泄洪洞單洞泄洪(hóng)能力世界最大,總泄洪能力(lì)世界最大,過流麵流速世界最高;擁有世界最大地下(xià)電站洞室(shì)群;壩高285.5米,居世界特高拱壩前列;在國內水電行業率先同步建設生活汙水處理廠、生活垃圾填埋場……
2016年9月26日,三峽集團溪洛渡水電站榮獲“菲迪克(kè)2016年工程(chéng)項目傑出獎”,成為全球21個(gè)獲獎項目中唯一的水(shuǐ)電項目(mù)。
菲迪克獎素有國際工程谘詢(xún)領域“諾貝爾獎”之稱。“溪洛渡水電(diàn)站獲獎(jiǎng)具有很多(duō)特點和(hé)優勢,凝聚了當今工程技術科學(xué)成果,適應趨勢,遵循規律,體現了(le)時代性、創新(xīn)性、科學性。”三峽集團副總經理樊啟(qǐ)祥表示,“目前(qián),中國水(shuǐ)電已經可以與歐(ōu)美發達國家同台競技,並且已經被國際認可(kě)。”
溪洛渡水電站是世界第三大水電站(zhàn),位於四川和雲南交界的長江上遊金沙江幹流上,最(zuì)大裝機容量1386萬千瓦,是中國西電東送的骨幹工程。業內專家指出,不但是卓(zhuó)越的工程技術、豐富的創新成果,還有透明廉潔的建設和可持續發展的理念,造就了溪洛渡的“水電傳奇”。
特高拱(gǒng)壩終結“無壩不(bú)裂”
兩岸高(gāo)山聳峙,深穀中一道大壩巍然矗立,壩上(shàng)一灣(wān)清水,波平如(rú)鏡,壩下清流(liú)激湍,奔騰下瀉。來到溪洛渡水電站的人都會為大壩的大氣和(hé)霸氣(qì)而驚歎。
“雙曲拱壩是適合於狹窄河穀修建,安全性與經濟性較(jiào)優越(yuè)的壩型,結構合理,受力好。”中國電建成都勘測設計院副總經理兼總工程(chéng)師、溪洛渡水電站總(zǒng)設計師王仁坤說。
大壩(bà)高285.5米,屬於特高拱壩。“大體積(jī)混凝土熱脹冷縮,控製得不好它就開裂。越是高壩,越是薄壁的這種拱壩,對溫度控製的(de)要求就(jiù)越嚴格。”三峽集團(tuán)向家壩和溪洛渡工程建設部主任(rèn)王毅華說,澆築過程既對溫度控製有要求,也對(duì)強度有要求,澆得不能太快也不能太慢。現在來看大壩澆築的質量非常好,改寫了(le)“無壩不裂”的曆史(shǐ)。
為了大壩全壽命周期的安全可靠運行,三峽集團公司積極探索從傳統的粗放(fàng)式水電施工管理(lǐ)模式向現代數字化、信(xìn)息化精細管理模式轉變,組織了一支國內一流的複合型工程信息化、智能化團隊。他(tā)們攻克了精細爆破、數字灌漿、智能振搗和智(zhì)能溫控等關鍵技(jì)術,大壩混(hún)凝土施工實現了全程信息(xī)化、智能化管理。“現在每一塊混凝土的溫度都通過溫度傳感器采集傳輸到計算機裏(lǐ),形成一個(gè)數據庫,大壩溫度梯度分布控製得非常好。”王毅華說。
溪洛渡數字大壩與智能(néng)化建設,有效解決了300米級特(tè)高(gāo)壩優(yōu)質高效建設(shè)的世界級難題,上遊即將建設的烏東德、白鶴灘兩(liǎng)座水電站特高拱壩,準備在此基礎上持續創新。
中國工程院院士、三峽集團原總工程師張超然說,上個世紀,蘇聯、美(měi)國、歐洲引領了200米級拱壩建設和發展,而隨(suí)著新世紀我國一(yī)批300米級特高拱(gǒng)壩的建設,中國(guó)已成為300米級特高(gāo)拱壩技術進步的領軍國家。
通過3個汛(xùn)期泄洪“大考”
“一般而言,歐美國家設計的傳統拱壩上(shàng)是不(bú)開孔的(de),那會削弱它的(de)結構。”三峽集團副總經理(lǐ)樊啟(qǐ)祥說,但是溪洛渡大壩位於長江幹流上,僅靠岸邊泄洪洞其過流能力不能滿足汛(xùn)期泄洪要求,因此必須在(zài)壩身上開孔。
由此,大壩壩(bà)身上開有7個表孔,表孔下(xià)麵開有8個深孔。汛(xùn)期泄洪時,水流從(cóng)孔中迅疾落下,能量巨大。於是,大壩往下就再修(xiū)一個二道低壩,形成水墊塘。“上七下八”孔的水流,由此可以實現“分層出流、空中碰(pèng)撞、水墊塘消能”。
水(shuǐ)電站通過壩身與泄洪洞聯合完成汛期的泄洪任務。4條泄洪洞左右岸(àn)對稱部署,三項指標為世界之最:總泄洪能力世界最大,為16700立方米/秒(miǎo);單洞泄洪能力世界最大(dà);過流麵流速世(shì)界最高,達50米/秒。
