執著水電夢

遍布中國大地的近10萬座水壩，如同“定水神針”屹立在群山江河間，守護著一片又一片家園。巍峨屹立的大壩，是人類智慧和勇氣的結晶，是設計和建設者用堅韌和智心創造的雄偉奇跡。作為奇跡的創造者之一，中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司副總工程師金偉從事水利水電設計已29年，他先后主持和參與40余座大中型水電水利工程的設計和病險、震害工程的治理工作，是世界最高土石壩兩河口水電站、世界最大混蓄兩河口混合式抽水蓄能電站、牙根二級水電站等項目的設計負責人。他率隊攻克了特高土石壩建造關鍵技術、深厚覆蓋層滲流控制理論及關鍵技術等世界級難題，建成的兩座特高土石壩獲評國際里程碑工程。2019年金偉被授予“中央企業勞動模范”稱號，2024年他成為四川省工程勘察設計大師。

對金偉來說，榮譽、成績是對過去的總結，更是對他的鼓勵。未來，除深化研究超深厚覆蓋層滲流控制、超高土石壩筑壩關鍵技術外，他還將開展大型流域混合式抽水蓄能電站關鍵技術研究，服務全球最大水風光互補基地建設，為構建以新能源為主體的新型電力系統出力獻策。偉大的時代造就偉大的工程，偉大的工程是集體智慧的結晶。以服務國家重大需求為己任，金偉正帶領團隊，以創新為魂，與時代共進。

水電情懷縈繞心頭

俯視大壩下方的水流，看它們咆哮著向前沖去，童年的金偉對此事總是樂此不疲。在水利水電勘測設計院長大，對大壩他有別樣的感情。

金偉的父親是水電工程師，20世紀70年代，我國自主修建了白山水電站，父親正是它的主要設計負責人之一。親眼目睹大壩雄姿，聽父輩講述建壩故事，熟知大禹治水、李冰父子治水的歷史典故，耳濡目染，水電情懷早早在金偉心頭縈繞。1991年考大學時，國家大的水電基建工程還未全面開展，金偉就毅然報考了河海大學工程力學系。

河海大學當時是水利部所屬重點院校，工程力學是學校的拳頭專業。國內工程可靠度理論的創始人之一吳世偉是系主任。力學家、教育學家、兩院院士徐芝綸的著作《彈性力學》曾作為教材被各大高校力學系采用。系里有108個老師，107個學生，師資力量足以能關注到每個學生的成長。老師們水平高，講課感染力強，激起了大家對知識的探索欲。有一大批教授不僅做科學研究，還與工程實踐結合緊密，這樣大家不僅筑牢了基礎知識，還早早有了理論聯系實踐的意識。

畢業前的1994年，金偉參加葛洲壩的工程實踐活動。位于中國湖北省宜昌市境內的葛洲壩是長江上第一座大型水電站。“葛洲壩除了能夠泄洪防澇，還能利用長江水力進行發電。如果乘著萬噸巨輪過葛洲壩，可以親眼目睹巨大的輪船通過大壩的水位調節，在轉眼間上升幾十米的場面。而葛洲壩泄洪時的磅礴氣勢令人震撼。”泄洪時迸發的波濤和巨大的水聲將金偉拉回小時候，他一如既往地著迷于這種觸動人心的大型工程。正因如此，設計修建大壩，從事水利水電事業，就成為他心中一個清澈的夢想。

持續沖擊新高度

帶著對事業的向往和追求，金偉成了一名水利水電人。畢業后，他先到水利部東北勘測設計研究院水工處工作近10年。2005年，在西部大開發和西電東送國家西部水利水電大開發背景下，他來到成都，在中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司任職至今，完成了一個又一個大工程項目。

有數據統計，全國水電資源大約7成在西南，而西南的7成在四川，金偉坦言，到四川是因為他一直有水力大工程情懷。到成都時，他趕上了土石壩壩型的蓬勃發展。四川甚至西南地區能源電力水電發電占比極高，但又缺少具有年調節能力的大水庫，導致完成冬季電力保供困難極大，嚴重影響四川經濟發展。而具備年調節能力的大水庫又在川內雅礱江、大渡河和金沙江等流域上游，需要建造特高大壩形成超大水庫。由于地形地質條件制約和土石壩適應性強的特點，大壩壩型多采用土石壩，故突破特高土石壩建造關鍵技術已迫在眉睫。

