——中国水电八局科研院白鹤滩项目技术创新纪实

 

白鹤滩水电站工程位于云南省和四川省交界的金沙江上，大坝高达289米。在中国特大型水电工程逐步进入尾声的时候，中国水电人以“精益求精”的工匠精神，竖立起又一座伟大的丰碑。

但言之易，行之难，没有科学的策划，没有科技的创新，建造一座超级大坝谈何容易？为了确保白鹤滩水电站质量目标的实现，工程建设之初，中国水电八局就定下“打造世界级优质大坝”的宏伟目标。业主、设计、监理、施工各参建方竭尽所能，筑造一座智能化的精品大坝。

在这样的背景下，中国水电八局科研设计院白鹤滩项目部会集测量、监测、试验三大专业的骨干力量，为白鹤滩提供全面、优质的技术服务。白鹤滩项目部坚持把“创新”作为管理核心，引领各专业提升管理水平，质量控制手段日益科学化、标准化，更好地为工程建设服务。

安全监测，用智能体现科技引领

数字测温系统属于白鹤滩水电站大坝智能温控三大系统（数字测温、光纤测温与智能通水）之一。通过智能温控系统内温度采集装置采集大坝混凝土实时温度情况，利用控制系统及时调整保温、保湿、养护等常规措施与冷却通水流量、方向、温度等参数，使大坝混凝土内部温度冷却过程、内外温差及温度梯度控制在设计要求的曲线范围内。

在完成仓内温度计的埋设后，将监测电缆接入智能通水系统控制柜。然后通过微信客户端上“智能通水温控平台”实时动态地掌握各仓温度计工作情况。如果在混凝土浇筑过程中，温度计被损坏，微信平台将会自动推送温度计工作异常通知，施工人员将及时采取相应的修复措施，并且该系统自动测温取代传统的人工测温，大幅提高了温控系统的精度及工作效率。

安全监测专业监测紧紧依托白鹤滩水电站的“智能大坝施工管理APP”，实现了监测仪器埋设考证表及评定表的网上编写。验收评定资料经初检、复检及终检三步审核后，在大坝每仓混凝土开仓前提交监理工程师进行终审。每一步都有审核人的电子签名，确保验收资料评定的真实性，也极大地提高了验收评定资料的及时性，为后续的计量及结算工作提供了便利。

白鹤滩水电站变形控制网采用了目前国内最前沿的技术方案和措施：1、常规边角测量使用测量机器人自动观测技术，高程采用电子水准仪观测，提高了观测精度，减小了作业人员的劳动强度，明显提高了观测进度和质量。使用高精度测量机器人TM30及机载程序<徕卡三维变形监测系统V8.7>以及高精度数码水准仪DNA03进行自动观测，可根据限差自动报警重测，减少了工作中出错的几率，极大提高了观测的工作效率及观测精度。2、利用后处理软件DAM6.0进行全站仪及数码水准仪的数据处理，可自动进行粗差探测、过程概算、平差计算、精度分析以及观测报表形成，从而大大提高了大量观测数据的处理和分析能力，提高了内业计算的工作效率。3、利用BERNESE软件对白鹤滩首期GPS基准网进行IGS联测解算，使用GPS-NET软件进行网平差，得到了准确的起算数据，以消除起始点误差对基线解的影响。4、GPS基点校核网所有观测数据先采用TEQC软件进行GPS数据的预处理和质量分析，提高了处理数据的质量。短基线处理及网平差采用TBC、CosaGPS等进行对比分析计算，提高了计算的精度。5、GPS基点校核网采用拟稳平差的数学模型，提高了整网的精度，不因控制点的强制约束降低观测量的精度，整个网的精度均匀、可靠。6、观测数据的处理不采用常规的数学模型，而是采用河海大学兰孝奇教授多年研究的数学模型，利用其开发的《基于站心地平坐标系的GPS三维变形监测网数据处理软件》对GPS数据、常规边角网数据、高程数据进行三维网联合平差，并采用了聚类分析的方法进行拟稳点分析计算，无论对监测网的精度及可靠性、还有动点分析均有实际的意义。7、利用精密三角高程法进行跨河水准测量，为提高观测质量，选择在夜间分时段观测。利用2台TM30精密全站仪分置左右两岸，能缩短观测间隔，减小垂直折光对天顶距观测影响，提高观测精度。同时为削弱仪器高棱镜高丈量误差对成果的影响，采用电子水准仪配合全站仪及条码尺精密测定法，能极大提高仪器高棱镜高丈量的精度。经多期观测成果检验验证，精密三角高程跨河水准测量能达到一等水准的精度要求。

