川滇之交、金沙江上,巍峨大壩崛地而起。6月28日,單機(jī)容量世界第一、裝機(jī)規(guī)模僅次于三峽工程的世界第二大水電站白鶴灘水電站迎來高光時(shí)刻:首批兩臺機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。白鶴灘主體工程2017年8月全面建設(shè),2021年4月下閘蓄水,2021年5月大壩全線澆筑到頂。電站多年平均發(fā)電量624.43億千瓦時(shí),全部機(jī)組將于2022年7月實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)發(fā)電。
航拍白鶴灘水電站。本文圖片均由三峽集團(tuán) 供圖
白鶴灘水電站是國家重大戰(zhàn)略性清潔能源工程,是中國三峽集團(tuán)開發(fā)建設(shè)的金沙江下游四座梯級電站——烏東德、白鶴灘、溪洛渡和向家壩中的第二個(gè)梯級電站。其清潔電能主要通過特高壓直流工程輸往江蘇、浙江負(fù)荷中心,并兼顧當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)用電需要。隨著首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,白鶴灘水電站將與三峽工程、葛洲壩工程,以及金沙江烏東德、溪洛渡、向家壩水電站一起,構(gòu)成世界最大的清潔能源走廊。
作為實(shí)施“西電東送”的國家重大工程,白鶴灘是當(dāng)今世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的巨型水電工程。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。  單機(jī)容量100萬千瓦世界第一、圓筒式尾水調(diào)壓井規(guī)模世界第一、地下洞室群規(guī)模世界第一、300米級高壩抗震參數(shù)世界第一、首次在300米級特高拱壩全壩使用低熱水泥混凝土、無壓泄洪洞群規(guī)模世界第一……細(xì)節(jié)成就精品工程。白鶴灘地形是一個(gè)不對稱的V型河谷,地質(zhì)條件極其復(fù)雜,需要攻克的技術(shù)和難度都堪稱世界級,唯有迎難而上,唯有創(chuàng)新。
航拍白鶴灘大壩七個(gè)泄洪深孔首次過流
白鶴灘地處的金沙江干熱河谷炎熱干燥,夏天氣溫逾40攝氏度。為了對抗劇烈的熱脹冷縮效應(yīng),大體積混凝土溫控防裂挑戰(zhàn)被提升至前所未有的高度。為此,該大壩在世界上首次全壩采用低熱水泥混凝土進(jìn)行澆筑,低熱水泥混凝土溫控技術(shù)沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。運(yùn)用智能大壩的相關(guān)技術(shù),大壩中埋設(shè)的5774支溫度計(jì)、75347米的測溫光纖、數(shù)千支監(jiān)測儀器,用于感知?dú)鉁亍L(fēng)速、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變等信息,實(shí)現(xiàn)了混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑、運(yùn)行的全生命周期監(jiān)控。最終未出現(xiàn)一條溫度裂縫,創(chuàng)造了壩工建設(shè)奇跡。
由于地處深V型峽谷,兩岸空間有限,因此需要開挖地下洞室,布置引水發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備。白鶴灘水電站地下洞室群規(guī)模與面臨的復(fù)雜巖石力學(xué)問題都刷新了我國水電工程建設(shè)歷史記錄。電站地下廠房洞室群規(guī)模世界第一,結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜,埋深大,地下洞室開挖量2500萬方,開挖總里程約230千米。極其復(fù)雜的地質(zhì)條件更增加了地下廠房的建設(shè)難度——廠區(qū)地應(yīng)力高,硬脆玄武巖變形大、易松弛破裂。白鶴灘水電站在巨型地下洞室群規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、技術(shù)、管理方法等方面的重大創(chuàng)新,填補(bǔ)了高地應(yīng)力等復(fù)雜地質(zhì)條件下建造大尺寸地下洞室群的技術(shù)空白,順利攻克巨型地下洞室群圍巖穩(wěn)定世界難題。
左岸3#泄洪洞龍落尾
作為世界級水電工程,白鶴灘水電站泄洪洞自然也不簡單,建設(shè)者們用“三大三高”概括它們的特點(diǎn),即大泄量(每秒12250立方米)、大斷面(15米*18米)、大坡度(最大23°)、高流速(最大每秒47米)、高水頭(189米)、高強(qiáng)度(混凝土強(qiáng)度),每一項(xiàng)都是世界級難題。泄洪洞澆完的混凝土平整光滑,看不到一點(diǎn)瑕疵,過水養(yǎng)護(hù)后甚至呈現(xiàn)出鏡面效果。鏡面混凝土背后,是白鶴灘建設(shè)者為國內(nèi)水電工程裝備和施工工藝帶來的重大革新。白鶴灘泄洪洞過流總面積超過20萬平方米,平均不平整度小于3毫米。
白鶴灘水電站開發(fā)任務(wù)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(huì)發(fā)展。全部機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電后,每年可節(jié)約標(biāo)煤約2800萬噸,減排二氧化碳約6500萬噸、二氧化硫約60萬噸、氮氧化合物約43萬噸,能有效改善我國能源結(jié)構(gòu),減少大氣污染物排放,對助力我國碳達(dá)峰、碳中和“3060”目標(biāo)將發(fā)揮不可替代的重要作用。
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