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西电东送
西部大开发战略中投资最大、工程量最大的工程,西电东送工程是带动我国经济社会发展的能源引擎.十八大以来,中国共有5000多万人摆脱贫困,西部这个“主战场”功不可没.
在西部开发标志性工程中,西电东送投资最大、工程量最大
2017年12月18日,国家发展和改革委员会在北京举行发布会.发改委发言人介绍,自2000年开始实施至2017年,西部大开发累计新开工重点工程317项,投资总额达68456亿元.这些项目不仅改善了西部基础设施条件,也带动了西部地区特色优势产业的发展,为长远发展打下了坚实基础.
改革开放以来,中国经济进入高速发展期,尤其是东部沿海地区发生了天翻地覆的变化.相比之下,中国广袤的西部地区经济增长却显得比较缓慢.2000年起,中国开始实施西部大开发战略,加大对西部省、自治区、市的建设.涵盖的区域包括贵州、甘肃、陕西、青海、云南、四川、重庆市、西藏自治区、广西壮族自治区、新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区和宁夏回族自治区等12个省（区、市）,国土面积687万平方公里,占全国的72%.
西电东送是西部大开发的标志性工程之一,在西部开发三大标志性工程（青藏铁路、西气东输、西电东送）中,西电东送投资最大、工程量最大.从2001年到2010年,西电东送项目的总投资在5265亿以上（不包括三峡电站）.西电东送在中国版图上可谓“遍地开花”,同时开工的工程之多是史无前例的,单个工程的规模之大也是罕见的.在我国电力建设史上,如此大规模的电源、电网建设也从未有过.
西电东送是国家战略,有着很深的时代印记和历史渊源.
我国煤炭资源主要分布在西部和北部地区,水能资源主要集中在西南地区,东部地区的一次能源资源匮乏、用电负荷相对集中.能源资源与电力负荷分布的不均衡性决定了西电东送的必要性.
其实,我国从第五个“五年”计划——即上世纪70年代后期——开始,在电力发展政策中就明确提出了发展大电站、建设大型水电和火电基地,发展电网,实施大型水电和坑口电厂向外送电的原则.这个“向外送电”,实际上就是“西电东送”.
到了上世纪80年代初,根据我国东中西区域划分和长江、黄河、珠江三个经济带,沿渤海、长三角和珠三角沿海经济区的理论,在电力规划方面开始规划十大水电基地1.8亿千瓦和十大火电基地1.5亿千瓦.与此同时,在电网建设方面,开始部署葛洲坝水电向华中、华东送电,开发红水河向广东送电,开发黄河上游水电和陕西、蒙西、山西火电以及蒙东火电向华中、华北以及东北送电等工作.
1988年9月,根据我国各地条件不同和发展不平衡的实际情况,提出了“两个大局”的战略思想：沿海地区要充分利用有利条件加快对外开放,较快发展起来,从而带动内地更好发展,内地要顾全这个大局；待沿海地区发展到一定程度,可以设想在20世纪末全国达到小康水平时,要拿出更多力量帮助内地加快发展,沿海地区也要服从这个大局.到了1999年9月,十五届四中全会明确提出了国家要实施西部大开发战略.西部大开发战略是西部的大局,也是全国的大局.
为实施西部大开发战略,2000年1月22日,国务院西部地区开发领导小组召开了专题会议,确定西部大开发战略在能源领域包括两项重点工作,一是西气东输；二是西电东送.
西电东送涉及到把西部资源优势同东部经济发展相结合,涉及到全国电力结构的合理优化调整,涉及到把西部潜在的资源优势转化为现实的经济优势.这是一项从根本上实现全国能源资源优化配置的关键性、全局性、系统性的开发战略.
西电东送重点在“送”,要送就要有通道.西电东送从南到北,从西到东,将形成北、中、南三路送电格局.北线是将黄河上游水电和山西、内蒙古坑口火电送往京津唐地区；中线是将三峡和金沙江干支流水电送往华中、华东地区；南线是将贵州乌江、云南澜沧江和桂、滇、黔三省区交界处的南盘江、北盘江、红水河的水电资源以及黔、滇两省坑口火电厂的电能开发出来送往华南.
