中國，世界擁有水庫大壩最多的國家；湖南，中國擁有水庫大壩最多的省份。
湖南水庫大壩數(shù)量占全國七分之一，壩型幾乎涵蓋所有類別，壩工技術(shù)更屢開國內(nèi)外先河，被譽為中國“壩工之鄉(xiāng)”。
湖南為何會成為中國“壩工之鄉(xiāng)”？“壩工之鄉(xiāng)”養(yǎng)成背后，又凝聚了湖湘壩工專家們怎樣的精氣神？近日，記者走進湖南壩工界的“黃埔軍?！薄鲜∷娍睖y設(shè)計規(guī)劃研究總院有限公司（以下簡稱湖南省水電設(shè)計院），探尋湖南壩工建設(shè)的高光時刻，體味不同歷史時期的“壩工之功”，品讀“壩工赤子”的智慧與勇氣。
“建不成”變“建得成”
湖南多水，人稱“三湘四水”。水情，被視為湖南最大的省情。
20世紀50年代初期，面對嚴重的水害災(zāi)害和日益增大的糧食生產(chǎn)壓力，中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)全國人民開展了轟轟烈烈的“興修水利大會戰(zhàn)”。在湖南，一場“因地制宜”的輕型壩建設(shè)小高潮，不僅為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)注入“強心針”，亦見證著開拓者們的“速度與激情”。
1958年，僅僅經(jīng)過一個枯水期的建設(shè)，四座別具匠心的混凝土輕型壩在湖南山區(qū)悄然亮相。在那個缺鋼筋、缺水泥、缺設(shè)備、缺經(jīng)驗的艱苦年代，他們以避“重”取“輕”的智慧，不僅讓“建不成”變“建得成”，更為近30萬畝良田送來灌溉水，驚艷了國內(nèi)壩工屆。
“土壩、砌石壩是湖南的古老壩型，但山區(qū)多石，修土壩缺土料，修砌石壩則耗時耗力。特定環(huán)境下，在山區(qū)筑壩用‘土辦法’行不通?！爆F(xiàn)年93歲的湖南省水電設(shè)計院原副總工周紹詵直言。
“土辦法”不行，“洋辦法”是否可行？
被稱為“洋壩”的混凝土壩貌似是破題之策，可鋼筋、水泥材料匱乏又成為新難題。
“這時，我們開始思考‘輕型’壩的可行性。比如借助兩岸山體之力減少用材的薄拱壩、只需一組支墩和擋水蓋板的平板壩，以及基本無須使用鋼筋的大頭壩……”畢業(yè)于清華大學水利系的周紹詵和同事們一道，以初生牛犢不怕虎的干勁，在崇山峻嶺中因地制宜，探索設(shè)計出三種當時國內(nèi)首創(chuàng)的輕型壩型——混凝土壩頂溢流薄拱壩、混凝土溢流平板壩、混凝土大頭壩，它們不僅適應(yīng)特定的地質(zhì)條件，且用材少、工期短、見效快。
“鋼筋水泥就那么多，不開辟新路，大壩沒法建?！敝芙B詵一邊說，一邊在紙上為記者畫起這些輕型壩結(jié)構(gòu)。
半江混凝土溢流薄拱壩，壩高42米?！敖枇Υ蛄Α钡谋」皦涡停ㄟ^弧拱將大部分水體推力傳向兩岸山體，使壩體減薄，大大減少工程量；中間低、兩邊高、平面呈圓弧形的壩頂設(shè)計，巧妙發(fā)揮壩頂中部溢流作用；壩下設(shè)置水墊塘，有的放矢地進行水流消能。
仙下混凝土大頭壩，使用大頭支墩形式，使用鋼筋更少。盡管壩體建在地質(zhì)條件較差的第三系紅層上，工程師通過將壩址裸露部分用混凝土覆蓋，避免紅層風化。
……
一處處匠心獨具的大壩，在工程師們筆下充滿生命力。當年，正是因為它們的出現(xiàn)，為湖南農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了堅實水源保障。
由于湖南在輕型壩設(shè)計和建設(shè)方面成績矚目，被指定為1958年全國中型水利工程會議交流項目，半江溢流拱壩更被指定為1961年中蘇兩國技術(shù)交流工程。
在往后的歲月中，專家們朝著難度更高的工程開拔，建成了湖南省最大灌區(qū)韶山灌區(qū)水源工程——水府廟水庫大壩、我國首座大孔口泄流雙曲拱壩工程——歐陽海水庫大壩等，他們矢志不渝地與問題“對著干”，在“敢為天下先”的湖湘精神驅(qū)動下，攀登一座座高峰。
“傳統(tǒng)款”變“現(xiàn)代范”
進入改革開放與社會主義現(xiàn)代化建設(shè)新時期，水利戰(zhàn)略地位持續(xù)強化。在湖南，沐浴著機械化陽光的壩工事業(yè)，不僅越來越具“現(xiàn)代范”，其效益亦涵蓋灌溉、防洪、發(fā)電、航運等多方面，全面支撐湖湘經(jīng)濟社會發(fā)展。
“1978年，當我回到家鄉(xiāng)湖南，強烈感受到湖南壩工建設(shè)的雄厚實力。”作為新中國成立后首批公派赴蘇的留學生，現(xiàn)年88歲的湖南省水電設(shè)計院原黨委書記艾克明感慨。
這一時期，隨著機械化水平的提高，肩挑背扛式的工程建設(shè)模式被改寫，適合大型機械化施工的新壩型成為新時代的召喚。
