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勇攀“拱壩珠峰” 擦亮“水電名片”——記“國家卓越工程師”王仁坤
近日,世界最大綠色清潔可再生能源基地——雅礱江流域水風光一體化基地,累計發電量突破1萬億千瓦時。
雅礱江流域基地已投產的水電站,包括二灘、錦屏一級、兩河口等巨型工程,這些無不凝結著全國工程勘察設計大師、中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司(以下簡稱“成都院”)專家委員會主任王仁坤的堅守與情懷。
在近40年的職業生涯中,王仁坤先后主持或設計了國內外20多個大中型水電工程項目,攻克了300米級特高拱壩安全控制等數十項關鍵技術,相關技術支撐了由其主持設計的溪洛渡、錦屏一級、大崗山等多座巨型水電站的建成。
不久前,王仁坤榮獲首屆“國家卓越工程師”稱號。“榮譽不只屬于個人,榮譽離不開成都院和無數水電建設者,更離不開這個偉大的時代。”王仁坤告訴科技日報記者。
“高壩設計寶典”享譽業界
拱壩是適合于狹窄河谷修建、安全性與經濟性較優越的壩型。金沙江溪洛渡水電站雙曲拱壩高285.5米,裝機容量1386萬千瓦,是名副其實的“大國重器”。它于2014年投產發電,是當時僅次于三峽工程的中國第二大、世界第三大水電站。
作為金沙江溪洛渡水電站雙曲拱壩設計總工程師,王仁坤經常問自己:“我們設計的拱壩是不是既安全又經濟,怎么做到最優化精品化?”“建基面抬高,減少開挖和混凝土,能保證安全嗎?”
面對設計難題,王仁坤決心走出一條新路。他從最具挑戰性的拱壩建基面下手,以查清壩址地質條件為基礎,緊緊抓住大壩與地基相互作用及影響的辯證關系,經過巨量數值分析和物理模型驗證,在無數次摸爬滾打之后,創新性提出了特高拱壩合理建基面設計方法與評價體系,力求鍛造出安全可靠、環境和諧、資源節約、經濟合理的精品工程。
這一創新成果運用于拱壩設計優化,僅大壩工程優化一項,較可研批準方案節省直接投資約6億元。溪洛渡拱壩優化設計報告被潘家錚院士稱為“高壩設計寶典”,為錦屏一級、大崗山、葉巴灘、白鶴灘等一系列特高拱壩設計及優化提供借鑒。
“拱壩設計工匠”擔起重任
拱壩被認為是水電界最復雜的建筑物。
水電界素有“三峽最大、錦屏最難”的說法。錦屏一級水電站不僅壩址處河谷狹窄,而且地質條件復雜,左岸中上部地基條件極差,解決不好將卡住錦屏“脖子”,建好305米的世界第一高拱壩便無從談起。
王仁坤帶領團隊,大膽突破國際常用的安全論證方法,將大壩與地基作為一個整體,創建了特高拱壩安全控制方法體系與成套技術,完成了世界最大規模、最復雜的壩基處理工程。錦屏一級工程創造了多項世界第一,它和溪洛渡水電站作為中國水電引領全球的里程碑工程,都獲得了工程界的“諾貝爾獎”——菲迪克杰出工程獎。
在大渡河流域,大崗山壩址區地震基巖設計水平峰值加速度為大壩工程世界最高。那么高壩遇到強地震,能否“泰山壓頂不彎腰”?
“突破關鍵技術是工程建設的核心。”王仁坤告訴記者,他與團隊通過專題研究論證,確保了300米級特高拱壩結構抗裂和工程抗震,為高地震烈度地區高壩建設探索出重要成果。在王仁坤的率領下,團隊成功突破了300米級特高拱壩安全控制關鍵技術,并有多項成果獲得國家科技進步獎。
隨著工程規模和技術不斷突破,對適用于200米內壩高的原設計規范進行修編,顯得刻不容緩,“拱壩設計工匠”王仁坤再次擔起重任。最終,在系統總結吸收新理論、新方法、新結構、新材料、新工藝基礎上,他主持修編完成具有中國特色的拱壩設計新標準。
擇一事,終一生,是王仁坤水電人生的匠心詮釋。雖已到退休年紀,但他仍將不斷沖刺水電“無人區”,攀登“拱壩珠峰”,擦亮“水電名片”,持續為重大工程和國家戰略水電工程建設貢獻智慧與力量。
編輯:馬嘉悅