金沙江烏東德水電站
一、工程概況
烏東德水電站是金沙江下游河段規(guī)劃建設(shè)的四個(gè)水電梯級(jí)——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩的最上游梯級(jí)，是繼溪洛渡、向家壩之后金沙江下游擬開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，是我國(guó)“西電東送”基地的骨干電源點(diǎn)，是長(zhǎng)江防洪體系的重要組成部分。烏東德水電站的開(kāi)發(fā)建設(shè)，對(duì)于合理開(kāi)發(fā)金沙江流域水能資源，完善長(zhǎng)江流域防洪體系，有效配置和綜合利用水資源，促進(jìn)金沙江流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和移民群眾脫貧致富，實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，更好地滿足能源需求和應(yīng)對(duì)氣候變化、節(jié)能減排的需要具有重要意義。
烏東德水電站壩址位于四川省會(huì)東縣和云南省祿勸縣交界的金沙江下游河道上。電站上距攀枝花市213.9km、下距白鶴灘水電站182.5km，下距重慶市928km。壩址控制流域面積40.6萬(wàn)km2，占金沙江流域面積的86%，占長(zhǎng)江宜昌以上流域面積40%以上。電站開(kāi)發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧防洪。電站初選水庫(kù)正常蓄水位975m，總庫(kù)容74億m3，初選電站裝機(jī)容量1020萬(wàn)千瓦，多年平均年發(fā)電量約387億千瓦時(shí)。 烏東德水電站樞紐工程由混凝土雙曲拱壩、泄水建筑物及左右岸地下引水發(fā)電系統(tǒng)等組成。左右岸地下廠房各安裝6臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量85萬(wàn)千瓦。電站建設(shè)征地涉及四川、云南兩省4州（市）9縣（區(qū)）陸域面積約104平方公里，需搬遷人口近4萬(wàn)人，征占用耕園地近5萬(wàn)畝。
二、工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)
烏東德兩岸高山海拔多在2000至3000m，原有的地形資料很少，無(wú)法了解烏東德現(xiàn)在真實(shí)的地形環(huán)境。作為烏東德水電站設(shè)計(jì)總成單位，長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院運(yùn)用數(shù)字空間信息技術(shù)，對(duì)烏東德壩庫(kù)區(qū)進(jìn)行全面探查，對(duì)從攀枝花市城區(qū)到烏東德壩址下游10km共2300km2區(qū)域進(jìn)行航空攝影，測(cè)出近43km2的1：2000真彩色地形圖。
在庫(kù)區(qū)移民調(diào)查中，土地的調(diào)查就是依照地形圖結(jié)合新拍攝的真彩色彩紅外航片，在現(xiàn)場(chǎng)勾繪出地類界限，再量算各類土地面積，然后根據(jù)村年報(bào)土地面積及分布情況，確定淹沒(méi)線下各類土地面積。這些直觀形象的三維實(shí)景模型可追溯性強(qiáng)，對(duì)輔助庫(kù)區(qū)移民調(diào)查、水土保持及環(huán)境評(píng)價(jià)提供重要依據(jù)。 在烏東德水電站勘測(cè)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用高精度數(shù)字成像技術(shù)于鉆孔彩電和高邊坡成像中，運(yùn)用測(cè)量機(jī)器人進(jìn)行滑坡監(jiān)測(cè)、采用各種綜合手段進(jìn)行了大型滑坡的勘察，并多手段對(duì)水下進(jìn)行鉆孔勘察?；贕IS的三維勘察設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，結(jié)合仿真技術(shù)，快速建立了工程施工布置三維動(dòng)態(tài)真實(shí)場(chǎng)景，采用三維可視手段，輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的比較、修改及工程量的計(jì)算等。根據(jù)數(shù)字地面、地質(zhì)模型重建逼真的地形表面和地下地質(zhì)形態(tài)，通過(guò)疊加影像數(shù)據(jù)生成真實(shí)感極強(qiáng)的虛擬景觀，讓設(shè)計(jì)人員身臨其境開(kāi)展設(shè)計(jì)。
