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为秦岭“超级充电宝”凿山引水

发布时间:2026-03-24 来源:通讯员

  2025年深秋,清晨的秦岭南麓云山雾罩,椒溪河畔的山林间已传来机械的轰鸣。不到7点,二公局佛坪抽水蓄能电站前期工程施工现场已是一片大干景象,挖掘机穿梭作业,建设者各司其职,助力佛坪第一座绿色能源工程拔地而起。

 

 

  秦岭既是重要的生态屏障,也承载着新时代陕西能源转型的重要使命。近年来,陕西电力系统规模逐步扩大,用电负荷与峰谷差逐年攀升,风电、光伏等清洁能源迅速发展,助力实现“30·60”双碳目标。但一方面这类新能源波动性大,给电网稳定带来挑战,另一方面在用电低谷期的风电、光伏发电短时过剩又不能存储,只能被迫弃用。为破解难题,陕西省“十四五”抽水蓄能规划重点项目——佛坪抽水蓄能电站应运而生。

  这座电站依托秦岭南麓独特的山势地形而建,主要由山顶上水库、山底椒溪河道下水库和山体内部发电厂房组成。二公局电站前期工程项目负责人姚勇将其比喻为一个“超级充电宝”:“陕西电网用电少的低谷期,电站就把山底河水抽到山顶的上水库储存,就像给充电宝充电;用电高峰期,就抽调山顶的水下流,靠水流动力带动机器发电,为电网供电。这样既平衡了不同时段的用电需求,又能存住清洁电力,让电网稳定运行。”

  2022年11月,二公局敏锐把握新能源发展风口,取得佛坪抽水蓄能项目投资开发主体资格;2024年1月,由二公局参股、东萌公司参与施工的前期工程正式开工。项目团队进驻佛坪,启动通风兼安全洞、进厂交通洞、两条泄洪排沙洞及进厂公路“四洞一路”建设任务。凭借公路隧道建设经验与水利知识储备,项目团队于2024年10月将通风兼安全洞掘进至主厂房位置,2025年6月进厂交通洞也顺利贯通。这两条通道搭建起了主体工程施工运输线,保障了核心发电厂房按期开工。

  前期工程进度虽已过半,但真正的攻坚战才正式拉开序幕。与普通工程各标段并行推进不同,佛坪抽水蓄能电站的施工有着严格的工序衔接要求——2025年10月前,二公局承建的两条泄洪排沙洞必须全部完工,才能为椒溪河预留过流通道,确保河床按期截流、下水库大坝全面开工,进而保障电站在2026年汛期安全度汛。“我们承建的前期工程直接决定下水库主体工程能否如期开工,如果我们晚一步,后面就会步步滞后。工期紧、任务重,必须挂图作战、聚力攻坚!”泄洪排沙洞专题生产调度会上,项目总工何鹏飞带领全体成员全力冲刺“截流倒计时”。

  要完成泄洪排沙洞攻坚目标,项目团队面临两大核心难题:一是隧道开挖工期极度紧张,二是洞体需长期过水,对底板光滑度要求极高。经过测算,何鹏飞发现采用常规的水平钻爆法,开挖进度至少延误2个月,这将直接导致电站整体工期延误整整一年。

  为突破技术瓶颈、缩短工期,团队迅速组建专项攻关小组,聘请国内抽水蓄能电站权威专家驻场指导。考虑到泄洪排沙洞断面大、空间封闭、成型要求高,经过多轮技术比选和可行性论证,白鹤滩水电站等项目采用的“上下半洞开挖法”成为最优方案。爆破时先在洞体上半部分炸出“凹槽”,再同步对下半洞精准爆破,既降低风险又提升效率。然而,要在秦岭山体内应用这一技术时,新的难题出现了:下半洞开挖高度达7.5至8.5米,周边岩石种类多变,必须创新爆破技术。

