本報記者：作為白鶴灘水電站工程的院士顧問，您對白鶴灘水電站工程建設有何評價？
張楚漢：白鶴灘工程的設計規(guī)劃、科學研究、方案選擇經(jīng)歷了10多年。從2006年5月份開始，我參與該工程相關的規(guī)模較大的會議就有10多次,現(xiàn)場查勘兩次。白鶴灘工程抗震安全專題研究和評價，一直是在三峽集團和華東院支持下，由清華、中國水科院和大連理工等共同承擔完成。從我參加的經(jīng)歷來看，白鶴灘水電站工程建設可行性研究的時間經(jīng)歷比較長，無論是從調(diào)查研究、地質(zhì)勘測、工程設計，還是科學實驗和計算，白鶴灘工程的研究都是相當深入、精心、精細的，工程咨詢環(huán)節(jié)也比較全面。迄今為止，我認為這個工程在安全、環(huán)保、移民等方面的工作做得是比較扎實到位的。
本報記者：在您看來白鶴灘水電站工程建設有何重要意義？
張楚漢：第一，從經(jīng)濟效益來看，我國水電“富礦”就在金沙江這段流域上，四座水電站（溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘）全部建成后，加上三峽，其發(fā)電裝機將達到7萬兆瓦，占我國水電裝機接近20%。從發(fā)電量來看，這四座電站年發(fā)電量可達到2千億千瓦時，其效益相當可觀。白鶴灘水電工程是這四座電站中發(fā)電、防洪、經(jīng)濟效益最大的一座水電站。
第二，目前全球各國提倡使用清潔能源，降低二氧化碳排放。作為全球二氧化碳排放總量最高的國家，我國在能源結構轉(zhuǎn)型方面承受的壓力是非常大的。2015年12月，習近平總書記在巴黎氣候變化大會上提出幾點承諾，其一是到2030年，我國二氧化碳排放達到峰值；其二是到2020年和2030年，非化石能源占一次能源消費比重分別達到15%和20%（目前占比約為12%）。任務是非常艱巨的。
水電是可再生的清潔能源，對我國能源結構調(diào)整意義重大。2015年，我國標準煤消耗量為43億噸。白鶴灘水電站建成后，每年發(fā)電624.91億千瓦時，可節(jié)約標煤約1968萬噸，可減少排放二氧化碳約5160萬噸，二氧化硫約17萬噸。工程建成后，與其他大型水電站一起，對我國二氧化碳的減排將作出可觀的貢獻。
第三，白鶴灘水電站的建成對長江防洪的意義也是重要的，特別是對川江河段。白鶴灘工程防洪庫容為75.0億立方米，它與溪洛渡水庫聯(lián)合調(diào)度，將提高川江河段沿岸宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標準。另外，它們與三峽水庫聯(lián)合調(diào)度，則將進一步提高長江中下游防洪標準。盡管長江洪量非常大，但上述工程在削減洪峰方面，效果是非常顯著的。
第四，水庫在旱季期間對長江中下游地區(qū)補充水資源有貢獻，解決干旱問題。此外，區(qū)域航運也因大壩的修建而有所改善，水庫攔沙也對下游三峽水庫減淤起到重要作用。
總的來看，白鶴灘水電站工程在發(fā)電、減排、防洪、攔沙、供水、航運等方面效益顯著。
本報記者：建設工程，安全第一。您認為白鶴灘水電站建設過程中在安全方面應該注意哪些問題？
張楚漢：安全第一。影響白鶴灘工程安全的有幾個因素。
首先是地質(zhì)因素。金沙江一帶有很大一片流域地質(zhì)層都由柱狀節(jié)理玄武巖組成。這種地質(zhì)條件并不是白鶴灘獨有的，溪洛渡和金安橋水電站的地基也是這種巖石。由于拱壩主要是依靠大壩兩岸壩肩的支撐作用，而白鶴灘水電站最大壩高有289米，水庫總庫容可達206億立方米，作用的水推力巨大。因此，大壩基礎穩(wěn)定非常重要。工程設計已經(jīng)對玄武巖的開挖、卸荷、變形、穩(wěn)定問題采取了許多措施，我認為這對確保白鶴灘工程基礎穩(wěn)定問題是很重要的。
其次是地震。十多年來，我就一直參與關于白鶴灘水電站工程地震的研究和咨詢工作。由于對白鶴灘壩址區(qū)地震斷裂帶的活動性和強度有新的認識，抗震設防烈度有較大提高。地震對大壩的影響在白鶴灘水電站安全中是一個更為突出的問題（迄今在全國大壩抗震設防中排名第二）。