水文工作是烏東德預(yù)可行研究階段重要的基礎(chǔ)工作。在庫(kù)區(qū)干支流大斷面測(cè)量中，實(shí)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTKGPS和星站差分GPS進(jìn)行水下測(cè)點(diǎn)定位，對(duì)于衛(wèi)星接收困難河段、淺灘、巖礁、支流水淺地帶，運(yùn)用多種高精儀器和沖鋒舟進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，為預(yù)可行性研究提供了重要的水文資料。 烏東德壩址面臨的主要地質(zhì)問(wèn)題是河床深厚覆蓋層物質(zhì)組成、滲透性以及高達(dá)30至70m覆蓋層邊坡的穩(wěn)定性研究，壩址區(qū)兩岸高達(dá)上千米邊坡的穩(wěn)定性研究。
在烏東德水電站中首次系統(tǒng)提出壩肩人工邊坡之上自然邊坡防護(hù)與治理理念及措施，首次提出“靜力設(shè)計(jì)、動(dòng)力調(diào)整”壩體體型設(shè)計(jì)新方法，創(chuàng)新提出了半圓筒型新型調(diào)壓室結(jié)構(gòu)，在高拱壩中首次不設(shè)導(dǎo)流底孔等新的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念。 烏東德水電站創(chuàng)造許多世界之最。是目前世界上最薄的300m級(jí)雙曲拱壩，擁有世界最高的地下廠房（89.8m），大壩單位壩頂弧長(zhǎng)泄量世界第一，導(dǎo)流洞開(kāi)挖斷面世界第一，導(dǎo)流洞高度世界第一；尾水洞調(diào)壓室開(kāi)挖半徑世界第一，是首個(gè)壩身不設(shè)導(dǎo)流底孔的高拱壩，首個(gè)采用半圓筒型調(diào)壓室的水電站。
三、工程進(jìn)展
烏東德水電站前期勘探工作始于上世紀(jì)50年代，在長(zhǎng)江水利委員會(huì)對(duì)長(zhǎng)江干流進(jìn)行水電資源查勘時(shí)，地質(zhì)勘探人員的足跡就深入到烏東德壩址區(qū)域的高山峽谷中。從1960年長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室編制的《金沙江流域規(guī)劃意見(jiàn)書(shū)》，提出金沙江下游按烏東德等四級(jí)開(kāi)發(fā)；到1990年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)長(zhǎng)江流域綜合規(guī)劃，確定金沙江下游的梯級(jí)開(kāi)發(fā)方案；再到2009年長(zhǎng)江委完成的《金沙江干流綜合規(guī)劃報(bào)告》，歷次規(guī)劃中，對(duì)其它梯級(jí)作過(guò)一些調(diào)整，但推薦烏東德作為金沙江下游第一級(jí)的方案從來(lái)沒(méi)有變過(guò)。烏東德水電站的前期工作一直沒(méi)有中斷。從2003年11月至今，在壩址區(qū)他們已經(jīng)完成了13000米勘探平洞和150多個(gè)、近26000米的地質(zhì)鉆孔。2010年5月，《金沙江烏東德水電站預(yù)可行性研究報(bào)告》在北京通過(guò)審查。2011年12烏東德可研報(bào)告通過(guò)咨詢；2012年建設(shè)規(guī)劃論證報(bào)告、防洪評(píng)價(jià)報(bào)告、建設(shè)征地移民安置總體規(guī)劃報(bào)告相繼通過(guò)審查和咨詢。2015年4月《金沙江烏東德水電站可行性研究報(bào)告》（樞紐部分）在北京審查并順利通過(guò)。12月16日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議核準(zhǔn)烏東德水電站。12月24日，烏東德工程建設(shè)動(dòng)員會(huì)在上游圍堰舉行，標(biāo)志著主體工程正式開(kāi)工。2016年9月，烏東德右岸地下主廠房開(kāi)挖完成。2017年3月16日凌晨大壩開(kāi)始正式澆筑，大壩混凝土開(kāi)始澆筑是烏東德水電站建設(shè)的一個(gè)重要里程碑。烏東德電站首臺(tái)機(jī)組轉(zhuǎn)子于2019年12月16日吊裝成功。2019年12月18日12時(shí)，烏東德水電站左岸地下電站6號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子吊裝成功。2019年12月20日，烏東德大壩12#壩段澆筑到頂。2019年12月31日，金沙江烏東德水電站工程蓄水順利通過(guò)驗(yàn)收。2020年1月19日，大壩中孔過(guò)流；2020年4月30日，金沙江烏東德水電站順利通過(guò)第二階段蓄水驗(yàn)收；2020年5月4日，世界最薄300米級(jí)雙曲拱壩提前實(shí)現(xiàn)主體工程全線澆筑到頂。2020年6月29日，烏東德水電站首批2臺(tái)機(jī)組提前一個(gè)月投產(chǎn)發(fā)電，習(xí)近平總書(shū)記作出重要指示；2020年12月19日，烏東德水電站實(shí)現(xiàn)半年投產(chǎn)8臺(tái)85萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組的目標(biāo)，累計(jì)多發(fā)電127億千瓦時(shí)；2021年6月16日，烏東德水電站全部機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。