▲白鹤滩水电站航拍
金沙江下游，云南巧家县和四川宁南县交界的高山深谷中，屹立着世界在建的第一大水电站——白鹤滩水电站。这是世界上第一座单机容量百万千瓦的水电站，被称为水电行业的“无人区”。中国水电人凭什么闯过“无人区”，站上世界水电行业之巅？
▲换一个角度再看白鹤滩水电站
临近新年，白鹤滩水电站成为不少人慕名打卡的新“地标”。在游人们的镜头里，金沙江面绿波盈盈，两岸山势陡峭，在险峰夹击下，江面突然收窄，289米高的混凝土双曲拱坝稳稳的跨江而卧，“画”出一道优美的弧线，宛若江面上的一顶皇冠。
▲白鹤滩水电站卡通形象“鹤宝”
在这顶炫目的“皇冠”之外，是镜头里看不到的奇迹——白鹤滩水电站的近400个地下洞室！洞室群总长217公里，规模世界第一。而白鹤滩水电站创造的世界第一，还不止这一个……
要做到TOP1，究竟有多难？
白鹤滩水电站的机组厂房、尾调室、泄洪洞等大型洞室都“藏”在两岸的山体里。为建设这些洞室，开挖的总土方量达到2500万立方米，如果将这些土方做成一立方米的正方体，连接起来可绕赤道两周，开挖规模世界第一。
▲白鹤滩水电站左岸地下厂房
在庞大的“地下宫殿”中，最宏伟的当属左右两岸的地下厂房。陈建林，中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司副总工程师、白鹤滩设代处党支部书记，2015年5月，他来到白鹤滩时，正是厂房开挖的关键时期。
“没有规程和规范，更没有一个现成的、完全一样的工程可以套用。” 经验丰富的陈建林丝毫不敢大意。
▲白鹤滩水电站两岸
白鹤滩水电站两岸山体岩石的主要构成为节理柱状玄武岩。这些玄武岩像绑在一起的一把筷子，岩层中间还夹着泥土构成的软弱带，一旦施加外力，岩石就像筷子被松了绑一样，岩层会发生位移，从而松散，甚至垮塌。
在这样的岩层修建地下工程，是世界首次。特殊的地质条件，使得山体的应力率高达33兆帕，相当于3000多米水头压在上面，让厂房的修建难上加难。必须创新开挖工法。
“我们厂房真正的开挖高度到了88.7米，空腔体积非常大。我们从上往下，相当于分了10多层挖。”陈建林说。
▲陈建林接受湖北之声记者采访
尽管有大量的数据和充分的预案，在实际开挖过程中，仍然不时出现新状况。陈建林清楚地记得，2015年9月，拱顶出现了险情。
“相当于一个小地震，闷雷的响声。有的地方像桌面大的这么一块下来了，最起码是有150米左右洞段有类似的问题。”
好在早有预案，施工人员迅速对拱顶进行应急加固。可2017年，拱顶17个断面24小时的监测数据显示，岩石再次“蠢蠢欲动”。
“整个一年，这个问题一直没解决掉。常规的工程挖到第4、5层的时候就不会影响顶口了，但是这里却还不行。”
每周一报的监测数据改为每天一报，陈建林密切地关注着每一个数据的变化。12月26号，他担心的情况还是发生了。
“前面相当于一直积累，然后到那一天爆发了。整个围岩喷层、洗涤泵的周边洞室裂缝已经比较多了。”
▲换一个角度再看白鹤滩水电站两岸
岩体的变化难以预料。一旦拱顶垮塌，就会像第一张多米诺骨牌一样，不断有其它的岩石体垮塌，两年的开挖成果就将付之东流，甚至地下厂房的选址也要推翻重来，损失难以估量。该如何处置？三峡集团白鹤滩工程建设部主任、被称为“大管家”的汪志林作为现场决策者，背负的压力最大。
“各种纠结，最终还是要拍板。每天一帮人开会研究，把原因找出来，然后去判断，即使大变形，它完全垮下来，这个概率有多大？都弄清楚了，我们就做了决策，必须马上支护。”
▲白鹤滩水电站1号机组
而此时，新的难题又出现了——厂房已下挖50米，拱顶已经不具备搭建脚手架的条件。
“幸亏我们的岩壁吊车梁修好了！它相当于竖在边墙上的大扁担一样，一圈岩壁上都有，宽度是两三米。利用这两三米宽，在上面铺轨道，在上面做了一个施工台车做施工平台。” 陈建林介绍。
