“白鹤滩水电站 靠什么“内外兼修””

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本报记者陈磊支付莉莉

8月3日，经过10多年的勘测设计、试验研究和6年多的准备，装机规模居世界第二，建设规模居世界第一位的水电站白鹤滩水电站主体工程全面建设。

虽然有三峡水库这一世界第一大兄弟，但作为数千万千瓦级的巨大水电站，白鹤滩还有很多“优秀之处”。 建设机的容量、单机容量、300米级的高坝抗震参数、地下洞窟群的规模、无压放水孔使用调压井的规模、300米拱坝的所有水库使用低热水泥混凝土等，是世界第一。

“白鹤滩水电站是目前世界上建设中综合技术难度最高的水力发电工程，施工难度的挑战是前所未有的。 ”。 中国三峡集团董事长卢纯认为。

集世界水电高精尖技术于一体，“超级工程”白鹤滩水电站的创新与智能到底体现在哪里？ 科技日报记者赶到水库工地，为你逐一暴露。

“身体”强健:抗震水平高，抗裂性强

3日，金沙江干流下游河段，艳阳高照。 在白鹤滩18号水库段，黄色吊罐搅拌的混凝土从高空送到仓库，建筑工人们忙着浇筑混凝土。

这里，最常见的指标之一是温度。 在全水库31坝段，每仓埋设多个温度计和冷却水管，浇筑的混凝土上铺有“保温被”，现场有降温喷雾待机。

混凝土有水热，浇筑在仓里体积膨胀，寒冷收缩，热膨胀收缩后，水库出现了温度裂缝。 这是因为有“水库不裂”的说法。 白鹤滩全水库采用低热水泥混凝土，这在世界上尚属首次。

“美国的胡佛水库采用了低热水泥，但其比例只有40%左右。 ”。 低温水泥混凝土研究十多年长江三峡技术经济快速发展有限企业执行董事、党委书记李文伟为科技日报记者，为从源头处理水库温度裂缝问题，三峡工程应用中热水泥，白鹤滩水库全面使用低温水泥。 后期强度性能优于中热水泥，减少了后期冷却手段，降低了价值成本，报道说“措施合适，水库就没有温度裂缝”。

“目前水库主体已浇筑16万立方米，各阶段混凝土温度比设计要求低2-3℃，施工效果好，其性能也满足设计要求。 ”水库项目部副主任郭亮度说。

白鹤滩水电站最大坝高289米，受总水推力达到1650万吨，也是国内水库所在地地形地质条件最多和复杂的高拱坝工程之一。 其坝址烈度参数为8度，是高拱坝中隔振水平最高的。

“白鹤滩水电站有独特的地质现象，是玄武岩的柱状节理。 ”。 中国科学院院士陈祖煜介绍说是玄武岩发育中的原生张性破裂结构。 “从形状上看，就像麦当劳的薯条一样，容易发生挖掘松弛、崩塌等”陈祖熙说，国内外工程中，柱状节理玄武岩偶然相遇，但分布位置与主体建筑物无关，因此对其特征的研究很少。

陈祖煜说，白鹤滩是国内第一个以柱状节理玄武岩为坝基的高拱坝工程，科研人员首次系统深入地开展了柱状节理玄武岩工程的特征研究，掌握了其解决对策。 这项工程选择了微新柱状节理玄武岩作为基础面，解决了挖掘表层岩体的保护层、锚固、灌浆等问题。

“白鹤滩的地形左高右低，还进行了拱坝的非对称性结构设计。 ”。 李文伟说，在柱状节理玄武岩的露出部设置混凝土扩大基础，比较有效地降低水库的脚趾压力应力水平，确保水库的“脚下有根，力量均匀，“为水库整形”。

