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红色记忆
西北院:大国重器背后的科技“筑梦者”
时间:2020-10-16 字体:[ ]

金秋十月,青海共和。在进入“后汛期”的黄河上游,龙羊峡大坝壁立千仞,247亿立方米库容的高峡平湖,静穆中泛起微澜。

千里之外,西安小寨。绵绵秋雨并未阻隔时尚人潮,灰黑色特殊材质铺成“海绵”路面,雨天看“海”在这里一去不复返。

一路向南,深圳光明。“中医疗法”施于城市黑臭水体治理,进行彻底正本清源后的茅洲河流域,补上生态欠账,绿水绵延。

……

跨越时空,这些景明人和的建设缩影中,映着一位筑梦者的身影——中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司(下称“西北院”)。70年前,发轫于黄河上游水电开发,西北院在“一张白纸”上启绘中国水电崛起的蓝图;70年后,服务于国家战略转型,西北院用“科技之光”为绿色高质量发展赋能。

27项国家级科技进步奖、363项国家授权专利、135项国家或行业标准、22部技术专著,9个国内分院、4大海外区域部……数字背后,有追梦人滚烫的青春,有建设者鲜活的故事,还有一家企业为“中国智造”发光发热的初心与使命、一个品牌为“基业长青”再接再厉的光荣与梦想。翻开70年历史,看西北院如何用科技创新筑梦发展。 

使命:“大国重器”托举梦想

“是那山谷的风,吹动了我们的红旗,是那狂暴的雨,洗刷了我们的帐篷……”1950年10月16日,兰州水力发电厂筹建处成立,隶属原燃料工业部,为西北院前身。以此为发端,西北院在拓荒中国水电的道路上,蹒跚起步。

彼时,兰州作为大后方,各项建设如火如荼,特别是以兰州、白银为轴心的石化、冶炼、机械、国防等工业以及交通运输业的迅速崛起,需要大量电力支撑。为此,刚刚成立的中央人民政府极为重视黄河上游水电资源开发,发出了“要把黄河的事情办好”的号召。兰州地处黄河龙羊峡至青铜峡中心位置,西北院应运而生。

然而,奇迹的起笔处,却是“满目萧条,百废待兴”的“一张白纸”。我国水能资源丰富,我国水能资源技术可开发装机容量约6.87亿千瓦,年可发电量3万亿千瓦时。但旧中国的水电建设坎坷艰难,到1949年,全国水电总装机仅36万千瓦,年发电量仅12亿千瓦时。

“感时思报国,拔剑起蒿莱。”自诞生之日起,服务国家战略就成为西北院的精神基因。啃馒头、吃咸菜、踏夜星、战严寒,披荆斩棘,幕天席地,为一张张图、一个个参数……


黄河刘家峡水电站

以刘家峡勘测为例,西北院累计完成平面地质测绘图289.3平方公里、剖面地质图61.2公里、试验605组、钻机孔9534.7米、平洞934.8米、土探孔656.30米。现在看似寻常的工作量,在建国初期可谓“天文数字”。

前面是滚滚黄河,身后是万家灯火。一个个工程背后,写满了数不清的磨难,凝聚着几代人的奋斗。

“花红柳翠离,冰雪封门还。一身油污衣,两手满老茧。儿女不相识,怯问谁家男。”1986年,龙羊峡下闸蓄水,黄河上游千古河床裸出,利用这个千载难逢的机会,西北院及时开展拉西瓦、李家峡、公伯峡、积石峡河床钻探,地勘队各机组放言谁先干完谁先回家,时任地质二分队队长的万宗礼留下了这样一首小诗感怀。

奇迹是什么?歌德说,奇迹是信仰最宠爱的孩子。凭借一腔赤诚,70年间,西北院先后完成140 余座水电工程的勘察设计,刘家峡、碧口、龙羊峡、李家峡、拉西瓦等水电站,分别成为我国不同历史时期水电建设的里程碑工程,代表着不同时期的中国水电技术水平,创造了多项世界或中国第一。

一座座丰碑水电站,见证了中国能源产业的“自主崛起”。他们,有着一个共同的名字,叫“大国重器”。

这些工程的历史切片里,包含着西北院科技创新的基因:刘家峡第一张平切图、碧口电站把半空间赤平投影方法扩展到全空间应用于岩体稳定分析、龙羊峡坝基岩体稳定性评价及可利用岩体质量研究……

