高山峽谷間,曾經(jīng)湍急的河流變成了平靜的湖泊,大壩穩穩鑲嵌在狹窄陡峭的山壁中間。大壩里面,工作人員正緊張忙碌著(zhù)。近日,世界第七大水電站——烏東德水電站12號水輪發(fā)電機組轉子成功吊裝,電站最后一臺機組進(jìn)入總裝階段。自開(kāi)工建設以來(lái),這座電站創(chuàng )造了多項世界之“最”,為我國“西電東送”、長(cháng)江防洪、清潔能源崛起持續發(fā)揮重要支撐。
中國清潔能源建設又一里程碑
金沙江是我國最大的水電基地,全長(cháng)約3500公里,占長(cháng)江干流總落差的95%,技術(shù)可開(kāi)發(fā)水能資源達1.2億千瓦,水電富集程度居世界前列。
金沙江下游山高谷深,水流湍急,地形復雜險峻,三峽集團布局建設烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩四座巨型水電站,規劃裝機容量4646萬(wàn)千瓦,多年平均發(fā)電量1934.53億千瓦時(shí),相當于兩個(gè)三峽工程。梯級水電站以發(fā)電為主,兼具防洪、促進(jìn)地方經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展、改善航運等綜合效益。
烏東德水電站位于四川省會(huì )東縣和云南省祿勸縣交界的金沙江干流河道上,是四個(gè)水電梯級的第一梯級,總裝機容量1020萬(wàn)千瓦。2010年,預可行性研究報告通過(guò)審查,國家發(fā)改委同意開(kāi)展電站建設前期工作。
籌備工作隨即展開(kāi),籌備組與設計單位一起對工程技術(shù)、經(jīng)濟、工期等逐項論證,對施工總布局進(jìn)行優(yōu)化。通水、通電、通路、通電訊、場(chǎng)地平整“四通一平”建設快速推進(jìn)。
截至2015年12月,施工區場(chǎng)內主干道路形成,從昆明市區到工地由7小時(shí)變?yōu)?小時(shí);供水、供電、通訊全部建設到位;辦公生活營(yíng)地和各類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)區投入運行?!八耐ㄒ黄健庇行蜷_(kāi)展,導流洞也穩步推進(jìn)。2014年12月,首批四條導流洞完成過(guò)流。
對比國內同類(lèi)電站,烏東德水電站的可研工作結束得最早,且前期設計與后期施工基本無(wú)偏差。
2015年12月,烏東德水電站核準開(kāi)工,工程建設正式拉開(kāi)大幕。在炎熱的金沙江河谷,大壩修筑、地下廠(chǎng)房開(kāi)挖馬不停蹄。
2019年12月16日,地下廠(chǎng)房進(jìn)入重大建設階段——機組最重要組件、重達2100噸的首臺轉子成功吊裝。隨后,第二臺、第三臺、第四臺轉子陸續吊裝到位。2020年5月4日,270米高的大壩全線(xiàn)澆筑到頂。2020年6月29日,首批機組投產(chǎn)發(fā)電,烏東德水電站成為中國清潔能源建設又一里程碑。
創(chuàng )造多項世界之“最”
水電站的眾多工程中,大壩尤為引人矚目。烏東德水電站選址在金沙江下游一段非常狹窄的河段,最適合修建特高拱壩,同時(shí)也面臨復雜地質(zhì)條件和惡劣氣候環(huán)境的嚴峻挑戰。
從遠處看,這座矗立在金沙江上高270米、壩頂弧長(cháng)326.95米的混凝土雙曲拱壩氣勢恢宏,蔚為壯觀(guān)。拱壩的厚薄通常以壩底厚度和最大壩高之比,即厚高比來(lái)衡量。烏東德水電站大壩的厚高比為0.19,是目前世界上建成的最薄的300米級特高拱壩。和以三峽大壩為代表的重力壩相比,烏東德大壩高拱壩的結構、受力情況更復雜,是全世界公認的復雜建筑物。
大壩建設中,預防裂縫是重中之重。溫度過(guò)高會(huì )使混凝土開(kāi)裂,即使是非常細小的裂紋也會(huì )威脅大壩安全,越薄的大壩,裂縫潛在危害越大。
烏東德水電站所在的干熱河谷地帶,炎熱干燥,夏天氣溫達40多度。有沒(méi)有辦法讓混凝土始終保持低溫?
為解決混凝土溫控防裂這一世界級難題,大壩全壩采用低熱水泥混凝土澆筑,開(kāi)創(chuàng )了世界水壩建造史上一道先河。低熱水泥發(fā)熱量低,能顯著(zhù)降低混凝土最高溫度,有效防止大壩溫度裂縫發(fā)生。
大壩建設過(guò)程中,混凝土內溫監測數據806萬(wàn)余條,冷卻通水數據439萬(wàn)余條,盯倉記錄16萬(wàn)余條……烏東德大壩被譽(yù)為世界上“最聰明”的大壩之一,展示著(zhù)中國筑壩技術(shù)智能建造的最高水準。
最大日發(fā)電量超過(guò)1億度
除了巍峨的大壩,更多建筑隱藏在山體中。
烏東德水電站地下電站主廠(chǎng)房,安裝有12臺85萬(wàn)千瓦的水輪發(fā)電機組。施工人員在山體中開(kāi)挖了長(cháng)333米、寬32.5米、高89.8米的巨大主廠(chǎng)房。高度相當于近30層樓高,打破了地下電站主廠(chǎng)房開(kāi)挖高度的世界紀錄。
電站建成后,湍急河流變成巨型湖泊,不僅蓄積起巨大的電力源泉,同時(shí)兼備強大的防洪功能,在長(cháng)江上游筑起一道安全防護墻,2020年汛期全力攔蓄洪水,馳援長(cháng)江流域防汛抗洪。
首批機組投產(chǎn)發(fā)電后,烏東德水電站進(jìn)入邊建設邊運行階段,2020年下半年就投產(chǎn)8臺85萬(wàn)千瓦機組。
烏東德水力發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)王金濤介紹,電站強化設備設施運維管理、加大出力,每天保證5臺至6臺機組發(fā)電運行,最大日發(fā)電量超過(guò)1億度。
截至3月22日,已投產(chǎn)的8臺機組運行狀態(tài)良好,已累計發(fā)電188億千瓦時(shí)。
“電機轉子吊裝是工程建設的重要節點(diǎn)?!睘鯑|德機電項目負責人王獻奇說(shuō),隨著(zhù)最后一臺即12號機組轉子成功吊裝,他們將從高強度安裝向機組總裝全面轉序。
按照計劃,烏東德水電站將于2021年7月實(shí)現全部機組投產(chǎn)發(fā)電。全部機組投產(chǎn)后將成為南方電網(wǎng)供電范圍內調管的最大水電站,有效緩解當前廣東電力供需趨緊局面,進(jìn)一步加大粵港澳大灣區清潔低碳電力供應比例,為粵港澳大灣區經(jīng)濟社會(huì )高質(zhì)量發(fā)展提供綠色能源保障。每年可替代標煤消耗1220萬(wàn)噸,減少二氧化碳3050萬(wàn)噸、二氧化硫10.4萬(wàn)噸的排放,不僅可以緩解受電地區能源短缺局面,還能大幅減輕環(huán)境污染。
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