雅礱江古稱若水，源出巴顏喀拉山南麓的尼彥納瑪克山與冬拉崗之間，全長1571公里，為長江水系的重要發源地。雅礱江干流控制流域面積大，徑流豐沛，水能資源分布集中，是全國十三大水電基地之一，是我國乃至全世界罕有的綠色能源“寶庫”。可開發裝機容量約3000萬千瓦，在全國規劃的十三大水電基地中裝機規模排名第三。雅礱江以其水能資源蘊藏豐富、開發條件優越、水能質量優良被譽為流動的“黃金”。
2014年10月6日，在“拍岸江濤撲面風，怒泄不知幾千里”的雅礱江畔，兩河口電站的建設者們吹響了主體工程開工的號角，奏響了“建世界高壩，鑲藏區明珠”的嶄新樂章。
由于兩河口水電站樞紐建筑物具有心墻堆石壩擋水高度世界第一、高泄洪流速、高邊坡施工、高填筑方量、高寒高海拔地區、物資運輸路線長、建設管理戰線長等特點，是目前世界上綜合規模和難度最大，且獨具特點的的土石壩工程之一。為了破解工程建設的難題，中電建兩河口水電十二局、水電五局聯合體建設者自開工之初，就確立了科技創新“智造”電站的理念，諸多新工藝、新工法、新材料、新科技等創新成果在工程建設中廣泛應用，推動土石壩筑壩技術從數字化建設到智能化建設的跨越，引領水電水利土木工程領域施工技術的發展方向，向打造全世界領先的“智能大壩”目標挺近。
智能無人碾壓技術破解“300米級高心墻堆石壩”施工難題
兩河口水電站大壩總填筑方量為4206.9萬立方米，相當于6個“鳥巢”的體積；壩高295米，相當于100層樓高；電站平均海拔約3000米，工程所在地區天氣惡劣、晝夜溫差大，人工和機械設備降效達30%以上。面對高填筑方量、300米級高土石壩、高海拔施工的技術難題，中電建一二?五聯合體與雅礱江公司、天津大學深度合作，開展兩河口大壩智能碾壓科研攻堅，通過無人智能碾壓機與數字化大壩監控系統，以及其中的姿態傳感器、GPS傳感器技術的應用為大壩裝上敏銳的“神經感知系統”和發達的“智能大腦”。
據了解，施工采用的新型智能無人碾壓機，它們就像一個個會移動的鋼鐵大力士，依靠自身的重量把土料碾壓平整。比起普通碾壓車，無人駕駛智能碾壓車配備了姿態傳感器，用來感知碾壓機的姿態；并且裝配了單片機作為碾壓車的“智能大腦”，自主進行路徑規劃，開展前進、后退、錯距、振動等碾壓作業，自主感知大粒徑堆石料等極端情況、自主分析、自主決策，及時糾偏，保持高精度循跡，實現了碾壓軌跡的智能化精準控制。與此同時，在碾壓設備上還安裝了高精度GPS傳感器定位移動終端，各項碾壓遍數、速度、激振力、碾壓厚度等碾壓參數，經基站進行處理和傳送，設備碾壓全過程實現了實時監控，有效避免漏壓、欠壓現象，真正實現施工全過程可控。系統設計了四級安全保障功能，確保了無人碾壓機群在高寒復雜施工環境下的安全運行，被建設者親切稱為“會思考的碾壓機”。
目前，聯合體已改裝完成各類碾壓機共18臺，完成了三維監控、單機調試、多機調試、機群調試，實現了多壩料多機型全天候智能碾壓機群作業，在大壩填筑施工中克服了高寒高海拔復雜條件下高精度定位、智能感知、智能控制、精準循跡等難題，實現了智能無人碾壓機群規模化、常態化、規范化作業，全面革新了土石壩施工作業及管理模式，引領行業可持續發展和技術革命方向，填補了水利水電行業在高寒復雜環境下智能填筑機群協同作業的空白。
馬洪琪院士、鈕新強院士、鄧銘江院士等組成的成果評價專家組一致認為：項目實現了高心墻堆石壩從數字化建設到智能化建設的跨越，引領水電水利土木工程領域施工技術的發展方向，成果達到國際領先水平。
四次技改破解砂石骨料系統生產“硬、臟、質、量”施工難題
兩河口水電站砂石骨料系統采用當地特有的砂板巖進行骨料生產。在生產過程中發現，這種巖石中的二氧化硅含量遠超設計指標，達到了58%～81%，巖石堅硬，原材料進行骨料破碎車間的第一道關口顎式破碎機后，造成極大的機械磨損，襯板等損耗配件一周就必須更換一次。并且，該巖石中含有大量懸浮碳物質，生產出的人工砂不能滿足混凝土拌制的質量要求。對砂石骨料系統進行技術改進勢在必行。
為了解決砂板巖“硬”的問題，聯合體將顎式破碎機增至4臺，加強原材料進廠第一道關口的生產能力；為了減少針片狀骨料的產量，提升小石和砂的質量和數量，系統技改中在生產車間增設4臺圓錐破提升破碎效率同時對人工骨料進行整形；在超細碎車間，為增加人工砂的生產能力，再次增設6臺立軸破對骨料進行反復的研磨，極大地提升了人工砂的產量。大塊的原材料進入骨料生產車間后，經過鋼鐵的鍛打作業、波輪+滾桶式洗衣機般的破碎作業、棒磨作業等多級破碎、多向多角度多層次高速研磨整形，最終分流不同的料倉，通過系列摸索技術改進有效解決了骨料生產“質”和“量”的問題。
