从“跟跑”到“领跑”：白鹤滩水电站攻克三大关键技术难题

近日，2025年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。其中，由三峡集团牵头完成的“白鹤滩水电站巨型枢纽工程关键技术”项目荣获国家科学技术进步奖一等奖。

白鹤滩水电站总装机容量1600万千瓦，是世界第二大水电站，多年平均发电量624.43亿千瓦时，防洪库容75亿立方米，与乌东德、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝共同构成世界最大清洁能源走廊。枢纽工程由300米级混凝土双曲拱坝、泄洪消能设施、左右岸地下厂房组成。三峡集团协同产业链多家单位攻坚克难，成功破解最不对称特高拱坝、最大规模地下厂房洞室群、最不对称泄洪消能等世界级核心技术难题，创造12项世界第一。

从左往右依次为：汪志林、刘伟平、周孟夏

攻克“无坝不裂”魔咒

白鹤滩坝基地形地质双重不对称，总水推力高达1650万吨。项目团队首创“不对称特高拱坝双变量均衡调控设计原理”，突破建设关键技术瓶颈。尤其是，这座浇筑803万立方米混凝土的特高拱坝，实现了全坝无温度裂缝，打破“无坝不裂”的行业魔咒。

白鹤滩水电站

“混凝土凝固过程中，水泥化学反应释放大量热量，极易因热胀冷缩出现温度裂缝。白鹤滩特高拱坝规模巨大、技术复杂，温控防裂面临世界级挑战。”三峡集团所属三峡建工金沙江下游工程管理部副主任周孟夏介绍，项目首次全坝应用我国自主研发的低热水泥，从源头降低水化热；研发成套智能装备和智慧管理系统，实现温控全流程精准管控；形成“小温差、慢冷却、早保温、长养护”的大体积混凝土温控理论，推动行业进步。2017年4月至2021年5月，1511个日夜连续浇筑，建设者24小时值守，保证所有工艺精益实施，终将大坝筑成真正的“无缝大坝”。

驯服“地下宫殿”围岩的“坏脾气”

如果说大坝是白鹤滩的“钢筋铁骨”，那规模庞大的地下洞室群则是这座水电工程的“地下宫殿”，为稳稳地安装上百万千瓦机组这颗大“心脏”提供保护。白鹤滩地下洞室群规模居世界第一，364条洞室总长217公里，开挖方量2500万立方米。在巨型洞室群建设中还要解决数条宽达一两米的软弱层间错动带难题，周孟夏形容：“相当于在蛋糕里掏洞，难上加难。”项目团队创立密集洞室群三层级控制建造方法，提出“先洞后墙、分层分块”精细化开挖方案，研发锚杆锚索联合支护技术体系，“像用钢筋、锚索组成的‘针线’，把松散岩体牢牢缝合”。施工中坚持“开挖一层、分析一层、预测一层、验收一层”动态管理，整个洞室群就稳稳地建起来了。

从左往右依次为：周孟夏、汪志林、刘伟平、张春生、徐建荣、胡亚安

打造“镜面混凝土”泄洪奇迹

解决了大坝和洞室的“内忧”，还要应对泄洪的“外患”。白鹤滩泄洪洞群规模世界最大，运行时每条洞室每秒下泄超4100立方米，最大流速达47米每秒，相当于一辆时速170公里的汽车飞驰而过。周孟夏说：“混凝土表面哪怕稍不平整，泄洪时就会引发严重破坏。”项目团队开创了水工隧洞衬砌混凝土无缺陷建造先河，泄洪洞内壁混凝土不平整度控制在2毫米以内，仅为行业标准三分之一，光滑如镜，被业界称为“镜面混凝土”，树立了新时代水电行业质量新标杆。

三大技术突破，不仅让白鹤滩在建设期间成功应对了前所未有的工程挑战，更锻造出一批可推广、可复制的核心技术成果。30多年来，三峡集团协同产业链上下游攻坚克难，推动工程设计、施工管理、装备制造、关键材料到智慧运维各环节不断创新与自主可控。三峡集团原白鹤滩工程建设部主任汪志林说：“我们以工程应用需求为牵引，让科研成果融入国家重大工程，带动产业链实现自主设计、自主制造、自主运维，把核心技术牢牢掌握在自己手中。”目前，项目成果已推广应用于国内外50余座大型水电工程。白鹤滩水库作为长江干流第二大水库，配合三峡联合调度，可有效减少中下游成灾洪水。工程建设过程中，有效带动周边地区经济发展，同时改善基础设施，助力库区脱贫攻坚与乡村振兴。

“这份荣誉不仅属于我们项目团队，更属于过去几十年来所有参与过白鹤滩水电站的广大建设者们。”汪志林表示，从三峡到白鹤滩，从“跟跑”到“领跑”，中国水电人用几十年光阴完成了一次次跨越。面向未来，团队将持续推动水电重大装备和关键核心技术国产化走深走实，让白鹤滩水电站的科技创新成果在更多国家重大工程中落地生根、开花结果，为保障国家能源安全、服务“双碳”目标、造福更多人民群众贡献力量。

（凤凰网湖北：王鹤 通讯员苏凯琪）