锁“蛟龙” 树丰碑|大坝|水利工程|水库|泄洪洞|溢洪道

前坪水库工程位于淮河流域沙颍河支流北汝河上游，地处河南省洛阳市汝阳县城西南9km的前坪村，具有防洪、供水、灌溉、发电等多重功能，建成投用后可拦截上游1325km2内的山洪，使北汝河防洪标准由10年一遇提高到20年一遇；配合其他工程，可使漯河以下沙颍河干流防洪标准由20年一遇提高到50年一遇，有效保障淮河流域人民群众生命财产安全。

在北汝河蜿蜒出山处，惟见湖光山色一鉴开，天光云影共徘徊。这就是国务院确定的172项节水供水重大水利工程之一的前坪水库。2020年3月20日，随着前坪水库下闸蓄水，河南省在淮河干流和淮河主要支流上都建起了控制性工程，可以有效地调控洪水。

据介绍，前坪水库具有防洪、供水、灌溉、发电等多重功能，建成投用后可拦截上游1325km2内的山洪，使北汝河防洪标准由10年一遇提高到20年一遇；配合其他工程，可使漯河以下沙颍河干流防洪标准由20年一遇提高到50年一遇，有效保障淮河流域人民群众生命财产安全。

补齐防洪短板，筑牢保安底线

河南省洛阳市汝阳县紧邻伏牛山，雄踞北汝河畔，拥有极佳的地理位置与悠久的人文历史。这里是鬼谷故里，杜康酒的故乡，孕育了著名的“杜康文化”，也是“中国恐龙之乡”。这里还拥有全国单体储量最大的钼矿，也支撑着焦枝铁路、京珠高速、大广高速等国家重要交通基础设施。然而，也正因为把守北汝河出山口，当洪水来临，这里便首当其冲。

北汝河发源自河南省嵩县跑马岭，东流至襄城县汇入沙河，后至周口西又汇入颍河。颍河是淮河的最大支流，在安徽省寿县正阳关注入淮河。

北汝河流域是淮河流域的暴雨中心之一，通过一组水文数据可以窥见一斑。前坪坝址以下16km处的北汝河紫罗山水文站多年平均流量只有约17m3/s，但是1975年汛期曾出现4020m3/s的洪峰流量,1982年汛期更是出现7050m3/s的洪峰流量。每逢暴雨，洪水冲毁堤防，淹没农田和房舍，沿岸居民遭受着严重的生命财产威胁。

民之所盼，施政所向。1951年，治淮委员会工程部拟定了《关于治淮方略的初步报告》，报告中明确指出要用山谷水库控制洪水，在北汝河上要修建水库。踌躇几十载，2006年前坪水库项目前期工作取得重要进展。2014年4月，《河南省前坪水库工程项目建议书》获国家发展改革委批复。2015年7月，《河南省前坪水库工程可行性研究报告》获国家发展改革委批复；9月，《河南省前坪水库工程初步设计报告》获得水利部批复；10月，前坪水库工程全面开工建设。

▲2015年10月前坪水库举行开工仪式

“是党的十八大令前坪水库按下了‘快进键’，创造了一个大型水利枢纽工程当年批复可研、当年批复初设、当年开工建设的奇迹。”河南省水利厅二级巡视员杜晓琳说。

根治洪患，伏波安澜，60年梦想终成真。为此，前坪水库建设管理局局长张兆省激动地写下了一首诗：

汝河畔，青山跟。

规划六十载，奋战五冬春。

前坪下闸得善成，发挥效益梦成真。

挂龙撅嵌坝，栖凤岭入云。

龙崖夜雨虽不再，汝阳八景旧换新。

高峡平湖水天碧，龙凤呈祥天佑人。

运用智慧管理，打造示范平台

承担工程建设与运行管理任务的前坪水库建设管理局与参建单位按照批复的“五年建成”目标任务，将“科学统筹、超前谋划”理念贯穿始终，围绕“建设优质工程，打造美丽前坪”目标，运用智慧管理，打造示范平台。