就这样，经过三个多月马不停蹄的应急加固，地下厂房拱顶的岩石总算“安静”下来。
▲12月19日，9号水轮发电机组转轮顺利完成吊装，至此，白鹤滩水电站16台百万千瓦水电机组转轮全部吊装完成。
地下厂房是白鹤滩水电站百万千瓦机组的“家”。在左右岸厂房，各有8台机组，总装机容量1600万千瓦，全部发电后，一天的发电量可供一个普通家庭用50年。
作为水电站的“心脏”，白鹤滩水电站的百万千瓦机组为世界首创，拥有完全自主知识产权。从已有的70万千万，跨越至百万千瓦，难度指数级地增长。
“很多参数，水力的计算、电磁的计算，还有高强度的原材料、绝缘材料能否过关，都是经过好多年的研制试验，才把百万机组的关键性的核心的技术有一些重大的突破。” 三峡集团白鹤滩工程建设部主任汪志林介绍。
▲工作人员调试相关机组参数
东方电气集团东方电机有限公司是两家百万千瓦机组设计生产单位之一。为了攻克重重难关，他们开展了总体设计、水力开发、电磁设计、高压绝缘技术等多个重大专题科研攻关。2015年，程猛加入机组转轮研发团队，担任副主设计师。
他介绍，转轮是机组的核心部件，百万千瓦机组对转轮性能的要求相当严苛，最大的要求就是全负荷均要稳定的，几乎是0—100万都要稳定运行。
▲11号机组转子装配过程
程猛和同事们用了一年多时间反复推演、论证，所做的方案一个又一个；一个不行，推翻重来，一共做了20个模型。
“数值分析，模拟全流道的一个分析，然后再做成一个直径350毫米的一个转轮，做出来实测，再换算成真机，做了差不多20个，每个流道都是有差别的。”
没有现成的技术可以参照，唯有穷尽所能，自主创新。例如，转轮用的“航母级”钢板，就是多家钢铁企业长达十多年携手攻关的成果。
三峡集团白鹤滩水电站工程建设部地下厂房项目部副主任王永华回忆：2007年开始招标，跟日本企业谈判，对方开出天价。从那时候起，他们就下定决心，和宝钢、鞍钢、武阳钢铁等公司一起联合开展研究。
▲王永华向记者介绍尾调室构造
2019年1月12日，白鹤滩水电站左岸厂房，由东方电机设计生产的首台百万千瓦机组安装完成。电能转化效率高达99%，稳定性96%，各项指标全面优于现有机组，是当之无愧的世界“领跑者”。
“稳定性指标比溪洛渡水电站提升了5%—10%，效率指标提升了0.37%。看起来好像不大，但是白鹤滩的效率指标现在已经达到96%至100%这个范围，每提升0.1%都是很难的。”程猛感慨。
机组高度超过50米，重达8000吨，相当于一座埃菲尔铁塔的重量；仅转动部分高度就达20多米，自重加上水流推力可达4000多吨。这样的庞然大物运行时就像“大象跳舞”。但在上方顶盖立一枚硬币，可以稳住不倒。“它的摆度只有0.01毫米，相当于1/5根头发丝的厚度。”说这话时，三峡集团白鹤滩工程建设部主任汪志林的脸上，洋溢着满满的骄傲。
水轮发电机单机容量100万千瓦，世界第一；地下洞室群规模世界第一；圆筒式尾水调压室规模世界第一；300米级高拱坝抗震参数世界第一；无压泄洪洞群规模世界第一；首次全坝使用低热水泥混凝土……六大技术指标世界第一，40多项指标世界领先，白鹤滩水电站背后，是中国水电行业的“硬核”实力。
要做，就做十全十美的精品
大坝泄洪，气势磅礴。白鹤滩水电站289米高的双曲拱坝里，没有一条裂缝，是世界第一座“无缝”大坝，成为三峡集团打造“精品工程”的一张“名片”。
▲白鹤滩水电站大坝
“无坝不裂”曾是水电行业的“魔咒”。为解决这个世界难题，中国水泥企业用了近20年，研发出“低热水泥”，替代了传统水泥。
白鹤滩水电站建设首次提出，全坝采用“低热水泥”混凝土！这个顶着质疑迈出的一大步，实际执行任务交到了中国水利水电第四工程局白鹤滩施工局总工程师郭建福手中。