“头”好:头痛脑热自我诊断开处方

大男人有大智慧。 白鹤滩水电站还是个聪明的水库，有智慧的头脑，可以实现“智能建设”。 像李文伟这样的员工手机有一款叫“白鹤滩智能通水2.0温控平台”的app。

李文伟表示，清华大学和三峡集团共同开发的智能通水工具包和移动实时软件平台，通过新建混凝土坝，在水管上安装数字温度传感器，实现混凝土的温度和进出水温 打开手机，掌握工程进度和各种参数。 因为在冷却水管上还安装了温度、流量、开度、一体流温综合控制装置，也可以实现动态智能控制。

“水库埋设了千万个传感器，我们利用数字技术对水库整个生命周期进行业务性状态监视。 生产数据被收集和分解，实现施工质量全过程的在线实时监视和预报、警报和智能控制，可以根据现实情况调整施工方案，即“全面感知，真实分解，实时控制” ”。 白鹤滩工程建设部副主任陈文夫，比如身体头痛和脑热，不用医生，自己采集血液等进行健康诊断，可以开对应处方。

智能设计无处不在。 在白鹤滩的放水孔中，科技日报记者看到浇筑的混凝土表面慢慢流过细小的水，这是进行混凝土养护的，这也是通过“智能养护控制柜”实现的。 参数设计后，通过编程，系统自动控制养护水管的启动开关，实现自动养护。

溪洛渡水库被称为“智能水库”，白鹤滩是在溪洛渡水库基础上智能升级的2.0版。 “‘智能建筑’与整个工程的全生命建设周期勾结，其深度和广度提高，白鹤滩更‘聪明’吧。 ”。 李文伟说。

超容量:引领世界水力发电进入“百万单机时代”

在白鹤滩水电站众多工程技术指标中，“百万机组”尤为引人注目。 在左右海岸发电站的用地内，分别配置了8台百万千瓦的“超级机组”。

“经过三峡工程等一系列重点工程的建设，中国水电设备的设计制造能力迅速发展。 现在向家水库和溪洛渡水电站使用技术成熟的70万千瓦级巨大水轮机组。 这是目前世界上最大的单机容量单元群，但有等待征服的高点。 那就是“百万单元”。 就像水力发电领域的珠穆朗玛峰，大家都想去看”。 关于使用“百万单元”的初衷，三峡集团副总裁樊启祥举了这样的例子。

“从三峡到金沙江，从30万千瓦到70万千瓦，再到100万千瓦，中国水电设备设计的制造实现了两次大飞跃。 在三峡，我们走的是“引进、消化吸收、再创新”之路。 在白鹤滩，我们完全实现了自主创新。 ”。 樊启祥说。

金沙江下游的4个水电站中，乌东德、溪洛渡、向家水库的水轮发电机组由外资企业参与设计制造，白鹤滩将成为国内第一个纯国产机组的大型水电站。 一百万千瓦水力发电机组也是世界上最大容量的高端产品，超过现有的技术水平和规范，在世界范围内没有现成的经验。

“百万单元”不是一蹴而就，而是为创新而创新。 三峡集团在重大装备科学研究、设计与制造、安装与运行链中逐步推进国产化，已在机组设备、高压电气设备、辅助设备乃至基础材料方面取得了重要成果，特别是白鹤滩电厂是800mpa级高强度涡旋钢板，750

国际水库委员会名誉主席贾金生说，从三峡到向家水库发电站，再到白鹤滩，增加的不仅仅是容量，还必须支持更高级的技术。 “这标志着中国不仅在水库建设规模上领先于世界，而且技术制造也进入了领先阶段。 ”。

参与白鹤滩关键技术咨询的中国工程院院士郑守仁指出，借鉴二滩、小湾、锦屏一级、溪洛渡等工程经验，白鹤滩水电站的许多重要技术问题得到了处理。 没有制约工程建设的因素。 “这将是世界水力发电快速发展过程中的里程碑式水力发电工程。 ”。

根据计划，白鹤滩水电站水库将于2021年5月下门蓄水，同年第一批机组开始发电，所有机组将于2022年底建成投产。 那时，16台“超级机组”将世界水力发电带入了“百万单机时代”。