70年的江河答卷：白鹤滩水电站如何破解“世界级工程难题”？｜封面头条|世界级工程|大坝|拱坝|水电站|泄洪洞

封面新闻记者张峥雷蕴含摄影报道实习生罗薇

二十世纪五十年代，一场长江特大洪水过后，一支近300人的勘探队伍挺进川滇交界处的金沙江畔，试图在此筑坝拦江、驯服洪水。然而，受限于当时的技术与经济条件，这个宏大的构想暂时搁浅，但相关的勘测研究工作仍在艰难环境下进行着。

2010年，建设者扎进四川宁南与云南巧家，以人类科技之力，在金沙江河谷上，筑起289米高的拱形大坝。他们拦住江水，实现发电、防洪等综合功能。

2022年12月，白鹤滩水电站全面投产。每年平均624亿千瓦时的清洁电能，通过特高压线路源源不断输送至华东，撑起国家“西电东送”的大动脉。

2026年7月30日，封面新闻记者走进这座藏于深山的大国重器，探寻它斩获2025年度国家科学技术进步奖一等奖背后的智慧密码。

白鹤滩大坝

勘测半个世纪，建成历时12年

Part.1

汪志林，三峡集团重大水电工程科学技术委员会首席专家、原白鹤滩工程建设部主任。当他再次走上大坝，回忆起当年火热的建设场景，往事依然历历在目。作为荣获国家科学技术进步奖一等奖的代表，对他而言，白鹤滩是一个中国人坚守了70余年的故事。

“如果从1954年首次提出构想算起，白鹤滩水电站的历程跨越了70余年。”站在14米宽的坝顶上，汪志林细数着建设的曲折。早在1958年，当时的中国电建昆明勘测设计研究院前身便组织了近300人的地质勘探队进行前期勘探，但因条件不具备于1961年搁置。直到1990年《长江流域水能开发规划》获批，1991年中国电建华东勘测设计研究院接手前期工作，项目才正式重启。

汪志林

“当时条件极其艰苦，没有路，很多设备都是靠毛驴驮进深山的。”汪志林回忆。从2010年底筹建，到2021年首批机组投产，再到2022年12月20日全部机组投产发电，整个建设过程历时12年。在这漫长的岁月里，工程建设者一年中有超过300天驻扎在白鹤滩。汪志林只是这一巨大工程接力棒的传递者之一，几代水电人用青春和心血，将宏伟蓝图化作了高峡平湖。

白鹤滩大坝

没有裂缝的“超级大坝”

Part.2

从正面望去，白鹤滩大坝像一块被切下的弧形鸡蛋壳，牢牢卡在山壁之中，这便是“双曲拱坝”。这座高达289米的世界第三高双曲拱坝，在世界首次全坝使用低热水泥混凝土、在300米级高拱坝中，抗震参数位列世界第一。

最令汪志林自豪的是，如此巨大的大坝，实现了整体无裂缝。从大坝左岸走向右岸，31块长度不一的坝段严丝合缝。这得益于核心技术创新——特高拱坝智能温控与全坝低热水泥应用。

白鹤滩大坝

白鹤滩坝址地形地质条件极不对称，两岸山体左缓右陡、岩性各异，就像举重运动员两臂力量悬殊，却要稳稳举起一座摩天大楼。且坝基广泛分布柱状节理玄武岩，岩体像一把竖着的筷子，开挖后极易松弛。

“大坝浇筑时是24小时连续施工，我们同时浇筑多块坝段。”汪志林介绍，混凝土在凝固过程中会释放大量热量，若控制不好，热胀冷缩必生裂缝。为此，白鹤滩将大坝内部温度传感器和循环冷却水管相连，实时掌控温度场与应力场。大坝最高温度被严格控制在27℃以内，横缝并缝灌浆前冷却至14至16℃，与蓄水后的库区水温基本一致，一举攻克了“无坝不裂”的行业顽疾。

大坝后的巨型蓄水区

深藏山体的“地下宫殿”

Part.3

乘坐交通车从坝顶抵达地下厂房约需6分钟。在左右两岸的山体深处，分别藏着两座“超级发电厂”，每座厂房内各装配8台百万千瓦水轮发电机组。

“地下厂房里面可以放下一艘巨大航母。”三峡集团原白鹤滩工程建设部党委书记何炜告诉记者。因为河道狭窄，庞大的发电机组无法在地面安置，只能藏于金沙江两岸350米以下的山体中。

何炜

在复杂山体里掏洞，犹如在“筷子堆里挖窟窿”。白鹤滩地下洞室群总里程约217公里，开挖总量达2500万立方米。面对高地应力及复杂地质，建设者采用“先洞后墙、分层分块”的精细化开挖方式，像用“钢筋针线”把松散岩体牢牢缝合，让原本容易滑动的岩层重新连成一个整体，最终建成了这座世界规模最大的地下“宫殿”。

作为保障国家能源安全的重要骨干工程，白鹤滩总装机容量1600万千瓦时，这些磅礴的电能都来自地下宫殿。自投产以来，累计发电量已突破2500亿千瓦时，多年平均发电水平624亿千瓦时。

地下电厂内部

“空中对碰”驯服泄洪巨龙

Part.4

除了大坝和地下洞室，白鹤滩还破解了另一项世界级难题：不对称条件下的泄洪消能。

白鹤滩水库控制金沙江91%的流域面积，万年一遇的校核洪水下，需下泄42300立方米/秒的洪水。如此巨大的能量，若不能有效消散，将严重冲刷河床、危及坝基。这些洪水通过坝身孔口和岸边泄洪洞分别下泄。

不对称拱形大坝

白鹤滩拱坝坝身布置6个表孔、7个深孔，泄洪能力超过30000立方米/秒。对于白鹤滩这样的不对称拱坝，坝身下泄的洪水想要运用水流对撞消能方法，需要更为精巧的设计。

“我们按照泄洪水流的流态对每个孔口形状个性设计，通过‘分层引流、空中对撞’的方式，让汇聚的巨大水流自行撞击砸碎，消除水体动能。”汪志林介绍。记者在现场看到，坝身最上层，设置了6个表孔，中间设计了7个方向各不相同的深孔。“泄洪时，让水流在上空发生对冲碰撞，在空中先消耗掉一部分能量”，然后落在坝后水垫塘内，由塘内48米深的水体和反拱形水垫塘底板再承受剩余能量，保护坝后河床。

7个泄洪深孔

同时，在左岸单侧设计了3条无压泄洪洞，每条泄洪洞最大可下泄4000立方米/秒的洪水，洞内最大流速达到47米/秒。要驯服这条“能量巨龙”，不仅需要巧妙的设计，更需要“无缺陷”的建造。在泄洪洞内高速水流冲刷之下，哪怕只有几毫米的缝隙，都可能引发大面积损毁。为此，建设者革新了施工工艺，将泄洪洞内壁建成光滑如镜的“镜面混凝土”，其不平整度仅为规范允许值的1/3，极大减少了水流阻力，牢牢筑起了泄洪安全的生命防线。

白鹤滩水电站通过攻克多项核心技术难关，创下了百万千瓦水轮发电机组单机容量、地下洞室群规模、圆筒式尾水调压室规模、300米级高拱坝抗震参数、无压泄洪洞群规模世界第一，以及世界首次全坝使用低热水泥混凝土等“12项世界第一”。