彭砚淼
中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司(简称成都院)是我国水电勘测设计行业龙头企业、国家高新技术企业,在水能资源规划、高坝工程、大型地下工程的勘测设计、高边坡及地质灾害治理、环保水保等多方面具备国际领先的技术水平。成都院为国家认定企业技术中心、国家创新型试点企业、四川省创新型示范企业、成都市第三批知识产权试点企业、四川省首批创新驱动示范企业。
迄今为止,成都院完成了西南及西藏地区100余条大中型河流的水力资源普查和复查,普查范围的水能资源理论蕴藏量约占全国的54.4%;规划水利枢纽和水电站350座,总装机容量2.1亿kW,约占全国可开发水力资源的39%,居行业首位;承担勘察设计并已建成水电站140座,总装机容量4800万kW,约占全国已建水电站的18%;正在建设或前期设计的大中型水电站45座,总装机容量3500万kW,包括大岗山、两河口、双江口等世界级大型水电站。此外,还承担完成了四川省风电、太阳能开发规划和一批风电场、光伏电站的勘察设计工作,承担完成了中亚五国能源规划(“一带一路”)、全国“十三五”水电规划等。
成都院为中国水电事业的恢弘发展谱写出了绚丽篇章,这与其一贯重视建设研发平台是分不开的。多年来,成都院形成了以国家级企业技术中心为主体,由3个国家能源工程技术研发分中心及博士后工作站、院士工作站等14个研发平台构成的、较为完善的科技研发体系。
2011年,在四川省科学技术协会的帮助下,首批省级院士工作站——成都院院士(专家)工作站成立,先后引进了谢和平、陈厚群、陈祖煜、钟登华、王光谦、王浩6位院士和电子科技大学周涛教授及其43位专家团队,与成都院包括2名国家勘察大师、5名四川省勘察设计大师在内的50余位技术人员共同组成工作站创新团队,涉及岩石力学、岩土工程、水工结构、水资源及环境、数字工程、智慧流域、大数据等多学科领域,结合企业发展需要开展产学研合作研究,对提升企业创新能力、培养高层次人才、加快科技成果转化和产业化等方面发挥了十分重要的作用。为了协助像成都院院士(专家)工作站这样的西部地区院士专家工作站做好建设,中国科协企业创新服务中心还专门委托四川省科协科技咨询服务中心组织开展了西部地区院士专家工作站建设专题调研工作。
拥有了四川省科协这个坚实后盾,对于与院士(专家)团队的合作,成都院科技质量部主任张勇介绍道:“我们院搞的项目,技术难度普遍很大,需要把最先进的技术运用到工程上。要安全,也要经济、可靠。院士专家团队解决了许多我们工程技术上遇到的难题,非常重要、必要。我们与院士专家团队的合作,是一种互惠、共赢。我们提供项目与平台,院士专家团队参与进来,解决技术难题,既带来了技术进步,也是他们的学术成果。也就是说,通过我们之间的合作,院士的科研事业本身得到了促进,我们院也有了发展。比如我们和中国科学院陈厚群院士的合作,他就为我们解决了高壩抗震技术难题。这同时也为陈院士的技术型学术研究提供了具体的工程样本。200米以上高坝,抗震是一个技术难题,通过与院士的合作,做出安全、可靠、经济的设计,提升了院士专家团队解决具体工程难题的能力,我们也受益。”
以此“引智”共赢的合作机制为基础,在四川省科协的全力支持下,成都院院士(专家)工作站各项工作开展得有声有色。
在陈厚群院士的直接引领下,成都院对一系列高拱坝的抗震能力与抗震措施开展了广泛深入的研究,包括经受了“5.12”汶川超强地震的沙牌拱坝的复核论证研究,较好地解决了西部强震区高坝建设安全问题。
进行复杂地质条件下建设高拱坝和大型地下洞室群的关键技术研究,包括特高拱坝结构安全措施研究、窄河谷高拱坝泄洪消能方式及高速水流减蚀技术研究、特高拱坝施工期温控防裂措施研究、高坝泄洪消能防护和雾化安全技术与应用、水电工程岩石高边坡稳定性微震监测关键技术研究与应用、地下厂房围岩长期变形破裂机理与稳定安全评价研究等,不仅较好地解决了溪洛渡、锦屏一级等多座巨型电站建设关键技术问题,还获得巨大经济效益,如溪洛渡拱坝建基面优化节省投资近7亿元。
