金沙水拍云崖暖,紅軍兩萬(wàn)五千里長(zhǎng)征時(shí),巧渡金沙江的渡口皎平渡,就位于現(xiàn)在烏東德水電站庫(kù)區(qū)內(nèi)。這里曾見(jiàn)證過(guò)先輩們可歌可泣的跨江壯舉,薪火相傳,這里又一次見(jiàn)證歷史,我國(guó)第四座、世界第七座跨入千萬(wàn)千瓦級(jí)行列的超級(jí)水電站——烏東德水電站,正在這里拔地而起。2020年6月29日,烏東德水電站首批2臺(tái)85萬(wàn)千瓦機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。
烏東德水電站位于四川省會(huì)東縣和云南省祿勸縣交界處的金沙江河道上,是金沙江下游四個(gè)梯級(jí)電站(烏東德、白鶴灘、溪洛渡和向家壩)中最上游的發(fā)電站。自上世紀(jì)50年代開(kāi)始,就進(jìn)行了水電站的前期勘察工作。2015年,水電站正式全面開(kāi)工,預(yù)計(jì)將于2021年7月全面建成,建成后通過(guò)南方電網(wǎng),柔性直流送達(dá)廣東和廣西,實(shí)現(xiàn)“西電東送”,為粵港澳大灣區(qū)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)建設(shè),提供可靠穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的清潔能源。
巖壁里的最高地下廠房
“兩厓峻極若登天,下視此江如井里”。金沙江下游地勢(shì)險(xiǎn)峻,兩岸巉巖連綿,河床陡峭,這對(duì)烏東德水電站的工程是極大的挑戰(zhàn)。水電站的主廠房就建造在兩岸接近90度的巖體之中,洞群交錯(cuò)復(fù)雜。主廠房長(zhǎng)度相當(dāng)于3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng),高度89.80米,將近30層樓高,是世界上最高的地下電站廠房。
烏東德水電站設(shè)計(jì)總工程師翁永紅說(shuō),烏東德大壩的建筑物布置在兩岸十多億年前的古老巖體中,巖性復(fù)雜多變,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,優(yōu)質(zhì)巖體十分有限,工程難度極大,需要技術(shù)人員精準(zhǔn)勘察,精巧布置,精心設(shè)計(jì),精益管理,精細(xì)施工。
為解決地下廠房各類地質(zhì)問(wèn)題,建設(shè)者們采用淺層及深層加固處理等辦法,避免下挖后引發(fā)山體變形、塌方。同時(shí),創(chuàng)新“小洞進(jìn)大洞、先洞后墻、錨索深層加固”施工方案,確保山體受力平衡,同時(shí)進(jìn)行填縫灌漿,增強(qiáng)巖體整體性,從而抑制變形增長(zhǎng)。由于施工影響,地下廠房四周的巖體狀態(tài)、應(yīng)力實(shí)時(shí)變動(dòng),為了增強(qiáng)廠房的穩(wěn)定性,烏東德地下廠房在開(kāi)挖時(shí),綜合采用具有針對(duì)性的固結(jié)灌漿、錨桿處理等技術(shù),有效保障了施工安全。
“身強(qiáng)體健”的智能大壩
烏東德水電站采用雙曲拱壩建設(shè),從天空俯瞰,猶如一塊蛋殼精妙地卡在河床之中;從江面看,水電站像展開(kāi)的雙翼,緊鎖兩岸的峭壁。最大壩高270米,平均厚度40米,壩頂厚度12米,壩底厚寬51米,厚高比僅為0.19,是目前世界上最薄的300米級(jí)拱壩。雙曲拱壩即壩體在水平方向和鉛直方向都呈現(xiàn)彎曲的形狀,這是一種兼具經(jīng)濟(jì)性和安全性的壩型,受力、傳力都更加安全可靠。所以說(shuō),別看大壩身體纖細(xì),卻格外強(qiáng)健。
大壩在澆筑過(guò)程中,預(yù)埋了冷卻水管和數(shù)千只監(jiān)測(cè)儀器。這些監(jiān)測(cè)儀器像神經(jīng)末梢一樣,實(shí)時(shí)感知大壩的健康狀態(tài)。在大壩的溫度出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),神經(jīng)末梢就會(huì)將信息傳達(dá)給神經(jīng)中樞,也就是智能建造信息管理平臺(tái),進(jìn)行分析和預(yù)判,再通過(guò)預(yù)埋的冷卻水管,實(shí)施控制大壩的冷卻通水,從而確保大壩的溫度穩(wěn)定,防止產(chǎn)生裂縫。
融合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的智能建造信息管理平臺(tái),采用特高拱壩智能建造,覆蓋了大壩工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程,可實(shí)現(xiàn)大壩全生命周期的“在線采集、后臺(tái)處理、智能操作、預(yù)警控制”的智能生產(chǎn)管控,展示著中國(guó)筑壩技術(shù)智能建造的最高水準(zhǔn),是名副其實(shí)的最聰明的“智能大壩”。
勇攀世界水電技術(shù)新高峰
烏東德水電站所處的金沙江干熱河谷地區(qū),晝夜溫差懸殊,壩體受到的溫度不均,就極易產(chǎn)生裂縫。高溫低濕環(huán)境中,如果使用普通中熱水泥修筑大壩,溫控防裂難度大,而在水電工程中,溫控問(wèn)題一直屬于世界性難題。為此,烏東德全壩使用由三峽集團(tuán)自主研發(fā)的低熱混凝土,這種混凝土的發(fā)熱量低,就像大壩的“退燒藥”,可以顯著降低大壩的溫度應(yīng)力,有效解決混凝土溫控防裂,造就了真正意義上的“無(wú)縫大壩”,實(shí)為世界水壩建造史上的創(chuàng)舉。
除此之外,烏東德水電站還首次在300米級(jí)高拱壩上不設(shè)壩深導(dǎo)流底孔,首次全壩采用無(wú)蓋重固結(jié)灌漿,首次應(yīng)用半圓筒形調(diào)壓室設(shè)計(jì)方案,壩肩精準(zhǔn)爆破技術(shù),深厚覆蓋層下超高防滲墻施工工藝,800MPa級(jí)高強(qiáng)鋼蝸殼焊接,首次在世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)85萬(wàn)千瓦機(jī)組安裝。
中國(guó)三峽集團(tuán)董事長(zhǎng)、黨組書(shū)記雷鳴山說(shuō):“烏東德水電站工程建設(shè)中,開(kāi)展了一系列技術(shù)和管理創(chuàng)新,攻克了一項(xiàng)項(xiàng)世界級(jí)難題,在地下工程、壩工技術(shù)、裝備制造等方面提升了中國(guó)乃至世界水電科技發(fā)展水平,展示了全球大型水電工程智能建造的中國(guó)智慧。”三峽集團(tuán)牢牢將大國(guó)重器掌握在自己手中,堅(jiān)持自主創(chuàng)新,突破掌握關(guān)鍵核心技術(shù)。
備受關(guān)注的烏東德水電站,承載著新時(shí)代賦予的重要使命。在兼顧“西電東送”使命的同時(shí),還肩負(fù)著長(zhǎng)江流域的防洪重任,利民惠民,任重道遠(yuǎn)。