九曲黄河,浩荡东行。在甘肃省永靖县境内,一座雄伟的大坝如巨龙横卧峡谷,将奔腾的黄河水转化为源源不断的绿色电能,更守护着母亲河岁岁安澜。这里就是新中国第一座百万千瓦级水电站——刘家峡水电站。“黄河很美,将来会更美”,这座“共和国水电长子”正以历史积淀的厚重、科技创新的锐气、绿色发展的担当,谱写着新时代的治水兴电华章。

守护碧水的生态卫士

初秋的刘家峡水库,碧波荡漾,水鸟翩跹。站在大坝远眺,南北两山郁郁葱葱,百万株树木如同绿色卫士般守护着母亲河。这一幕生机盎然的生态画卷,是刘家峡水电厂半个多世纪以来坚持生态优先、绿色发展的生动写照。

“建厂初期,这里曾是‘红山白土头,沟壑遍地走’的荒芜之地。”原绿化班老班长赵建江回忆道。面对特殊地质条件,刘家峡水电厂几代人潜心钻研,摸索出一套“因地制宜、精细养护”的绿化方案。他们像对待婴儿般呵护每一株幼苗:水浇少了要枯死,浇多了易滑坡;刮风时要用草绳固土,暴雨前要及时排水。经过半个多世纪的持续努力,累计植树超过100万株,绿化面积达3382亩,削平6座山头,填平几十条沟壑。

如今的南北两山,春季山花烂漫,夏季绿树成荫,秋季层林尽染,冬季松柏傲雪,成为黄河上游重要的生态屏障。这份绿色答卷背后,是刘电人“种树就是种幸福”的执着坚守。每年春季,全厂职工都会自发参与植树活动;日常养护中,绿化班坚持“一棵不漏、一株不弃”的原则,确保每棵树都能茁壮成长。更令人欣慰的是,刘家峡水库周边县市纷纷加入植树造林行列,形成了“全民护绿”的生动局面。

在守护水库水质方面,刘家峡水电厂构建了“监测、保护、治理、打捞”四位一体的水质保障体系。自2018年起,先后投入800余万元,购置两台机械化打捞船,配合人工打捞,年均清理漂浮物15000立方米。更建立了与地方政府的快速联动机制,确保打捞船24小时待命,随时应对上游天气变化。每年汛期,上游漂来的垃圾会在坝前聚集,既影响航运安全,又威胁水质环境。通过这些措施,刘家峡水库水质常年保持优良,成为重要的水源涵养区和生态屏障。

生态保护带来的效益正在加速显现,每年11月至次年4月,成群的红嘴鸥如约而至,在黄河上空翩翩起舞。“现在环境好了,候鸟都愿意在这里安家。”摄影爱好者钟世文一边按动快门一边说。依托优质生态资源,黄河三峡旅游区蓬勃发展,带动当地1.5万余人就业,旅游收入连年攀升。2021年,刘家峡水电厂被中宣部命名为全国爱国主义教育示范基地,每年有上万人赴电站参观游览,已成为刘家峡国家级旅游度假区的一张靓丽名片。

驯服"黄龙"的科技尖兵

在黄河治理的科技探索中,刘家峡水电厂始终走在前列。1972年那个改变历史的清晨,观测员蒲乃达在大坝前发现了“异重流”现象——含沙量大的水体在流动过程中会形成密度较大的浑水流,由于密度差异,这股浑水会潜入清水下方流动。这一发现为解决黄河泥沙问题提供了全新思路。

“当时我就想,如果能利用这个自然现象,在‘异重流’到达坝前时开启泄水道底孔闸门,就能实现多排沙、少耗水的目标。”蒲乃达回忆道。从1973年开始,刘家峡水电厂拉开了洮河“异重流”排沙工作的序幕。工程师们放弃了节假日休息,驾驶着自制的红松小船,在汛期捕捉“异重流”的规律。他们用最朴素的方式——肉眼观测和手工记录,积累了大量珍贵数据。

