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低熱水泥混凝土配製技能解決大壩溫控防裂難題
2022年6月16日，“西電東送”國家嚴重工程——烏東德水電站最後一台機組順利完成72小時試運行，成功並入南方電網，正式投產發電。至此，烏東德水電站12台機組悉數投產發電。
“項現在期要做堿-骨料實驗，上個世紀90年代，咱們和工程地質勘測人員一起進場勘測料源位置，並選樣運回做實驗。”長江科學院資料與結構研究所高級工程師李鵬翔說。
在長江科學院資料與結構研究所堿-骨料反應長時間養護室，38度恒溫條件下，一桶桶反應中的混凝土棱柱體試件堆放至房頂。
李鵬翔介紹，堿-骨料反應(骨料裏的石英與水泥裏的堿發生化學反應)導致混凝土應力不均勻發生裂縫，是混凝土工程破壞的重要原因之一。
據了解，堿-骨料實驗是用骨料和水泥製成混凝土或砂漿試件，將其置於高溫環境中加速反應，觀測其膨脹率，預估未來若幹年之後的混凝土堿-骨料反應，再依據實驗效果來確認骨料料源、水泥和粉煤灰等工程混凝土用原資料和混凝土合作比。
澆築中的烏東德大壩。新華網發
烏東德水電站大壩是壩高270米、壩頂上遊麵弧長326.95米的混凝土雙曲拱壩，也是現在國際上最薄的300米級特高拱壩，厚高比僅0.19。
針zhen對dui烏wu東dong德de特te高gao拱gong壩ba大da體ti積ji混hun凝ning土tu溫wen控kong防fang裂lie技ji能neng難nan題ti，長chang江jiang科ke學xue院yuan展zhan開kai了le低di熱re矽gui酸suan鹽yan水shui泥ni混hun凝ning土tu性xing能neng與yu運yun用yong要yao害hai技ji能neng研yan究jiu，研yan製zhi了le高gao性xing能neng低di熱re水shui泥ni大da壩ba混hun凝ning土tu配pei製zhi技ji能neng，並bing霸ba占zhan了le大da體ti積ji混hun凝ning土tu溫wen控kong防fang裂lie要yao害hai技ji能neng。
“這兩項技能完畢了水電大壩‘無壩不裂’的前史。”長江科學院資料與結構研究所所長李家正說。
李家正介紹，針對三峽工程、南水北調中線工程、溪洛渡、烏東德、白鶴灘等水利水電大國重器建造和執役安全，長江科學院研製了CW係列水工新資料及配套工藝，重點解決壩基不良地質體防滲補強、水工結構加固與耐久性防護、長距離輸水建築物減糙增效等重難點問題，構成了新的技能標準。
千米鑽孔打破國內水電工程地應力測驗紀錄
2022年7月7日，南水北調中線工程後續水源——引江補漢工程正式開工建造。引江補漢工程是全麵推進南水北調後續工程高質量發展、加速構建國家水網主骨架和大動脈的重要標誌性工程。
2019年12月，長江科學院第一批科研人員奔赴引江補漢工程出水口丹江口工區展開地應力測驗作業。
“壩上、壩下有3條線路，每條線路長200多公裏，埋深大、線路長、地質條件雜亂，隧洞沿線的地應力測驗難度非常大。”長江科學院岩基研究所地應力理論與測驗技能學科主任董誌宏說。
長江科學院科研團隊創新研製了“超深鑽孔水壓致裂法岩體破裂縫無時限定向技能”“繩討取芯鑽杆雙回路水壓致裂法地應力測驗設備及測驗方法”及“水工隧洞繩索鑽杆雙回路水壓致裂法地應力測驗技能”等多項專利技能，構成創新性效果“雜亂水工岩體地應力測驗要害技能與實踐”，獲得2017年(nian)中(zhong)國(guo)岩(yan)石(shi)力(li)學(xue)與(yu)工(gong)程(cheng)學(xue)會(hui)科(ke)技(ji)進(jin)步(bu)一(yi)等(deng)獎(jiang)，並(bing)運(yun)用(yong)到(dao)引(yin)江(jiang)補(bu)漢(han)工(gong)程(cheng)深(shen)埋(mai)隧(sui)洞(dong)高(gao)應(ying)力(li)測(ce)驗(yan)與(yu)剖(pou)析(xi)作(zuo)業(ye)中(zhong)，有(you)效(xiao)提(ti)高(gao)了(le)作(zuo)業(ye)效(xiao)率(lv)和(he)準(zhun)確(que)率(lv)。