智慧管理首先体现在建管思路上，围绕前坪水库的建设目标，建管局提出了“12345”建管思路。“1”是锁定一个目标——建设优质工程，打造美丽前坪；“2”是弘扬水利行业精神和红旗渠精神；“3”是坚持永久和临时结合、远期和近期结合、建设与管理结合；“4”是倡导“四真”作风：求真的科学精神、认真的工作态度、较真的业务本领、动真的无畏勇气；“5”是落实“五优”要求：优秀的参建团队、优化的设计方案、优良的建设环境、优质的枢纽工程、优美的生态景区。“要建设优质工程、精品工程，就要把‘12345’建管思路贯穿于工程建设整个‘过程创优’上。”局长张兆省对如何打造优质工程有着自己的见解。首先要建立以前坪水库建设管理局为工程建设管理中心，以技术咨询、工程科研为两大技术支撑，以勘测设计、施工、监理单位为工程建设的三大保障体系，明确各单位的职责，确保从规划设计到建设实施的全过程创优。

▲2019年前坪水库工程建设光荣榜

前坪水库总工期5年，中间面临度汛、节点验收等多项时间节点。如何做好衔接，确保工程建设，建管局联合各参建方，倒排工期，制定了详细的工程建设“日程表”，及时配备足够的机械、人员、物料等；制定了“周例会、月总结、相关专题会”等制度，对照“日程表”及时对工程进度进行复核，对建设中的困难和问题及时排查解决。

承担大坝建设的河南省水利第一工程局，为了抢工期，不惜成本加大投入，上千台套的机械设备在工地上来回穿梭，大坝填筑日最高填筑强度达6.3万m3。由于精心组织、严密管理，没有出现质量和安全事故，体现了现场管理的精细高效。承担导流洞、泄洪洞、输水洞施工的河南省水利第二工程局，调配精兵强将，投入多台开挖及衬砌设备，实现洞室开挖、衬砌由单侧施工改为双向施工，显著缩短了工期。施工高峰期更是“5+2”“白+黑”不间断，保障了工程顺利通过各节点验收。为给工程建设装上“智慧大脑”，建管局也没少下功夫。通过创新应用BIM(建筑信息模型)技术，打造了国内首个应用于土石坝建设的全生命周期综合信息化管理平台。该平台实现了所有参建方全员参与，工程过程可视化、信息化管理、数字化移交，极大地提高了项目管理效率。该项技术荣获了2019年度中国大坝工程协会科技进步二等奖。

▲泄洪洞墩墙夜间不间断施工

汇众智、聚众力，才能解难题。为了快速有效地解决工程建设中遇到的一些难题，建管局邀请清华大学、中国水利水电科学研究院等国内知名院校和科研机构专家，开展联合攻关；聘请水利部水利水电规划设计总院为技术咨询单位，对工程建设中遇到重点问题进行咨询，为工程建设排忧解难。借助综合信息化管理平台和技术咨询团队，前坪水库实现了工程建设全生命周期的精细化、智慧化、动态化管理。

质量和安全管理是工程建设的生命线。在质量管理方面，建管局按照“百年大计，质量第一”的方针，全面加强工程质量管理，严格按照基建程序，建立健全了质量管理规章制度，同时严格落实质量管理责任制和参建单位质量管理主体责任，在保证工程建设质量的同时，争创优质工程。在安全管理方面，建管局以对事故“零”容忍的态度，强化安全生产“红线意识”和“底线思维”，加强安全生产标准化管理，完善双重预防体系建设，夯实安全生产基础。

在打造优质工程方面，建管局舍得投入，将“优质优价”指导思想贯穿在建设管理过程中，激发了施工单位的积极性和主动性，为将前坪水库打造为全国水利优质工程创造了内在条件。据介绍，前坪水库先后荣获水利部、淮委及河南省水利厅“文明工地”、水利部“水利安全生产标准化一级单位”等称号。在水利部年度建设质量考核中成绩优异，被水利部授予“全国水利系统先进集体”等，还被评为“中国水利记忆·2016有影响力十大水利工程”。