与其他西部开发战略的工程相比,西电东送工程最大的特点是：它不仅仅是西部的工程,也是东部的工程,充分地体现了党提出的“东西部协调发展,共同富裕,共同进退”的战略构思.
如今,西电东送工程向东部地区输送了大量经济、高效、清洁的能源,满足了日益增长的电力需求,平抑了部分省过高的电价,而且减轻了日益严重的环保压力,从而为东部地区的经济发展带来巨大效益.通过西电东送工程建设,不仅为西部地区经济发展提供了大量资金支持,同时将西部地区的资源优势转化成了经济优势,带动了西部地区的经济发展.对加快我国能源结构调整和东部地区经济发展,发挥极其重要的作用.
溪洛渡大坝：拥有世界上最聪明的“大脑”
在西电东送这一伟大工程中,建成了许多令人惊叹的大工程,拿下工程界“诺贝尔奖”的溪洛渡水电站就是其中的代表.
2016年9月26日,素有国际工程咨询领域“诺贝尔奖”之称的“菲迪克2016年工程项目杰出奖”,授予了中国第二、世界第三大已建水电站工程——溪洛渡水电站.这是全球21个获奖项目中唯一的水电项目.
崛起中国的名片夹里,又多了一张“中国水电”.
溪洛渡水电站是国家“西电东送”骨干工程,位于四川省雷波县和云南省永善县交界的金沙江上.工程2005年底开工,2014年6月投产,历时9年.其装机容量1386万千瓦,是世界上已建成的三座300米级特高拱坝之一.最大坝高285.5米,坝顶高程610米,浇筑拱坝大体积混凝土680万立方米,远远望去,溪洛渡水电站大坝是个不折不扣的“大块头”.
但是溪洛渡赢得菲迪克奖“芳心”,靠的并不是“肌肉”,而是世界上最聪明的“大脑”.
“说其是‘世界上最聪明的大坝’,其‘聪明’之处在于,建设和管理大坝的技术人员能预知它的‘头疼脑热’,及时调整它的状态,让它始终处于健康状态.”中国工程院院士张超然说,溪洛渡大坝建立了一套全过程、全方位、全生命周期的仿真系统,10年、20年,甚至100年后,都可以通过仿真计算来掌握大坝的状态.
溪洛渡水电站工程具有窄河谷、高拱坝、巨泄量、多机组、大洞室群、高抗震等特点,多项关键技术超出世界已有经验,综合技术难度居世界最高水平.张超然介绍道,溪洛渡大坝的受力情况极其复杂,整个施工过程中,坝体的受力状况在不断调整,各种难度指标居前.仅水推力这一项指标,就达1400万吨.而地震设防标准、坝身泄量功率等指标更是居世界首位,这些特点给拱坝的施工质量控制带来很大挑战.
为保证大坝施工质量和大坝全寿命周期的安全可靠运行,三峡集团以溪洛渡大坝建设为核心,打造了溪洛渡数字大坝,开创了国内特高拱坝智能化建设的先河.数字大坝基于全寿命周期管理的需要建设了一个集网络、硬件、软件、项目参建各方和专家团队为一体的综合性人机交互系统,其功能涵盖了混凝土施工、温控、灌浆、金结、监测、仿真分析、预警预控等大坝工程建设管理的全过程.
站在溪洛渡大坝坝顶,能看到很多个小盒子,盒子里密密麻麻缠绕着线头,这些线头对应着相应数量的温度计.除了温度计,坝体里还埋藏着多点位移计、应力计等多种监测仪器.
“实际上这个系统管理着2538仓混凝土浇筑信息、3496支安全监测仪器、4723支混凝土温度计以及2.4万米的测温光纤.”中国三峡建设管理有限公司总经理洪文浩说,该系统能够实现高拱坝智能管控,时刻知晓大坝的“身体状态”,真实把握大坝建设的“脉搏”.
