白鶴灘水電站力克六大世界技術(shù)難題
發(fā)布時(shí)間：2019-10-18 來(lái)源：中國(guó)能源報(bào)
白鶴灘水電站是僅次于三峽水利樞紐的中國(guó)第二大水電站，也是在建的世界最大水電站、國(guó)家“十三五”規(guī)劃“西電東送”骨干電源點(diǎn)，以及唯一一座全部實(shí)現(xiàn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的水電站，在我國(guó)水電發(fā)展歷程中具有重大意義。
作為當(dāng)今世界在建的綜合技術(shù)難度最大水電工程，白鶴灘水電站目前建設(shè)進(jìn)展如何？它的不同凡響表現(xiàn)在哪里？帶著這些問(wèn)題，記者日前采訪了三峽集團(tuán)中國(guó)三峽建設(shè)管理有限公司白鶴灘工程建設(shè)部技術(shù)管理部副主任王瑋。
中國(guó)能源報(bào)：目前白鶴灘水電站工程建設(shè)進(jìn)展如何？
王瑋：白鶴灘水電站目前正在按照既定進(jìn)度計(jì)劃有序推進(jìn)工程建設(shè)，主體工程中的大壩、地下廠房系統(tǒng)、泄洪洞工程已全面進(jìn)入混凝土澆筑、金屬結(jié)構(gòu)安裝階段；大壩混泥土澆筑完成480萬(wàn)方，壩體混凝土澆筑高度超過(guò)一半。兩岸地下廠房系統(tǒng)混凝土、金屬結(jié)構(gòu)埋件施工順利推進(jìn)，今年年底將啟動(dòng)4臺(tái)發(fā)電機(jī)組本體安裝工作；2021年4月，主體工程具備蓄水發(fā)電條件，水庫(kù)開(kāi)始蓄水；2021年7月，首批機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電；2022年，16臺(tái)機(jī)組將全部并網(wǎng)發(fā)電。
中國(guó)能源報(bào)：白鶴灘水電站被稱為當(dāng)今世界在建的綜合技術(shù)難度最大的水電工程，技術(shù)難度主要體現(xiàn)在哪些方面？
王瑋：電站建設(shè)中遇到了六大技術(shù)難題，包括柱狀節(jié)理玄武巖作為高拱壩壩基問(wèn)題、抗震安全性問(wèn)題、拱壩建設(shè)過(guò)程中混凝土溫控防裂問(wèn)題、樞紐泄洪消能問(wèn)題、巨型地下洞室群的穩(wěn)定問(wèn)題，以及世界最大百萬(wàn)水輪機(jī)組研究應(yīng)用問(wèn)題。
中國(guó)能源報(bào)：如何破解上述難題？
王瑋：白鶴灘地質(zhì)條件復(fù)雜，是世界上首次利用柱狀節(jié)理玄武巖作為建基巖體的大壩。在白鶴灘工程上，我們首次全面、系統(tǒng)研究了柱狀節(jié)理玄武巖工程特性，拿出了一整套保護(hù)處理措施。經(jīng)充分論證，三峽集團(tuán)黨組決策，柱狀節(jié)理玄武巖可以作為高拱壩基礎(chǔ)，并采用擴(kuò)大基礎(chǔ)適應(yīng)它。從實(shí)施效果來(lái)看，處理措施是合理的，各方對(duì)這一關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的解決方案也都充分認(rèn)可。
此外，白鶴灘工程處于地震活動(dòng)強(qiáng)烈的川、滇地震帶，壩址的地震動(dòng)參數(shù)在300米級(jí)高壩中是世界最高的。為此，華東院聯(lián)合國(guó)內(nèi)四家科研單位開(kāi)展專(zhuān)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為合理，針對(duì)性很強(qiáng)，在國(guó)內(nèi)處于引領(lǐng)地位。
同時(shí)，混凝土溫控防裂問(wèn)題關(guān)系到拱壩質(zhì)量，在三峽、溪洛渡、向家壩等大型工程研究應(yīng)用的基礎(chǔ)上，針對(duì)白鶴灘水電站的特點(diǎn)開(kāi)展了一系列深化研究試驗(yàn)工作，最終全壩首次采用低熱水泥混凝土，并配合精細(xì)化溫控措施，大壩混凝土溫度控制效果良好。而且，得益于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新，我們針對(duì)性地解決了樞紐泄洪消能問(wèn)題。通過(guò)建立設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)一體化實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反饋分析機(jī)制，借助多種技術(shù)方案，成功應(yīng)對(duì)了高地應(yīng)力、層間錯(cuò)動(dòng)帶、硬脆玄武巖等復(fù)雜地質(zhì)綜合作用下的洞室群圍巖穩(wěn)定問(wèn)題。
