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創7項世界第一,揭秘金沙江烏東德水電站

新浪科技 2020-06-29 20:25

原標題:創7項世界第一,揭秘金沙江烏東德水電站

投資超千億元!

創造7項「世界第一」!

裝機規模為中國第四、世界第七!

今天

又一「巨無霸」工程正式投產發電

它就是位於川滇交界處的

金沙江烏東德水電站

f219-ivrxcex4058087.jpg烏東德水電站投產發電現場

6月29日,投資超千億元的巨型水電站金沙江烏東德水電站首批6號、7號機組順利完成72小時試運行,標志著烏東德水電站首批機組正式投產發電,進入商業運行。

烏東德水電站是金沙江水電基地下遊河段四個水電梯級——烏東德、白鶴灘、溪洛渡和向家壩中的第一梯級,壩址左岸所處河段隸屬四川涼山州會東縣,右岸隸屬雲南昆明市祿勸縣。

工程於2011年開始籌建,2015年底核准開工建設,是黨的十八大以來我國開工建設並建成投產的首個千萬千瓦級世界級巨型水電工程,開發任務以發電為主,兼顧防洪、航運和促進地方經濟社會發展。

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在全面建成小康社會和「十三五」規劃圓滿收官重要時刻,烏東德水電站成功建設對於紮實做好「六穩」工作、全面落實「六保」任務,奮力取得疫情防控和經濟社會發展「雙勝利」,促進國家能源結構調整和實現節能減排目標、助力長江大保護和脫貧攻堅、推動長江經濟帶發展等具有十分重要的戰略意義。

十年磨一劍。在過去3000多個日日夜夜,烏東德工程全體建設者攻克多項世界級難題,特別是克服疫情帶來的嚴峻挑戰,高質量實現建設精品工程的目標。

烏東德水電站先後創造世界最薄300米級特高拱壩等7項「世界第一」;

創下全壩採用低熱水泥混凝土等12項「全球首次」;

攻克大體積混凝土溫控防裂、800兆帕高強鋼焊接等系列世界級難題。

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烏東德水電站是「西電東送」戰略的骨幹電源,裝機規模為中國第四、世界第七。

電站共安裝12台單機容量85萬千瓦水輪發電機組,是世界目前已投產的最大水輪發電機組。烏東德水電站總裝機容量1020萬千瓦,多年平均發電量389.1億千瓦時。按照計劃安排,電站將於2021年實現全部機組投產發電目標。

首批投產機組先後順利完成無水調試、有水調試、倒送電、甩負荷等近40項既定試驗,成功併入南方電網,交由長江電力烏東德電廠運行管理。截至目前,烏東德首批投產機組運行穩定,機組相關試驗參數均滿足設計要求。

揭秘金沙江烏東德水電站:

多項世界紀錄背後,是史無前例的挑戰

6月29日,烏東德水電站首批機組投產發電。

烏東德水電站創下了大壩單位壩頂弧長泄量世界第一、地下廠房高度世界第一等多項世界記錄。

這些「高光數據」的背後,卻是建設條件複雜的現狀、建設規模與難度無先例的挑戰。

數千隻「溫度計」打造恆溫大壩

烏東德大壩最大壩高270米,平均厚度40米,厚高比僅為0.19,是目前世界上最薄的300米級雙曲拱壩,也是世界首座全壩應用低熱水泥混凝土澆築的特高拱壩。

大壩所在的金沙江乾熱河谷,壩體受溫度不均影響,極易產生裂縫。打造「無縫大壩」,是烏東德水電站工程的硬核指標,而要實現「無縫」,就要在混凝土上「下功夫」。

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混凝土中的低熱水泥堪稱大壩的「退燒藥」——發熱量低,能顯著降低混凝土最高溫度,有助於防止大壩溫度裂縫的產生。早在三峽工程建設期間,三峽集團就開始了低熱水泥的研究,並在烏東德水電站大壩建設中首次全壩應用,助力「無縫大壩」目標實現。

追求材料創新的同時,烏東德水電站也在「智能建造」方面更進一步。

在烏東德首次採用的「智能通水系統」中,數千支監測儀器埋設入壩體。這些儀器如同一支支敏感的「體溫計」,時刻記錄並反饋壩體溫度,當系統檢測到壩體部分過熱時,便通過預埋在壩體中的管道對發熱部位進行通水冷卻,實現溫度「微調」。

