科技賦能三峽：解鎖江河治理新范式

本文轉自：人民網-科普中國

站在三峽大壩的壩頂，青山綠水間重巒疊嶂，滔滔江水奔涌向前。高峽平湖、江河安瀾的背后，是數百項科技成果的支撐，更是精細到毫厘間的技術突破。近日，記者來到工程一線，解鎖這個“國之重器”在防洪、發電、航運、生態環境保護等方面的創新密碼。

三峽工程全景。受訪方供圖

防洪為要：三峽“調水智慧”筑牢長江安瀾防線

三峽工程的首要使命便是防洪。作為長江治理的關鍵骨干工程，它將荊江河段防洪標準從十年一遇提高至百年一遇，守護著江漢平原、洞庭湖地區1500萬人口與2300萬畝良田，為可持續發展拓展空間。三峽集團流域管理中心水庫管理部主辦龔文婷告訴記者：“基于長江水雨情預報，統籌防洪形勢與水庫運行，在上游水庫群配合下，三峽工程通過攔洪、削峰、錯峰等調控洪水。2003年至2024年，累計攔洪近70次、攔洪總量超2200億立方米，其中，2020年成功應對5 次洪峰流量超50000立方米每秒的編號洪水過程，避免大規模人員轉移與耕地淹沒，防洪減災效益顯著。”

智慧發電：“中國芯”為三峽注入科技動能

三峽水電站作為世界上最大的水利樞紐工程，總裝機 2250萬千瓦，年設計發電量882億千瓦時，作為“西電東送”“南北互供” 骨干電源點，為多地區輸送清潔能源。如今，大數據、云計算、數字孿生等技術加速變革，貢獻出智慧“三峽方案”。據長江電力三峽電廠高級專業師黃家志介紹，“三峽電廠依托大數據、人工智能和云計算技術構建了智能化的電站運行管理系統。自2016年啟動數據網絡建設與監測數據整合工程，打破信息孤島，將三峽電站20年積累的診斷經驗與設備運行規律轉化為智能算法，實現設備異常超前預警；2023年搭建水電機組數字孿生平臺，同時研發橋機遠程智能操作系統，實現全流程實時監測。”

三峽電廠的創新版圖不止于智能化平臺與裝備研發。在高性能控制器這一關鍵領域，電廠組建多學科交叉攻堅小組，運用仿真模擬、極端環境驗證等多元技術手段，成功實現核心技術的升級改造。黃家志說：“2022年，在三峽集團 S?CTG 大型高性能控制器研發中，歷經百余次嚴苛測試，攻克25項軟硬件設計缺陷、突破核心技術瓶頸，實現工控系統升級替代，讓‘大國重器’真正裝上‘中國芯’。”

不僅如此，三峽水電站正通過智能化、數字化等技術手段，為提升運維能力展開創新變革。“三峽電站的電氣系統是一個高度集成、多層級協同的復雜體系，發電機組采用70萬千瓦半水冷立軸半傘式水輪發電機，能量轉換效率高。三峽工程作為世界上規模最大的水電站，運維工作面臨著多方面的挑戰。”長江電力三峽電廠電氣維修部主任李光耀介紹，“我們以智能化、數字化推動技術革新，研發特種作業、智能巡檢、智慧倉儲系統運輸分揀等多種機器人，大幅提升效率、降低風險與成本。同時通過技術升級改造，實現機組100%自主升級改造，牢牢掌握核心運維主動權。”

作為電站“大腦”和“神經系統”的全電站工控系統，正借新一代智能技術實現“智慧升級”。長江電力三峽電廠電氣維修部主任助理艾遠高介紹：“該系統主要包括計算機監控等關鍵模塊，三峽電源電站采用國產設備完成芯片級升級改造，以增強機組的抗風險能力和運行可靠性，提升機組的自動化水平、運行穩定性以及抗風險能力。團隊攻克多重難題、優化控制軟件，讓電站管理更加智能、高效。”

科技助航：三峽鑄就長江航運新標桿

長江是我國東西交通的大動脈，三峽水庫蓄水后，庫區水深大幅增加，結束了“自古川江不夜航”的歷史。雙線五級船閘與升船機的高效運轉，更是讓長江成為名副其實的“黃金水道”。據三峽集團流域管理中心樞紐管理部主辦王瑋玉介紹：“三峽集團研究應用了一系列運維技術、研制20余套檢修運維裝備，不斷探索應用新技術新工藝、新材料，全面提升檢修運維效率和安全性。同時，優化創新運行工藝，助力通航效率顯著提升。”目前，三峽船閘和升船機已分別安全穩定運行22年、9年，累計過閘貨運量超23億噸、累計過機旅客超218萬人次，長江“黃金水道”的作用日益凸顯。

生態優先：守護長江生命之脈

三峽工程既是治水用水的偉大工程，更是生態治理的典范。它通過適時調節水位與出庫流量，為魚類繁殖、棲息創造有利條件，助力長江流域水生態環境修復。龔文婷介紹，“三峽集團以流域生態保護與水資源高效利用協同為目標，2011年起率先在三峽水庫開展生態調度試驗，2017年將生態調度范圍拓展延伸至金沙江下游溪洛渡、向家壩水庫，2021年、2022年進一步納入烏東德、白鶴灘水庫，形成全球最大水庫群生態調度格局，兼顧生態保護與經濟發展。”

自論證規劃起就深植創新基因的三峽工程，始終堅持改革創新、科技賦能。如今，大數據、人工智能等新技術正在加速推動其實現“智慧升級”。未來，三峽工程將持續發揮核心功能與綜合效益，助力經濟社會高質量發展。