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张宗亮:云岭大地“筑坝人”

2022-02-09 18:04:10  来源:《云岭先锋》2022年第2期

1984年,21岁的山东小伙张宗亮从清华大学水利系毕业,随即来到条件艰苦但水电资源十分丰富的云南。从此,他扎根云岭大地,筑梦崇山峻岭,为中国水电工程建设的技术创新与高速发展作出卓越贡献。

30多年来,张宗亮主持和组织设计建成国内外水电站75座,总装机容量达3470万千瓦,创造了多项中国之最乃至世界第一的里程碑工程。2021年,张宗亮当选为中国工程院院士。

初识云南——鲁布革

1984年8月,张宗亮成为昆明市水利水电勘测设计研究院(现中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司)的一名设计员、助理工程师。他参与的第一个工程——鲁布革水电站,恰巧是我国第一个利用世界银行贷款、第一个面向国际公开招投标建设的水电站。

鲁布革水电站位于云贵两省交界的深山峡谷之中,回忆当年的建设场景,张宗亮记忆犹新:“去往水电站的道路比较陡峻,当地的基础设施建设也比较落后。”但到了工地现场,张宗亮大吃一惊:“鲁布革水电站里聚集了当时国外先进的水电设计技术、工程技术和装备。”能参与到鲁布革水电站的设计建设工作,张宗亮觉得自己是幸运的,他开阔了视野,增长了见识,学到了国外的先进理念和技术,同时,他也从这里起步,获得了人生中的第一个科技奖项。

在鲁布革水电站的建设中,张宗亮负责溢洪道闸墩设计工作。闸墩是水电站一个十分关键的部位,它既支撑着闸门,又承担着胸墙和桥梁的重量,可以说是水电站的底盘与基座。张宗亮采用了创新的新型预应力闸墩,这种技术制造的建筑构件,其内部本身就会产生一定的张力,在外力施加其上时,能以更高的强度,承受更大的负载。该成果获得1989年云南省“五小”成果二等奖。

“世界水电看中国,中国水电看西南。”鲁布革水电站的建设,让张宗亮完成了从大学生到工程师的转变,也让他对业界流传的这句话有了更直观的感受:“首先,西南地区的地质结构复杂,断层多、地震频发,给筑坝、特别是筑高坝带来较大难度;其次,作为我国重要的生态安全屏障,如何在建设水电站的同时保护好生态也十分重要;再次,深山峡谷之中的群众往往贫困面较广、贫困程度较深,水电站的建设要尽量减少对其生活的影响,并做好移民安置。”

张宗亮认为,在西南地区特别是云南建设水电站,不能只考虑装机容量,而要系统综合考量。在这样复杂的环境下,如果各方的问题都能够得到妥善解决,那么在国内外的其他地区推广相关技术,难度就会相应减小。

创造辉煌——糯扎渡

继鲁布革水电站之后,张宗亮又参与到天生桥一级水电站等多个水电工程项目的设计建设当中。2000年,年仅37岁的张宗亮作为院总工程师和设计总工程师,全面主持糯扎渡水电站勘察设计科研工作。为了这项当时云南省最大的水电工程,张宗亮花了整整15年。

在普洱市思茅区和澜沧县的交界处,一座高达261.5米的大坝减缓了澜沧江向南奔流的速度。建设在这里的糯扎渡水电站总库容237亿立方米,约等于15个滇池的水量,总装机容量为585万千瓦,是一个名副其实的特大型水电站。“261.5米的坝高,是当时我国最高的土石坝,放眼全球,在同类坝型中排名第三。”张宗亮介绍说,在设计建设糯扎渡水电站之前,自己已经在面板坝等不同坝型的工程中取得了一些成绩,但经过多年的现场勘测,他认为当地的地形地貌更适合建设土石坝。而当时国内最高的土石坝坝高仅为154米,一下子升高100多米,难度可想而知。“已有的筑坝技术不能满足这个水电站的建设需求,我们只能逼着自己去创新。”15年的坚持与坚守,张宗亮及其团队依靠高心墙堆石坝方面的技术创新,圆满完成了糯扎渡水电站的建设,跟原定计划相比,水电站还实现了提前两年发电。

无论是坝高,还是渗流控制、变形控制、稳定控制等多项技术指标,糯扎渡水电站都得到了国内外工程界的高度认可,并荣获“国际里程碑工程奖”“中国土木工程詹天佑奖”等一系列国内外大奖。更重要的是,由张宗亮及其团队研发的高心墙堆石坝关键技术,奠定了中国300米级高心墙堆石坝筑坝的技术基础,在后续建设大渡河长河坝、雅砻江两河口等水电站时得到广泛的推广应用。

从20世纪80年代以前模仿“苏式体系”,到80年代后学习和借鉴欧美筑坝经验,再到新世纪打造具有自己特色的高坝建设技术,中国水电工程设计建设用几十年的时间完成了从跟跑到并跑再到领跑的全过程,张宗亮既是见证者,也是推动者。在他看来,“无论是坝高还是综合技术难度,中国都已位于世界前列。近年来,西南地区一些高坝大库的建成,更是将我国大坝建设提升至世界领先水平”。

化险为夷——红石岩

2014年8月3日,鲁甸县发生里氏6.5级地震,这场强震让牛栏江上的红石岩乡形成了一个总库容2.6亿立方米、总方量1200万立方米的巨型堰塞湖,时刻威胁着下游群众的生命和财产安全。

地震发生的第二天,张宗亮就抵达红石岩,投入到应急抢险工作中。他白天冒着生命危险到堰塞湖勘查现场情况,晚上与团队成员一起研究商讨排险方案,仅用9天时间,就完成了红石岩的应急抢险处置,化解了险情。“红石岩堰塞湖有独特的泄水通道,体量大、堰坡缓,自身稳定性好……”排险工作告一段落,张宗亮把堰塞坝改成永久大坝,建设水电站的想法也越来越成熟。但当时集应急抢险、后续处置、整治利用于一体的堰塞坝工程,世界上并没有先例,现有的技术也难以解决堰塞坝勘察设计施工难题。“就勘测设计前期来说,假如1200万立方米的土石突然塌方,那么大体积土石的几何情况、物性成分、力学情况等指标,我们都要准确摸清,并提供详实数据。”面对诸多不确定性,张宗亮和团队只能一次次奔走于牛栏江畔,攻克一道道难关……

2020年6月22日,世界首座堰塞坝综合水利枢纽工程——鲁甸红石岩堰塞坝综合水利工程首台机组正式投产发电。红石岩水电站的总装机容量为8万千瓦,可蓄水1.85亿立方米,为巧家、鲁甸和昭阳3个县(区)的8万多人供水,灌溉田地6.62万亩。张宗亮首创的堰塞坝“应急抢险—后续处置—整治利用”一体化技术体系,为中国乃至世界自然灾害综合治理积累了宝贵经验。

“我将继续为我国水利水电工程技术发展以及云南打造‘绿色能源牌’作出贡献。”张宗亮说,攻克特殊地质灾害地区水电开发的技术难题,把云南清洁能源优势转化为经济优势、发展优势,自己要做的还有很多。

(本刊记者 王学勇 邹鹏)


责任编辑:李敏

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