抽水蓄能电站进入密集开工期:水库大坝的施工数据该怎么管?
发布时间:
2026-09-24 09:32:05
来源:
北京天玑科技
9月16日,中国能建葛洲坝建设公司承建的辽宁太子河抽水蓄能电站上水库及引水系统正式开工;同一天,华电永昌120万千瓦抽水蓄能电站下水库工程动工建设;9月15日,粤港澳大湾区首个变速抽水蓄能电站——肇庆浪江抽水蓄能电站上下水库同时启动蓄水,进入投产冲刺阶段;9月13日,新疆大石峡水利枢纽首台机组投产发电,其最大坝高247米刷新世界混凝土面板砂砾石坝纪录;此外,广西贺州抽水蓄能电站配套对外道路计划于9月底开工建设。这一系列能源与水利水电项目的密集节点,表明大型蓄水工程建设进入高峰期。其中,抽水蓄能作为当前技术最成熟、经济性最优的大规模储能设施,正进入“十五五”密集建设期。长期从事水利水电工程建设期质量管控与运维期安全监测的北京天玑科技有限公司注意到,抽蓄电站与传统水电站相比,其建设期数据管理的特殊性正在凸显——上下水库、输水系统、地下厂房、地面开关站往往分属不同标段,开挖、填筑、支护、衬砌工序穿插,如果数据口径不统一,后期运营期的安全监测将缺少可对照的“原始画像”。
一、抽蓄电站为什么对“过程数据”格外敏感
抽水蓄能电站的工程特点是“点多、线长、洞深”。上水库和下水库通常位于两个山头,高差大、库岸地形复杂;输水系统包括上水库进/出水口、引水隧洞、尾水隧洞、下水库进/出水口,洞线长且多处于山体内部;地下厂房、主变洞、开关站等洞室群埋深大、围岩条件多变。这些部位的大量工序属于“一次性、不可逆”——隧洞衬砌完成后,围岩原始状态就再也看不到;坝体填筑完成后,内部碾压参数无法复测;帷幕灌浆结束后,浆液扩散范围只能依靠过程记录推断。
因此,抽蓄工程的质量证据主要不是事后的检测报告,而是工序发生时的过程数据。数据一旦缺失或口径不一致,后期出现渗流异常、围岩变形、坝体沉降等问题时,就难以判断是“施工阶段埋下的隐患”还是“运营期荷载变化导致”,这对责任划分和处置决策都会造成困扰。
从政策层面看,国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》已将一批抽蓄项目列为“十五五”重点实施项目;水利业务“四预”基本技术要求(SL/T 881—2026)也明确提出预报、预警、预演、预案体系。规划和技术标准共同指向一件事:抽蓄电站全生命周期的数据,必须能够前后衔接、相互印证。
二、建设期质量管理要抓哪几类数据
其一是开挖与支护数据。上下水库、进出水口、隧洞洞身的开挖轮廓、爆破振动、支护施作时间、锚杆或锚索长度与注浆量等,都关系到围岩稳定。振动加速度计可用于监测爆破振动对邻近建(构)筑物的影响;表面位移智能测报仪、固定式测斜仪可用于边坡与围岩的位移跟踪。
其二是填筑与碾压数据。上、下水库坝体多为土石坝或面板堆石坝,坝料来源、含水率、摊铺厚度、碾压遍数、碾压轨迹、压实程度是核心参数。坝料智能摊铺系统的摊铺精度可达±3厘米,连续压实检测仪TJS02可实时反馈压实程度,智能碾压系统还能实现多机协同无人驾驶,把碾压轨迹、速度、激振力等数据连续记录下来。
其三是防渗与灌浆数据。库盆防渗、帷幕灌浆、固结灌浆的效果直接决定电站是否漏水。灌浆过程记录仪可采集孔号、流量、压力、密度、累计注浆量,并形成时间—压力曲线。这些曲线是判断灌浆饱满程度、是否存在漏灌的重要依据。