依托溪洛渡高拱坝和藏木混凝土重力坝,完成了混凝土坝施工过程智能控制关键技术研究。该项目首次采用物联网技术,研制了配套的监控设备及控制软件,提出了基于物联网的大坝混凝土施工动态仿真与进度优化分析方法,实现了混凝土坝浇筑质量的实时监控和智能控温,为混凝土坝实现科学、优质、高效建设提供了技术支撑,成果经专家鉴定总体达到国际领先水平,取得直接经济效益超4000万元,具有广阔的推广应用前景。
院士(专家)工作站充分发挥创新团队技术和人才优势,承担了多项国家级科技项目,包括国家科技支撑计划项目“数字流域关键技术”2个专题、“重大水利工程建设信息数字化标准化专项技术开发研究”1个子题、国家信息安全专项资金支持项目“中国电建云计算与大数据安全应用示范”、国家973计划项目“梯级水库群全生命周期风险孕育机制与安全防控理论”的2个专题;承担集团公司重点项目“基于数字水电站工程全生命周期管理关键技术及系统开发研究”、“中国水电工程信息云计算服务平台框架设计与建设关键技术研究”、“基于大数据的全球可再生能源市场分析与国家级数字规划系统研究与开发”、“电力协同设计云服务平台研究与示范”。
在院士工作站创新团队的引领效应下,成都院产学研合作范围不断加深扩大,与中国水利水电科学研究院、清华大学、武汉大学、四川大学等国内著名高校、科研院所等合作,解决了溪洛渡、锦屏一级、大岗山、两河口、双江口、长河坝等巨型水电工程的一系列重大技术难题,并锻炼提升了科技人员的专业技能和自主创新能力。
成都院参与对接院士(专家)工作站的冯学敏博士介绍,工作站具体合作形式多样。在具体工程技术攻关上碰到难题解决不了了,技术人员就去请教院士,邀请他们亲临现场。院士们非常敬业,即使到现场需要钻洞子、爬山,也欣然前往。成都院每年也邀请院士、专家们亲自来院就技术层面的问题进行授课。最主要的合作形式是项目合作,即以项目形式进行科技攻关。成都院提供项目和相应经费,院士团队提供解决方案和技术支持。通过项目合作,在保证质量的前提下,缩短工期,节省工作量,避免资源浪费。在人才培养上,成都院积极吸纳院士团队的科研精英,引进在合作中已经熟悉本院业务的院士团队博士生,同时也把本院技术人员送去深造,提升人才队伍职业素质。最后是科技成果转化。院士专家在专业领域眼界开阔,把握全国乃至全世界行业研究前沿状态,可及时反馈哪些地方需要成都院的先进技术,有利于本院技术输出与技术对接。
截至2016年9月,成都院院士(专家)工作站合作项目8项,经费共800余万元,取得了一批理论水平高、工程支撑意义强的科研成果,取得直接经济效益7500余万元,并对提升企业创新能力、培养高层次人才、加快科技成果转化等方面发挥了十分重要的作用。
这些,都体现在了锦屏一级水电站和溪洛渡水电站项目的设计建设过程中。成都院勘测设计锦屏一级水电站,混凝土拱坝高305m,为已建世界第一高坝;溪洛渡水电站,总装机容量1386万kW,混凝土拱坝高285.5m,是中国第二大水电工程、全球第三大水电站。锦屏一级和溪洛渡水电站的成功建成,标志着中国水电技术在高坝建设领域居国际领先水平。冯学敏说:“我们院是以技术服务为先导、具备人才优势和技术优势的企业。我们有着丰富的实践经验,但在理论上还有欠缺。有人说,地上的东西比天上的东西还要难驾驭。所以我们就要借助院士——这些国家最顶尖的人才,来帮助我们一同解决世界性难题。锦屏一级不仅是世界最高坝,建设难度、坝基处理难度也是迄今为止世界最难的。这么举世瞩目的工程,院士团队就给予了许多理论方法的技术指导。工作站的成立,让我们与院士的合作有了更加正规和稳固的平台。我们非常感谢四川省科协和省科协科技咨询服务中心为我们双方搭建起桥梁,提供了很多支持与帮助。”
目前,成都勘测设计研究院已加入四川省产业技术联盟。展望未来,成都院将致力于产学研用政五位一体工作,在四川省科协的牵线搭桥下,把自身的技术优势进一步应用到全省乃至全国工程建设上去,为实现中国梦贡献自己的力量。