通常情況下，大型水電工程建設(shè)必然會(huì)產(chǎn)生大量的工程開挖料，且只有少量?jī)?yōu)質(zhì)石料可以用來(lái)加工混凝土骨料，其余部分除了用于筑壩、回填、砌筑工程外，大量渣料作為棄渣處理。工程所需混凝土骨料不足部分需要另增礦山新開料源作為補(bǔ)充。無(wú)論是新開料場(chǎng)還是大量棄渣，勢(shì)必對(duì)生態(tài)環(huán)境造成擾動(dòng)、破壞和污染，不僅治理難度大、成本高，而且還會(huì)增加工程建設(shè)成本。
 

DG水電站砂石加工及混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)

如何做到最大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又滿足水電工程建設(shè)需要，同時(shí)還能夠降低工程造價(jià)，成為工程建設(shè)一個(gè)重大課題。

DG水電站混凝土骨料的補(bǔ)充料源，最初的設(shè)計(jì)方案也需要另尋礦山新開料場(chǎng)，但參建各方根據(jù)工程的實(shí)際情況，大膽提出取消新開料場(chǎng)，全部利用工程開挖料生產(chǎn)混凝土砂石骨料的設(shè)想，并依托工程建設(shè)，針對(duì)青藏高原生態(tài)環(huán)境脆弱，就峽谷地區(qū)工程開挖料精細(xì)化平衡規(guī)劃、深度利用和生態(tài)環(huán)保等關(guān)鍵技術(shù)開展深入研究。

DG水電站的開挖料來(lái)自多個(gè)開挖場(chǎng)面，以土石混合、明挖料、洞挖料為主，料源十分復(fù)雜，級(jí)配極為不合理。有河灘料，有鐵路項(xiàng)目隧洞開挖料，還有電站尾水渠開挖料；電站壩肩開挖料量最大，且大塊石多。整體上，建筑垃圾和生活垃圾以及樹根、樹枝、雜草、泥土偏多，清理很困難。

“面對(duì)如此復(fù)雜、級(jí)配混亂的料源，怎么樣才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的成品骨料、確保水電站混凝土質(zhì)量，國(guó)內(nèi)沒(méi)有先例，更沒(méi)有成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。”這是擺在參建各方眼前亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

據(jù)水電九局DG水電站施工局常務(wù)副局長(zhǎng)胡中闊介紹：“我們?cè)谒娋啪质讋?chuàng)的居國(guó)際領(lǐng)先水平的環(huán)保型半干式制砂工藝的基礎(chǔ)上，針對(duì)DG水電站復(fù)雜料源，結(jié)合該電站碾壓混凝土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，充分依靠科技手段，抓住一系列砂石骨料和混凝土配合比關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝尋求新的突破。”

通過(guò)參建各方工程技術(shù)人員的不懈努力，在實(shí)施過(guò)程中，安裝除鐵器和金屬探測(cè)器等裝置，清除金屬類垃圾和生活垃圾；增設(shè)洗沙設(shè)備，加大脫泥處理力度，控制料源含泥量，確保亞甲藍(lán)NB值從3以上降到標(biāo)準(zhǔn)值1.4范圍內(nèi)；去掉傳統(tǒng)的水洗環(huán)節(jié)，增設(shè)選粉設(shè)備，改進(jìn)洗砂工藝，提取石粉添加到碾壓混凝土中。傳統(tǒng)的洗砂工藝，耗水量740立方/時(shí)，改進(jìn)后的耗水量?jī)H用280立方/時(shí)，既節(jié)約了用水量又降低了能耗。

參建各方在DG水電站形成的利用復(fù)雜料源制備砂石骨料的成套技術(shù)，解決了復(fù)雜料源生產(chǎn)砂石骨料帶來(lái)的成品砂石骨料質(zhì)量波動(dòng)大，產(chǎn)品級(jí)配、石粉含量不穩(wěn)定等一系列難題，將原料利用率由65%提高至80%，而且脫泥料全部用于建設(shè)工地復(fù)墾綠化，實(shí)現(xiàn)了資源綜合利用的目標(biāo)。

2020年5月，中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)組織專家組，在對(duì)“青藏高原水電工程開挖料深度利用和生態(tài)環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)”科研成果進(jìn)行評(píng)審時(shí)認(rèn)為，該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了三大創(chuàng)新點(diǎn)：一是通過(guò)開挖料精細(xì)化平衡規(guī)劃利用，實(shí)現(xiàn)了在青藏高原大型水電工程中不設(shè)開采料場(chǎng)的先例，有效保護(hù)了高原生態(tài)脆弱區(qū)的自然環(huán)境；二是開發(fā)了利用復(fù)雜料源制備砂石骨料的成套技術(shù)，有效提高了開挖料利用率；三是研發(fā)了砂石系統(tǒng)環(huán)境保護(hù)綜合技術(shù)，在確保尾水“零”排放的基礎(chǔ)上，提高細(xì)砂回收率，實(shí)現(xiàn)不同粉塵源的針對(duì)性降塵，減少了棄料堆存和揚(yáng)塵污染。

該成果經(jīng)過(guò)三年多的開發(fā)應(yīng)用，取得發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用新型專利10項(xiàng)，形成工法3項(xiàng)，獲華電集團(tuán)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益顯著，具有推廣應(yīng)用前景。僅有效解決工程建設(shè)料源一項(xiàng)，就節(jié)約投資近2.5 億元。

4月5日，DG水電站碾壓混凝土壩最后一個(gè)壩段澆筑完成，大壩主體工程已全線到頂，完成混凝土澆筑160多萬(wàn)立方米。此前，在壩體成功取出的26.2米超長(zhǎng)芯樣，表面光滑致密，骨料分布均勻，層間結(jié)合良好，取芯長(zhǎng)度打破了世界紀(jì)錄，標(biāo)志著DG水電站骨料制備及碾壓混凝土施工等質(zhì)量和工藝達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。