1.3　工程关键技术问题

2007年12月，开工建设的藏木水电站是雅江干流建设的第一座水电站，也是西藏开工建设的最大水电站，是第一次在高原建设的百米级高坝、采用缆机浇筑方式，混凝土总量达到340万m3，是西藏自治区“十一五”期间开工建设的包括青藏铁路在内的三大重点工程之一。最大坝高116m，电站装机容量51万kW，多年平均年发电量为25.0亿kW·h，电站于2015年投产运行后，其发电量将占同期西藏电网预测总用电量的近50％，足以“点亮”半个西藏。在电站设计过程中有很多的技术特色需要总结。

（1）在西藏地区开启了高山峡谷河流段枢纽布置的先河。对于典型的高山峡谷区河流，水电站枢纽布置时受地形空间影响，有较多局限性，如挡水建筑型式选择、泄洪消能方式选择、建筑物协调布置等，在枢纽布置方案选择时，宜结合坝型比选工作进行多方案布置比选，逐层排除，从而得到切实合理、经济的枢纽布置格局。

（2）开创高原地区鱼类通道保护的先河。为保护雅江高原鱼类基因交流通道，本工程在枢纽布置极其困难的情况下布置了鱼道，开创了高原大江大河高水头鱼类通道保护的先河，建成国内最大的鱼道且投入使用后初见成效，在国内应具有领先水平。在解决生态问题中发展经济，通过经济发展解决生态问题，本项目的环保水保设计力求与自然和谐统一。充分尊重自然生态规律，尊重民族生活方式。同时建成鱼类增殖站投入使用成功实现雅江鱼类的放流，填补雅江空白，建成鱼类保护标志性工程。

（3）首次在世界屋脊开展古洪水研究。雅江干流河段无历史洪水调查资料。古洪水研究就是利用地质学中的沉积学、水文学、同位素测年技术等相结合，发掘隐含在第四纪全新世河流沉积物中的洪水信息，并据以推算距今数千年的大洪水流量。研究成果很好地解决了设计洪水频率曲线外延任意性太大的问题。古洪水成果加入连序系列之后，增加了年代久远的大洪水信息，增长了洪水考证期。本工程是古洪水研究工作首次在世界屋脊——青藏高原上开展的项目，针对其特有的自然地理环境，研究过程完善了古洪水研究的方法和理论，研究成果丰富了该地区洪水资料，弥补了无历史洪水调查资料的不足，其创新研究方法、研究成果均具有很好的推广价值。

（4）西藏首次浇筑340万m3混凝土。青藏高于具有温差较大、气候干燥的特点，高原地区大体积混凝土施工经验相对不足，混凝土温控难度较大。通过开展混凝土试验、采用有限元对大坝温控防裂开展仿真分析研究，取得了合理的混凝土设计参数及高原地区混凝土温控指标。

首次在高原上应用缆机浇筑大坝混凝土，实现了利用4台平移式月浇筑10万m3混凝土，月浇筑混凝土强度最大达15万m3。

首次成功在高原上数字化自动监控混凝土质量技术的应用。

（5）取得了雅江上第一手详尽的地勘试验成果。项目在可行性研究设计阶段进行了大量的地勘试验，取得了雅江上第一手详尽的地勘试验成果。并和各科研院校联合进行了相关专题研究，如《藏木水电站工程场地地震安全性评价报告》《藏木水电站工程区建设用地地质灾害危险性评估报告》《藏木水电站坝址区地质构造研究》等，是雅江第一次研究，可对雅江其他梯级的研究提供科学参考。

（6）进一步验证了混凝土重力坝材料力学法静动力分析与安全性评价系统。混凝土重力坝材料力学法静动力分析与安全性评价系统由成都院和大连理工大学共同研制开发完成。该评价系统依据现行混凝土重力坝设计规范，主要采用材料力学静动力分析方法和刚体极限平衡法进行重力坝静动力分析，并进行坝体及坝基强度和抗滑稳定性校核。可供水利水电工程领域设计、审查、监理等部门进行混凝土重力坝设计与安全性评价使用。经过专家鉴定，该评价系统在专业化分析处理能力及系统化功能集成等方面达到了国际先进水平。