“这么庞大的工程,大体积混凝土浇筑是关键,而温度控制又是其中最核心的内容.”三峡集团向家坝—溪洛渡建设部主任王毅华说,大坝内外温差容易产生裂缝,对大坝安全造成极大威胁.
“为此,在施工过程中,我们通过监测传感器,及时自动采集不同坝段的相关数据进行分析,并借助通水管道智能阀,控制冷却系统自动均匀冷却.温度高了就多加点水,反之则少点.这就像是给大坝装上智能大脑,使施工中的大坝能够实现智能温控、智能振捣和智能灌浆等.”王毅华说.
正是凭借智能化建设理论和体系,溪洛渡创造了浇筑混凝土680万立方米未出现温度裂缝的世界纪录.国际大坝委员会名誉主席Lius Berga教授评价：“中国的创新技术在大体积混凝土结构智能化建设方面已居世界领先地位,成功解决了‘无坝不裂’的世界难题.”
地下厂房洞室群数量和尺寸均为世界之最
在溪洛渡水电站,还有一个世界奇观,就是遍布在金沙江左右两岸的地下厂房洞室群,无论是洞室数量还是尺寸,均为世界之最.人们很难想到,装机容量1386万千瓦的18台机组全部在地下.乘车穿行在连片的巨大洞室中,很快就迷失了方向.但只要熟悉路线,不同的洞室可以把工作人员带到电站的每个角落.
由于溪洛渡地势比较狭窄,为更少占用土地、迁移人口,必须尽可能利用两边的山体,把厂房放在山洞里.溪洛渡水电站总设计师、中国电建成都院副总经理王仁坤介绍,溪洛渡地下电站是目前世界已建最大规模的地下洞室群,在不到1平方公里内有近百个洞室纵横交错,洞室边墙高、跨度大,其中主厂房跨度31.9米,尾调室高度95米,开挖过程中如果控制不到位,容易引起岩体开裂破坏甚至塌方,影响施工和后期运行安全.
为此,其团队首创了超大地下洞室群围岩稳定与控制成套技术,利用监测数据,进行分析研究,用电脑来模拟岩体的应力、变形等特性,从而判断岩体当前和长期的稳定性.根据分析的结果,为下一步的设计及施工提供重要参考依据.“做到每次开挖一层后,必须监测分析一层,确保岩体稳定后,才能开挖下一层.”王仁坤说.
就这样,他们在左右岸开挖了342个洞室,地下厂房洞室群数量和尺寸（最大尺寸为443.3m×31.9m×75.6m）均为世界之最.原中国大坝协会名誉主席潘家铮院士称赞：“溪洛渡地下工程是世界一大奇观,溪洛渡地下电站工程堪称精品,是中国水电工程的骄傲.”
泄洪技术是溪洛渡大坝的另一个大亮点.在曾经引领世界坝工方向的欧美国家,出于坝体结构稳定性考虑,拱坝坝身一般不开孔,著名的胡佛大坝就是如此.溪洛渡大坝属300米级高拱坝,作为长江干流防洪体系的重要组成部分,泄洪是关键问题,在两岸的泄洪洞不足以宣泄全部洪水的情况下,溪洛渡大坝坝身开有大量孔口用于泄洪.
“溪洛渡泄洪流量和泄洪功率远超世界拱坝最高水平,泄洪消能综合技术难度居世界之首,成功解决了窄河谷、高水头、巨泄量泄洪消能关键技术难题.”三峡集团副总经理樊启祥说,项目建成了“体形精准、平整光滑、高强耐磨”的泄洪洞,为类似工程提供了新的设计、技术和施工方案.
开启水电智能化2.0时代
除了技术过硬,突破工程难点外,溪洛渡水电站还始终贯彻了环境友好的可持续发展理念,体现了菲迪克奖的核心原则——质量、廉洁和可持续性.