享誉世界的数学力学家石根华,就是从西北院走出去的岩石工程实践专家。在碧口电站工作期间,石根华创造性地将半空间赤平投影方法扩展到全空间,成功解决了技术难题,进而创立了“关键块体理论”,国际岩石力学界通称为“石氏理论”。此后,石根华发表《岩石稳定分析的赤平投影法》一文,获1978年全国科学大会科技奖。

重大工程凝结中国智慧,国之重器撑起中国脊梁。“核心技术、关键技术,化缘是化不来的,要靠自己拼搏。”

西北院攻克的这些“卡脖子”技术,是一个大国一步步攻克核心关键技术的真实写照。西北院在大西北的拓荒,助力中国水电实现了从“跟跑”到“并跑”,再到“领跑”的跨越。截至2019年底,中国水电装机容量达到35640万千瓦,年发电量13019亿千瓦时,分别是建国初期的990倍和1084倍,分别占全球的27%和28%,稳居世界第一。 

方向:“发展清单”激发活力

“国家的前途就是你的前途,国家的需要就是你的需要。”在位于西安城南的西北水电大厦,经常能看到一位耄耋老人的身影,他就是中国工程勘察设计大师、西北院原院长石瑞芳。这句话,是老人常与晚辈后生聊起的话题。

70年来,从建立、撤销到恢复重建,从兰州解散到迁址西安,西北院走过了一条坎坷的变迁之路,但始终未曾改变的是“以国家前途为前途,以国家需要为需要”的信仰。

在清洁能源开发的征途上,一个个载入史册的电站奠定了西北院在水电领域的地位,历史上中国水电“南北两个拳头”中的“北”,指的就是西北院。但“高峡出平湖”仅仅是肇始,改革开放后,随着经济持续快速发展,我国能源需求不断增长,西北院以水为源头积蓄的开拓力量,在“天地风光”中持续释放。

1994年,西北院涉足风电领域,为国内先驱之一,先后承担了4 个国家级千万千瓦级风电基地的规划,承担了甘肃酒泉风电基地680 万千瓦、新疆哈密风电基地 800 万千瓦风电场的勘测设计。截至目前,在国内已建风电装机4000 万千瓦,约占全国风电总装机容量的18%。2011年,西北院风电业务走向国际,埃塞俄比亚阿达玛风电场(一期)成为第一个采用中国标准、中国技术的国外EPC总承包风电工程。

此后,潮汐能、太阳能、生物质能等,相继列入西北院的“发展清单”。对西北院而言,除了具体的勘测设计,更为重要的是,参与了“中国首批太阳能发电工程行业技术标准”等一批行业标准的编制,承担了“光伏发电关键技术研究”等多项国家级科研课题的研究。在新能源领域,西北院亦是“领跑者”,并成为国家开发决策的智囊。

进入“十二五”时期,我国能源长期以来的保供压力基本缓解,新技术、新产业、新业态和新模式开始涌现,能源发展到了转型变革的新起点。到“十三五”,经济发展步入新常态,能源消费增速趋缓,发展质量和效率问题突出,供给侧结构性改革刻不容缓,能源转型变革任重道远。

“察势者智,顺势者赢,驭势者独步天下”。在社会经济大背景下,国家又一次为西北院提出新的发展命题。从这一时期开始,“科技创新”被再次勾画重点,“转型工程公司”写上发展清单。

面对电力系统调峰能力不足,弃风、弃光严重的发展瓶颈,西北院使出技术“杀手锏”,一方面建设优质调峰电源,另一方面推进风光水火储多能互补研究。

抽水蓄能电站作为优质电源,能很好地适应电力系统负荷变化,可发挥调峰、调频、调相、紧急事故备用等功能,并可大幅度提高系统中风、光电能的消纳。作为我国最早开展抽水蓄能业务的单位之一,西北院以陕西镇安抽水蓄能电站、新疆阜康抽水蓄能电站为代表展开实践,并编制完成了西北五省区抽水蓄能选点规划。


 青海龙羊峡850兆瓦水光互补并网光伏电站

与此同时,为提升能源综合利用,龙羊峡成为了“创新试验场”。2015年,装机总容量850兆瓦的水光互补光伏电站在塔拉滩全部建成并网发电,时为世界上建设规模最大的水光互补并网光伏电站。

