錦屏二級水電站位于四川省涼山州雅礱江上,總裝機容量4800MW,屬一等大(I)型工程,單機容量600MW,額定水頭288m,多年平均發(fā)電量242.3億kWh,是我國“西電東送”的骨干工程,為目前世界埋深最大、規(guī)模最大、建設條件最復雜的長引水式電站。
工程樞紐主要由首部低閘、“四洞八機”的引水系統(tǒng)及尾部地下廠房三大部分組成,其中四條引水隧洞單洞長16.7km,洞徑12.4~14.6m,73.1%洞段埋深超過1500m,最大埋深2525m。工程建設面臨2500m級超深埋隧洞開挖、強巖爆破壞與千米級水頭超高壓突涌水危害處理等世界級技術(shù)難題,通過技術(shù)創(chuàng)新,創(chuàng)造了隧洞群開挖月進尺3300m、58個月全部貫通的世界記錄。
工程于2007年1月30日正式開工,2012年12月投產(chǎn)發(fā)電,2016年1月樞紐工程通過竣工驗收,總投資380.56億元。
雅礱江錦屏·官地水電站魚類增殖放流站鳥瞰
錦屏地下暗物質(zhì)實驗室
1.構(gòu)建了以圍巖為承載主體,集快速支護、多重灌漿承載圈、薄型襯砌和減壓孔于一體的新型隧洞結(jié)構(gòu)體系,解決了100MPa級地應力和10MPa級外水壓力耦合作用下隧洞成洞與安全運行的世界級難題。
2.建立了“超前微震監(jiān)測+誘導釋放能量+分序強化圍巖”的巖爆風險預警與防控體系,攻克了100MPa級超高地應力強烈?guī)r爆下隧洞安全施工難題,保證了111次強烈?guī)r爆條件下的施工安全。
3.研發(fā)了“多尺度遞進識別+堵排控有機結(jié)合”的超大流量突涌水預警與防治成套技術(shù),解決了千米水頭級超高壓、最大流量7.3m3/s突涌水情況下的施工技術(shù)難題。
4.提出了大流量長隧洞高壓引水發(fā)電系統(tǒng)機電一體化瞬變流計算方法,創(chuàng)新了長引水發(fā)電系統(tǒng)機電一體化水力設計方法和調(diào)控體系,建造了世界規(guī)模最大差動式調(diào)壓室,將機組運行調(diào)節(jié)間隔時間由120分鐘縮短到15分鐘之內(nèi),實現(xiàn)了大流量長引水式電站的靈活安全運行。
5.工程建設注重綠色施工和環(huán)境保護,優(yōu)化節(jié)約混凝土100萬m3,利用洞挖渣料450萬m3。建設了魚類增殖放流站,已放流魚苗760萬尾。持續(xù)保持生態(tài)流量泄放,維持了雅礱江錦屏大河灣的生態(tài)環(huán)境。
6.依托本工程及其關(guān)鍵技術(shù)建設的錦屏地下實驗室,是目前世界上巖石覆蓋最深、體量最大、宇宙線通量最小、基礎設施最完備的暗物質(zhì)實驗室。
已建成投產(chǎn)的錦屏二級水電站地下廠房
錦屏二級水電站閘壩
錦屏二級水電站閘壩消力池
1.2015年度世界工程組織聯(lián)合會(WFEO)Hassib J.Sabbagh杰出工程建設獎。
2.針對錦屏工程開展的關(guān)鍵技術(shù)研究“隧道含水構(gòu)造等不良地質(zhì)超前預報定量識別及其災害防治關(guān)鍵技術(shù)”“硬巖高應力災害孕育過程的機制、預警與動態(tài)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)”“隧道與地下工程重大突涌水災害治理關(guān)鍵技術(shù)及工程應用”“錦屏二級超深埋特大引水隧洞發(fā)電工程關(guān)鍵技術(shù)”等4項成果獲得國家科學技術(shù)進步二等獎。
3.“錦屏二級水電站深埋長大水工隧洞群建設關(guān)鍵技術(shù)”獲得中國水力發(fā)電工程學會水力發(fā)電科學技術(shù)特等獎。
4.“復雜大型洞室群穩(wěn)定性快速動態(tài)反饋分析與閉環(huán)優(yōu)化設計方法”“錦屏二級水電站深埋隧洞群巖爆分析、監(jiān)測與預警方法研究”2項成果獲得中國巖石力學與工程學會科技進步特等獎。
5.“深埋高外水壓力水工隧洞關(guān)鍵技術(shù)研究及應用”獲四川省科技進步一等獎。
6.“深埋高水頭水工隧洞圍巖穩(wěn)定控制關(guān)鍵技術(shù)”獲國家能源局國家能源科技進步一等獎。
7.“雅礱江流域水電生態(tài)環(huán)境保護關(guān)鍵技術(shù)研究及應用”獲中國水力發(fā)電工程學會水力發(fā)電科學技術(shù)一等獎。
8.“深埋水工隧洞重大地質(zhì)災害風險識別關(guān)鍵技術(shù)及應用”獲中國巖石力學與工程學會科技進步一等獎。