协调可持续已经成为当今世界水电发展的大趋势,大型水电开发首先要处理好工程与环境的关系问题.三峡集团副总经理樊启祥说：“考虑到高坝大库带来的低温水、气体过饱和等情况,我们在溪洛渡建设过程中采取了分层取水等措施；在水库运行调度上,我们把大坝泄洪和泄洪洞泄洪、电站泄流统一协调起来,尽可能减小项目建成后对环境的影响.”
“建设一个工程不是交付一个产品,而是要将其打造成一个价值体,并且在未来有更大的价值再造能力.过程中要切实履行对生态环境保护的功能,让工程和环境是一个和谐体,而不是矛盾体.”樊启祥说.他认为,溪洛渡水电站的建设中,“环境”和“人”的因素体现得尤为突出.
“溪洛渡大坝还是世界上唯一全坝粗骨料采取地下洞室玄武岩开挖料的特高拱坝.简而言之,就是大坝建设中需要的石头骨料全部来自地下工程中开挖出的玄武岩,从而避免了处理开挖料带来的生态影响.”樊启祥说.
水电开发效益是“1加1大于2”,除自身巨大发电效益外,对下游梯级水电站还有巨大的发电补偿效益,可使下游的三峡、葛洲坝电站供水期增加一个月.
张超然表示,溪洛渡只是开启了水电智能化的1.0时代,未来,乌东德、白鹤滩水电站要向2.0时代迈进.“溪洛渡智能大坝从混凝土拌和机,一直到通水冷却、保温养护,采用温控系统,混凝土只能精确到来自哪台拌和机,却无法追溯到源头.从开挖石料开始,自动控制筛选,从源头实现智能化,这将是未来2.0版本的发展方向.”水电水利规划总院副总工程师魏志远说.
实现项目所在地区域和人民协同发展,也是水电工程永续价值的体现.“以前没路没电,出去打工都不愿回来,修了电站日子好过很多.”四川雷波县金沙镇移民谭静搬迁后回家做起装修生意,全家年收入有20多万元.
溪洛渡项目共为库区新建道路超过370公里,使当地群众交通运输更加便捷安全；新建集镇13个,使当地城镇化率增加了2.5%；帮助6.1万移民脱贫致富；带动库区社会经济发展,累计投入移民资金36亿美元,年均增加当地财政收入4.2亿美元,20余万库区群众生活水平得到显著提高.“溪洛渡水电站建设在拉动当地经济,以及发电、防洪、灌溉等方面都有很积极作用.”樊启祥说,通过合理调度使长江宜宾以下区域防洪标准提高到了50年一遇,航运条件也因此改善,有利于长江综合大通道建设.
金沙江下游河段呈梯级电站开发
溪洛渡水电站,因其规模大、难度高,成为世界上最具代表性的水电工程之一.它不仅代表了全球大坝智能化建设的最高水准,更向世界展示了中国水电建设强劲的创新实力.
从2014年投产以来,溪洛渡水电站平稳运行,大坝至今没有发现温度裂缝,这与建造之初就打造“聪明”大坝不无关系.目前,其相关科研成果,已在金沙江下游河段另外三座梯级电站——乌东德、白鹤滩、向家坝等其他大型水电工程应用推广.
包括溪洛渡水电站在内,这四座世界级巨型梯级水电站均由三峡总公司负责开发,规划总装机容量达4646万千瓦,年发电量达1900亿千瓦时,相当于“两个三峡工程”.
2014年7月,向家坝水电站全面投产发电,其位于云南省水富县与四川省宜宾县交界的金沙江下游河段.向家坝水电站总装机容量600万千瓦,世界排名第八.大坝设计高程384米,全长896.26米,最大坝高162米.向家坝电站总库容为51.6亿立方米,防洪库容9亿立方米.电站建成后与溪洛渡水电站联合运行,下游沿岸的宜宾、泸州、重庆等城市的防洪标准大幅提高.电站引水灌溉范围覆盖四川、云南所属的宜宾、泸州、自贡、内江、昭通等近20个县市,灌溉面积达375万余亩.电站的修建将改善金沙江宜宾段以上105公里航道条件,使坝址以上航道等级由五级提高至四级.
