攀登壩工“珠峰” 建設水電強(qiang)國 | |
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2021年6月28日,習近(jin)平總書記在致金沙江白鶴(he)灘水電站首批機組投產發電的賀信中指出:“白鶴(he)灘水電站是實施‘西電東送’的國家重大工程,是當今世界在建規模最大、技術難度最高的水電工程。全球單機容量(liang)最大功(gong)率百萬千瓦水輪發電機組,實現了我國高端(duan)裝備製造的重大突破。” 2022年12月20日,白鶴(he)灘水電站全部機組投產發電,標誌著我國在長江之上建成世界最大清(qing)潔能源走廊,對保障長江流(liu)域防洪、發電、航運、水資源綜合(he)利用和水生態安全具有重要意義(yi)。這一重大工程顯示出中國大型(xing)水電工程建設從“中國製造”到“中國智造”的巨大跨越。 在白鶴(he)灘水電站工程建設十多年間,上百家參建單位勇擔時代使命,數萬名建設者與江河為伴,10萬移(yi)民舍(she)小家為國家,各(ge)級(ji)主管部門(men)與地方政府(fu)高效協調,克服了一係列技術難題和全球新冠(guan)疫情的影(ying)響,創造了多項世界第一,終於把白鶴(he)灘水電站從藍圖變為現實。作為中國三峽集團白鶴(he)灘水電站工程現場負責人,作為投身30多年的老水電人,我為白鶴(he)灘水電站建成投產,為中國水電事業發展取得的卓(zhuo)越成就(jiu)倍感榮耀。 70年謀劃 10多年建成並(bing)全麵投產 白鶴(he)灘水電站位於四川省涼山彝族自治州寧(ning)南縣和雲南省昭通市巧(qiao)家縣境內,是金沙江下遊幹流(liu)河段梯(ti)級(ji)開發的第二個梯(ti)級(ji)電站,開發任務以發電為主,兼顧防洪、航運,並(bing)促進地方經濟社(she)會發展。 早在1954年長江大洪水後,黨中央就(jiu)部署(shu)研究在長江上遊金沙江幹流(liu)上興建水利工程的方案。1958年,原(yuan)雲南省水利電力廳(ting)設計院(yuan)進點金沙江下遊,對白鶴(he)灘河段開展了初步(bu)的勘(kan)探工作。但是,受限於當時的經濟實力和技術條件(jian),工作最終停滯。 金沙江河段水量(liang)充沛、穩定,落(luo)差大而且集中,水能資源極為富集,是中國乃至世界最大的水電能源基地。但是相應的,在這裏進行工程建設,就(jiu)必(bi)然要麵對高山峽穀等複雜的地形地質條件(jian)和自然環境。白鶴(he)灘壩址地質條件(jian)險峻複雜,地震、滑坡崩塌(ta)及泥(ni)石(shi)流(liu)等自然災害較(jiao)多,同時又是典(dian)型(xing)的幹熱河穀氣候,幹濕季交(jiao)替變化極其明顯,每(mei)年七(qi)級(ji)以上大風天氣超過240天,自然環境惡劣。“金沙自古不通舟(zhou),水急天高一望愁”,前人纂刻在白鶴(he)灘絕壁上的詩句,生動地描(miao)述了白鶴(he)灘壩址河段的險峻。 直到1990年,國務院(yuan)批準了《長江流(liu)域綜合(he)利用規劃簡要報告》,成為長江流(liu)域開發的綱領(ling)性文件(jian),白鶴(he)灘水電站的前期勘(kan)探工作再次啟動,華東勘(kan)測(ce)設計研究院(yuan)作為工程主體設計院(yuan)進駐現場。當時的條件(jian)極為艱苦,一些(xie)儀器需要在僅能單人通過的馬(ma)道上人挑肩扛上去。臨時營地建成前的很(hen)長一段時間,食堂用的是煤油(you)爐,因為沒有電,勘(kan)探隊員晚上點蠟燭工作。