內(nèi)的全部水泥產(chǎn)能，而且還時(shí)常緊缺，粉煤灰供應(yīng)項(xiàng)目部迅速求變，專人盯點(diǎn)，將粉煤灰裝袋用平板車運(yùn)輸，徹底解決了粉煤灰罐車不足運(yùn)輸困難等問(wèn)題。大壩澆筑水泥所必需的粉煤灰是火力發(fā)電廠的產(chǎn)物，贊比亞沒(méi)有，需要從工業(yè)較為發(fā)達(dá)的南非進(jìn)口。由于供不應(yīng)求，價(jià)格持續(xù)飆升，從大壩澆筑開(kāi)始短短幾個(gè)月的時(shí)間，水泥價(jià)格已經(jīng)上調(diào)了三次。為保證原材料水泥供應(yīng)充足，項(xiàng)目部超前籌劃，在水泥供貨協(xié)議中，要求除了施工現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)之外，還要在水泥廠內(nèi)另設(shè)一座5000噸存量的存儲(chǔ)樓，保證了水泥的供應(yīng)。

另一方面，項(xiàng)目部通過(guò)優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)和骨料級(jí)配，在保證混凝土強(qiáng)度和性能的基礎(chǔ)上減少膠凝材料用量；從國(guó)內(nèi)海運(yùn)過(guò)來(lái)的高效外加劑，為混凝土質(zhì)量提供了可靠保障。

“因?yàn)槿谫Y受阻，大壩開(kāi)盤(pán)時(shí)間推遲，要想如期完成必須重新倒排工期，混凝土拌合能力也需要相應(yīng)調(diào)整。”砂石拌合作業(yè)處處長(zhǎng)李元常說(shuō)：“好在我們充分利用了當(dāng)?shù)氐牡蜏攸S金季節(jié)，提高拌合強(qiáng)度，在保證質(zhì)量的前提下滿足了現(xiàn)場(chǎng)澆筑要求。”項(xiàng)目碾壓混凝土日供應(yīng)量最高達(dá)到9000方，砂石料的日供應(yīng)量達(dá)到10000噸，大壩形象日新月異。

智能建壩：給混凝土澆筑裝上“大腦”

下凱富峽大壩的壩體由實(shí)心的碾壓混凝土建成，與普通澆筑混凝土不同，碾壓混凝土的施工過(guò)程要復(fù)雜得多。

為保證碾壓混凝土攤鋪平整度，項(xiàng)目部采用了激光控制機(jī)械自動(dòng)找平系統(tǒng)，這是一種專門與平地機(jī)等機(jī)械配套提高其自動(dòng)化水平的重要手段，是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的整平作業(yè)技術(shù)之一?！坝捎谀雺夯炷潦┕?duì)溫度控制要求較高，如果手動(dòng)或者純平地機(jī)操作施工的話，不僅平整度的精確度達(dá)不到要求，而且速度慢會(huì)導(dǎo)致混凝土表面水分損失，進(jìn)而對(duì)工程質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響?！表?xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)理宋文宇介紹道：“使用這個(gè)自動(dòng)找平系統(tǒng)后，不僅工作效率得到極大的提高，而且減少了多次人工測(cè)量工作量，避免人為誤差，減少返工，大大降低了施工成本。”

項(xiàng)目部還采用了DAMS-IV型智能分布式工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了現(xiàn)代微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的最新成果，是一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加可靠、系統(tǒng)組態(tài)更為靈活、運(yùn)行效能更高的相當(dāng)智能的分布式工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

“它可以對(duì)大壩的變形、滲流、滲壓、溫度、應(yīng)力應(yīng)變、水位等進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集及人工錄入、安全管理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理和遠(yuǎn)程輔助監(jiān)控及遠(yuǎn)程輔助服務(wù)。”監(jiān)測(cè)工程師李國(guó)棟介紹道：“這個(gè)系統(tǒng)能在1分鐘內(nèi)自動(dòng)完成數(shù)萬(wàn)支傳感器的采集和數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)由于內(nèi)部采集模塊的獨(dú)立性和智能化，使分布式數(shù)據(jù)采集進(jìn)一步分散到了模塊一級(jí)，系統(tǒng)故障的危險(xiǎn)得以進(jìn)一步降低，系統(tǒng)的采集速度和可靠性大為提高?！边@是贊比亞建設(shè)的第一座智慧大壩，開(kāi)創(chuàng)了智能化施工建設(shè)的先河。

在大壩碾壓混凝土試驗(yàn)段施工階段，項(xiàng)目部邀請(qǐng)國(guó)際著名碾壓混凝土壩專家、“終身成就獎(jiǎng)”獲得者馬爾科爾姆•鄧斯坦先生前來(lái)指導(dǎo)。在大壩澆筑周年之際，再次邀請(qǐng)鄧斯坦先生到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行中期質(zhì)量評(píng)審，他對(duì)混凝土外觀質(zhì)量和各施工工藝給予了極高的評(píng)價(jià)。