自2007年以来，该评价系统已成功应用于官地、藏木、楞古、金安桥、龙开口、桐子林、通口、草街等大型水电站工程，其计算结果正确、可靠。通过采用本评价系统自动化处理程序，极大地提高了重力坝静动力分析的效率和准确性。

（7）高重力坝结构设计研究。藏木是西藏已建第一高坝，我院自主开发了高重力坝结构设计系列技术，涵盖研究方法、混凝土分区、防渗体系研究、应力稳定分析等一系列内容。

（8）新型混凝土材料、新工艺研究。技施阶段，因粉煤灰的运输难度大、保障性差，为满足大坝混凝土施工质量和浇筑进度要求，开展了石灰石粉掺合料混凝土应用试验研究。并报请总院审查通过。开展了新型堆石混凝土在藏木水电工程中的研究及运用。

（9）库区无移民。藏木水电站库区无任何移民，仅3号渣场靠后安置5人。

（10）三维设计及数字移交。数字化三维设计主要应用在厂房与机电专业的协同设计，完成了厂房模型、水机各系统、通风系统、电气桥架及屏柜布置及属性集成，通过建立三维模型对厂房与机电各专业的设计成果进行三维碰撞检查，空间分析，进一步提升了设计产品的质量。并通过数字移交系统以三维设计模型为基础，对图纸、文档等成果的整理和关联，研究了数字化移交与发布方案，将关联后的三维设计输出内容以轻量化方式呈现三维模型、二维图纸、设计文档、设计属性，方便了业主、施工、监理单位理解设计意图，提高多方沟通与会商效率。

（11）大坝施工进度仿真。工程地处西藏高海拔、高寒地区，混凝土坝施工面临温控要求高、人工机械施工效率易受恶劣天气影响、坝体结构复杂等挑战，施工进度管理难度较大。从藏木工程可研招标设计到工程实际施工过程中，采用施工进度仿真技术对大坝工期规划、混凝土系统容量分析、资源配置、工期复核等问题进行分析和论证，对相关问题的决策起到了重要支撑作用。

（12）大坝混凝土施工质量监控。工程建设过程中，践行设计理念、实现优质高效建设的重要支撑包括大坝混凝土施工质量有效控制，为此在大坝工程施工过程中应用大坝混凝土施工质量监控系统。

工程大坝混凝土施工质量监控系统以混凝土浇筑过程质量监控和混凝土温度控制为切入点，实现施工过程数据的实时采集与反馈，以协助建设管理单位及时掌握工程地质情况、现场施工状况、工程进展情况、施工质量信息，对施工全过程的施工质量进行实时全面监控，及时发现并纠正质量偏差；同时为工程决策者提供准确的、详细的量化信息，实现质量信息的可追溯性，提高质量控制与管理水平。

该系统是高原上数字化自动监控混凝土质量技术的首次应用，在工程建设过程中发挥了巨大工程效益。

（13）首次通过青藏联网工程实现藏电外送的骨干电源。

（14）首次在高原上缆机浇筑的应用，且是目前国内海拔最高使用缆机的工程。

（15）业主营地全面使用太阳能保证高原寒冷地区供热的成功应用；藏木营地充分考虑了对太阳能的利用，根据现场冬冷夏凉的气候条件，设计了太阳能地暖系统，以采集的太阳能作为热源，通过敷设于地板中的盘管加热地面进行供暖的系统。

营地未考虑空调设施，而是充分利用自然条件，建筑以南北向为主进行布局，采用外墙屋面门窗保温设计。利用便利的太阳能资源，充分采用太阳能采暖系统及采用太阳能热水洗浴系统（电热补充）。

业主营地办公楼、体育中心、食堂、宿舍楼、接待中心采用太阳能采暖系统。

（16）分布式光纤、光纤光栅等新技术的研究与应用。