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世界最大綠色能源基地要來了

2019-08-12 11:25:49  來源:央視新聞客戶端

金沙江是中國最大的水電基地,整個流域規劃了20多座水電站。一個正在四川和云南交界的金沙江下游河道上建設的超級水電站——烏東德水電站,它是我國第四座、世界第七座跨入千萬千瓦級行列的超級水電站,建設中更是運用了很多智能“黑科技”,致力于打造世界上最聰明的大壩。

超級技術一:低熱水泥混凝土 數十年研發,全壩使用

烏東德水電站大壩是混凝土雙曲拱壩,壩底海拔718米,壩頂海拔988米,最大壩高達270米。然而,大壩底部的厚度僅為51米。 這樣的比例讓烏東德水電站成為目前世界上最薄的300米級拱壩 ,纖細的身材要承載起千萬級特大型水電站的蓄水,無疑對混凝土的澆筑質量提出了前所未有的高要求。

拱壩

烏東德大壩的混凝土澆筑總量約為280萬立方米。在這么大體量的混凝土澆筑中,溫度控制至關重要,因為溫差變化過大,會導致混凝土發生開裂,威脅大壩安全,這一直是水電工程中的世界性難題。

烏東德水電站地處金沙江干熱河谷地區,日照強烈,最熱的時候大壩施工平臺的氣溫高達40多度。 而烏東德水電站全壩采用的低熱水泥混凝土,是世界水壩建造史上的一個創舉。

低熱水泥混凝土

低熱水泥堪稱大壩的“退燒藥”。這味“退燒藥”是三峽人數十年艱辛“研發”的成果。 全部壩體都用低熱水泥,這還是第一次。

在施工現場,央視財經《經濟半小時》記者看到,混凝土的顯示溫度為7.1度,而這時的大氣溫度是29度。

混凝土溫度

超級技術二:降溫神器 預埋溫度計+噴霧機+冷卻水管

大壩澆筑倉

按照施工要求,大壩混凝土的澆筑溫度不能超過18度,為了確保在高溫天氣下達到施工要求,施工倉面設置了噴霧機來降低倉面環境溫度。 即便室外溫度是有三四十度,可是倉內溫度依舊可以控制在20-30度的水平。

噴霧機

為了全方位感知大壩各個部位的溫度,烏東德大壩通過在混凝土里預埋溫度計和冷卻水管,可實時感知混凝土溫度。通過智能通水系統,即可自動調節通水流量,實現混凝土冷卻過程智能化。

預埋溫度計

超級技術三:大壩“天眼” 防止壩基山體滲水的1萬多個灌漿孔

如果說溫度控制確保了大壩骨骼堅硬,肌肉結實,那么將水泥漿灌入裂隙,凝固后使巖石縫隙之間、大壩和山體之間融成一體,則是讓大壩進一步強筋健骨,這也被形象地稱為對山體進行補鈣。

烏東德大壩最深的一層灌漿和排水廊道,橫穿大壩底部并延伸到兩邊的山體中,為了防止大壩上游的水滲透到下游,地上打了一些帷幕孔,最大的帷幕孔深度達到110米。

排水廊道

據悉,主帷幕總工程量是50萬米,大概有1萬多個灌漿孔, 整個帷幕連起來就像一個大的幕布,把上游的水牢牢地擋在了大壩前面。

帷幕灌漿

超級技術四:護坡神器主動網 蜘蛛人的奉獻

烏東德水電站所處的金沙江下游屬于深切峽谷。長期的雨水沖刷和暴曬,山體和坡面隨時有滾石坍塌的危險, 可以說即便是一個很小的石子粒都可以把鋼板擊穿。

為了消除隱患, 烏東德工程施工初期,施工方首先采用蜘蛛人在兩岸的自然邊坡上剝離表面的碎石和浮土,然后用5萬多根淺層錨桿和4000多根深層錨索固定山體。這些錨索深入山體幾十米,將巖石與山體緊緊地固定在一起。

錨桿和錨索

這些做完之后,還要鋪設100萬平米,相當于200個足球場那么大的主動防護網,將整個邊坡罩起來。在開挖的邊坡地段,還要灌漿噴射混凝土,將整個巖體進行固定,在不同的高度,還要設置被動防護網。

主動防護網

自從有了這些防護網,已經成功消除多次重大險情 。并且在山體里,還埋設監測傳感器,建立地質災害監測系統,并與水文氣象中心進行聯動,一旦邊坡有微小的走位變形,系統就能夠及時作出預警。

超級技術五:地下電站主廠房 高度位居世界第一!

烏東德水電站大壩頂部兩邊山體的距離只有300多米。 因為空間狹小,烏東德水電站 除了270米高的大壩建筑,更多的建筑結構都隱藏在山體里和地下。作為水電站 主要發電設備水輪機組的主廠房就位于大壩兩側的山體里。

烏東德地下電站主廠房的開挖長度333米,跨度32.5米,高度是89.8米, 相當于一棟近30層的高樓,這個高度打破了地下電站主廠房開挖高度的世界紀錄。

烏東德地下電站主廠房

烏東德水電站計劃于2020年7月下閘蓄水,2021年12月投產發電。作為綠色能源,烏東德電站建成后,每年可節省標煤約1220萬噸, 可減少排放二氧化碳3050萬噸、二氧化硫10.4萬噸。

烏東德水電站模擬圖

未來,金沙江上的烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩四座梯級電站,將形成裝機容量達4646萬千瓦的規模, 相當于兩個“三峽工程” ,年發電量約1900億千瓦時, 將成為21世紀標志性的世界最大綠色能源工程基地。

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