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白鶴灘水電站力克六大世界技術難題
來源:中國能源報 時間:2019年10月16日 文字大小:【      

白鶴灘水電站是僅次于三峽水利樞紐的中國第二大水電站,也是在建的世界最大水電站、國家“十三五”規劃“西電東送”骨幹電源點,以及唯一一座全部實現設備國産化的水電站,在我國水電發展曆程中具有重大意義。

作为当今世界在建的综合技术难度最大水電工程,白鹤滩水电站目前建设进展如何?它的不同凡响表现在哪里?带着这些问题,记者日前采访了三峡集团中国三峡建设管理有限公司白鹤滩工程建设部技术管理部副主任王玮。

中國能源報:目前白鹤滩水电站工程建设进展如何?

王玮:白鶴灘水電站目前正在按照既定進度計劃有序推進工程建設,主體工程中的大壩、地下廠房系統、泄洪洞工程已全面進入混凝土澆築、金屬結構安裝階段;大壩混泥土澆築完成480萬方,壩體混凝土澆築高度超過一半。兩岸地下廠房系統混凝土、金屬結構埋件施工順利推進,今年年底將啓動4台發電機組本體安裝工作;2021年4月,主體工程具備蓄水發電條件,水庫開始蓄水;2021年7月,首批機組並網發電;2022年,16台機組將全部並網發電。

中國能源報:白鹤滩水电站被称为当今世界在建的综合技术难度最大的水電工程,技术难度主要体现在哪些方面?

王玮:電站建設中遇到了六大技術難題,包括柱狀節理玄武岩作爲高拱壩壩基問題、抗震安全性問題、拱壩建設過程中混凝土溫控防裂問題、樞紐泄洪消能問題、巨型地下洞室群的穩定問題,以及世界最大百萬水輪機組研究應用問題。

中國能源報:如何破解上述难题?

王玮:白鶴灘地質條件複雜,是世界上首次利用柱狀節理玄武岩作爲建基岩體的大壩。在白鶴灘工程上,我們首次全面、系統研究了柱狀節理玄武岩工程特性,拿出了一整套保護處理措施。經充分論證,三峽集團黨組決策,柱狀節理玄武岩可以作爲高拱壩基礎,並采用擴大基礎適應它。從實施效果來看,處理措施是合理的,各方對這一關鍵技術問題的解決方案也都充分認可。

此外,白鶴灘工程處于地震活動強烈的川、滇地震帶,壩址的地震動參數在300米級高壩中是世界最高的。爲此,華東院聯合國內四家科研單位開展專題研究。其拱壩抗震研究理論深透,成果豐富,提出的大壩抗震措施更爲合理,針對性很強,在國內處于引領地位。

同時,混凝土溫控防裂問題關系到拱壩質量,在三峽、溪洛渡、向家壩等大型工程研究應用的基礎上,針對白鶴灘水電站的特點開展了一系列深化研究試驗工作,最終全壩首次采用低熱水泥混凝土,並配合精細化溫控措施,大壩混凝土溫度控制效果良好。而且,得益于結構設計上的創新,我們針對性地解決了樞紐泄洪消能問題。通過建立設計、施工、監測一體化實時動態反饋分析機制,借助多種技術方案,成功應對了高地應力、層間錯動帶、硬脆玄武岩等複雜地質綜合作用下的洞室群圍岩穩定問題。

中國能源報:建造这个超级水電工程,在安全保障方面做了哪些工作?

王玮:首先,构建大型水電工程本质安全体系,通过应用大型缆机群、大口径反井钻机、竖井门式垂直升降系统、液压自升爬模、钢筋钢模台车等先进的设备化解重大安全风险,推行“三层级、四体系”管理模式,健全全员安全生产责任制,有效落实安全生产“一岗双责”;其次,在水电行业首创研发基于微信的隐患管理系统,革新参建各方隐患管理理念,建立“以奖代罚”的考核导向,鼓励参建单位主动揭露“家丑”,有效遏制隐患升级为事故。

中國能源報:白鹤滩水电站建设如何做到绿色施工?

王玮:从电站筹建开始,我们就在推广绿色环保施工。例如,首次在大型水電工程采用变频风机及风带,采用自然通风与机械通风结合、正压送风和负压排风混合技术,有效解决了大规模、高埋深洞室群通风散烟难题;自主设计建设的罐车冲洗系统,实现废水零排放和封闭水循环利用。

同時,四川、雲南、國家層面監察機構均不定期開展檢查,白鶴灘工程所取得的水保、環保成績得到了監察部門的肯定。目前“粉塵”控制良好,施工區空氣質量達到國家二級標准,砂石系統生産廢水100%回用,綠化總面積300萬平方米,水土流失總治理度達80%。

中國能源報:白鹤滩水电站的智能化体现在哪些环节?

王玮:白鹤滩工程智能建造是在溪洛渡数字大坝建设管理经验基础上,将大数据、物联网为核心的现代信息技術与水電工程建设有机融合,实现对工程建设及运行全生命周期的信息化和智能化管理。

例如,我們研發了智能建造信息管理平台,實時、在線管理與分析工程建設及運行期各類數據,數據采集、歸檔集中度提高,可通過手機、平板等多種終端實現網上審簽和電子資料的歸集;通過智能監測、控制等技術深度應用,實現高拱壩施工、溫控等的全過程動態監測與反饋控制,其中溫控環節全面應用智能通水,實現了大體積混凝土溫控全過程精細化控制;由科研單位同步開展全生命周期性態仿真分析與反饋,實時評估、動態預測大壩的工作性態,及時提出合理的工程方案與建議;試驗檢測平台逐步從紙質流程向電子化邁進。

總之,智能建造體系覆蓋了白鶴灘大壩工程建設和運行全過程,可以實現工程全生命周期狀態的“全面感知、真實分析、實時控制”。

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