  “下半洞施工就像给‘承重基石’做手术,既要精准切除多余部分,又不能伤其根本。”何鹏飞在爆破方案研讨会上提出“精细化作业”的思路,用“切蛋糕”的手法精准地爆破山体。开挖时先精准炸出一条整齐的预裂缝,如同给蛋糕划好分割线,形成一条“物理隔离带”;再像“吃蛋糕”一样分层爆破,“一勺一勺”往下挖。

  理论上,这套工艺能够抵御爆破冲击力对承重部位的影响,又让开挖面平整顺直。但第一次爆破试验后发现,开挖平整度并未达到预期。那段时间,技术团队全员每天都扎根在洞室内,给每个炮孔单独编号,精准设计孔深、装药量与爆破时序,分析爆破精度不足的原因。在技术反思会上,大家结合试验结果各抒己见:“爆破岩面裂隙严重,意味着建基面整体性已遭破坏。”“爆破能量的扩散没控制好,还要进一步对炮孔进行精确调整。”目前各项参数均已精准到了极限,那么爆破的开挖面怎么才能更加平整,何鹏飞苦思不解。

  一日开车时,车上的安全气囊引起了何鹏飞的联想:洞室爆破时产生的冲击力不正类似于汽车发生碰撞时的冲击力?在汽车发生碰撞时,安全气囊会在几十毫秒内膨胀,形成缓冲层,通过气体吸收冲击力。那么是否可以在爆破中也给每个炮孔设计一个“爆破气囊”呢?

  团队立即启动材料搜集和方案设计,经过多次试验,沙子和垫块的组合脱颖而出。技术人员尝试在爆破孔底部先铺一层松软的沙子,再放上高密度球形垫块,二者共同构成了一套“缓冲装置”。爆破时,冲击力会首先撞上垫块被反弹,剩余冲击力则会被沙子吸收,这如同给洞室穿了“防弹衣”。在实际应用中,这一消能爆破方案大获成功,既最大程度减少了对洞底承重面的冲击,还实现一次成型,让泄洪排沙洞开挖顺利推进。

  闯过爆破大关、解决工期难题后,团队随即着手解决衬砌环节的高技术要求挑战。“隧洞底板就是未来河水泄洪排沙的‘跑道’,哪怕0.5毫米的凸起,长期过水冲击下都可能引发涡流、磨损设备,形成运营隐患。”质量部部长王鹏飞在技术研讨会上强调。传统混凝土衬砌工艺的平整度根本无法满足水利工程的需求。

  团队调研了市面上多种最新机械设备,发现单靠机械根本达不到所需的高精度要求。“如果单靠机械达不到标准,能否由人工进行二次精修?”技术员吴凯灵光一闪,提出了“机械+人工”的关键建议。这一想法很快得到团队认可,衬砌时先用滑模台车整体浇筑,再由经验丰富的技术工人人工压实、反复抹光。为确保精度,由技术人员用电子检测仪实时监测,每2米设置一个检测点,只要数据偏差超过0.2毫米就立即二次处理。最终成型的洞壁光滑平整,完全符合高速水流通行的要求。这场毫米级的精工细作,为工程长期安全稳定运行筑牢了坚实基础。经过合力攻坚,两条泄洪排沙洞顺利贯通并通过截流验收,2025年11月13日椒溪河成功截流,为电站下水库主体筑坝工程创造了有利施工条件。

  在佛坪抽水蓄能电站“四洞一路”攻坚中,二公局建设者凭借专业优势筑牢工程基础,实现水利水电业务转型,成功跻身抽水蓄能行业。泄洪排沙洞截流现场,何鹏飞带领建设团队共同见证了标志着前期工程取得重大成功最关键的一刻,内心激动不已:“我们以‘功成必定有我’的信念,为秦岭‘超级充电宝’铺就通途,为乡村振兴注入持久动力。”由他们打下坚实基础的佛坪抽水蓄能电站正逐步从蓝图变为现实,成为陕西电网绿色电力的重要供应站,也成为践行“两山”理念的生动实践。

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