闪耀在非洲大地上的“银色徽章”

非洲大陆腹地,有一片神秘而葱茏的热带雨林,号称“非洲心脏”。日夜奔腾的刚果河穿流全境,赤道横贯东西,这就是非洲国土面积第二大国——刚果民主共和国,简称刚果(金)。在这个充满魅力的国度,古老的卢阿拉巴河畔有一个僻远的峡谷,从前这里人迹罕至、一无所有,现如今拦河大坝横空出世,刚刚兴建的水电站,犹如一枚静躺在翡翠玉盘上的银色徽章,不停地闪耀着现代科技的光芒,这就是闻名遐迩、举世瞩目的刚果(金)布桑加水电站!

刚果(金)布桑加水电站

托举希望的共同期盼

刚果(金)矿产资源丰富,种类齐全,被称为世界地质博物馆,素有“世界原料仓库””“中非宝石”“地质奇迹”之称。近年来,刚果(金)矿产资源产业得到迅猛发展,但由于该国电力匮乏,电力设施老化,不少矿业生产企业依赖进口高价电,电力短缺已成为制约当地工业和经济发展的“瓶颈”。

在卢阿拉巴河下游的布桑加峡谷内修建一座大型水电站,是矿业生产企业和刚果人民的共同期盼。2008年4月,以中国中铁为主的中国企业集团与刚果(金)政府签署了矿业开发和基础设施建设合作协议,使布桑加水电站建设迎来了新的契机。但是,由于水电站投资规模大,建设工期长,涉及到的移民搬迁、经营开发等许许多多具体问题,曾一度让这个项目徘徊不前。

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签署布桑加水电站输电特许权合同

山有九折、水有九曲。布桑加水电站项目经历了这九曲弯折的过程。经过长达9年的筹划准备和几十轮磋商,刚果(金)政府和中国企业集团终于在项目开发的核心条款上取得重大突破。2010年3月,由刚果(金)能源部、中刚协、中国企业集团共同签署了布桑加水电站项目建设议定书;2016年7月,刚果(金)政府与以中国中铁资源集团为主的中国企业集团签署了布桑加水电站合资协议,刚果(金)政府授予中国企业集团30年期限的布桑加项目特许经营权。2017年11月布桑加水电站破土动工,参建大军吹响了集结号,4000余名中外员工云集深山老林,拉开了开工建设的大幕。

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拦河大坝碾压混凝土施工

跨越山海的攻坚之旅

布桑加水电站位于刚果(金)第二大城市卢本巴希以西约400公里,地处卢阿拉巴河下游,距离省府科卢韦齐市区130公里,水库总容量12.98亿立方米,坝顶高程885米,最大坝高141.5米,是国家“一带一路”倡议下中国企业“走出去”的代表性项目之一,同时也是刚果(金)在建最大基础设施项目之一。

在没有任何工业基础的非洲地区建设现代化标准的水电站,加之140多米级的大坝所面临的技术难度本就位居国际前列,几乎比国内同类工程还要紧张的工期,导致项目建设难上加难。

“大批量的物资在短时间供应是重点更是难点。”负责布桑加水电站建设的中国中铁资源集团副总经理赵文光说,摆在中国建设者面前的首要难题就是如何将建设物资按期运达施工现场。赵文光说,他们从南非采购的6万吨粉煤灰运距达3000公里,赞比亚采购的15万吨水泥运距达1000公里,国内采购66吨重的主变压器从新疆昌吉运到上海,再从上海运到南非、然后再从南非到达刚果(金)项目现场,高峰时期同一时间有400多辆运输车穿梭于运输沿线,相当于一条连续长10公里的运输长龙。可以毫不夸张地说,布桑加水电站的建设物资跨越了山海,中国建设者们为此付出了巨大艰辛。

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布桑加水电站施工现场

从2017年底第一批中国建设者漂洋过海来到这片非洲热土算起,四年春秋弹指过,他们一路走来,筚路蓝缕、栉风沐雨,在这个大洋彼岸的异国他乡,闯过了一道又一道难关。2020年3月,突如其来的一次几十年难遇的特大汛情,让所有建设者们把心都提到了嗓子眼。从3月11日至3月22日河床水位累计升高了22米,全面逼近上游围堰极限高程,下游道路及厂房围堰受到洪峰猛烈冲刷,上游两个水电站库容均处于警戒水位线运行,汛情十分危急。面对如此险情,中国建设者们顶风冒雨,分兵把守,坚持24小时巡查值守,不间断抢险作业,历经25天昼夜鏖战,洪峰从最高水位开始回落,创造了中外水电站项目建设史上的神话。

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刚果(金)总统府高层领导参观考察

中国建设者们咬定青山不放松的精神,挑战了一个又一个不可能,即使疫情的严重影响,也没有延缓他们脚下的步伐。几年来,他们克服工期压力大、物资供保难、征地移民重、外联头绪多等重重阻力,顶住疫情加剧、洪水肆虐的压力,完成了大坝封顶、下闸蓄水、设备组装、带水调试等一个又一个的重要节点工程,再一次向世界展现了“中国精神”和“中国速度”。