2015年12月24日,四川和云南交界的金沙江边,装机总容量1020万千瓦的乌东德水电站项目主体工程正式全面开工.这是我国已经核准建设的第三大水电站,世界已建和在建的第七大水电站.
乌东德水电站水库正常蓄水位为975米,总库容74.08亿立方米,电站建成后年发电量389.1亿千瓦时.电站建设涉及云南、四川两省4市(州)10个县(区),工程动态总投资达1000多亿元.电站以发电为主,兼顾防洪和航运.计划2020年首批机组发电,2021年全部机组投产发电,建成后送电华东、华中和广东电网.
2017年8月,装机规模全球第二大、在建规模全球第一大水电站——白鹤滩水电站主体工程全面建设.
自此,历时10多年的科研、勘测、设计和6年多筹备,经国务院审批同意,由三峡集团投资建设的白鹤滩水电站,与乌东德水电站这座千万千瓦级巨型水电站同时进入了主体工程大规模全面建设的新阶段.
白鹤滩水电站工程装机总容量1600万千瓦,平均年发电量624.43亿千瓦时,相当于北京市2015年全年用电量的三分之二.白鹤滩水电站与装机总容量1020万千瓦的乌东德水电站建成后将成为国家能源战略布局西电东送的骨干电源点,成为西部大开发战略中带动经济社会发展的能源引擎.
西部面貌已今非昔比
自党、国务院作出实施西部大开发战略重大决策部署以来,国务院已先后批复实施了三个西部大开发五年规（计）划,为西部大开发描绘蓝图.十八大以来,西部开发建设更是从方方面面落到实处,中国西部面貌今非昔比.
因为多方面的原因,西部地区是中国贫困的多发区.十八大以来,中国重点抓好老少边穷地区的脱贫致富.支持陕甘宁、贵州毕节、广西左右江革命老区以及四川凉山、云南怒江、甘肃临夏等特困民族自治州加快发展的政策性文件相继出台.各个地区因地制宜、各举其力,脱贫致富.
以云南省为例,该省有26个民族,少数民族贫困人口占到总贫困人口的44.95%,脱贫攻坚的任务尤其艰巨.2012年云南省农村贫困人口的总量是804万,而到2016年,这个数字降到363万；贫困发生率从21.6%下降到9.8%；农民年人均可支配收入从4365元增加到2016年的7847元；全省88个贫困县全部通电、通电话.
在中国西部许许多多的贫困地区,几乎都有着类似的故事.十八大以来,中国共有5000多万人摆脱贫困,西部这个“主战场”功不可没.
“基础设施一直是西部地区的短板,我们始终把基础设施建设放在优先位置,加快构建适度超前、功能配备、安全高效的现代化基础设施体系.”国家发改委负责人在就《西部大开发“十三五”规划》答记者问时这样说道.
“要想富先修路.”这句俗语也是西部大开发的真实写照.“十二五”期间,中国新开工建设了西部大开发重点工程127项,投资总规模2.72万亿元.新建铁路1.2万公里,新建公路21.5万公里,建成了四川亭子口、小井沟,贵州黔中,西藏旁多等一批大型水利枢纽、重点骨干水源工程以及重点流域治理工程,解决了数千万农村群众饮水安全问题和最后一批无电人口的用电问题.
而交通的畅通在西部更是显而易见.2013年10月,扎墨公路正式通车,西藏墨脱县告别不通公路的历史,中国至此实现县县通公路；2015年11月,云南贡山独龙江公路竣工,独龙族再不会因大雪封山与外界隔绝半年之久……
不仅打通国内,公路、铁路与航空正齐头并进,出境出关联通国际.重庆即将开通的东盟国际物流中线货运公路班车将延伸到泰国曼谷和缅甸仰光；成都在西部地区率先开通100条国际航线……一个基础设施齐备的西部,正将更多的物流、商流和人流集聚起来.