在東北時，金偉的工作正是以設計建造高土石壩工程為主，在黑龍江建的蓮花水電站，是當時東北最大的在建水電站，也是第一個建在寒冷地區的高土石壩工程。包括設計、監理、運營期間的工程處理，金偉投入到大壩全生命周期的問題解決中。

“東北大工程的建設要早于西南，隨著運營時間加長，一些問題相繼暴露，如滲漏風險、變形風險，實際上相比建成大壩，我們在問題的解決中收獲得更多。當時有個概念，做水電大型工程項目，只做前期研究，沒做過技施，相當于紙上談兵。關注大型水利水電工程全生命周期的設計施工問題，會將問題看得更遠、更深刻。”金偉說。

雖然在早年的高土石壩設計建設過程中金偉已積攢了經驗，在成都院也參與了川內大流域高土石壩的高度從百米級到接近兩百米級的快速發展，但作為設計負責人承擔起兩河口水電站的設計任務時，他還是感到困難重重。位于我國四川省甘孜州雅江縣的雅礱江上的兩河口水電站，是我國海拔最高的百萬千瓦級水電站。水電站的壩高達到303米，比三峽大壩還高出122米，是目前已建成世界第一高的土石壩水電站。在海拔3000米的高原上，建起一座如此高的水電站，其復雜性可見一斑。

巖石風化卸荷強烈、料源條件差的天然防滲土料、冬季防滲土料日凍融條件、超高流速泄洪建筑物、超高工程邊坡、高烈度地震條件的抗震加固、超大變形和超長量程的監測等高海拔特高土石壩建造關鍵技術難題已超出國內外已建高土石壩工程的認知，沒有經驗可借鑒，理論研究也走向瓶頸。

而近年來深厚覆蓋層壩基上的水電工程相繼出現了滲漏和滲透穩定問題，即將建設的水電站壩基覆蓋層深度越來越高，技術難度遠超已建工程水平，深厚覆蓋層的滲流控制和安全成為我國水電開發的重大技術瓶頸。

面對嚴峻挑戰，金偉帶領團隊迎難而上，充分發揮強強聯合的優勢，邀請專家院士現場指導，在國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目支持下，突破了高海拔特高土石壩建造的一系列關鍵技術難題和深厚覆蓋層滲流控制理論及關鍵技術難題，并實現了技術精細化、智能化的飛躍，成功建成了我國最高土石壩。

在高海拔特高土石壩建造關鍵技術攻關方面，金偉帶領團隊首創了高土石壩心墻剪切滲漏控制理論和分析方法，將心墻體型和料源設計由經驗定性提升到科學定量；提出了特高土石壩計算理論和設計方法；建立了特高土石壩抗震分析和加固技術；研發了土料場數字化勘察和高效改良工藝，解決了土料施工損耗和質量控制的難題；研發并成功應用了凍融防控一體化監測體系和全流程施工成套技術，開創了高海拔地區冬季心墻大規模連續施工的先例。

研究成果獲得中國大壩學會科技進步獎特等獎2項、省部級科技進步獎一等獎7項，應用于兩河口等工程，取得直接和間接經濟效益55億元。成果被選為四川省10個重大高新技術推廣項目，還被中央十套《創新進行時》欄目專題報道。馬洪琪、鐘登華等院士評價“成果達到國際領先水平，推動我國高土石壩技術邁上新臺階”。

在深厚覆蓋層滲流控制理論及關鍵技術攻關方面，金偉帶領團隊結合病險壩滲漏治理的工程實踐，提出了天然砂礫石覆蓋層內部滲流侵蝕的分析理論和方法，形成了內部侵蝕和出口破壞風險雙控的設計準則，推進了深厚覆蓋層防滲體系由經驗設計發展為理論指導設計；研發了高壓動水條件下覆蓋層深部（150米級）滲漏處置的難題。

研究成果應用于瀘定等近10座滲漏處理工程，化解了對下游數十萬群眾生命財產的威脅，創造發電效益超25億元。張建民等院士評價“研究成果對于西藏深厚覆蓋層水電工程建設具有重要的指導意義”。