“水流速度達到每秒40到50米時,像一把鋼刀,無堅不摧。”樊啟祥說,泄(xiè)洪洞采用“有壓接(jiē)無壓、洞內龍落尾(wěi)”結構形式,成功解決了“窄河穀、高水頭、巨泄量”泄洪消能的技術難題。經(jīng)過3個汛期泄洪消能運行檢驗,泄洪洞累計泄洪28次,各項性能良好。
車輛駛進(jìn)交通洞,行駛五(wǔ)六分鍾後,來到左岸(àn)地下主廠房。洞(dòng)室龐大,讓人驚駭,最大跨度為31.9米,高度75.1米。9台水電機組一字排開,露在表麵的部分十分巨大,下麵主體之大讓人難以想象。地下(xià)廠房洞室群共有342條洞室(shì),數量和尺寸均為世界之最。
“這些地下洞室好比大螃蟹伸向兩邊那無數條肢爪,工程量十分巨大。”王毅華說。僅以出線豎井為(wéi)例,四個豎井的深度,均超過上海東方明珠電視塔的高度。
一邊要挖掘巨大的地下洞室群,一邊(biān)要建設近300米的高壩。設計者還“腦洞大開”:能否將(jiāng)挖出來的岩石用來建大壩呢?就這樣,溪洛(luò)渡(dù)成了世界上唯(wéi)一全壩粗骨料采用(yòng)了地下洞(dòng)室玄(xuán)武岩開挖料的特高(gāo)拱壩,節省了成本,也(yě)減少了處理(lǐ)開挖料帶來的(de)生態影響(xiǎng)。
“溪洛渡水電站的水文地質條件是(shì)相當複雜的,但大壩、廠房和泄洪設施,無論規模還是(shì)技術(shù),都處在世界領先水(shuǐ)平。”張超然說(shuō)。
金沙江特有魚種一樣不少
2003年開始籌建, 2015年10月主體(tǐ)工程建設全部完工,溪洛渡水電站總工期約13年,截至2016年12月31日(rì),累(lèi)計投資840.43億元。
“絕不能大壩(bà)豎起(qǐ)來,幹部垮下去(qù),那樣的大壩也不(bú)牢靠。”樊啟(qǐ)祥說,在溪洛(luò)渡(dù)水電站工程(chéng)建設過程中,始終堅(jiān)持透明和廉潔(jié)原(yuán)則。他們引進中國國際工程谘(zī)詢公司等世界一流的谘詢評(píng)估機構對工程重大技術方案進行評審,成立由院士和權威專(zhuān)家組成的質量檢查專家組,實現技術透明公開;聘請美國哈紮公司和日本前田公司總(zǒng)監參與工程施工管理,提高工程國際化水平,確保工程高效(xiào)廉(lián)潔建設。
溪(xī)洛渡水(shuǐ)電工程是個開發工程,同(tóng)時也是保護工程。
大壩下麵,有一座橫跨金沙江的大橋。設(shè)計初(chū)期,大橋比現在位(wèi)置往下遊100米。原位置大橋右(yòu)端離岩壁近,而岩壁(bì)危岩體多(duō),須對岩壁進行處(chù)理。“這些岩壁上的石頭堪稱一道風景(jǐng),毀掉太(tài)可惜。”王仁(rén)坤從整個工程環境和諧考慮,提出(chū)一(yī)個新方案:將大橋位置上移100米,采用(yòng)半立交方式(shì)解決右岸橋(qiáo)端與(yǔ)地麵交通銜接不夠的難(nán)題。
大橋(qiáo)的建設,最終按王仁坤的新方案實施,為溪洛渡留下了一片自然景觀。
場內外交通由“明路為主”改為“隧洞為主(zhǔ)”,提高道路橋隧比,減少對地表植被的破壞。為(wéi)保(bǎo)護楊家坪明末清初的百年黃葛樹,原本穿過古(gǔ)樹的5號公路設計方(fāng)案(àn),更改為繞行方案。
溪洛渡水電工程還在水電行業中開創性地建(jiàn)設了4座生活汙水處理廠,排放水質優於國家排放標準;率先建(jiàn)成了國內水電行業的第一座生活垃圾填埋場,“日產日(rì)清”統(tǒng)一填埋,填埋區周圍的生(shēng)態環境監測將一直持續20年。
達氏鱘、胭脂魚、岩原鯉、長薄鰍、厚頜魴……金沙江上(shàng)特有的魚一種也不能少。溪洛渡水電站投資4000餘萬元,聯合下遊向家壩水電站,建設宜賓珍(zhēn)稀、特有魚類增殖放(fàng)流站,對工程(chéng)所在的金沙江下遊河段水生生物流域進行生態補償(cháng)。
據介紹,目前已累計完成環境保護和水土保持投資12億餘元。
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