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6月29日,位于四川省會(huì)東縣和云南省祿勸縣交界的金沙江下游的烏東德水電站工程首批機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。中共中央總書(shū)記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平代表黨中央,對(duì)首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電表示熱烈的祝賀,向全體建設(shè)者和為工程建設(shè)作出貢獻(xiàn)的廣大干部群眾表示誠(chéng)摯的問(wèn)候。
習(xí)近平強(qiáng)調(diào),烏東德水電站是實(shí)施“西電東送”的國(guó)家重大工程。希望同志們?cè)俳釉賲?堅(jiān)持新發(fā)展理念,勇攀科技新高峰,高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量完成后續(xù)工程建設(shè)任務(wù),努力把烏東德水電站打造成精品工程。要堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展,科學(xué)有序推進(jìn)金沙江水能資源開(kāi)發(fā),推動(dòng)金沙江流域在保護(hù)中發(fā)展、在發(fā)展中保護(hù),更好造福人民。
正如總書(shū)記所說(shuō),烏東德水電站是實(shí)施“西電東送”的國(guó)家重大工程,是黨的十八大以來(lái)我國(guó)開(kāi)工建設(shè)并建成投產(chǎn)的千萬(wàn)千瓦級(jí)世界級(jí)巨型水電工程,是我國(guó)構(gòu)建清潔低碳,安全高效能源體系的重要支撐性工程,是新時(shí)代推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)形成新格局的重要基礎(chǔ)性工程,是實(shí)現(xiàn)“十三五”規(guī)劃圓滿(mǎn)收官、全面建成小康社會(huì)的重要標(biāo)志性工程。它的建成投產(chǎn)對(duì)于促進(jìn)國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)、助力長(zhǎng)江大保護(hù)、推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展等具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
金沙江峽谷中的烏東德水電站
從近1800米高的邊坡上方俯瞰烏東德大壩,好似一彎雞蛋殼,輕輕卡在金沙江V型河谷內(nèi),這得益于壩體的混凝土雙曲拱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。和以三峽大壩為代表的重力壩相比,高拱壩的結(jié)構(gòu)、受力情況更為復(fù)雜,是公認(rèn)的水工界最復(fù)雜的建筑物。為確保壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和施工安全,烏東德水電站在設(shè)計(jì)創(chuàng)新及新材料、新技術(shù)的應(yīng)用上,都走在世界前列。建成后的烏東德水電站大壩高270米、壩頂上游面弧長(zhǎng)326.95米的混凝土雙曲拱壩,是目前世界上最薄的300米級(jí)特高拱壩,厚高比僅為0.19?？傃b機(jī)容量1020萬(wàn)千瓦,預(yù)估平均年發(fā)電量約389.1億千瓦時(shí),據(jù)網(wǎng)友估算,約相當(dāng)于北京2018全年用電量的34%。除發(fā)電外烏東德水電站還具有防洪、航運(yùn)等巨大的綜合效益。這樣一個(gè)巨型工程背后是上千水電人歷時(shí)十七年的無(wú)悔奉獻(xiàn),六千日夜風(fēng)雨兼程。
烏東德壩址上游(2008年 攝影:朱斌成)
烏東德壩址下游。
烏東德水電站壩址全貌。
“一塊天然的好壩址”,這是很多人對(duì)于烏東德壩址地質(zhì)條件的第一印象,烏東德水電站所擇壩址處于狹窄河谷,地形完整,構(gòu)造簡(jiǎn)單,巖體質(zhì)量?jī)?yōu)良,是國(guó)內(nèi)難得的優(yōu)良高拱壩壩址,但壩址選擇的過(guò)程充滿(mǎn)了艱辛。
自上世紀(jì)50年代以來(lái),以治理開(kāi)發(fā)和保護(hù)長(zhǎng)江為己任的長(zhǎng)江委人深入金沙江腹地開(kāi)展流域規(guī)劃工作,披荊斬棘開(kāi)新路,攀崖爬壁繪新圖,艱苦卓絕的規(guī)劃論證長(zhǎng)達(dá)數(shù)十載,拉開(kāi)了金沙江流域水電開(kāi)發(fā)的序幕。通過(guò)對(duì)金沙江流域進(jìn)行了大量普查、勘測(cè)、規(guī)劃和論證工作,富有遠(yuǎn)見(jiàn)地提出了金沙江下游四級(jí)開(kāi)發(fā)方案。
烏東德水電站水上勘探。
金坪子巨型古滑坡。