郭建福说，低热水泥只解决了混凝土搅拌过程温度上升过快的问题，还必须实现混凝土凝固过程中的均匀降温。为此，他们采用清华大学研制的智能温控系统，通过3万支“埋”入混凝土的温度计，24小时监测温度，根据监测结果，自动控制混凝土中降温水管的水流。
▲大坝浇筑以来，每一个夜晚都是如此繁忙
除了温度控制，大坝浇筑的“节奏”也非常关键——大坝建于U型河谷之上，坝体中间最高，且有三层泄洪孔，施工难度大；两边最矮，结构简单，施工难度小。但为了使各个部位的混凝土“无缝衔接”，大坝浇筑必须均匀“长高”，把中间的速度提起来，两边的进度降下来。为此，全坝分层施工，左右31个坝段，上下最多99层，最少十几层，要保证相邻坝段高差不高于12米，所有坝段高差不高于30米，分层施工间隔期不超过28天。
▲缆机将装有混凝土的吊罐运送至大坝浇筑面
面对如此复杂的“多元方程式”，郭建福和同事们创新备仓设计，提前三个月，用电脑三维建模，模拟阶段浇筑全流程，将每一道工序精确到“秒”。
中国水利水电第四工程局白鹤滩施工局综合部党群纪检科科长孙剑给记者列举了这样一串数字：
拌和楼到混凝土的卸料点，运输时间要在33秒以内；高线缆机取料后到大坝舱面要在415秒以内；从大罐里面卸料，要在30秒内完成……
▲2017年底航拍下的大坝
然而，总有些意外无法预料，比如突如其来的大雨。
上官方，三峡集团白鹤滩工程建设部大坝项目部工作人员。他记得，大坝开始浇筑不久，他在工地值夜班，突然大雨倾盆，工人们本能地从浇筑仓号里跑出来避雨，他想也没想就抓着防雨布跑向仓号，保护刚刚浇筑的混凝土。
“那天晚上，工人们突然发现业主和监理还在现场盖防雨布，施工单位值班的领导就觉得不对了，把工人督促回来一起盖一起铺。我们带头做了几次之后，后来再遇到这种下雨的时候，施工单位的这些工人们就跟着我们一起。打造‘精品工程’，就像培养一名优秀的大学生。”上官方说。
▲上官方向湖北之声记者介绍
白鹤滩水电站地处干热河谷，全年只有三季——旱季、雨季和风季，干旱高温、突降大雨和七级以上大风是季节轮回中的常态。高温和大风会加速混凝土表层快速失水，影响混凝土性能；遭遇大雨和大风天气时，浇筑可能被迫暂停。
可中国水利水电第四工程局白鹤滩施工局总工程师郭建福说：“只要天上不下刀子，就必须把仓号保住。保住仓号就指的是混凝土浇筑不能中断。一个仓号面积在1500平方左右，混凝土如果中断了，不浇筑，放时间久了，混凝土不就凝固了吗？凝固了你再浇的混凝土，它两块就出现冷缝。”
▲2017年4月12日凌晨，大坝首仓混凝土开浇
面对重重挑战，2019年，水电四局和水电八局共同创造了混凝土年浇筑量271万方的单项工程混凝土年浇筑量的世界纪录，提前20天完成全年任务。“相当于一年就浇筑出了一座乌东德水电站大坝。”郭建福骄傲地说。
最高峰时，白鹤滩有数千个工作面同时作业，28000多人并肩“战斗”。每一道工序都不可逆，因此，每一个步骤都必须精确到“头发丝”。
18米高，2.3公里长，三个洞一起开，18分钟可以灌满一个西湖……
泄洪洞，和大坝、地下厂房一起，构成了白鹤滩水电站三大主体建筑。刚刚冲洗过的泄洪洞里，灯光照得地面和墙面闪闪发亮，就像童话里的水晶宫殿。
▲刚刚冲洗过的泄洪洞
三峡集团白鹤滩工程建设部泄洪洞项目部主任王孝海介绍，泄洪洞向来是水电站中的薄弱环节。而白鹤滩水电站，泄洪洞承担了30%的泄洪量，单洞设计流量4000立方米/秒，最高流速47米/秒。
“泄洪洞中假设一个位置坏了，整个洞都会受到影响，甚至整个都会毁了，水的力量太猛了。”
▲王孝海接受湖北之声记者采访
地面和墙面都必须“零缺陷”！白鹤滩水电站泄洪洞的混凝土平整度设计为0.4毫米，但王孝海要求达到0.2毫米以内，像玻璃镜面一样平整光滑，这在过去的工程中没有先例。于是，王孝海带着施工队长王义林做起了试验。
“把这个钢化玻璃四方立起来后，里面搅混凝土。玻璃是透明的，可以清楚看到这个表面，看打棒时间，振捣棒打的角度，来掌握时间。