在湖湘水利“舞臺”上，啟用機械化施工的土石壩、混凝土面板堆石壩、全斷面碾壓混凝土壩、燈泡貫流機電站閘壩等適應(yīng)機械化施工的全新壩型逐一亮相。它們不僅“現(xiàn)代范”十足，還大步朝著行業(yè)既有“禁區(qū)”“盲點”進軍。
位于湖南省岳陽市的鐵山大壩，為湖南省首座采用機械化施工的工程。該工程處于東洞庭湖邊緣地震區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜且有大量粗砂。
“在地震區(qū)建壩已是一大‘禁區(qū)’，還要用砂料筑壩，在行業(yè)內(nèi)是少之又少。”艾克明說。
為確保方案安全可行，專家們做了大量科學實驗：大型管涌實驗、振動三軸實驗、大型剪切實驗……涵蓋八大專業(yè)的技術(shù)人員組成攻堅小組，大膽啟用新設(shè)備、開創(chuàng)新方法，合力攻克“禁區(qū)”。
隨著大型機械化施工的進一步發(fā)展，混凝土面板堆石壩進入了行業(yè)視野。
我國于1985年開始采用這種新壩型，盡管并無太多經(jīng)驗借鑒，專家們通過反復(fù)研究，于1990年設(shè)計建成我國首批四座面板堆石壩之一——株樹橋混凝土面板堆石壩，其大壩設(shè)計和施工不僅為同類壩型提供經(jīng)驗，也為編制相關(guān)設(shè)計規(guī)范提供重要參數(shù)。
乘著改革春風，湖湘壩工“舞臺”好戲連連。
“過去混凝土重力壩使用常態(tài)混凝土，水泥用量多、溫控難度大，建設(shè)速度相對較慢。我們在想，既然土石壩可用碾子碾，混凝土壩是否也可用碾子碾，革新壩工技術(shù)？”
通過嚴謹研究，專家們革命性地研發(fā)出一種全新型壩——全斷面碾壓混凝土壩，并將這一壩型運用于江埡大壩，引領(lǐng)了行業(yè)新一輪技術(shù)風潮。江埡大壩不僅以132米的高度成為當時全國最高的全斷面碾壓混凝土壩，更為湘西北的防洪與能源事業(yè)留下濃墨重彩的一筆。
此后，湖南壩工建設(shè)逐步從山區(qū)轉(zhuǎn)向平原，燈泡貫流機電站閘壩樞紐工程成為新的“弄潮兒”。這一新壩型適用平原區(qū)、城市區(qū)低水頭樞紐，幾米到20幾米的低水頭電站均能運行。馬跡塘水電樞紐、大源渡航電樞紐……一批燈泡貫流機電站閘壩樞紐工程先后登場，在航運、發(fā)電領(lǐng)域大顯身手，標記出湖湘壩工建設(shè)新的里程，傳承著湖湘壩工專家“經(jīng)世致用”的風采。
“新陣地”變“新高地”
邁入中國特色社會主義新時代，湖南相繼建成一大批骨干性控制性工程。涔天河水庫擴建工程及灌區(qū)工程、莽山水庫、毛俊水庫、犬木塘水庫等國家重大水利工程加快推進，不僅有效增強流域洪水調(diào)控能力和水資源配置能力，壩工建設(shè)還在保障水安全、踐行綠色發(fā)展理念等方面打造“新高地”。
“置身新時代，我們一直在思考如何讓壩工建設(shè)與城市、生態(tài)更好地融合，讓大壩更加生態(tài)化、自然和諧化、景觀化。在犬木塘水庫，我們便做了大膽嘗試?！焙鲜∷娫O(shè)計院原總工程師鄭洪介紹，在確保犬木塘大壩安全的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計了兩個如同古代城門式樣的門樓及樞紐區(qū)、閘壩上下游兩岸生態(tài)布局，讓大壩工程一改過往的“大、笨、粗”，更顯自然和諧，生態(tài)美觀。
深耕本土市場的同時，湖南省水電設(shè)計院還將陣地向西北推進。
在新疆，多砂河流上廣布砂卵石，河床砂卵石覆蓋層厚達數(shù)十米至數(shù)百米，在此種河谷筑壩，大壩防滲困難重重。
由該院設(shè)計建成的新疆大河沿水庫于2020年正式運行。其瀝青心墻砂礫石壩的混凝土防滲墻深達185米，創(chuàng)造了當時防滲墻的世界新深度，成功實現(xiàn)全河床截斷。眼下，該院正在新疆推進十余座大壩的建設(shè)，巧妙利用當?shù)夭牧现?，科學解決深厚覆蓋層防滲難題，推動當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展。
展望未來，壩工建設(shè)仍有許多難題亟待攻克。面對新形勢、新問題和新要求，湖南省水電設(shè)計院將繼續(xù)加大科技創(chuàng)新，深度利用機械化、自動化、數(shù)字化等現(xiàn)代技術(shù)助推壩工發(fā)展，在水利建設(shè)中充分體現(xiàn)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，為湖南水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供堅強的技術(shù)支撐。
責編：陳南松
來源：湖南省水利水電勘測設(shè)計規(guī)劃研究總院有限公司
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