中國(guó)能源報(bào)：建造這個(gè)超級(jí)水電工程，在安全保障方面做了哪些工作？
王瑋：首先，構(gòu)建大型水電工程本質(zhì)安全體系，通過(guò)應(yīng)用大型纜機(jī)群、大口徑反井鉆機(jī)、豎井門(mén)式垂直升降系統(tǒng)、液壓自升爬模、鋼筋鋼模臺(tái)車(chē)等先進(jìn)的設(shè)備化解重大安全風(fēng)險(xiǎn)，推行“三層級(jí)、四體系”管理模式，健全全員安全生產(chǎn)責(zé)任制，有效落實(shí)安全生產(chǎn)“一崗雙責(zé)”；其次，在水電行業(yè)首創(chuàng)研發(fā)基于微信的隱患管理系統(tǒng)，革新參建各方隱患管理理念，建立“以獎(jiǎng)代罰”的考核導(dǎo)向，鼓勵(lì)參建單位主動(dòng)揭露“家丑”，有效遏制隱患升級(jí)為事故。
中國(guó)能源報(bào)：白鶴灘水電站建設(shè)如何做到綠色施工？
王瑋：從電站籌建開(kāi)始，我們就在推廣綠色環(huán)保施工。例如，首次在大型水電工程采用變頻風(fēng)機(jī)及風(fēng)帶，采用自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)結(jié)合、正壓送風(fēng)和負(fù)壓排風(fēng)混合技術(shù)，有效解決了大規(guī)模、高埋深洞室群通風(fēng)散煙難題；自主設(shè)計(jì)建設(shè)的罐車(chē)沖洗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廢水零排放和封閉水循環(huán)利用。
同時(shí)，四川、云南、國(guó)家層面監(jiān)察機(jī)構(gòu)均不定期開(kāi)展檢查，白鶴灘工程所取得的水保、環(huán)保成績(jī)得到了監(jiān)察部門(mén)的肯定。目前“粉塵”控制良好，施工區(qū)空氣質(zhì)量達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，砂石系統(tǒng)生產(chǎn)廢水100%回用，綠化總面積300萬(wàn)平方米，水土流失總治理度達(dá)80%。
中國(guó)能源報(bào)：白鶴灘水電站的智能化體現(xiàn)在哪些環(huán)節(jié)？
王瑋：白鶴灘工程智能建造是在溪洛渡數(shù)字大壩建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)與水電工程建設(shè)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程建設(shè)及運(yùn)行全生命周期的信息化和智能化管理。
例如，我們研發(fā)了智能建造信息管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)、在線管理與分析工程建設(shè)及運(yùn)行期各類(lèi)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集、歸檔集中度提高，可通過(guò)手機(jī)、平板等多種終端實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上審簽和電子資料的歸集；通過(guò)智能監(jiān)測(cè)、控制等技術(shù)深度應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)高拱壩施工、溫控等的全過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與反饋控制，其中溫控環(huán)節(jié)全面應(yīng)用智能通水，實(shí)現(xiàn)了大體積混凝土溫控全過(guò)程精細(xì)化控制；由科研單位同步開(kāi)展全生命周期性態(tài)仿真分析與反饋，實(shí)時(shí)評(píng)估、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)大壩的工作性態(tài)，及時(shí)提出合理的工程方案與建議；試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)逐步從紙質(zhì)流程向電子化邁進(jìn)。
總之，智能建造體系覆蓋了白鶴灘大壩工程建設(shè)和運(yùn)行全過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)工程全生命周期狀態(tài)的“全面感知、真實(shí)分析、實(shí)時(shí)控制”。