地震的發(fā)生很難預測，如果發(fā)生強烈地震可能會造成幾個方面的影響。首先，壩頭的抗震穩(wěn)定性是首要關注點；其次，要關注壩址區(qū)高邊坡穩(wěn)定問題；再者，大壩在強震中抗裂穩(wěn)定性也非常重要，它影響大壩的整體性。
第三個影響安全的因素是壩肩河谷邊坡的變形。金沙江是干熱河谷，正常情況下，兩岸地下水位很低，而當水庫蓄水后，水位抬高達到三百米，水庫的水往兩岸山體滲透，導致原本干燥的巖石變成飽和或局部飽和狀態(tài)，山體巖石有效應力下降，河谷兩岸向河床中間移動，從而產(chǎn)生兩岸峽谷的相對位移。其結果是對拱壩應力有所調(diào)整，嚴重時會導致拱壩產(chǎn)生裂縫。這在國內(nèi)外高拱壩中已有先例，因此要進行預研究，并加強監(jiān)測工作。
我關心的第四個安全因素是泄洪。巨大的泄洪流量對下游產(chǎn)生的沖擊力是巨大的，大壩與隧洞可能產(chǎn)生的空蝕、沖刷，下游霧化對邊坡的影響，大壩結構產(chǎn)生震動等都是應當關注的問題。
最后，我還想提一下大壩施工的安全問題。白鶴灘工程大壩高，兩岸邊坡陡峻，要十分注意人員安全和設備安全。
本報記者：白鶴灘水電站在建設過程中實現(xiàn)了哪些創(chuàng)新突破？
張楚漢：在我國，與白鶴灘水電站壩高類似的大壩不止一座，例如小灣水電站、溪洛渡水電站等都已經(jīng)運行一段時間了，有許多經(jīng)驗可以借鑒。但是它也有區(qū)別于其他大壩的特點：柱狀節(jié)理玄武巖、地震強烈、泄洪量巨大、河谷不對稱等，因而建設的綜合難度更高，需要在建設這一世界一流工程中有所創(chuàng)新。
白鶴灘工程建設的創(chuàng)新有幾個方面。首先，為防止產(chǎn)生裂縫，工程普遍采用低熱混凝土。混凝土在施工過程中有一個重要的問題就是在澆筑過程中容易產(chǎn)生“溫度裂縫”。如果出現(xiàn)結構性裂縫就會影響大壩的整體性、耐久性和受力條件。利用低熱混凝土并優(yōu)化溫度控制，可保證大壩基本上不產(chǎn)生宏觀裂縫。希望在智能優(yōu)化溫控防裂方面有所突破，這是一個我非常期待的創(chuàng)新。
其次，就如何解決白鶴灘水電站拱壩不對稱問題方面有所創(chuàng)新。白鶴灘工程的河谷與拱壩不對稱問題，在國內(nèi)外來看都是比較突出的。拱壩不對稱一般會導致大壩受力不均勻。這個問題我們清華與華東院合作，在可研階段就進行過系統(tǒng)的研究。從設計上通過地基處理與拱壩基座結構設計盡量使它對稱，從計算分析上通過詳細的比較和研究，測算出不對稱性究竟對大壩有多大的影響，如何降低這種影響。科學研究表明，大壩的受力條件與穩(wěn)定性是可以保證的，不對稱導致的影響是可以承受的。
此外在大壩的抗震措施方面，如何加強壩肩抗力錨索，如何布置壩體抗震鋼筋等，都需要創(chuàng)新性的設計和研究。
本報記者：您剛剛提到白鶴灘水電站的地震情況較其他水電站更為復雜，您能和我們具體談談如何解決這些問題的嗎？
張楚漢：由于在對白鶴灘工程做可行性報告研究期間，我國發(fā)生了汶川地震和一些其他地震，我們拿到的壩址資料更加豐富，新的抗震規(guī)范要求更高，對白鶴灘工程制定的設防地震烈度提高了要求，這就加大了設計、施工和科研的工作難度。在過去30年中，我國高壩抗震的研究人員花了大量的人力、物力研究這個問題，已取得了舉世矚目的先進成果：
其一是我們研究國際上的案例，考慮如何設計一個耐震的大壩。
其二是在抗震理念與措施方面，主要有以下幾點：第一是改變過去讓地震波在壩基局部地區(qū)來回反射的假設，而是考慮地震波向外輻射，從而降低大壩本身的震動。這種抗震理念可以減少大壩震動20%到30%。第二個方法是利用拱壩的結構橫縫在發(fā)生強烈地震時，考慮縫隙張開，釋放拱向應力。但這一現(xiàn)象將導致大壩梁向產(chǎn)生拉力，故需采取梁向鋼筋，以加強抗裂能力。
此外，對地基和兩岸邊坡進行抗震錨索加固，增強兩岸壩肩的抗震能力，同時還要加強上游防滲措施。
本報記者：您對白鶴灘水電站工程有什么期望和建議？
張楚漢：百年大計，安全第一。精心設計、謹慎施工。注意生態(tài)環(huán)境，做好移民工作。關鍵技術上，希望相比之前的幾座大壩有若干引人注目的創(chuàng)新成果。
（本文原載于《中國三峽工程報》于2017年8月3日出版的白鶴灘水電站主體工程全面建設特刊）