其四是混凝土与温控数据。地下厂房、进出水口、消力池等部位存在大体积混凝土结构,温度梯度控制不好容易产生温度裂缝。智能温控系统通过数字式温度计、温度实时采集仪、流量测控装置与通水换向装置,对混凝土温控施工做数字化管控,并可联动喷雾自动控制。
其五是结构与安装轴线数据。机组基础、压力钢管、闸门埋件、机电设备的轴线与高程,需要以统一的测量基准进行放样和复核。这里就涉及北斗/GNSS测量、全站仪、水准仪等多源测量数据的融合。

图:水库大坝岸坡布设的北斗GNSS太阳能监测站,可实现长期无人值守的位移与沉降观测
三、数据底座的三个统一
要把上述五类数据真正用起来,必须在项目初期做好三个统一。
其一是坐标与高程统一。不同标段如果各自采用独立的施工坐标系,后期想把边坡位移、坝体沉降、厂房收敛放在同一张图上分析,就会对不上。项目应在开工前明确统一采用CGCS2000或经批复的地方独立坐标系,统一高程基准和投影带,并在合同中约定坐标转换参数由谁提供、如何校验。
其二是时标与采样策略统一。爆破振动采样可能达到数百赫兹,GNSS监测通常按秒级或分钟级,拌合站数据按盘号触发,混凝土温控按分钟连续记录。不同频率的数据要融合分析,必须在接入层统一授时和时间戳规范,否则同一事件在不同曲线上会对不上。
其三是交付口径统一。原始观测值是否留存、解算策略是否固定、成果是否可被第三方复算、数据格式是否通用,这些都应该在合同中明确。建设期数据最终要服务于两件事:竣工验收与质量追溯,以及运营期的安全监测与养护决策。如果交付口径不清,再好的数据也会变成“一次性报表”。
四、安全监测不是“锦上添花”,而是责任边界的一部分
进入运营期后,抽蓄电站需要长期关注的对象包括:上、下水库坝体及库岸的表面位移与深层位移,坝体渗流与库水位,地下厂房围岩收敛与顶拱沉降,进出水口边坡,降雨量与视频监控等。这些监测数据需要与建设期的原始状态进行对照,才能判断“变化了多少、变化是否超限、变化速率是否加快”。
天玑科技在水利水电领域已实施浙江磐安、甘肃张掖、河北抚宁、福建云霄等抽水蓄能电站的施工数智化项目,并在北京密云水库、北京怀柔水库、云南昭通边箐水库等项目中部署了大坝安全监测系统,覆盖渗压、位移、雨量、视频等多类测项。这些项目的共同经验是:监测点位设计在建设阶段就要介入,基准站选址、供电通信、数据传输通道要一次到位,而不是等运营期再回头补。
五、三个常见误区
误区一:只重开挖进度,轻视原始地形与地质数据留存。抽蓄电站的原始地形、地质素描、超前地质预报成果,是后期判断位移是否异常的基准。如果这些数据只停留在纸质记录或分散在个人电脑里,后期很难调用。
误区二:各标段独立建平台,数据格式互不通用。业主单位最终需要看到的是跨标段、跨专业的综合态势,而不是五六套彼此独立的系统。数据中台或统一物联云平台应在项目策划阶段就纳入方案。
误区三:把监测当“后期再补”,未在建设期同步规划基准站与测点。等到运营期再安装监测设备,往往找不到稳定基准点,或者与施工期数据无法衔接,导致监测曲线缺乏起点。
六、结语
随着贺州、太子河、永昌、浪江、大石峡等抽蓄与大型水利项目密集推进,把建设期数据管好,不只是为了竣工验收,更是为“十五五”期间大量抽蓄电站的长期安全运行预留一套可对照、可复算、可移交的“数字档案”。对参与抽蓄工程建设的业主、总包和施工单位来说,越早把数据底座统一好,后期运维期安全监测的代价就越小。
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