針對骨料生產中懸浮碳物質含量超標的難題，國內罕見首次發現，成立QC課題小組進行摸索研究，對洗砂機進行改進，對生產出的人工砂加大用水量沖洗。由于懸浮碳物質的密度輕于砂的密度，大量黑色像石油般粘膩的物質懸浮于水的表面，課題人員在洗砂機的上層布置氣管，通過高壓氣管吹掉浮在表面的“油花”，有效解決了骨料“臟”的問題。
由于被吹走的“油花”中不可避免地含有大量細砂，為了提升人工砂的產量，課題人員變廢為寶，在集污池處設置輪斗式撈砂機，將“漏網之砂”再次撈回，努力讓珍貴的細砂顆粒歸倉。
經過水洗的人工砂含有大量的水，聯合體的能工巧匠們為了降低砂的含水量，研發了一種插管干擾式脫水裝置，該裝置獲國家實用新型專利授權，不僅有效解決了人工砂含水率的問題，該人工干擾式加速人工砂脫水施工工法更提升了兩河口電站的“智慧”品質。
兩河口電站砂石骨料系統經過四次技術改造，截止目前，已經高質量供應了772.8萬噸成品骨料，用于大壩填筑和整個樞紐工程的混凝土澆筑，完美解決了砂板巖生產人工骨料“硬、臟、質、量”的技術難題，填補了國內砂板巖混凝土骨料加工系統工藝及設備選型的空白。
一套“組合拳”破解冬雨季大壩填筑技術難題
兩河口水電站地處高寒高拔地區，填筑規模巨大，必須進行全年施工才能保持工程建設工期。聯合體建設者為了保證冬雨季大壩填筑施工質量，研發了一套“組合拳”破解筑壩難題，有效提升了工程進度，保證了工程質量。
兩河口電站所在地區每年的6月至10月為豐水期，降雨主要集中在7、8兩月，多年平均降水量為721.7毫米，雨季降水量為642.4毫米，占全年的89%。山區的降雨說來就來，為了應對突發降雨，聯合體在料場和壩上設置了小型氣象站，結合衛星云圖，提前預測降雨信息。在獲得降雨預警信息后，聯合體前后方建設者全部前往工地蓋一布一膜構成的防雨布，蓋一次就要耗時兩三個小時。為了提高效率，聯合體技術人員改變施工工藝，在接到預警后將心墻用平碾快速進行龜背形土層封閉，人工形成2%的坡比進行自動排水，并在反濾料區左右岸方向每隔40米設置一道排水溝進行排水。待雨停后，將表層土料鏟除，快速恢復填筑施工。
進入冬季施工后，大壩填筑現場設置溫度傳感器、紅外線測溫儀，嚴格控制施工現場環境溫度，避免負溫填筑施工，在作業時采取邊碾邊蓋、邊揭邊碾的工藝，保證土料填筑的溫度。與此同時，聯合體與旱寒所等專業科研機構緊密合作，共同研究寒冷條件下的填筑施工工藝，開展多項工藝性試驗，對保溫板、保溫被等多項工藝進行反復試驗。最終，聯合體在冬季施工中將三布兩膜保溫被更新為一布兩膜保溫被用于現場保溫，滿足現場土料保溫需求。
2016年以前的冬季，保溫被需要人工進行鋪蓋，耗費大量的人力資源，5000多平方米的土料填筑區覆蓋保溫被需要30人連續工作3個小時，才能完成揭蓋，工作效率極低。為了解放生產力，聯合體技術人員開始向科技要效率，2017年，聯合體技術人員先后研發出了兩代保溫被收放機投入工程應用，獲得一項發明專利及兩項國家實用新型專利，保溫被收放自如高效快捷，不僅節省了大量人力，大面積覆蓋土工布進行土料填筑保溫施工工藝在國內外尚屬首次，而且實現了“凍土不上壩、凍土不碾壓、碾后不受凍”的工藝提升，有效保證了冬季施工溫控要求。
在兩河口工程建設中，科技創新成果碩果累累：一種便攜氣壓式注漿裝置、一種便攜氣壓式模板脫模劑刷涂裝置、一種干砌石砌筑控制裝置等55項依托工程建設研發的新型實用專利獲得國家授權；“兩豎三橫”干砌石護坡施工工法、人工干擾式加速人工砂脫水施工工法獲省部級工法；兩河口水電站心墻填筑分倉工藝研究、提高摻礫土料“平鋪立采”工藝參數下摻配質量合格率等20余項QC成果獲國家及省部級大獎。
今天，“建世界高壩，鑲藏區明珠”的圓夢之旅已近尾聲。這座300米級的“智能大壩”即將填筑到頂，首批機組已于2021年9月29日投產發電。它將成為雪域高原的一顆璀璨明珠投入運行，年平均發電量相當于每年減少燃煤消耗1330萬噸，減少二氧化碳排放2130萬噸，減少二氧化硫排放8萬噸、減少粉塵排放172噸，減少廢渣排放42萬噸，為“雙碳”目標貢獻清潔能源，助力社會經濟發展。
新型智能無人碾壓機
多壩料多機型全天候智能碾壓機群作業
冬季施工覆蓋保溫被
保溫被收放機投入工程建設
心墻標準化填筑施工
兩河口砂石骨料系統遠眺
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