高原六月，在金沙江上游川藏交界的深山峡谷中，拉哇水电站大坝填筑现场建设正酣。但大坝上却少有施工人员，只见新能源运输车在自动化加水后将物料运输至指定区域，无人碾压机在仓面来回穿梭协同作业，车辆上安装的卫星定位系统、红外感应系统正将现场施工数据实时传输至不远处的拉哇水电站智能建造中心。
这样令人称奇的大坝智能建造场景，只是金沙江上游国家水风光一体化示范基地智能建设的一个缩影。近年来，华电金沙江上游水电开发有限公司(以下称为“华电金上公司”)致力于数字化建设，全面提升数字赋能水平，推动复杂条件下高原大坝智能建造。6月24日，华电金上公司主要参研的科技成果“复杂条件高坝工程智能建设关键技术及应用”荣获国家科学技术进步奖二等奖，实现该公司在国家科技奖方面的历史性突破。
大坝全景。华电金沙江上游水电开发有限公司供图
“拉哇云”助力建设239米世界高坝
在高山峡谷建大坝并非易事，建设坝高239米的在建水电同类型世界最高面板堆石坝更是如此。
拉哇水电站位于四川巴塘县和西藏芒康县境内。大坝地震设防九度，总填筑量约1700余万立方米，且仅有30个有效填筑月份。填筑时间紧、任务重、难度大，这对工程安全和质量提出了更高要求。
拉哇水电站大坝碾压。华电金沙江上游水电开发有限公司供图
为铸造拉哇水电站精品工程，全面把控电站建设质效，华电金上公司联合中南院、天津大学等单位开发了拉哇水电站智能建造系统——“拉哇云”，这是运用现代监测、定位、通讯、存储和运算等技术，实现对拉哇水电站规划、设计和施工等过程中产生的海量数据，进行记录、比对、预警和追查等功能的一套电子数据应用系统。
在拉哇水电站建设过程中，这套系统是如何助力工程高效建设的？以拉哇大坝填筑为例，在“拉哇云”智能大坝板块中，该系统以厘米级高精度定位、人工智能、自动化控制等技术为基础，设置智能运输、智能加水、智能摊铺、智能碾压等功能模块，实现了大坝填筑料从料场装料、运输、坝料加水量、卸料区域的全程监控。不久前，“拉哇云”智能建造系统增设了“智能环水保”模块，让电站的生态环保管理措施更加有“数”，增加了“智能灌浆”模块，让地下“隐蔽工程”的生产流通要素变得阳光透明。
“通过在运输车、碾压机上安装北斗卫星定位系统和一系列传感器，我们能准确知道此时此刻工地上运送填坝料的车辆总数，以及每辆车的具体位置、车上填坝料的料源地、数量、材质和规格等，你还可查阅到任意一车堆石料卸到大坝的具体位置、被碾压的遍数和密实度等，便于碾压过程主动纠偏，保障大坝碾压填筑质量。”天津大学拉哇水电站大坝智能建造负责人关涛介绍。
2024年5月，拉哇电站大坝填筑形象。华电金沙江上游水电开发有限公司供图
截至2024年6月底，拉哇水电站大坝完成填筑方量650万立方米，完成总设计量的38%，大坝填筑平均月上升高度达8米。
依托该系统，拉哇水电站首次实现高土石坝填筑全过程无人驾驶碾压，项目安全、投资、进度、质量、环水保等可全方位集成与一站式查询溯源，为工程建设插上了“智慧翅膀”。
“黑科技”加持建设苏洼龙水电站“智慧大坝”
有别于拉哇水电站的面板堆石坝，金沙江上游清洁能源基地首座建成投产的电站——苏洼龙水电站大坝在堆石坝中央增设了一道直立的沥青混凝土防渗墙，成为心墙堆石坝。即大坝的“心”是软的，由沥青混凝土填满，其余部分由不同粒径石料填筑碾压而成，既保证了大坝防渗性能，又确保了大坝整体安全稳定，其透视结构就像一个配料丰富又精心制作的“三明治”。
苏洼龙水电站坝体填筑碾压施工现场。华电金沙江上游水电开发有限公司供图
“苏洼龙水电站大坝最大坝高112米，坝体填筑总方量约740余万立方米，填筑大坝的土石可以装满36.69万辆载重40吨的大卡车，连起来有4400千米长，能从漠河一直排到广州。”苏洼龙分公司(昌波分公司)党委委员、总工程师唐明武回忆，“海量的土石料，如何准确选取？又如何保证能被送到指定位置？万一压实不够或车走得不均匀，该压的没有压到呢?这又是一个难题。”
为解决这一系列难题，华电金上公司运用大坝施工精益化管理系统建设“智慧大坝”。唐明武介绍，“我们在大坝安装了516个精密测量仪器，利用北斗定位系统，对大坝填筑碾压现场200余辆运输车进行实时全过程监控，将定位误差控制到厘米级，同时在大坝工区不同位置安装了多台高清360度云台摄像头，实现工区全覆盖监管，极大提升了大坝整体施工质量和施工效率。”
苏洼龙水电站建成后形象。华电金沙江上游水电开发有限公司供图
2022年夏季，苏洼龙水电站在四川应对“三最叠加”极端灾害天气中抓紧机组调试并网，首批机组成功投产发电驰援电力保供，并在半年实现四台机组全投。
在智能化数字化平台的赋能下，大坝建设不再是单一的工程任务，而是一场科技与创新的融合。近年来，金上公司始终围绕国家重大战略需求和工程建设重大难题开展前瞻性、针对性、储备性研究，加大科技创新改革力度，累计科研资金投入和工程应用费用达8.8亿元，部分重大科技创新攻关成果有望再度冲击国家级科技奖项，将不断增强华电金上在新时代科技创新中的实力，为高质量建设金沙江上游国家水风光一体化示范基地提供坚实技术支撑。(禹娇艳、陈秋月)
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