世界第七、中國第四大巨型水電站——烏東德水電站近日通過第三階段蓄水至965米驗收,該電站8月中旬將蓄水至水位958米,8月下旬蓄水至水位965米。這個巨型水電站創造了多項世界之最,成為我國水電站建設的又一個裏程碑工程。
“最薄”特高拱壩兼顧經濟安全
烏東德水電站位於雲南省昆明市祿勸縣和四川省涼山州會東縣交界,在陡峭的峽穀中,烏東德水電站工程大壩穩穩“鑲嵌”在兩岸峭壁之間。
三峽集團烏東德工程建設部主任楊宗立介紹,烏東德水電站是金沙江下遊烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩四座梯級電站的第一級,2015年12月全麵開工建設,總投資約1200億元。該電站是“西電東送”的骨幹電源和促進國家能源結構調整的重大工程。
6月29日,烏東德水電站首批兩台機組順利投產發電。7月11日和13日,烏東德水電站第三台、第四台機組投產發電。水電站全部12台機組計劃於2021年7月前全部建成投產。
據介紹,烏東德大壩壩頂海拔高程為988米,最大壩高達270米,壩頂弧長326.95米,壩底厚度51.41米。拱壩的厚薄通常以壩底厚度和最大壩高之比,即厚高比來衡量。烏東德水電站大壩的厚高比為0.19,是目前世界上建成的最薄的300米級特高拱壩。
大壩擋水形成的水庫正常蓄水位為975米,對應庫容58.63億立方米。薄薄的拱壩需要擋住庫水水體形成的809萬噸推力,這給設計和建設都帶來嚴峻考驗。
拱(gong)壩(ba)通(tong)過(guo)向(xiang)上(shang)遊(you)方(fang)向(xiang)突(tu)出(chu)而(er)呈(cheng)拱(gong)形(xing),將(jiang)水(shui)的(de)推(tui)力(li)轉(zhuan)為(wei)對(dui)兩(liang)側(ce)河(he)岸(an)的(de)壓(ya)力(li)。烏(wu)東(dong)德(de)大(da)壩(ba)不(bu)但(dan)在(zai)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)上(shang)彎(wan)曲(qu),垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)上(shang)也(ye)是(shi)彎(wan)曲(qu)的(de),這(zhe)樣(yang)的(de)壩(ba)型(xing)被(bei)稱(cheng)為(wei)雙(shuang)曲(qu)拱(gong)壩(ba),可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)減(jian)少(shao)建(jian)材(cai)耗(hao)費(fei)。為(wei)了(le)應(ying)對(dui)複(fu)雜(za)的(de)地(di)質(zhi)環(huan)境(jing),工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)提(ti)出(chu)“靜力設計、動力調整”的設計思想,在不考慮地震可能的靜力條件下選出基本體形,再根據地震動力條件開展優化。最終混凝土量僅增加3.1%,大壩設計地震最大拉應力降低達32%,有效兼顧了經濟和安全。
打破大體積混凝土“無壩不裂”魔咒
烏東德水電站大壩被譽為世界上最“聰明”的大壩。建造過程中使用了許多原創性的新技術,其中包括全生命周期應用大壩智能建造係統,實現了“在線采集、後台處理、智能操作、預警控製”的智能生產管控,展示了中國築壩技術智能建造的最高水準。
對(dui)大(da)壩(ba)建(jian)設(she)而(er)言(yan),預(yu)防(fang)裂(lie)縫(feng)是(shi)重(zhong)中(zhong)之(zhi)重(zhong)。裂(lie)縫(feng)不(bu)但(dan)會(hui)破(po)壞(huai)大(da)壩(ba)結(jie)構(gou),嚴(yan)重(zhong)時(shi)還(hai)可(ke)能(neng)會(hui)漏(lou)水(shui)甚(shen)至(zhi)導(dao)致(zhi)大(da)壩(ba)潰(kui)決(jue)。越(yue)薄(bo)的(de)大(da)壩(ba),裂(lie)縫(feng)潛(qian)在(zai)危(wei)害(hai)就(jiu)越(yue)大(da)。混(hun)凝(ning)土(tu)在(zai)澆(jiao)築(zhu)硬(ying)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong),一(yi)般(ban)會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)的(de)熱(re)量(liang)。