▲泄洪洞上平段镜面混凝土效果
经过反复试验，他们独创了“镜面混凝土”浇筑的八道工序。做了10多年水电基础工程的王义林至今还记得，正式开工那天，七八个工作面同时浇筑，他一刻也不敢松懈，挨个指导、检查。工友送了饭来，他就赶紧扒两口；困了，就起身走到下一个工作面。洞里没有白天黑夜之分，不知不觉，他竟然57小时没合眼。
“都是有严格时间限制的。头一次和第二次隔的时间是固定的。稍微晚10分钟，如果它强度一旦起来，都是不可逆转的。”
▲王义林接受记者采访
在平面上浇筑“镜面混凝土”的问题解决了，可是，在泄洪洞“龙落尾”等曲面浇筑也要达到相同的平整度，难度成倍增加。现有的工法不能简单复制，设备也满足不了施工要求。眼看工期越来越近，王孝海又带着合作单位，自主设计合适的施工设备。两个月四次全流程试验，王孝海仍然不满意。
“这个不行要改，又不行又要改，所以后来协作单位就不干了。等不起了，不能等了，我们就决定直接做，刚刚开始第一次做实验，30多个问题，到第二仓就一一解决了。”他回忆。
▲一号泄洪洞首次泄洪试验
2021年9月2日，一号泄洪洞进行了第一次泄洪试验。王孝海虽然胸有成竹，但结果到底如何，他的心还是提到了嗓子眼儿。在试验现场，看到水流刚过，他就迫不及待赶往泄洪洞，一步步走完了整个泄洪洞：
“没有发现问题，那种心情很爽！现在我们的泄洪洞泄洪随时都可以开，只要是调给我们来指令，一般误差一分钟都不差。”
如今，白鹤滩的工程建设已经进入尾声。工程“大管家”汪志林对施工品质依然“盯”得很紧。
“收尾很重要。我们内在的部分是一个精品中的精品，外在的也要是一个精品，这才是一个十全十美的精品典范工程。”
我们赶上了一个“黄金时代”
因为白鹤滩水电站，曾经的惊涛拍岸变成了高峡平湖。令人震撼的奇迹背后，是一代代水电人不曾停歇的跋涉。
金沙江是世界水能资源最为富集的河流之一。早在1958年，中国就计划建设白鹤滩水电站，却因为历史原因几度搁置。2001年，白鹤滩水电站正式进入预可研阶段，华东勘察设计院白鹤滩设代处副处长唐鸣发是当时第一批进驻的人员之一，他回想起当时的情景：来的时候是春天，一片尘土飞扬，小麦刚刚收割，干地上准备种红薯了，水田里面准备插秧种水稻，到处都是在烧秸秆……
▲唐鸣发向记者展示设计图纸
高山绝壁，水流湍急，风大的时候，根本站不住。唐鸣发和同事们开凿勘探马道，雇佣当地百姓用马驮，自己和同事们则肩挑背扛，将水泥、炸药、柴油机运上山。
10年间，他们开凿了总长200公里的钻孔，取岩石样本进行分析；打通了总长50公里的平洞，进入山体，实地勘测，最终找到了属于白鹤滩水电站的“唯一”坝址，也是白鹤滩水电站的最佳坝址。
“再往上游走，地形都已经不够了，左岸这个地形越来越低；往下游推就是就是这个109米的这个大裂缝，相当于人这个这个肩膀扛不住的。”
初来白鹤滩时，唐鸣发38岁，如今，他已经58岁，头发花白，后背因为常年的工作明显弯曲。
“我没有辜负，完成了我该完成的任务，做了应该做的一点点事。”
中国葛洲坝集团机电建设有限公司白鹤滩机电项目部桥机班长班长梅琳是个70后，她的父亲是位起重工。小时候，看着父亲用对讲机指挥“天上”的大家伙，梅琳总是惊叹着，憧憬着自己也能像父亲一样指挥着高高的桥机。
终于，心随所愿，她继承了父亲的衣钵，坐在高高的桥机操作室内，调运起重一件件设备，从琐碎的建筑配件到庞大的百万千瓦机组转子，她都稳稳地将它们调运到位，不差毫厘。
“我们赶上了一个建水电站黄金时代，自己也有一种使命感，一种归属感。”
▲梅琳操作机器
“一个人在驾驶室里面，一呆就是8、9个小时，厂房里面也没有白天黑夜之分。” 孤独，是梅琳对这份职业最深切的体验。