从1973年至1989年,刘家峡水电厂进行“异重流”排沙60余次,成功排出泥沙1亿多吨,大大减缓了坝前泥沙淤积速度,显著减轻了泥沙对水轮机的磨损。这项技术的成功应用不仅解决了刘家峡水电站的燃眉之急,更为中国水利工程调水调沙奠定了关键性的科技基础。

随着时间的推移,新的挑战不断出现,洮河泥沙向坝前的推进问题亟待解决。2012年6月,国家发展改革委正式印发《关于甘肃黄河刘家峡水电站洮河口排沙洞及扩机工程项目核准的批复》;2013年5月,工程被列为甘肃省重大项目。2015年9月6日,洮河口排沙洞工程关键环节——进水口水下岩塞爆破成功实施,这是国内首次“大直径、高水头、厚淤积、大密度覆盖”条件下实施的水下岩塞爆破,开创了国内同类工程的先例。

2018年8月,洮河口排沙洞及扩机工程全面建成投运,2台15万千瓦机组并网发电,相当于新建了一座中型水电站。工程投产后,刘家峡水库“异重流”时段排沙比从原来的60%大幅提升至95.3%,彻底解决了水库泥沙淤积和机组磨损问题。这项工程创造性地实现了“一洞两用”——清水发电、浑水排沙,最大限度提高了水能利用率,增强了电站调峰能力。

洮河口排沙洞工程不仅延长了水库使用寿命,更为黄河治理提供了全新思路,也为世界同类水利工程提供了可借鉴的中国方案。通过科技创新,刘家峡水电厂将治水难题转化为发展机遇,实现了生态效益与经济效益的双赢。

点亮万家灯火的绿色使者

在保障黄河生态安全的同时,刘家峡水电厂积极服务国家“双碳”目标,为构建新型电力系统贡献力量。作为西北电网的“调峰利器”,该厂承担着顶峰保供保障电网安全的重任。

2021年以来,甘肃新能源迎来快速发展期。“风光无限”的同时,也带来了新的挑战:风、光是一种气候资源,具有随机性、波动性特征。新能源发电午间大发期外送能力较大,早晚高峰外送能力较小,尤其在晚高峰且外送合同电量大、风电出力较小时,电力平衡紧张。

“这是刘家峡水电厂出力曲线,从清晨突然高开高走,到接近中午时快速回落。”国网甘肃刘家峡水电厂运行分场龙腾指着监测大屏解释道,“这是我们弥补全省风光电早高峰外送能力较小的缺口,腾出新能源午间大发期外送能力较大的空间。”刘家峡水电厂的出力曲线,与河西新能源的出力曲线恰好相反,两者的波动曲线恰好形成一个横向的“8”字,一路向前。

为促进新能源消纳,2025年上半年刘家峡水电厂发电机组开、停机2829次,比去年同期多1045次,每次开停机需要对发电机组进行60多项操作。

面对新挑战,该厂强化安全技术管控,编制下发低水位顶峰保供措施,确保机组在早、晚高峰时段应开尽开,随调随启,全力配合电网顶峰保供。与此同时,洮河口排沙洞扩机工程派上了大用场,按照“浑水排沙、清水发电”的设计,2台15万千瓦发电机组,进一步提升了甘肃电网调峰调频和事故备用方面的能力。

“紧盯‘双碳’目标,甘肃新能源装机规模不断增加,我们将勇担甘肃电网重点调峰电源的重任。”国网甘肃刘家峡水电厂党委书记赵宇冰表示。该厂将不断提升创新驱动、效率驱动发展能力,助力甘肃加快建设新型电力系统,让黄河真正成为造福人民的幸福河。

从“一碗水半碗沙”到碧波万顷,从荒山秃岭到绿树成荫,刘家峡水电厂用五十余载的坚守与创新,谱写了一曲动人的黄河保护之歌。站在新的历史起点上,这座“共和国水电长子”将继续勇立潮头,以实际行动践行“黄河很美,将来会更美”的庄严承诺,为黄河流域生态保护和高质量发展贡献刘电力量。正如国网甘肃刘家峡水电厂厂长魏宁所说:“我们要做黄河生态保护的‘排头兵’,让母亲河永葆生机活力。”