引江補漢工程千米深孔地應力現場測驗。新華網發
“在引江補漢工程中，咱們完成了可研階段及開始規劃階段很多岩體物理力學實驗、地應力測驗作業，其中千米級地應力測驗鑽孔5個，最大測深達1100米，創造了國內水利水電工程地應力測驗深度的新紀錄。”長江科學院副院長丁秀麗說。
changjiangkexueyuanshuilixuesuogongchengshiyanweijieshao，yinjiangbuhangongchengshixinghou，danjiangkoudabaxiayoujianshuiquyuhuiliuqudeshuiliuliutaijiangbiandezaluan，yiqihedaozhengzhihouhecaochongyubianhuazaluan，juyoumingxiandesanweishuiliutezheng。
“首次采用船模技能、多船型船隊、大範圍的河道接連穿插監測，這是咱們為引江補漢工程水力學研究作業量身定做的計劃。”嚴偉說，各計劃的優化及通航水力學和通航船模實驗為終究計劃確認掃除了不確認性。
安全監測自動化完成大壩分鍾級安全“體檢”
在雲南省巧家縣和四川省寧南縣接壤的金沙江幹流河段上，橫臥著現在國際在建規模最大、技能難度最高的水電工程——白鶴灘水電站。
圖為白鶴灘水電站。新華網發
2022年12月，總裝機容量1600萬千瓦的白鶴灘水電站最後一台機組完成72小時試運行，正式投產發電。至此，白鶴灘水電站16台百萬千瓦水輪發電機組悉數投產發電。
“借助安全監測自動化體係，白鶴灘水電站在運行過程中，經過接入的15000餘支傳感器，每5分鍾將進行一次全身體檢。”長江科學院工程安全與災禍防治研究所所長李端有說。
據介紹，白鶴灘水電站安全監測自動化體係運用長江科學院自主研製的CK係列安全監測智能收集單元及安全監測雲服務體係軟件進行構建，完成了監測儀器的自動化接入，並開發了功能全麵、集成度高的安全監測信息辦理體係，構成了白鶴灘水電站安全狀況全麵感知與監控預警體係。
圖為長江科學院研製的大壩安全監測體係。新華網發
李li端duan有you介jie紹shao說shuo，針zhen對dui水shui利li水shui電dian工gong程cheng施shi工gong期qi或huo運yun行xing期qi安an全quan監jian測ce需xu求qiu，長chang江jiang科ke學xue院yuan根gen據ju物wu聯lian網wang技ji能neng研yan製zhi了le安an全quan監jian測ce自zi動dong化hua成cheng套tao設she備bei及ji智zhi能neng傳chuan感gan器qi，並bing開kai發fa了le大da壩ba安an全quan監jian測ce數shu據ju辦ban理li及ji剖pou析xi雲yun服fu務wu體ti係xi，完wan成cheng了le大da壩ba安an全quan信xin息xi的de智zhi能neng感gan知zhi、開放物聯和智慧運用。
長江科學院研製的安全監測自動化體係還運用於烏東德水電站、向家壩水電站、溪洛渡水電站和丹江口水利樞紐工程、大藤峽水利樞紐、珠江三角洲水資源裝備工程、引江濟淮工程等20餘項大型水利水電工程，為優化規劃、指導施工和保障工程安全發揮了重要作用。
“以科技力氣服務水利水電工程建造運行是長江科學院的一項重要任務。成立70多年來，長江科學院在三峽工程、南水北調、烏東德、白鶴灘、向家壩、溪洛渡、滇中引水、引江濟淮等水利水電工程建造與運行中，供給了多專業、高質量的科技服務，有力支撐了國家水利水電作業發展和經濟社會發展。”