▲溢洪道闸门安装

创新技术引领，打造大坝建设新高地

前坪水库主坝为黏土心墙砂砾（卵）石坝，最大坝高90.3m，坝顶长818m，总工期为60个月。如何解决工程建设中面临的高强度混凝土浇筑和碾压、碎裂结构岩体、大体积混凝土开裂、安山玢岩保护层一次开挖爆破等施工难题，建设者迎难而上，开拓创新，综合利用高精度定位、物联网、BIM等工业4.0技术，实现了前坪水库的智能化建设与信息化管理。

“说起工业4.0技术，就是信息技术从数字化向智能化转型的第四次工业革命。前坪水库大坝在建设中，引入智能控制技术，联合清华大学，研发、创新制造了智能碾压机器人，填补了土石坝智能碾压领域的空白，为我国大坝建设迈向4.0时代提供了实体案例。”前坪水库建设管理局总工程师皇甫泽华介绍说。

爆破是工程建设的排头兵。泄洪洞工程施工中，面临“汛前具备通水”时间节点要求，施工进度必须加快。“退休不退岗”的“爆破专家”杜勋隆勇担重任，他结合多年的经验，发明了全断面无保护层挤压爆破一次成型技术，减少了工序，机械化程度高，又能连续作业，实现了较大方量爆破，满足了洞身开挖进度要求。

填筑标准是砂砾石坝建设质量控制的核心参数，针对室内相对密度试验不能反映现场采砂劣化级配砂砾料特征的实际情况，前坪水库建设管理局、河南省水利第一工程局和中国水利水电科学研究院联合攻关中跳出试验室的局限，开展了考虑采砂劣化级配砂砾料相对密度确定方法研究，在现场采用实际振动碾压施工机械和实际填筑包线级配砂砾料，通过现场相对密度桶法确定前坪水库大坝的填筑标准，为大坝填筑质量控制提供了依据。

前坪水库大坝工程体量大，保障碾压质量要求高。前坪水库建设管理局、河南省水利第一工程局和清华大学联手出击，开发了无人碾压机群智能筑坝技术。该技术通过GPS、通信中继站远程监控无人驾驶碾压机群，对碾压轨迹、遍数、高程、效果进行实时监控，避免了人工碾压不规范带来的质量缺陷，实现了大坝碾压质量的智能化精细管理。该智能筑坝技术已成功获得国家发明专利认证，并荣获中国水力发电工程学会科技进步一等奖。同时结合现场大型碾压试验，将设计用的18t振动碾、铺料厚度40cm、碾压8遍，优化为26t振动碾、最大铺料厚度80cm、碾压6遍，大大提高了施工效率，为保障工程进度提供了技术支撑。

▲无人驾驶智能碾压机群筑坝作业

大体积混凝土浇筑，预防混凝土开裂是首要问题。“我们从原材料入手，选用低热水泥。然后，在混凝土内部装通水管冷却，外面盖棉被。”泄洪洞项目部经理郝二峰这样介绍他们的做法。在混凝土内部按照合理间距布置冷水管，保持冷水流动带走热量，可有效降低混凝土内部的温度。混凝土表面覆盖棉被，能保持表面温度，降低内外温差，降低混凝土开裂风险。前坪水库建设管理局、河南省水利第二工程局和北京航空航天大学联合开发了“大体积混凝土光纤在线测温及开裂风险预警技术”。利用该技术相当于给混凝土内部装上了“智能体温计”，可实时监控混凝土内部温度，实现了混凝土温度控制精细化管理。

总工程师皇甫泽华介绍，前坪水库在工程建设中开展了15项技术攻关和50余项“四新技术”的应用，系统解决了前坪水库工程建设中的复杂技术难题，优化了工程设计、加快了施工进度、保证了施工质量与工程安全。目前，已获河南省水利科技进步奖13项；中国水力发电工程学会科技进步奖一等奖1项，中国大坝工程学会科技进步奖二等奖1项；申报国家发明专利和实用新型专利已获授权近20项。

文化铸魂，助推美丽前坪建设

前坪水库坝上，映入记者眼帘的是极具唐朝风格的坝顶建筑物。据介绍，盛唐都城，是洛阳最著名的文化名片。前坪水库在建设之初，经多次研究、方案比选，将溢洪道上部建筑、泄洪洞和输水洞的进水塔建筑设计为仿唐形式。后续计划建设的上游防浪墙，将打造形成近1000m长的文化长廊。