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除了壩體,周圍山體也在建設者「嚴密監視」範圍內。山體裂縫會影響水庫蓄水,而且萬一滲漏,也會對大壩安全產生影響。為此,建設者需要將水泥漿灌入山體裂隙,使岩石縫隙之間、大壩和山體之間「無縫可鑽」。

為了提高灌漿質量,三峽集團歷時兩年研發出全自動控制智能灌漿系統,並在烏東德工程首次應用。系統可實現自動加水、加漿、配漿,「整個過程就像操作家裡的自動洗衣機一樣簡單。」三峽集團烏東德工程建設部大壩項目部黃偉說。

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據烏東德工程建設部大壩項目部楊寧介紹,「黑科技」造大壩已然滲透到工作的方方面面:烏東德工程首次將紅外視頻監控技術與人工智慧相結合,應用於大壩混凝土澆築全過程,有效提升了施工質量精細化控製程度。

「豆腐塊」里建「地下宮殿」

烏東德地下電站廠房靠河床側布置於左右兩岸山體中,主廠房開挖最大寬度32.5米,高度89.8米,相當於30層樓,是目前世界最高的地下電站主廠房。

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在長江勘測規劃設計研究院副總工程師、烏東德項目設計總工程師翁永紅看來,地下廠房建設如同「在豆腐塊里施工」。這些隱藏在山體和地下的洞室建築物,建造難度不亞於甚至高於大壩。

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地下廠房各類地質問題較多,建設者們及時採取針對性措施,如淺層及深層加固處理等辦法,避免下挖后引發的山體變形、塌方對工程進度產生影響;同時創新「小洞進大洞、先洞后牆、錨索深層加固」施工方案,確保山體受力平衡,同時進行填縫灌漿,增強岩體整體性,從而抑制變形增長。

為了「給豆腐塊補鈣」,烏東德地下廠房在開挖時,綜合採用具有針對性的固結灌漿、錨桿處理等技術,有效保障了施工安全。由於施工影響,地下廠房四周的岩體狀態、應力實時變動。

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為了掌握相關情況,「高邊牆開挖動態實時反饋分析系統」派上大用場。它可以進行三維設計,並根據安全監測數據進行實時計算,不放過四周岩體的任何「小缺陷」、「小動作」。

同時,「人員設備定位系統」還能幫助管理人員實時看到混凝土運輸車、振搗棒、纜機等設備的位置,助力優化施工方案;「人臉識別」技術應用在工程的重要部位,代替傳統的工號牌。「很多新技術的應用,已顛覆了傳統,這樣的變化是革命性的。」烏東德工程建設部技術管理部劉科說。

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相關鏈接

烏東德水電站大事記

●上世紀50年代

烏東德水電站開始前期勘探工作。

●2002年

烏東德水電站的開發權明確歸屬三峽集團。隨後,三峽集團組織開展了預可行性勘測設計工作。

●2010年

烏東德水電站的預可行性研究報告通過審查。國家發展和改革委員會同意開展電站建設前期工作。

●2015年12月

烏東德水電站核准開工,將再造一座金沙江上的「三峽」。

●2019年12月

烏東德水電站地下電站機組重達2100噸的首台轉子吊裝成功,機組安裝全面步入總裝的關鍵階段。

●2020年5月4日

歷時三年多,烏東德大壩全線澆築到頂。

●2020年6月29日

烏東德水電站首批機組投產發電。

●2021年7月

烏東德水電站全部機組投產發電。

烏東德水電站之最

1、世界最薄的300米級特高拱壩

高270米的烏東德大壩,混凝土總澆築量270萬立方米,是目前世界最薄的300米級特高拱壩。

2、世界最高的地下電站廠房

烏東德地下電站主廠房,安裝有12台85萬千瓦的水輪發電機組,長度相當於3個標準足球場,高89.8米,近30層樓高,位居世界第一。

3、中國築壩技術智能建造最高水準

烏東德大壩混凝土內溫監測數據806萬余條,冷卻通水數據439萬余條,盯倉記錄16萬余條……得益於這套系統,烏東德大壩被譽為世界上「最聰明」的大壩之一,是中國築壩技術智能建造最高水準。

……

厲害了

又一大國重器

為建設者們衷心點贊!

為它驕傲轉發!

王璐 川報觀察記者 李欣怡 圖片由三峽集團提供

原標題:《世界第一第一第一第一第一第一第一!》