雖然條件(jian)艱苦,但是白鶴(he)灘前期勘(kan)探工作極其深入細致,整個可行性研究階段完成了37條壩址勘(kan)探線,左右岸修建馬(ma)道10餘層共70多公裏,完成20萬米地質勘(kan)探鑽(zuan)孔、5.5萬米勘(kan)探平洞及大量(liang)現場試驗(yan),勘(kan)探工作量(liang)世所罕見,這也為工程的成功(gong)建設打下了堅實的基礎。 2010年,經國家發改委批複,白鶴(he)灘水電站前期籌建工作正(zheng)式啟動。黨的十八大之後,白鶴(he)灘水電站開工建設,進入工程準備期。2017年7月,主體工程全麵開工建設,工程建設進入“快車道”,大壩、地下廠房、泄洪洞等主體工程全麵鋪開。2021年4月6日,白鶴(he)灘水電站正(zheng)式開始蓄水。2021年6月28日,首批機組投產發電,為黨的百年華誕獻上中國水電人的禮(li)物。之後,我們繼續高質量(liang)推進後續工程建設,全麵建成精品工程。到2022年10月24日,水庫首次蓄水至正(zheng)常蓄水位,12月20日全部機組投產發電,白鶴(he)灘開始發揮(hui)全部工程效益。“今日天人開一線,嚴壁銜尾往來遊”,如今的白鶴(he)灘水電站在提供源源不斷的綠色清(qing)潔能源的同時,帶動了地方全麵發展,周邊原(yuan)本落(luo)後的小縣城成為濱湖旅遊城市。截至2023年8月中旬,白鶴(he)灘水電站累計發電量(liang)超850億千瓦時,為中國經濟和社(she)會發展提供磅礴的綠色動力。 攻堅克難 打造300米級(ji)特高拱壩 白鶴(he)灘水電站是當時世界在建規模最大、技術難度最高的水電工程。其總裝機量(liang)高達1600萬千瓦,僅次於三峽水電站,位居世界第二。在工程推進過程中,廣大建設者充分發揮(hui)聰明才智,合(he)力進行技術攻關,突破了世界水電工程史上鮮(xian)有的,甚至空前的技術難關,勇攀世界壩工科技“珠峰”。 白鶴(he)灘水電站工程區(qu)地形地質條件(jian)異常複雜,麵臨邊坡高陡、地形不對稱、地震設防烈(lie)度高等難題。壩址區(qu)出露的柱狀節(jie)理玄(xuan)武岩,具有開挖(wa)易鬆弛的特性。利用這種岩體作為300米級(ji)特高拱壩基礎、建設世界規模最大的地下洞室群,在國際上是首次,需要有突破性的技術創新。我們堅持創新驅動理念,從柱狀節(jie)理玄(xuan)武岩力學特性本構研究開始,掌握了玄(xuan)武岩岩體力學特性和鬆弛演化規律。在此基礎上,創新了一係列施工工藝工法,解決了壩基柱狀節(jie)理玄(xuan)武岩卸荷鬆弛、緩傾角錯動帶開挖(wa)易變形、河床薄層角礫熔岩層精細開挖(wa)等難題,壩基開挖(wa)質量(liang)優(you)良,奠定大壩堅實基礎;解決了洞室群高地應力硬(ying)脆岩體和軟弱錯動帶相互疊加(jia),和洞群效應的不利影(ying)響,實現超大規模地下洞室群開挖(wa)圍岩穩定。這些(xie)工程上的首次,被相關領(ling)域院(yuan)士(shi)專家稱讚為“提升了學術界對複雜岩體本構特性的認識深度,有力推動了岩石(shi)力學理論(lun)和學科發展”。 白鶴(he)灘水電站壩址地形條件(jian)左緩右陡,地質條件(jian)左弱右強(qiang)特征(zheng)明顯,這種地形地質條件(jian)的不對稱性給承受1650萬噸、世界第二大水推力的拱壩設計帶來了巨大挑戰(zhan)。同時,白鶴(he)灘大壩也是我國第一座在新抗震規範下進行設計的特高拱壩,工程抗震安全性最高。