忍受孤独，也是水电人的职业标配。大坝浇筑“开弓没有回头箭”，水电四局的郭建福从2017年4月12日大坝首仓开始浇筑，到2021年5月31号全线到顶，整整四年，只回过3次家。
“二宝出生的时候我回去了，满月之后我就走了。等我再回去，小孩已经两岁了，小孩不让我碰他。这种情况，对干我们这一行的一点也不觉得稀奇。”
▲郭建福（左一）和同事们在一起
郭建福是个80后，今年36岁。他还记得，2003年，他参建自己职业生涯的第一座水电站——云南小湾水电站，当时，一个场景深深刺痛了他。
“小湾电站当时用的那个缆机是德国克鲁伯公司的，安装的时候是请的克鲁伯公司的工程师过来指导我们安装的，一些软件调试不让中国人看。”
类似的故事，水电人都能说几个。关键核心技术等不来、要不来，要把大国重器牢牢掌握在自己手里，只能靠自己。引进、学习、吸收、创新……过去几十年，中国水电人一路赶超，到如今，百万千瓦机组上万个部件实现完全自主生产，领跑世界水电行业。
▲靳坤接受湖北之声记者采访
2021年6月28日，白鹤滩水电站8台机组安装完成，迎来并网发电的“高光”时刻。
靳坤，今年33岁，是三峡集团白鹤滩工程建设部机电安装项目部副主任。尽管八台机组都已一次性通过590千伏交流电压一分钟试运行，是巨型地下厂房式电站破天荒的好成绩，但并网发电的前一周，他和同事们仍然抓紧每一分钟时间，做最后的检查，确保万无一失。
“系统送电送到我们开关站，因为它冲击电压又是非常高，它每一次冲击合闸，有一点点瑕疵，它都会跳闸。做实验的时候，我们都在现场待着，他每通一次的话，我们就会巡检现场设备的一个状态。脑筋当时高速地在旋转，看怎么样去预防这个问题，就是睡不着觉。”
▲机组发电前工作人员现场驻守
那一天，当左右岸厂房2台机组顺利实现满负荷发电，发出来的电力送入国家电网，厂房里掌声雷动。习近平总书记发来的贺信，更让所有人心底的自豪感和使命感喷薄而出。那一刻，靳坤望向身边的“战友”，发现每个人都眼含热泪。
至此，金沙江中下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4级梯级水电站均已发电，将形成世界最大的绿色清洁能源带，为中国“2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和”的“双碳”目标注入强大动力。
“干这么大的一个工程，把自己的事业跟国家的事业，社会主义的事业，还有‘双碳’目标融合到一块，有一种自豪感，真真切切的自豪感。” 靳坤感慨。
▲汪志林（中）和湖北之声采访组合影
2022年7月，白鹤滩水电站全部投产发电后，将成为世界上第二大水电站。到那时，白鹤滩“大管家”汪志林就该退休了。他说，建成白鹤滩这个世界上第一座单机容量百万千瓦的水电站，是中国水电的巅峰，但不是终点：
“我们突破了水电行业的百万的装机机组，使得我们自己水电制造企业完全自主掌握了设计制造能力，以后再研究更复杂的条件下的机组这个能力也是具备了。”
▲白鹤滩金沙江大桥
如今，一批又一批95后来到白鹤滩，水电四局的孙剑就是其中之一。他到项目部时，看到的已经是山奇水秀，草清岸绿。离大坝不远处新建的白鹤镇上，清一色的白色小楼依山而上，那是移民的新家。前辈们口中大风掀走屋顶的日子早已成为传说，巍峨的大坝一天天稳稳地长高……站在前辈们的肩膀上，孙剑和年轻的小伙伴希望能闯进更多的水电“无人区”，矗立起新一代水电人的梦想：
“在地图上不留下几个标志性的建筑物，怎么能叫水电人呢？！我想在雅鲁藏布江留下自己的一个足迹吧！”
记者 向秀 梁延 金若晗 杨旭宇
视频采制 金若晗 邱婧纯 洪昕 邱骏驰
音频 杨旭宇 李曼 王少钏
部分图片来源 三峡小微
编辑 程艺畅
审核 柳芳 高波
监制 洪燕 南新颜 宋丽娟
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