這一超級工程今天全面投產(chǎn)!800萬m3開澆以來無一溫度裂縫!
12月20日,在建規(guī)模世界第一、裝機(jī)規(guī)模全球第二大水電站——金沙江白鶴灘水電站最后一臺機(jī)組完成72小時試運(yùn)行,正式投產(chǎn)發(fā)電。至此,白鶴灘水電站16臺百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電,標(biāo)志著世界最大清潔能源走廊在長江之上全面建成。
白鶴灘水電站是實(shí)施“西電東送”的國家重大工程,是當(dāng)今世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程。工程開發(fā)任務(wù)為以發(fā)電為主,兼顧防洪、航運(yùn),并促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。其全球單機(jī)容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組,實(shí)現(xiàn)了我國高端裝備制造的重大突破。
白鶴灘電站位于四川省涼山州寧南縣和云南省昭通市巧家縣境內(nèi),是中國長江三峽集團(tuán)有限公司在金沙江下游投資建設(shè)的四座梯級電站中的第二個梯級。水庫正常蓄水位825米,控制流域面積43.03萬平方公里,占金沙江以上流域面積的91%。電站主體工程于2017年7月全面開工建設(shè),2021年6月28日首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。截至12月20日,白鶴灘水電站累計發(fā)電量超過530億千瓦時,主要輸送江蘇、浙江等區(qū)域,助力長三角地區(qū)一體化高質(zhì)量發(fā)展。
白鶴灘水電站大壩建設(shè)過程創(chuàng)造多項紀(jì)錄,300米級高拱壩抗震參數(shù)居世界第一,全球首次在300米級高拱壩全壩使用低熱水泥混凝土,大壩承受總水推力達(dá)1650萬噸居世界第二,拱壩壩高289米居世界第三。白鶴灘水電站是全球在建最大的水電工程,裝機(jī)總?cè)萘?600萬千瓦,左右岸地下廠房內(nèi)分別布置8臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的單機(jī)容量100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組,單機(jī)容量位居世界第一。白鶴灘水電站大壩建設(shè)創(chuàng)造了年澆筑270萬立方米、月澆筑27.3萬立方米、百日過深孔等同類工程的世界紀(jì)錄,“體積”超過3個胡夫金字塔。
白鶴灘大壩主體混凝土澆筑總方量達(dá)800萬立方米,共分為31個壩段,自開澆以來沒有出現(xiàn)一條溫度裂縫,各項指標(biāo)均滿足三峽集團(tuán)提出的“精品工程”標(biāo)準(zhǔn),2019年大壩取出25.7米混凝土長芯混凝土芯樣光滑密實(shí)骨料分布均勻、氣泡少提交了一份高質(zhì)量混凝施工“成績單”。
白鶴灘水電站工程規(guī)模巨大,地質(zhì)條件復(fù)雜,綜合技術(shù)難度位居世界第一。三峽集團(tuán)攜手國內(nèi)水電建設(shè)和裝備制造企業(yè),堅持創(chuàng)新驅(qū)動,攻克了一系列世界級技術(shù)難題,創(chuàng)造了百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量、300米級高拱壩抗震設(shè)防指標(biāo)、地下洞室群規(guī)模等六項世界第一,推動我國水電全產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈和供應(yīng)鏈水平顯著提升,為實(shí)現(xiàn)中國式現(xiàn)代化提供科技支撐。
三峽集團(tuán)在長江干流建設(shè)運(yùn)營的6座巨型梯級水電站(烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩)共安裝110臺水電機(jī)組,總裝機(jī)容量達(dá)7169.5萬千瓦,形成世界最大清潔能源走廊。這條走廊跨越1800千米,形成總庫容919億立方米的梯級水庫群和戰(zhàn)略性淡水資源庫,其中防洪庫容376億立方米,占2022年長江流域納入聯(lián)合調(diào)度范圍水庫總防洪庫容的53%以上,對保障長江流域防洪、發(fā)電、航運(yùn)、水資源利用和生態(tài)安全具有十分重要的意義。
隨著世界最大清潔能源走廊全面建成,6座巨型電站聯(lián)合調(diào)度、協(xié)同運(yùn)行,年均發(fā)電量達(dá)3000億千瓦時,可有效緩解華中、華東地區(qū)及川、滇、粵等省份的用電緊張局面,為“西電東送”和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮重要支撐作用;每年可節(jié)約標(biāo)煤約9045萬噸,減排二氧化碳約24840萬噸,對改善我國能源結(jié)構(gòu),助推實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)發(fā)揮積極作用。
三峽水電站和白鶴灘水電站,作為兩個發(fā)電量接近的電站,形狀看起來卻完全不同。三峽大壩是一條筆直的大壩,兩側(cè)很寬,又矮又長,橫截面是一個直角梯形。而白鶴灘大壩則看起來又薄又高,猶如一彎新月鑲嵌在河谷之中。是什么造成了這種區(qū)別呢?
三峽大壩和白鶴灘大壩,是兩類最重要水壩的典型代表:重力壩和拱壩。
水壩的兩側(cè)水壓不均,上游壓力大,下游壓力小。隨著兩側(cè)水高度差的增加,這種壓力差往往能達(dá)到十幾個大氣壓之多。水壩要想正常工作,就必須平衡這一巨大的壓力差。其中,重力壩是依靠壩體自重產(chǎn)生的壓力來抵消水壓力的,而拱壩則是借助于拱的形狀將水壓傳遞給兩側(cè)的巖體。
相對而言,重力壩的結(jié)構(gòu)冗余度較大,因此比較安全可靠,耐久性好,可以抵抗?jié)B漏。對于三峽采用重力壩的壩體模式是十分科學(xué)的。尤其是長江在三峽段的江面十分寬闊,兩側(cè)也缺乏足夠堅固的基巖可以傳力,重力壩恰好可以應(yīng)對這樣的環(huán)境。
不過,對于白鶴灘水電站這樣的大壩,重力壩的模式就顯得不合時宜了。
白鶴灘水電站的落差很大,重力壩要想承擔(dān)這么高的壓力差,所需要的大壩體積將會極其驚人。這既造成極大的材料浪費(fèi),拖延工期,而且也對地基造成了巨大的壓力。
而采用拱壩模式,則大大提高了壩體的利用效率,讓大壩的每一處都能均勻受力,也大大減輕了地基的壓力。此外,由于金沙江白鶴灘處水面狹窄,兩側(cè)的山體比較堅實(shí),恰好能夠承擔(dān)拱壩傳遞過來的水壓力。
在各種拱壩形式中,白鶴灘大壩屬于形式最為科學(xué)的一類,叫做“雙曲拱壩”。它的壩體為雙曲面,受力模式最為科學(xué),可以使拱壩的厚度減小、壩高增大。尤其是對于白鶴灘這樣的V形河谷,可以有效地節(jié)省壩體材料,同時提高安全性。
編輯:余丹丹
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