我們開創性地進行了不對稱體型(xing)拱壩設計,對大壩體形結構、拱座穩定、抗震安全及壩身孔口開展了係統研究,選擇在左岸頂部設置墊座以減小體形不對稱性,選擇適應性更強(qiang)的橢圓(yuan)線形雙曲(qu)拱壩體形,在左右岸和河床設置了世界最大的擴大基礎以改善壩體壩基變形應力,並(bing)采取壩身泄洪孔口不對稱布置等綜合(he)方案,成功(gong)地在世界最複雜的地形地質條件(jian)下建起世界第三高的300米級(ji)特高拱壩。值得一提的是,我們在溫控理論(lun)、混凝(ning)土(tu)原(yuan)材料、施工工藝等方麵實現技術突破,廣泛應用物聯網、雲計算、智能控製等現代信息技術,使其成為“無縫大壩”“智能大壩”,確保了作為樞紐核心的擋水建築物永(yong)遠運行安全穩定,作為骨(gu)幹梯(ti)級(ji)保護長江安瀾。 自主創新 引領(ling)世界水電機組發展 白鶴(he)灘水電站是中國水電行業自主創新的結果,是廣大建設者智慧和汗(han)水的結晶。在白鶴(he)灘水電站工程建設過程中,誕生了一批舉世矚(zhu)目的創新成就(jiu),特別是創造了多項世界水電工程科技紀錄,其中包括(kuo)實現全球單機容量(liang)最大功(gong)率百萬千瓦水輪發電機組投產發電,實現了中國高端(duan)裝備製造重大突破。 水輪發電機組是水電站的心髒(zang),在很(hen)大程度上決定著水能轉化為電能的效率。白鶴(he)灘水電站地下廠房安裝16台100萬千瓦水輪發電機組,使中國巨型(xing)水電站機組首次全麵國產化並(bing)引領(ling)世界水電機組邁入百萬千瓦級(ji),各(ge)項指標大幅超越國內外現有技術標準。水輪發電機組的運行穩定性、水力設計、電磁設計、發電機冷卻、絕緣技術、結構剛強(qiang)度及測(ce)試方法等方麵形成了一係列具有自主知識產權的核心技術,實現了我國高端(duan)裝備製造的重大突破。 數據顯示,白鶴(he)灘水電站百萬千瓦機組性能優(you)異,水輪機最優(you)效率達到96.7%,發電機額定效率超過99%,是目前世界效率指標最高的水輪發電機組。定子繞組溫升不超過63K,轉子繞組溫升不超過58K,為水電行業最嚴格的溫升控製水平。額定電壓24千伏,為水電行業最高電壓等級(ji)。白鶴(he)灘水輪發電機組的最大容量(liang)、最高效率指標、最低溫升控製水平、最高電壓等級(ji)、高可靠(kao)性及全麵精品標準要求,代表了當今世界水電行業的最高水平。 善始善終 做(zuo)到有序完美收官 白鶴(he)灘水電站全部機組已經全部投產,機組運行各(ge)項性能指標優(you)良,但距白鶴(he)灘水電工程全部完工,還有一段距離(li),還有許多工作要做(zuo)。我們將(jiang)持續深入貫徹(che)落(luo)實習近(jin)平總書記賀信精神,推進白鶴(he)灘水電站後續各(ge)項工作,繼續以質量(liang)安全為首要任務,高標準高質量(liang)做(zuo)好尾工項目,做(zuo)到有序完美收官。 我們要認真總結機組安裝調試運行的成功(gong)經驗(yan),堅持“精品機組、美麗機電”的建設運行目標,精益求精,確保投產運行機組台台實現精品。 具體而言,我們繼續嚴格按照“設計零疑點,製造零缺陷,安裝零偏差,調試零失誤,運行零非停”要求開展各(ge)項工作,認真總結經驗(yan),提高驗(yan)收標準,從機組全生命周期角度,管控好每(mei)一個環節(jie)。 我們要認真梳理後續項目,製定方案、標準和措施,高標準高質量(liang)建設精品工程,全麵建設世界一流(liu)精品工程。 我們要打造美麗白鶴(he)灘,堅持“在保護中發展、在發展中保護”的生態環保理念,進一步(bu)做(zuo)好樞紐區(qu)生態修複,兼顧景觀(guan)提升,體現工程之美、自然之美、人文之美。