2003年,長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院派出精銳隊(duì)伍揮師金沙江烏東德,進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)13年的系統(tǒng)高強(qiáng)度勘測(cè)設(shè)計(jì)研究。彼時(shí)的金沙江急浪滔天,兩岸峽深壁千仞,荒山裸露著紅土,烏東德罕有人煙。長(zhǎng)江設(shè)計(jì)人面臨著“山高坡陡、山路崎嶇、過(guò)江條件差,缺乏水源、沒(méi)有電、沒(méi)有通信,更談不上有蔬菜……勘探設(shè)備、生活物資都是肩挑背扛騾子馱?！钡墓ぷ魃瞽h(huán)境。他們一心扎入工作,克服種種困難,在艱苦閉塞的環(huán)境里,共打下13萬(wàn)多米的鉆孔與平硐,航拍了2300平方公里的流域面積,地質(zhì)測(cè)繪近萬(wàn)平方公里區(qū)域,通過(guò)路、洞、孔優(yōu)化布置立體勘察,創(chuàng)新應(yīng)用新技術(shù)新方法,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵部位地質(zhì)條件精準(zhǔn)勘察,優(yōu)劣巖體精準(zhǔn)定位,確保樞紐建筑布置安全;采用三維激光掃描、三維數(shù)碼照相、無(wú)人機(jī)航測(cè)、近景編錄識(shí)別等多種創(chuàng)新手段結(jié)合,對(duì)千米級(jí)高邊坡進(jìn)行系統(tǒng)勘察,研發(fā)了深厚河床覆蓋層高清可視化探測(cè)技術(shù)和取樣技術(shù),查明了百米級(jí)堰基河床覆蓋層性狀 ,科學(xué)研究料場(chǎng)白云巖化和碳質(zhì)薄膜的形成機(jī)制,為人工骨料料源的選擇及利用開(kāi)辟了新思路……僅用2年時(shí)間就完成了同類(lèi)電站需5-6年才能完成的任務(wù)。他們解決了深厚覆蓋層圍堰防滲、高高程邊坡治理、金坪子滑坡穩(wěn)定性論證等重大關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,為烏東德水電站建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
地質(zhì)人員在烏東德小路攀爬。
長(zhǎng)江委三峽勘測(cè)研究院原總工程師、地質(zhì)專(zhuān)家薛果夫行進(jìn)在蜿蜒危險(xiǎn)的勘探路上。
烏東德水電站可行性研究報(bào)告審查會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
2015年4月20日至23日,受?chē)?guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)委托,水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院在北京主持召開(kāi)會(huì)議,大會(huì)聽(tīng)取了長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院對(duì)工程可行性報(bào)告樞紐部分的全面介紹,并分8個(gè)專(zhuān)業(yè)組對(duì)相關(guān)工作成果進(jìn)行了詳細(xì)研究和討論。會(huì)議認(rèn)為,《金沙江烏東德水電站可行性研究報(bào)告》(樞紐部分)報(bào)告達(dá)到了可行性研究階段勘測(cè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容和深度的要求,基本同意該報(bào)告。同年12月24日,烏東德水電站全面開(kāi)工。
水工設(shè)計(jì)
院士大師深入工地現(xiàn)場(chǎng)
開(kāi)工后,作為烏東德水電站工程項(xiàng)目的勘測(cè)設(shè)計(jì)總承單位的長(zhǎng)江設(shè)計(jì)院并沒(méi)有如釋重負(fù),他們還需要結(jié)合烏東德壩址特殊的地理環(huán)境做進(jìn)一步的工程施工設(shè)計(jì),他們常駐工地?cái)?shù)百人,在暗不見(jiàn)天日的山體洞穴中考察勘探,大膽論證。在水工設(shè)計(jì)方面,提出大壩體形設(shè)計(jì)新方法,首創(chuàng)“靜力初選,基震調(diào)整,設(shè)震驗(yàn)證”設(shè)計(jì)理念,有效解決了Ⅶ級(jí)強(qiáng)地震區(qū)大壩穩(wěn)定問(wèn)題;發(fā)明了泄洪消能設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu),首次采用“上部封閉自排、下部透水”的半封閉無(wú)抽排復(fù)合水墊塘,節(jié)省工程費(fèi)用,運(yùn)行管理便捷;首個(gè)采用半圓筒型的調(diào)壓室,集長(zhǎng)廊式和圓筒式調(diào)壓室優(yōu)點(diǎn)于一體,既有利于圍巖穩(wěn)定又便于布置金屬設(shè)備;首創(chuàng)壩身不設(shè)導(dǎo)流底孔、四低一高導(dǎo)流隧洞布置新理念,采用“洞塞消能、弧門(mén)控泄”的新技術(shù),構(gòu)建高拱壩中后期導(dǎo)流新體系,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流隧洞下閘封堵期金沙江不斷流的任務(wù),為建設(shè)生態(tài)美麗烏東德提供了堅(jiān)實(shí)的保障;利用發(fā)電尾水進(jìn)行大流量全深度集魚(yú),形成尾水集魚(yú)動(dòng)水放流的創(chuàng)新集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)方案,破解高壩樞紐過(guò)魚(yú)難題。
