科技赋能三峡：解锁江河治理新范式

本文转自：人民网-科普中国

站在三峡大坝的坝顶，青山绿水间重峦叠嶂，滔滔江水奔涌向前。高峡平湖、江河安澜的背后，是数百项科技成果的支撑，更是精细到毫厘间的技术突破。近日，记者来到工程一线，解锁这个“国之重器”在防洪、发电、航运、生态环境保护等方面的创新密码。

三峡工程全景。受访方供图

防洪为要：三峡“调水智慧”筑牢长江安澜防线

三峡工程的首要使命便是防洪。作为长江治理的关键骨干工程，它将荆江河段防洪标准从十年一遇提高至百年一遇，守护着江汉平原、洞庭湖地区1500万人口与2300万亩良田，为可持续发展拓展空间。三峡集团流域管理中心水库管理部主办龚文婷告诉记者：“基于长江水雨情预报，统筹防洪形势与水库运行，在上游水库群配合下，三峡工程通过拦洪、削峰、错峰等调控洪水。2003年至2024年，累计拦洪近70次、拦洪总量超2200亿立方米，其中，2020年成功应对5 次洪峰流量超50000立方米每秒的编号洪水过程，避免大规模人员转移与耕地淹没，防洪减灾效益显著。”

智慧发电：“中国芯”为三峡注入科技动能

三峡水电站作为世界上最大的水利枢纽工程，总装机 2250万千瓦，年设计发电量882亿千瓦时，作为“西电东送”“南北互供” 骨干电源点，为多地区输送清洁能源。如今，大数据、云计算、数字孪生等技术加速变革，贡献出智慧“三峡方案”。据长江电力三峡电厂高级专业师黄家志介绍，“三峡电厂依托大数据、人工智能和云计算技术构建了智能化的电站运行管理系统。自2016年启动数据网络建设与监测数据整合工程，打破信息孤岛，将三峡电站20年积累的诊断经验与设备运行规律转化为智能算法，实现设备异常超前预警；2023年搭建水电机组数字孪生平台，同时研发桥机远程智能操作系统，实现全流程实时监测。”

三峡电厂的创新版图不止于智能化平台与装备研发。在高性能控制器这一关键领域，电厂组建多学科交叉攻坚小组，运用仿真模拟、极端环境验证等多元技术手段，成功实现核心技术的升级改造。黄家志说：“2022年，在三峡集团 S・CTG 大型高性能控制器研发中，历经百余次严苛测试，攻克25项软硬件设计缺陷、突破核心技术瓶颈，实现工控系统升级替代，让‘大国重器’真正装上‘中国芯’。”

不仅如此，三峡水电站正通过智能化、数字化等技术手段，为提升运维能力展开创新变革。“三峡电站的电气系统是一个高度集成、多层级协同的复杂体系，发电机组采用70万千瓦半水冷立轴半伞式水轮发电机，能量转换效率高。三峡工程作为世界上规模最大的水电站，运维工作面临着多方面的挑战。”长江电力三峡电厂电气维修部主任李光耀介绍，“我们以智能化、数字化推动技术革新，研发特种作业、智能巡检、智慧仓储系统运输分拣等多种机器人，大幅提升效率、降低风险与成本。同时通过技术升级改造，实现机组100%自主升级改造，牢牢掌握核心运维主动权。”

作为电站“大脑”和“神经系统”的全电站工控系统，正借新一代智能技术实现“智慧升级”。长江电力三峡电厂电气维修部主任助理艾远高介绍：“该系统主要包括计算机监控等关键模块，三峡电源电站采用国产设备完成芯片级升级改造，以增强机组的抗风险能力和运行可靠性，提升机组的自动化水平、运行稳定性以及抗风险能力。团队攻克多重难题、优化控制软件，让电站管理更加智能、高效。”

科技助航：三峡铸就长江航运新标杆

长江是我国东西交通的大动脉，三峡水库蓄水后，库区水深大幅增加，结束了“自古川江不夜航”的历史。双线五级船闸与升船机的高效运转，更是让长江成为名副其实的“黄金水道”。据三峡集团流域管理中心枢纽管理部主办王玮玉介绍：“三峡集团研究应用了一系列运维技术、研制20余套检修运维装备，不断探索应用新技术新工艺、新材料，全面提升检修运维效率和安全性。同时，优化创新运行工艺，助力通航效率显著提升。”目前，三峡船闸和升船机已分别安全稳定运行22年、9年，累计过闸货运量超23亿吨、累计过机旅客超218万人次，长江“黄金水道”的作用日益凸显。

生态优先：守护长江生命之脉

三峡工程既是治水用水的伟大工程，更是生态治理的典范。它通过适时调节水位与出库流量，为鱼类繁殖、栖息创造有利条件，助力长江流域水生态环境修复。龚文婷介绍，“三峡集团以流域生态保护与水资源高效利用协同为目标，2011年起率先在三峡水库开展生态调度试验，2017年将生态调度范围拓展延伸至金沙江下游溪洛渡、向家坝水库，2021年、2022年进一步纳入乌东德、白鹤滩水库，形成全球最大水库群生态调度格局，兼顾生态保护与经济发展。”

自论证规划起就深植创新基因的三峡工程，始终坚持改革创新、科技赋能。如今，大数据、人工智能等新技术正在加速推动其实现“智慧升级”。未来，三峡工程将持续发挥核心功能与综合效益，助力经济社会高质量发展。