2021年7月,这座坝顶高程885米,最大坝高141.5米,处处闪耀着现代科技光芒的非洲在建同类型第一高双曲拱坝,终于傲然矗立在卢阿拉巴河上。

令人叹服的中国技术

布桑加水电站地处深山峡谷,地质多为千枚岩,地势险峻,降雨集中在雨季且雨量大,极易引发次生灾害。怎样安全筑坝、筑安全大坝,成为横亘在中国水电站建设者眼前的一道难题。能不能在这个技术基础薄弱的非洲国家,如期筑起大坝锁蛟龙,考验着每一个中国建设者。

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拦河大坝施工现场

锁定不良地质块体、选定优良坝址、防治高位边坡、寻找优质料源……中国中铁资源集团的建设者们没有被难题吓倒,他们与水电站的设计者和施工方,充分发挥中国基建的技术和经验优势,全部采用中国标准、中国技术、中国设备和中国方案,让布桑加水电站从工程设计到工程施工烙上了深深的“中国印记”。

布桑加峡谷属于典型的V型峡谷,决定了这里最适合修建特高型拱坝。但是,刚果(金)属于赤道国家,常年高温多雨,峡谷地处深山老林,昼夜温差大,再加上拦河大坝两侧坝肩开挖高差达到200米,地形近乎垂直,这种特殊的气候条件与大坝本身的构筑特点,使水电站建设技术难度系数陡增。

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中国技术人员进行设备焊接

如何破解这些技术难题?水电站建设者们拿出了“中国方案”:针对非洲极度缺乏水文气象资料的现实,对拱坝最重要的温度荷载等进行了至关重要的敏感性分析,通过数以千计次的不断调整大坝体形,反复计算论证,选择出了同时适应两岸坝肩条件和坝体本身强度的综合性最佳的中厚抛物线双曲体形,如一道彩虹横贯布桑加峡谷,牢牢锁住了奔腾河水。巧妙的利用了地形条件,布置了水头达到140m的引水发电系统,进水口引入驯服后的奔腾河水,引水隧洞和压力钢管承受着高达14个大气压的巨大水压,发电厂房巧妙的躲在天然水潭内,免受巨大泄洪水雾的影响,为刚果(金)大地带来了源源不断的清洁电能。

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中国技术人员进行设备安装

与此同时,他们还创新应用了坝肩非径向开挖设计、诱导缝与横缝组合温控防裂系统、超高坝后立体垂直交通体系、天然骨料碾压混凝土筑坝材料、高陡斜顺向边坡综合治理方案等设计思路和实践。引水发电系统创新应用了钢筋混凝土衬砌与钢管衬砌完美衔接的处理结构、厂房尾水与泄洪水流各自分流的设计方式和符合刚果(金)脆弱电网的机电及金属结构选型配置。

布桑加水电站创造了数个第一:这是刚果(金)第一座全部采用中国标准、中国设备、中国技术建设的水电站,也是刚果(金)唯一一座采用BOT商业模式运作的水电站,同时还是大加丹加地区六十五年来建设的最大水电站,水电站大坝为国外最高的碾压混凝土双曲拱坝,坝后电梯井是非洲地区最高的坝后独立式电梯井,大坝单宽泄洪功率居于非洲前列,二道坝是世界所有碾压混凝土拱坝中最高的二道坝。水电站建设过程中,获得授权专利15项;荣获中国电力规划设计协会电力行业优秀工程咨询成果一等奖、贵州省第二届BIM大赛勘测设计类一等奖等奖项9项;实现了赤道热带地区大日较差气候条件下碾压混凝土筑坝技术、天然骨料碾压混凝土拱坝碾压混凝土配合比技术、高陡斜顺向坝肩边坡开挖与支护处理技术、狭窄河谷条件下高碾压混凝土拱坝施工技术等一系列重大技术突破。

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布桑加水电站中刚建设者

据了解,布桑加水电站探索实践的世界领先水平的碾压混凝土拱坝筑坝技术,受到业内权威专家的充分认可,已作为碾压混凝土双曲拱坝建设精典案例,支撑国家行业规范《碾压混凝土拱坝设计规范》的编制。

初心不变的“绿色情怀”

闪耀着科技光芒的布桑加水电站大坝工程,同时也是一个贯穿着绿色环保理念的“生态综合体”。对于布桑加水电站中国建设者们而言,打造一座“绿色大坝”不是“加分项”,而是“必选项”。

“在保护中发展,在发展中保护,一直贯穿我们整个建设过程。”水电站建设负责人赵文光说,生态资源对全世界每一个地方来说都是最宝贵的资源,即使在今天经济并不发达的非洲国家,绿水青山同样是金山银山。