通过水光互补,龙羊峡水电站送出线路年利用小时由原来的4621小时提高到5019小时,不仅大幅提高了水电站的经济效益,还创造了良好的生态效益。随着气候和生态的逐渐改善,附近的植被增多、风期缩短、风量减少,如今的龙羊峡水电站,因为技术创新已然变了模样。

此外,西北院还自主开发了智慧能源管控平台,广泛应用于抽蓄、光伏、风电等运营电站,通过数字化手段赋能传统业务,推动数字时代能源产业的转型升级。

动力:“三驾马车”深化改革

时间的流动,历尽艰辛的奋斗者更能深切体会;空间的变化,勇于拼搏的追梦人更能深刻理解。随着中国水电开发进入“下半场”,转型升级被正式提上西北院发展日程,“工程公司”成为关键词。

梳理历史脉络可以发现,西北院曾于“漏舟之中”扛起复兴大旗,曾于“濒临崩溃边缘”走向建院重组,这一次,到了“滚石上山”的战略转型阶段。如果说“1950”、“1980”这些时间构成了扬帆起航时的一个个重要节点,那么“2010”、“2015”标注出的,则是逐梦征程上的一个个重要坐标。

2010年,制定“多元化、国际化”基本构想;2011年,编制完成中长期发展战略;2014年,集中开展战略研究;2015年,提出“一二三三”总体发展战略和发展定位……这一时期西北院明确提出,业务结构必须纵向延伸到总承包、投资等领域,横向拓展到水电及新能源之外的业务领域。

观念变、天地转,观念不变、原地打转。2015年,西北院掌舵者廖元庆发出了这样的号召:“必须从根本上意识到:转型是一个重新创业的过程,是一个利益调整的过程,是一个不进则退的过程,也是一个痛苦的过程。改变是痛苦的,不改变将会危及生存,将会更加痛苦!”

拿出壮士断腕的勇气和决心之后,建设“科技型工程公司”的愿景逐渐明晰,由勘测设计、工程总承包、投资运营“三驾马车”共同驱动的西北院,迅速走上了转型升级的“快车道”。

2003年,住建部发布《关于培育发展工程总承包和工程项目管理企业的指导意见》,鼓励具有工程勘察、设计或施工总承包资质的勘察、设计和施工企业开展工程总承包业务。

在此背景下,西北院开始在工程总承包领域施展拳脚。与此同时,坚持商业模式创新,加大资源整合力度,探索投资运营业务……西北院打出深化改革“组合拳”,从一个传统的勘测设计院,向着为工程建设提供“一揽子”解决方案的科技型工程公司转型发展。

2016年,住建部印发《关于进一步推进工程总承包发展的若干意见》,指出要以国际通行的建设项目组织实施方式推进总承包,推动产业转型升级,服务“一带一路”建设。

作为世界500强中国电建集团旗下最早“走出去”的子企业之一,西北院坚持“国际优先”发展战略,秉持“高端切入、规划先行、技术领先、融资驱动”开发理念,国际业务已开展30余年,形成了以水利水电为核心,新能源、基础设施业务协同发展的格局,不断为“一带一路”建设贡献“中国方案”。厄瓜多尔德尔西水电站,就是西北院以设计为龙头展开的总承包业务。

万山磅礴看主峰。依托工程总承包,西北院完成了从设计院到工程公司的华丽嬗变。与此同时,“技术型”的特色也愈加凸显。

70 年来,西北院聚焦水电水利前沿技术,依托新能源重点工程持续开展科技攻关,形成了一批具有行业影响力的创新成果,解决了一批清洁能源开发中的难题。在水生态水环境治理领域,建立了完善的企业技术标准体系,提供系统解决方案。在基础设施领域,特色桥与桥闸一体化设计、城市地下综合管廊设计、海绵城市设计与建设,具有明显的技术特色。

1978年至今,西北院荣获国家、省部级科技奖203项,其中国家级科技奖27项。“十二五”至今,获得国家授权专利363项,取得软件著作权100余项;获得集团级及省部级工法21项,其中省部级工法9项;制修订并发布国家或行业标准85项,其中主编标准56项;出版技术专著22部。

目前,西北院拥有“国家级企业技术中心”“国家能源水电工程技术研发中心高边坡与地质灾害研究治理分中心”“国家水能风能研究中心西北分中心”“博士后科研工作站”“陕西省企业技术中心”“陕西省水生态环境工程技术研究中心”“院士专家工作站”“中国电建太阳能热发电工程研究中心”等创新平台,是“西北旱区生态水利国家重点实验室”“中国电建水环境治理研究(实验)中心”共建单位,是国家高新技术企业、国家知识产权优势企业、陕西省技术创新示范企业、陕西省知识产权示范企业和陕西省技术转移示范单位,是中国水利水电出版社的“科技著作出版基地”。 

