創 6 項世界紀錄!貴州的這個“超級工程”,能讓“船在天上走”
2025 年 9 月,貴州構皮灘發電廠副廠長,高級工程師李智毅在 2025 科普中國說·貴州場帶來演講《了不起的中國工程:構皮灘水電站探祕》。
以下是李智毅的演講節選:
“千瘡百孔”建大壩:
來自喀斯特的挑戰
構皮灘水電站是我國在貴州烏江流域上建設的一項偉大工程,被譽爲“在奶酪上修大壩”。
貴州有着獨特的喀斯特地貌,地下溶洞密佈,像海綿一樣佈滿裂隙與空洞。這樣的地質條件曾讓蘇聯專家斷言,此地無法修建高壩。
然而,中國工程師用智慧和勇氣在這片千瘡百孔的土地上修建起一座高達 232.5 米的雙曲拱壩,並配套建設了龐大的地下廠房。
爲了攻克世界性難題,第一步就是精準找洞。他們先用高密度電法和地震雷達等手段爲大地“做 CT”,逐層掃描地下岩層,精準地定位每一個溶洞和裂隙的位置、大小和走向,用三年時間繪製出精細的地下地圖。
找到溶洞後便是科學填補。他們根據洞穴規模調配水泥漿液,就像給大地打針輸液一樣,讓漿液滲透到每一個細微的縫隙中,最終形成堅固的防滲帷幕。小縫隙用細漿灌注,大溶洞則先填石再注漿。僅填充溶洞的水泥,就足夠填滿 300 個標準游泳池。
右岸 K280 巨大溶槽先後發生過多次的地質塌方,最大一次塌方量高達上千立方米。工程師們創新地採用了防爆網、填石網、鋼筋籠擋砸牆以及鋼絲繩索防護等措施,在水平距離不到 10 米的高邊坡下實現了溶槽處理與大壩澆築同步進行,最終啃下了這塊硬骨頭。
圖片來源於李智毅PPT
這座水電站的創造遠不止於此,壩址的選擇本身就是一大奇蹟。
微型對稱峽谷,河的斷面較窄,兩岸堅硬的石灰岩爲拱壩提供了天然依託,防滲帷幕則巧妙利用了不透水地層,節省了鉅額投資。下游 1.36 公里外馬鞍山形成的天然“水口袋”,在泄洪時可緩衝水流衝擊,爲大壩的安全運行提供了天然屏障。
構皮灘水電站不僅是工程上的奇蹟,更是能源戰略的重要支點。總裝機容量達 300 萬千瓦,年平均發電量 96.82 億千瓦時,爲“西電東送”輸送源源不斷的綠色電力,點亮千家萬戶的燈火。
“船在天上走,電往全國流”
烏江是貴州的母親河,全長 1037 公里,自古就是連接外界的黃金水道。大壩建成以後,上下游的水位高差高達 199 米,船隻是過不去的,那麼怎麼辦呢?
答案是:升船機。
構皮灘水電站建成了世界首座三級升船機系統,被稱爲“升船機的博物館”。
圖片來源於李智毅PPT
升船機就像是專門爲船隻打造的電梯。當船需要過壩時,先進上游的引航道,然後駛向第一級升船機的承船箱。承船箱關閉後,通過機械傳動系統將承船箱連同船隻一起下降 52 米,達到中間渠道。船隻駛出第一級承船箱後,進入第二級承船箱,再下降 127 米,這也相當於是 66 層樓或者三座自由女神像的高度,是目前世界上單級提升最高的升船機。最後船隻進入第三級承船箱,再下降 79 米以後駛出,完成整個過壩的過程。整個線路的長度是 2301 米,就像一座水上的立交橋,讓船隻在峽谷和大壩之間穿梭。
構皮灘的通航工程總共創造了六項世界紀錄:世界首座採用三級升船機方案的通航建築物,世界上通航水頭最高的通航建築物,世界水位變幅最大的通航建築物,世界上單級提升高度最高的升船機,世界規模最大提升力最大的下水式升船機,世界規模最大的通航渡槽。
圖片來源於李智毅PPT
構皮灘水電站不僅是一座宏偉的水利樞紐,更是一部立體的科學與工程教材。它與風能、光伏等清潔能源共同構建綠色能源聯盟,爲實現“雙碳目標”和可持續發展提供了堅實支撐。
從溶洞治理到升船機建設,從西電東送到綠色互補,每一步都閃耀着中國智慧與力量。它不僅是貴州的驕傲,更是中國工程技術自信與綠色發展的縮影。
策劃製作
演講人丨李智毅 貴州構皮灘發電廠副廠長,高級工程師
責編丨艾靜、楊雅萍
審校丨徐來、張林林