加(jia)強(qiang)庫區(qu)生態係統保護和修複,努力實現經濟、社(she)會和生態效益有機統一。 在完成工程後續建設任務的同時,我們積極發揮(hui)水電科技創新、科普教育作用,依托(tuo)白鶴(he)灘水電工程,推進實施一批水電科研示範項目、示範工程;我們將(jiang)完成白鶴(he)灘工程建設管理和技術總結,加(jia)強(qiang)技術交(jiao)流(liu),促進行業技術進步(bu);麵向國內外高校大學生,提供實習參觀(guan)學習平台;麵向社(she)會大眾,打造水電行業科普平台。 任重道遠 邁向7.4億千瓦目標 白鶴(he)灘水電站與葛洲壩、三峽、向家壩、溪洛渡、烏東德水電站一起,構成世界最大的“清(qing)潔能源走廊”,它們組成的梯(ti)級(ji)電站總裝機容量(liang)約7200萬千瓦,相當於“三個三峽”,年平均發電量(liang)約3000億度,可有效緩解華中、華東地區(qu)及川、滇、粵(yue)等省份的用電緊張局麵,為電網的安全穩定運行發揮(hui)重要作用,為“西電東送”提供有力支(zhi)撐(cheng),同時也是優(you)化我國能源結構、促進節(jie)能減排、助(zhu)力經濟社(she)會高質量(liang)發展的強(qiang)大“綠色引擎”,助(zhu)力中國實現碳達峰、碳中和目標。 中國水能資源非常豐富,開發潛力依然巨大,水電事業發展任重道遠。與發達國家相比,中國在水能資源開發程度方麵還有很(hen)大差距。一些(xie)發達國家在20世紀80年代,水能資源開發已完成90%,有的甚至達99%。截至2021年,中國水能資源開發率僅為50%多,水電裝機總量(liang)約4億度,大自然贈予我們的寶貴(gui)水能資源有很(hen)多還在白白流(liu)失。 當前,中國正(zheng)持續推動能源轉型(xing)和變革,大力增加(jia)可再生清(qing)潔能源的比重。水電作為經濟、穩定的清(qing)潔能源還需要進一步(bu)發展,將(jiang)發揮(hui)更大作用。按照規劃,到2050年,中國水電裝機容量(liang)將(jiang)增長到7.4億千瓦,水能開發程度將(jiang)達到80%。中國水電發展前景無比廣闊。我們要認真總結建設中形成的核心技術和管理經驗(yan),並(bing)持續推動科技創新,迎(ying)接新的任務和挑戰(zhan),繼續推動中國水電高質量(liang)發展。 白鶴(he)灘工程進一步(bu)擦亮了中國水電品牌。從這裏出航,我們的水電編隊正(zheng)走向世界。“一帶一路”沿(yan)線國家電力發展相對滯後,有大量(liang)無電人口,對電力設施尤其是水電基礎設施的需求十分迫切。其中南美洲、亞洲欠發達地區(qu)水電開發程度不到30%,非洲更隻有10%。依托(tuo)白鶴(he)灘水電站等“大國重器”建設形成的產業集群優(you)勢(shi),包括(kuo)裝備製造、施工、科研、管理等,我們將(jiang)以更強(qiang)的能力幫助(zhu)“一帶一路”沿(yan)線國家全麵升級(ji)電力基礎設施。 展望未來,我們相信從喜馬(ma)拉雅山山穀到東南亞雨林(lin),從東非尼(ni)羅河到南美亞馬(ma)孫河,將(jiang)出現更多由(you)中國製造和裝備的水電工程。它們將(jiang)如明珠般(ban)璀璨閃耀,為世界能源變革、為構建人類命運共同體作出卓(zhuo)越貢獻。 | |
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