“根據(jù)對(duì)大壩上下游壩面混凝土表觀質(zhì)量和正在施工的大壩施工倉(cāng)號(hào)混凝土情況的檢查，施工質(zhì)量很好，已完成的碾壓混凝土的施工質(zhì)量高于技術(shù)質(zhì)量要求。”2019年5月16日，在評(píng)估會(huì)議上，鄧斯坦先生這樣說(shuō)道，并且在業(yè)主、監(jiān)理和承包商三方的見(jiàn)證下簽署質(zhì)量評(píng)估報(bào)告，大壩的施工質(zhì)量得到國(guó)際行業(yè)專家的充分肯定。

綠色建壩：呵護(hù)野生動(dòng)植物的“家園”

水電站所處區(qū)域位于凱富埃河的下游，地勢(shì)相對(duì)平坦，沿岸植被茂密，河里有著豐富的魚(yú)類，還有河馬、鱷魚(yú)、狒狒、羚羊、斑馬等動(dòng)物的飲水需求，大壩下閘蓄水后，河流改道將導(dǎo)致原大壩至廠房段約4.5公里的河道一旦河流改道河道干枯斷流，將會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。

“凱富埃河水質(zhì)優(yōu)良，水生動(dòng)物品種豐富，河中產(chǎn)的老虎魚(yú)尤其個(gè)大味美，在水電站修筑完成后，盡管河水主要被引入引水涵洞中用于發(fā)電，但這些水生動(dòng)物們總不能跟水一起走發(fā)電機(jī)這條路吧，一旦被卷入發(fā)電機(jī)，這些魚(yú)蝦就必死無(wú)疑。因此，仍要有一小部分河水被分流在引水河道中，以維持凱富埃河的整體生態(tài)?！表?xiàng)目員工們紛紛表示。

項(xiàng)目部提前對(duì)此就給予了高度關(guān)注，方案設(shè)計(jì)時(shí)就在壩體處設(shè)置了直徑1.8米的生態(tài)放水孔，放水流量為11m³/s，足以滿足河道區(qū)域內(nèi)的生態(tài)要求。

“小機(jī)組位于大壩右岸下游，包括兩臺(tái)總裝機(jī)容量為12MW的渦輪發(fā)電機(jī)組，主要是利用生態(tài)放水流量，實(shí)現(xiàn)業(yè)主利益最大化，一舉兩得?！贝髩巫鳂I(yè)處技術(shù)員李錦說(shuō)。

在施工中，項(xiàng)目每月定期對(duì)上下游河水進(jìn)行檢測(cè)，保證顆粒含量、化學(xué)離子、油污、酸堿度等指標(biāo)在可控范圍之內(nèi)?！靶夼鋸S全部按照當(dāng)?shù)丨h(huán)保規(guī)范進(jìn)行防護(hù)，確保油污等不會(huì)滲透造成土壤污染。”當(dāng)?shù)氐陌踩こ處焼汤f(shuō)：“所有的塑料等廢棄物也歸類回收處理，確保工完料盡場(chǎng)地清，是我見(jiàn)過(guò)環(huán)保措施最到位的項(xiàng)目。”

2019年12月，是贊比亞的雨季，工期壓力愈發(fā)緊張，隨著大壩下游模板EL569.5變坡點(diǎn)的到來(lái)，整個(gè)壩面上下游寬度縮小至8米，壩面最小面積只有1284平方米左右。施工區(qū)域狹窄不可避免地影響機(jī)械設(shè)備工作效率，而溢流面施工也在同步進(jìn)行，人員設(shè)備相對(duì)集中，安全隱患也隨之增大。

“項(xiàng)目部多次召開(kāi)雨季施工專題會(huì)議，制定最優(yōu)方案，對(duì)短暫降雨形成積水的壩面及時(shí)清理加大現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)管理力度，形成班前安全例會(huì)制度常態(tài)化，提高全員安全意識(shí)?！弊鳂I(yè)處處長(zhǎng)張京坤介紹道。同時(shí)，項(xiàng)目部還號(hào)召當(dāng)?shù)貑T工新年期間堅(jiān)守崗位，為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的完成凝心聚力，保證了碾壓混凝土澆筑的順利進(jìn)行，為實(shí)現(xiàn)水電站蓄水發(fā)電奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

當(dāng)8300萬(wàn)方的水碧波蕩漾、30億千瓦時(shí)的年發(fā)電量點(diǎn)亮黑夜，大壩下游也將山清水秀，鳥(niǎo)語(yǔ)花香。