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构筑营地周边绿色走廊

工程用地方面,中国建设者们很“抠门”。尽量利用荒地、滩地、坡地以及毗邻布桑加水电站原施工场地,搭建一些临建场地,最大限度的减少不必要的开垦。

“最大限度地降低工程建设对环境的影响,就是对生态环境的保护”。布桑加水电站的中国建设者们始终坚守绿色环保理念,坝体内部采用C20碾压混凝土,相对于常态混凝土坝,粉煤灰替代水泥,大大降低坝体内部混凝土的温升,同时减少控制坝内温升所需的水电用量,实现了最大限度的节能降耗目标。大坝建设过程中土石方施工、混凝土施工、砂石骨料生产等均已节能降耗、绿色环保为出发点,因时因地大胆进行技术革新,创新采用台阶多排孔微差爆破技术、细碎破碎加制砂工艺等新技术新方法,尽量减少边坡处理工程量,大大降低了能耗。

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加强库区周边生态环境保护

水库拦水坝背水面,建设者们给大坝披上“绿色外衣”。随着四台机组全部投运发电,布桑加水电站环境整治和生态复绿工程“干得火热”,生活办公营地、上下库连接公路带以及水库环境区,正被逐渐“染绿”,为卢阿拉巴河“生态长廊”建设抹上了绿色的“烟熏妆”。

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中刚水电公司营地

据了解,布桑加水电站总装机容量240兆瓦,平均每年可提供13.20亿千瓦时清洁能源,平均每年可节约标煤44.7万吨,减少二氧化碳排放量110万吨,按运行期50年计算,整个运行期可节约标煤2235万吨,减少二氧化碳排放量5500万吨。“我们要在古老的卢阿拉巴河畔建设一条‘生态走廊’,打造一座绿意浓浓的景观水电站。”中国建设者们对绿水青山的敬意,向非洲朋友们实现了诺言。

见证友谊的惠民工程

江水为墨,布桑加水电站描绘着当地村民越来越幸福美好的生活。从大坝出发,沿蜿蜒山路,约半小时车程,便能抵达瓦凡雅村。这是离库区最近的一个移民新村,村民从蒙噶露博、卡曼隆格、48H等村落搬迁而来。

走进移民新区,统一规划的移民新址,焕然一新的校舍医院,干净齐整的街道街区映入眼帘。“之前哪里想得到,荒山上建集镇,相信我们的日子会越来越滋润”瓦凡雅村村长说,是中国人民帮他们过上了幸福的日子。

搬迁移民迅速过上安稳生活,布桑加水电站的中国建设者们功不可没。

为移民新区兴建学校

根据移民安置规划,布桑加水电站搬迁安置人口约7000人,发放专项补偿资金近300万美元,新建移民新村、学校、医院、饮水井等公共设施,极大改善了当地人民群众的居住环境和生活条件。

为了将水电站工程打造成刚果人民的惠民工程,布桑加水电站的中国建设者们坚持以发展的眼光谋篇布局。“为修建水电站,我们投资800多万美元进行复建路桥项目,这些配套公路在服务工程建设的同时,也为当地居民出行提供了便利。”赵文光说,保障水电站建设修建的公路,从蒙噶露博村到瓦卡宾基村,蜿蜒长达59公里,如今,这些复修路桥,成了一条拉动当地经济增长的“黄金大道”。在水电站建设过程中,中国企业大力推进属地化用工,培养操作技能人才,解决了就业岗位3000余个,帮助数千个家庭改善了生活。

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培养当地技术人才

据了解,布桑加水电站投运发电后,预计多年平均发电量可达13.20亿度,约占刚果(金)全国电量的十分之一,四台机组全部投运后,将极大改善卢阿拉巴省矿山企业因长期停电限产的窘境,有利于矿山企业迅速扩大产能,特别是阴极铜深加工能力,带动该国民族矿业的可持续发展,大力促进当地工业及经济社会发展。剩余电能投入民用后将进一步改善当地居民用电紧张局面,提升人民生活水平,为进一步深化中刚互利合作,打造“中非命运共同体”发挥出更加重要的积极作用。

2021年9月,在刚果(金)第五届能源大会上,该国副总理兼环境和可持续发展部长伊芙·巴扎伊巴·马苏迪女士亲自将“2021年度优秀开发企业”奖牌授予了布桑加水电站中国建设者们,以表彰中国企业为当地实现电力自由而作出的突出贡献。

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布桑加水电站中刚水电建设者们

从跋山涉水、艰苦卓绝的勘测人员,到披星戴月、争分夺秒的设计人员,从不畏艰难、日夜攻坚的工程管理人员,到风雨无阻、不辞劳苦的施工人员……中国建设者汗洒卢阿拉巴河畔。如今的布桑加峡谷,群山叠翠、碧波荡漾、高峡出平湖,好似人间圣境,随着水电站的投运发电,这张见证中非友谊牢不可破,合力打造的“中国名片”,将向世人诉说更多的“布桑加故事”......(王建国 陈 明)

责编:秦雅楠、庞晟

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