测量专业，改进技术提高工作效率

测量队见证了白鹤滩水电站从1145米至545米，将近600米高差的开挖。在建设过程中，测量队也与时俱进，勇于创新，以高质量、高效率打造八局测量的专业品牌。

测量队在白鹤滩完成了基于徕卡11系列全站仪的预裂孔机载程序的应用，此程序主要运用在右岸坝肩高边坡开挖上，右岸坝肩高边坡具有坡度陡，开挖边线长，需要大量的预裂孔放样工作。传统的预裂孔放样是基于CASIO 5800计算器编制的预裂孔程序，首先在计算器中输入该段的参数，然后再将现场实测的坐标手动输入到计算器内进行校核，根据偏差值进行调整，重复输入，直到在合格范围内才完成一个预裂孔放样，机载预裂孔程序可以直接将数据在全站仪上进行处理，自动计算偏差，省去了重复输入计算器的步骤，和传统预裂孔放样相比，机载预裂孔程序简化了预裂孔放样的步骤，减少了参数输入，提高了效率，降低了错误率。以预裂孔机载程序的强有力的技术支持下，高质量的完成了右岸边坡开挖放样，刷新了高边坡开挖速度纪录，为公司赢得了荣誉。

白鹤滩水电站进入大坝浇筑期，大坝采用三维计量，这是白鹤滩工程首次将三维运用到计量上。采用基于AUTOCAD的三维功能模块，根据现场实测地形及大坝设计图进行空间的绘制及计量。传统的计量方式是断面法计量，需要搜集数据，然后绘制设计图、验收、原始地形图，有时还需要绘制土石分界图，再根据实际情况布设断面，剖切断面，对断面进行相互嵌套形成断面图，最后再进行整理、排版完成计量。而三维计量只需要将收集的数据成图后，几个图层叠加到一起，处理掉无用区域，最终生成实体即可，准确度更高，而且三维具有可空间旋转的特点，相较于传统的断面法计量，三维计量具有可视性更好，准确度更高，步骤更简单，汇总更方便快捷等优点，为工程快速结算提供了有利的技术支持。

试验检测，坚持“三个创新”推进管理提效

试验室在白鹤滩水电站的建设过程中，娴熟运用各项检测技术，服务于工程，多次协助施工局进行技术攻关，确保了高边坡开挖和排导渠、围堰大方量土石填渣的进度。2017年6月，在国家计量认证电力评审组监督检查中，专家组对白鹤滩试验室管理、检测能力给予了高度评价。

做好管理和检测工作，白鹤滩试验室依靠的是“三个创新”：理念创新、技术创新、人才培养创新。

理念创新：由咨询服务转变观念，提出前瞻性服务的服务方式，即除了完成客户要求的工作之外，试验室还主动根据工程进度和大检测数据量，发现有可能出现的技术问题和风险问题，对客户进行预警，防范质量事故的发生。理念创新还体现在根据工作类别，将试验检测工作分为若干个模块，固化模式和流程，使新员工看得懂、学得快，试验室可以腾出手来重点讲授和监督复杂的环节和疑难部分，员工的技能可以在短时间内快速满足检测技术的要求。

技术创新：不拘泥于同类工程试验检测的思维定势，对试验检测的环节进行创新，比如在高边坡开挖废渣料的二次利用上，通过对废渣组成成分的大量检测，合理利用其合格部分，开展各项组合试验，最终确定参数，变废为宝，创造效益。试验室还拓展台账管理范围，全部工作都采用台账式管理，建立大数据库，基本保证各项技术和管理参数齐全，便于查阅，使过去凭感觉开展的管理，量化成可以看得见、摸得着的数据，从而能够定量分析、科学评价。

人才培养创新：改变过去“大一统”的培养模式，借鉴“特质因素理论”，分析员工的性格特征、兴趣点、个人技能等，建立个体的培养制度，由无差别培训改变为有针对性培训，根据员工的接受能力，重点强化员工擅长的技能，再逐步扩展到全部技能的培训。通过这种人才培养模式，白鹤滩试验室已经为各项目输送了大量人才，成为新建项目的骨干力量。

（阳 玲）