目标:“百年品牌”指引征程

如果说“科技型工程公司”的目标擘画了“大写意”,那么近年来西北院在水生态环境治理、基础设施建设领域的奋发作为,则是绘出了一张张细腻的“工笔画”。

水是生命之源,水生态环境却不容乐观。二十世纪初,根据国家环保部门公布的资料,我国的河流、河段已有近1/4因污染而不能满足灌溉用水的要求,全国湖泊约有75%的水域受到显著污染,有些水域已经丧失水体功能。

驭黄河,越长江,从源流到支流,从雨量到泥沙,因水而生、因水而兴的西北院深谙水性。作为内行,西北院很快切入到了亟需解决顽疾的水生态环境治理领域。秉持“流域统筹、系统治理”,“科学治水、规划先行”的原则,西北院从正本清源入手,提出了河湖工程治理的新范式。


西安市长安区皂河综合治理工程

黑河,从祁连山中孕育,是我国仅次于塔里木河的第二大内陆河,通过构造“一河、两岸、三湖、四湿地、五桥、九节点”的景观序列,已成为河西走廊上的一道风景线;皂河,因长年排污,多个断面存在黑臭水体,通过上游水源地建设、中水回用工程、城市生态景观带建设,西安长安段已恢复生机;茅洲河,实施正本清源工程,按照“网、源、河”的原则分类治理,宝安片区已绿意盎然……

为者常成,行者常至。西北院以“螺蛳壳里做道场”的匠心展开研究,剖析水资源、水安全、水循环、水生态、水景观、水文化、水经济、水管理,形成了“八位一体”的治水方针,近年来,运用在黄河、汉江、渭河、泾河、黑河、洛河、延河、石川河、兆河、茅洲河、巢湖等特点各异的河湖上,成绩斐然。

与此同时,把握国家加大基础设施建设的政策导向,专注于人居环境改善,西北院在清洁能源开发、水生态环境治理之外,还搭建起了基础设施建设的业务骨架。

路桥方面,由西北院设计的汉中桥闸工程、汉中西二环(龙岗)大桥工程采用“三塔斜拉-自锚式悬索”组合体系,分别获得“鲁班奖”和国家优质工程奖,从大坝到大桥,西北院实现了自我跨越;地下综合管廊方面,以陕西白河县地下综合管廊为发端,西北院做出了行业标杆,参与编制《陕西省城镇综合管廊设计标准》、《陕西省城镇综合管廊施工与验收规程》,助力城市“蜘蛛网”遁形不见……

值得一提的还有海绵城市,西北院采用流域治理水动力水质耦合模拟技术、海绵城市雨洪模拟技术,通过数据分析、系统评估,已累计完成260平方公里、180多个子项海绵城市建设工程。在西安市小寨区域,西北院按照“渗、滞、蓄、净、用、排”的方针,首次在城市建成区以“海绵城市”理念解决了内涝问题。

经过近年发展,西北院还在城市更新、轨道交通、智慧城市等领域开疆拓土,已成为行业内为数不多专业配置齐全、能够提供一揽子解决方案的工程企业,在国家基础设施建设的大潮中创造了不少精品工程。

从1950年到2020年,70年是一个企业赓续能源梦想的“历史进程”,也是一个品牌以多元面孔走向世界的“时空进程”。从清洁能源开发、水生态环境治理、基础设施建设,到勘测设计、工程总承包、投资运营,不同维度、不同层面积蓄的,都是奋斗的力量。

始于黄河,归于黄河。如今,黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略,西北院适时成立研究中心,立项开展课题研究,为着黄河保护和发展的新蓝图,布局谋篇。

 “每一粒熬过冬天的种子,都有一个关于春天的梦想。”站在新的历史节点,西北院党委书记、董事长廖元庆说,“服务国家战略,扛起央企责任,把满足人民对美好生活的向往转化为企业使命,这是我们的精神基因,也是我们向着铸造百年品牌目标努力的不竭动力。”

70年,前承几代人卓绝探索,后启西北院百年大计,“国内领先、国际知名的科技型工程公司”愿景可期。

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