當前水電開發需要解決的技術問題

李菊根

l新中國水電建設成就

我國水能資源十分豐富，理論蘊藏量為6.76億kW，技術可開發量為3.785億kW，居世界第一位。1949年全國水電發電設備容量僅為36萬kW，年發電量約為12億kW·h。據統汁，在50多年的崢嶸歲月中，新中國起步甚低的水電事業，從小到大，由弱轉強，已修建了5萬多座水電站，其中裝機容量在100萬kW以上的水電站25座，50萬kW以上的40座，壩高在100m以上的大壩55座，建成總長度超過500km水工隧洞，裝機容量10萬kW以上的地下廠房水電站有25座。截止2003年底，中國水電總裝機容量達9217萬kW，占全國電力總裝機容量的23.97％，約為1949年的256倍；水電發電量為2830億kW·h，占全國年發電量的14.83％，約為1949年的236倍。以裝機330萬kW的二灘水電站，裝機240萬kW的廣州抽水蓄能電站，以及即將竣工的當今世界最大的裝機1820萬kW的三峽水電站建設等為代表的大型水電項目建設，標志著我國的水電技術已邁人世界先進行列。

黨的十六大提出全面建設小康社會的宏偉目標，要在2020年使國內生產總值比2000年翻兩番，國民經濟的快速發展．要求電力工業也必須以較快的速度給予能源保證，我國水電建沒迎來了一個跨躍式發展的黃金時代。實施西部大開發戰略，實現全國范圍的資源優化配置，促進東中西部地區協調發展，開發兩部地區豐富的水能資源，實現“西電東送”的宏偉計劃，為水電大發展提供了政策保障和實踐基礎。

根據黨和國家的宏觀政策，未來發展水電重點是開發金沙江、雅礱江、大渡河、烏江、長江上游、南盤江、紅水河、瀾滄江、黃河上游、湘江、閩浙贛、東北及黃河干流等流域(地區)的水力資源，完成12個大型水電基地建設。在調峰能力弱、系統峰谷差大的電網，在加強電網調峰規劃的基礎上，選擇優良站址，適當建設抽水蓄能電站。預計到2005年，2010年，2020年我國常規水電裝機容量分別達到8861萬kW，12597萬kW，27000萬kW；抽水蓄能電站裝機容量分別達到573萬kW，2138萬kW，4433萬kW。

2當前水電開發需要解決的技術問題

隨著水電開發深度的不斷增加，新世紀水電建設的重點在西部。而西部水電站點山高谷深、水湍峽長者居多，工程規模巨大，面臨著復雜地基條件、高水頭大流量泄洪消能、高邊坡、巨型地下洞室群穩定加固、強震區工程抗震設防等技術難題。象溪洛渡、向家壩、白鶴灘、錦屏一、二級、糯扎渡、拉西瓦、虎跳峽等戰略性工程，規模巨大、基礎條件復雜、技術難度大，廣大水電建設者將面對一些過去工程實踐從未遇到的世界級技術的挑戰。

因此應把200m至300m的高壩作為重心，圍繞這一重心組織力量，精心安排，系統全面開展科技攻關，把解決我國西部水電開發中以下關鍵技術問題作為水電行業2l世紀前瞻性技術創新工作去實現：

研究遙感、物探與測試技術的開發和完善及開展水電工程地質問題分析和決策方法研究等水電工程勘察技術。研究200m級碾壓混凝上重力壩、200m至300m級高混凝土面板堆石壩、300m級高拱壩配套技術等高壩筑壩技術。研究不同壩型泄水建筑物合理的布置型式及高水頭、大單寬流量的泄水建筑物體型，開發新型抗磨損、抗空蝕材料，開展導流建筑物與永久建筑的結合問題研究以及高水頭、大流量的泄洪消能技術。

研究圍巖整體穩定的仿真計算方法、穩定性判別準則及合理的支護方式；優化防滲排水措施；研究深埋長隧洞的勘探技術、巖爆規律及有害氣體的預報和防范措施等大型地下洞室群的穩定技術。

研究深厚覆蓋層工程特性的勘測和測試技術；建立基于以變形和滲流控制為基礎的評價標準體系；開發適用于量大面廣、工程量巨大的深厚覆蓋層加固處理手段和處理技術。

開發邊坡工程地質條件的新型快速勘探技術；開展復雜地質條件下邊坡的穩定機理研究，開發和完善適用于不同穩模式的邊坡穩定分析配套軟件，尤其是在復雜邊界條件下的三維分析軟件系統；進一步研究和探討邊坡加固處理技術；及建立邊坡安全監測預警預報系統等高邊坡穩定技術。

地下廠房結構布置和振動特性研究；抽水蓄能機組蝸殼與外圍混凝土聯合作用分析研究；復雜地基上庫盆防滲及滲流控制技術；高懸水庫基礎的滲流控制技術；大PD值預應力鋼筋混凝土高壓管道結構及埋藏式鋼岔管結構設計；及抽水蓄能電站機組運行技術等抽水蓄能電站關鍵技術。

結構優化設計、整機動態應力分析及整機剛度、強度研究；蝸殼鋼板和混凝土聯合受力的三維計算及仿真應用研究；轉輪葉片水下動態特性研究，疲勞計算分析及壽命預估；葉道渦及壓力脈動的研究；軸系穩定和振動研究，整機動力特性和振動分析的研究等的大型水電機組的關鍵技術。

研究新型混凝土及摻合料，包括纖維混凝土的應用研究，摻合料、新型外加劑的開發等；開展新型防滲止水材料，特別是適合高面板土壩的填縫止水材料和高碾壓混凝土上游面防滲材料；研制適應于大孔隙、高地下水流速、細裂隙等特殊地層情況的灌裝材料及相應的施工工藝、新工藝應用研究以及大壩安全監測技術。