地区经济的发展,关键还是要靠产业.特色优势产业,就是西部开发发展中的“牛鼻子”.十八大以来,产业发展的愿景正一步步成为现实.西部省份贵州如今几乎已成为“大数据”的代言人.2014年,发展大数据产业上升为贵州全省战略.随后,中国首个国家级大数据综合实验区、首个国家级大数据产业发展集聚区、全球第一个大数据交易所等一批机构相继成立.高通、IBM、阿里巴巴、联想、华为、腾讯等世界或国内500强企业相继落户.各类数字经济项目正在贵州开工建设.
在西北五省区的工业基地和新兴产业示范园区,从大型装备生产车间到云计算处理中心,从新能源技术团队到机器人生产线,“智能制造”元素随处可见.新疆金风科技股份有限公司是中国风电行业最早从事设备研发和制造的企业之一,利用当地独有的风资源,公司从引进世界风电先进技术到自主研发兆瓦级风电机组,逐步成为全球领先的风电整体解决方案提供商.
除了“智能制造”的内在修养,“一带一路”的市场优势也让许多西部企业陆续“走出去”.由甘肃兰石集团生产的4台大型石油钻井机,不久前搭乘国际货运班列,沿着丝绸之路抵达土库曼斯坦.公司副总经理郑卫说,他们的产品性价比高于欧美国家产品,很受国际市场欢迎,企业已和40多个“一带一路”参与国家和地区建立业务往来.
既要脱贫致富、发展产业,还要留住青山绿水.十八大以来,新一轮退耕还林还草工程启动实施；三江源生态保护、西南石漠化治理等重大生态工程仍在继续,西部地区国家生态安全屏障得以巩固.
以三江源生态保护和建设工程为例,12年来,国家在当地累计投入生态修复资金183.5亿元.2014年1月,治理面积更广、标准更严格的三江源生态保护二期工程接续启动,截至目前已完成投资97亿元.
据最新监测数据显示,与生态修复工程实施前的2004年相对比,三江源地区各类草地平均覆盖度增加11.6%,牧草年平均产草量每亩增加29.66千克,荒漠化面积减少近500平方公里.因植被、土壤水源涵养能力提升,目前,三江源地区每年可向下游多输送近60亿立方米的清洁水,水质达优良标准.
从各省份来看,重大生态修复和建设工程这几年亦在加快实施中.以内蒙古为例,短短4年,呼伦湖水域面积由1750平方公里扩至2044平方公里,蓄水量由40亿立方米增至107.2亿立方米,湿地面积恢复近300平方公里……内蒙古荒漠化、沙化土地面积分别减少625万亩和515万亩；森林面积、活立木蓄积量均稳步增加.为了推进生态文明建设,内蒙古3年前即编制自然资源资产负债表、领导干部实行自然资源资产离任审计、建立生态环境损害责任终身追究制……
生态保护让中国西部在日新月异的同时永葆自然美丽.
（参考资料：《西部大开发17年来已投资68456亿 今年再新开工17项工程》新华网2017年12月18日、《西电东送从“绿皮车”提速到“复兴号”》《南方日报》2018年1月9日、《周小谦：西电东送 全国的大局》《中国能源报》2016年11月16日、《西电东送：开创中国电力新格局》《党史研究》2010年5月25日、《解码拿下工程咨询“诺贝尔奖”的溪洛渡水电站》《科技日报》2017年1月9日、《溪洛渡水电站拿下工程界“诺贝尔奖”》《经济日报》2017年2月13日、《走进“工程界的诺贝尔”——溪洛渡水电站》人民网2017年4月14日、《独家研发智慧大坝技术 溪洛渡水电站绝顶“聪明”》《华西都市报》2017年10月15日、《西部大开发：推动区域协调发展》《湖北日报》2016年7月11日、《爬坡过坎 奔向小康——西部大开发发展综述》《人民日报海外版》2017年9月30日等；作者：龙金光、曾培炎、付丽丽、王轶辰、顾天娇、侯雪静、张想玲、许雯、李婕等）
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