由(you)於(yu)不(bu)同(tong)位(wei)置(zhi)溫(wen)度(du)不(bu)同(tong),熱(re)脹(zhang)冷(leng)縮(suo)的(de)程(cheng)度(du)不(bu)同(tong),就(jiu)很(hen)容(rong)易(yi)形(xing)成(cheng)裂(lie)縫(feng)。加(jia)之(zhi)烏(wu)東(dong)德(de)水(shui)電(dian)站(zhan)所(suo)在(zai)的(de)幹(gan)熱(re)河(he)穀(gu)大(da)風(feng)頻(pin)繁(fan)、日照強烈,混凝土溫控防裂更是難上加難。
weilejiejuehunningtuwenkongfangliezheyishijiejinanti,wudongdedabacaiyongledireshuini。direshuinifareliangdi,nengxianzhujiangdihunningtuzuigaowendu,youxiaofangzhidabawenduliefengfasheng。zheyeshishijiefanweineidiyiciquanbacaiyongdireshuinihunningtulaijianshe300米級特高拱壩。通過采用智能建造技術,全麵感知、真實分析、實時控製,實現混凝土施工過程管控智能化,有效防止裂縫產生,確保大壩混凝土施工優質高效。
“烏東德水電站大壩建設代表著中國築壩技術的先進水平,全壩應用低熱水泥混凝土開創世界先河,智能通水、智能灌漿、zhinengpenwudengyipizizhuchuangxindezhinenghuachengguoshishiyingyong,youxiaodicujinletegaogongbayouzhigaoxiaojunhengkuaisushangsheng,shixianledabagongchenganquanyouzhigaoxiaojianshehequanshengmingqijiazhichuangzaodemubiao。”烏東德工程建設部技術部工程師劉科介紹。
自2017年3月16日開工澆築,烏東德水電站大壩混凝土澆築曆時3年零3個月,澆築總量270餘萬立方米,創下單個壩段年上升高度122米的行業最高紀錄,未出現一條裂縫,打破了過去大體積混凝土“無壩不裂”的魔咒。
近30層樓高主廠房破世界紀錄
為了容納水電站主要發電設備——水輪發電機組,施工人員在山體中開挖了長333米、寬32.5米、高89.8米的巨大主廠房。光是高度就相當於近30層的高樓,這一高度打破了地下電站主廠房開挖高度的世界紀錄。
烏東德水電站開發任務以發電為主,兼具防洪、促進地方經濟社會發展、改善航運等綜合效益。作為“西電東送”戰略的骨幹電源,水電站共安裝12台單機容量85萬千瓦水輪發電機組,總裝機容量1020萬千瓦。
烏東德工程建設部介紹,水輪發電機組單機容量達到85萬千瓦,這是全球首例,僅次於正在建設中的白鶴灘水電站的100萬千瓦。理論上,如果滿負荷運行,一台機組就能滿足大約1000萬居民的生活用電所需。烏東德水電站平均年發電量預計為389.1億千瓦時,差不多相當於北京全社會年用電量的三分之一。每年能夠節約標準煤1220萬噸,相當於24.4個年產50萬噸的中型煤礦的產量;減少二氧化碳排放3050萬噸、二氧化硫排放量10.4萬噸,相當於種植8.5萬公頃的闊葉林。
烏東德水電站12台(tai)機(ji)組(zu)全(quan)部(bu)投(tou)產(chan)發(fa)電(dian)後(hou),將(jiang)成(cheng)為(wei)南(nan)方(fang)電(dian)網(wang)供(gong)電(dian)範(fan)圍(wei)內(nei)調(tiao)管(guan)的(de)最(zui)大(da)水(shui)電(dian)站(zhan),產(chan)生(sheng)的(de)巨(ju)大(da)電(dian)流(liu)將(jiang)源(yuan)源(yuan)不(bu)斷(duan)地(di)輸(shu)送(song)到(dao)粵(yue)港(gang)澳(ao)大(da)灣(wan)區(qu),為(wei)大(da)灣(wan)區(qu)經(jing)濟(ji)社(she)會(hui)高(gao)質(zhi)量(liang)發(fa)展(zhan)提(ti)供(gong)綠(lv)色(se)能(neng)源(yuan)保(bao)障(zhang)。來(lai)源(yuan):經濟參考報
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