兩河口水電站建設的多項關鍵工程特性指標位居國內外同類型項目前列，是我國水電開發向高海拔寒冷地區發展的標志性工程，在世界水電建設史上具有里程碑意義。兩河口水電站的系列創新成果提升了300米級特高土石壩建設水平，推動了我國高土石壩技術邁上新臺階。目前雙江口水電站大壩填筑也已超過100米，其最大壩高達314米，未來將重新定義世界最高壩。此外，瀾滄江如美大壩、金沙江拉哇大壩等也正在建設中。正是高土石壩建造技術的飛速發展，讓古老的土石壩煥發新活力，持續沖擊新的高度。

服務國家重大需求

從1965年選址規劃到2021年正式投入發電，兩河口水電站的設計建造歷時近50年。參與其中的人，長期堅守在高寒缺氧之地，為工程的順利推進付出了很多。

作為兩河口水電站的設計負責人，金偉常年在外奔波，對家庭的投入極少，他常將工程進展作為時間坐標，記錄著家里發生的大事。金偉今年51歲，結婚雖早，但孩子要得晚。“兩河口工程似乎與我的生活息息相關，2014年9月工程核準全面開工，2015年3月我的孩子出生，工程2021年投入發電，孩子也在那年上了小學。”

為工作舍小家，是水利水電人不得不做出的取舍。而環境對身體的挑戰、工作本身的壓力，是他們需要直面的問題。在高海拔地區行走，人會出現不同程度的高原反應，尤其高原反應讓大家夜晚很難入睡。“夏天睡覺像踢足球，冬天像打籃球，像一場比賽分好幾局，夜晚入睡也要經歷睡了醒、醒了睡的多次折騰。”金偉說。

水利水電是系統性工程，設計建設要求精細化。兩河口工程設計建設涉及60余個專業，國內幾百家科研單位參與，帶領大團隊進行攻關，金偉不僅要融會貫通各種知識，還要在不同單位間做協調。盡管工作的復雜性讓他面臨巨大壓力，但憑扎實的積累、堅韌的毅力，他還是帶領團隊出色完成了任務。

創新無止境。金偉團隊雖已取得了眾多領先國內甚至國際的科研突破，但他坦言應對未來川藏地區的水電開發難題，他們面臨著更大挑戰。水利水電工程具有非定型特征，地形、地質條件不同決定了每個工程都有其獨特性，因此前面工程的建設經驗并不適用于后面的工程實踐，這就需要不斷突破，提高設計建設水平。

作為高土石壩領域科技創新領軍人，依托金偉勞模工作室、四川省水風光儲清潔能源開發創新中心等科研平臺，無論在基礎理論創新還是解決工程實際問題上，金偉都有信心做到更好。

繼續服務國家重大需求，未來5年，除在超高土石壩筑壩關鍵技術、超深厚覆蓋層滲流控制方面繼續深入研究外，金偉還將開展大型流域混合式抽水蓄能電站與梯級水電協同優化安全運行關鍵技術研究。

金偉介紹，加快發展抽水蓄能是構建以新能源為主體的新型電力系統的迫切要求，是黨中央、國務院做出的重大決策部署。大型混合式抽水蓄能電站聯合梯級水電站進行運行調度，可極大提高消納新能源能力，增加新型電力系統靈活性，提升系統安全性。然而，混合式抽蓄電站在規劃建設上目前正處于起步階段，國內也尚無投入運行的案例，優化協同運行技術體系研究基本處于空白。

為此，作為兩河口世界最大混蓄電站的設計總工程師，金偉擬從規劃和運行兩個層面，深入開展水動力學響應機理、梯級混合式抽蓄一體化協同運行方法等研究，填補國內技術空白，指導大規模混合式抽水蓄能電站的建設和運行。通過對接國內科研院所和能源領軍企業，金偉將帶領團隊采用產學研結合方式共建聯合創新體、聯合實驗室，加強人才培養、技術研發與合作，提升科技創新水平和科技成果轉化能力，積極參與打造清潔能源開發與利用原創技術策源地。同時，團隊也致力于加強與國外科研機構的合作和交流，依托國際工程項目，提升創新能力，更好服務“一帶一路”倡議。

“水利水電工程項目的完成不是一個人的獨角戲，而是集體智慧的結晶。水利水電人也注定不是活在鮮花和掌聲中，在山水間勞碌一生、忍辱負重，大家只為無愧于心。”金偉說。用一生的精力成就一部部好作品，正是金偉等千千萬萬水利水電人共同的職業追求。