烏東德水電站設(shè)計(jì)圖
導(dǎo)流隧洞下閘封堵期壩址斷面不斷流
集運(yùn)魚(yú)系統(tǒng)
世界最高的地下廠(chǎng)房(高度達(dá)89.8m)
施工技術(shù)
俯瞰烏東德水電站大壩澆筑“靜力初選,基震調(diào)整,設(shè)震驗(yàn)證”,創(chuàng)新性的大壩抗震設(shè)計(jì)理念首次應(yīng)用,調(diào)整后的體形壩體方量?jī)H增加3%,設(shè)計(jì)地震最大主拉應(yīng)力可降低32%。
2018年和2019年大壩澆筑均實(shí)現(xiàn)了大壩澆筑高程超過(guò)100米、混凝土澆筑方量突破100萬(wàn)方的雙百目標(biāo),2019年12月20日首個(gè)壩段(12壩段)澆筑到頂,2020年3月26日非溢流壩段全部澆筑到頂,5月4日大壩全線(xiàn)澆筑到頂。
在施工技術(shù)方面,打造了世界上首座全壩應(yīng)用低熱混凝土大壩。長(zhǎng)江設(shè)計(jì)人針對(duì)低熱水泥混凝土發(fā)熱速度慢、總發(fā)熱量小、早期強(qiáng)度低等性能特點(diǎn),建立了“控高溫、防倒溫、勻降溫、重保溫”低熱水泥混凝土溫控防裂技術(shù)體系及標(biāo)準(zhǔn),提出適合于低熱水泥混凝土的4.5m高澆筑層大倉(cāng)面分期降溫保溫成套技術(shù),有效降低大壩混凝土溫控實(shí)施難度、提高最高溫度控制保證率,烏東德高拱壩混凝土均勻連續(xù)澆筑,未出現(xiàn)一條溫度裂縫,為真正意義上的“無(wú)縫大壩”。
機(jī)電制造
2019年12月16日,烏東德水電站迎來(lái)了首850MW水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的吊裝節(jié)點(diǎn),這是烏東德水電站機(jī)組安裝的里程碑節(jié)點(diǎn)!標(biāo)志著發(fā)電機(jī)組正式進(jìn)入總裝階段。
由長(zhǎng)江設(shè)計(jì)人牽頭研發(fā)的百萬(wàn)機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)成功在烏東德推廣應(yīng)用,突破了水電機(jī)組單機(jī)容量上限,突破了水電機(jī)組空冷容量上限,推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)新型800MPa級(jí)蝸殼鋼板、750MPa級(jí)磁軛鋼板的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,首次采用發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)“水輪機(jī)效率加權(quán)因子量化方法”大幅提高水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)與電站運(yùn)行方式的對(duì)接精度,首次采用低水頭下超出力的設(shè)計(jì)理念,在大容量電站中充分利用水輪機(jī)潛能達(dá)到效益最大化配置;首次采用地下聯(lián)合轉(zhuǎn)輪加工廠(chǎng),成功解決深山峽谷地區(qū)巨型機(jī)組的大件運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)加工技術(shù)難題……
烏東德水電站建成效果圖。
創(chuàng)新理念推動(dòng)工程建設(shè),長(zhǎng)江設(shè)計(jì)人將一個(gè)個(gè)奇思妙想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí),為把烏東德工程建成新時(shí)代的大國(guó)重器提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障,并在地質(zhì)勘察、水工設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、機(jī)電制造等方面大力推進(jìn)了中國(guó)乃至世界水電科技的發(fā)展,鞏固了我國(guó)在世界水電建設(shè)領(lǐng)域的引領(lǐng)地位。
2003年進(jìn)場(chǎng)合影。
2008年勘探現(xiàn)場(chǎng)合影。
2017年大壩混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)合影。
2020年大壩中孔過(guò)流現(xiàn)場(chǎng)合影。
隨著金沙江水匯入烏東德水輪發(fā)電機(jī)這顆強(qiáng)大的心臟,幾代長(zhǎng)江設(shè)計(jì)人的夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。而這卻只是新的開(kāi)始,如今的長(zhǎng)江設(shè)計(jì)人始終牢記習(xí)近平總書(shū)記考察三峽工程時(shí)對(duì)工程技術(shù)人員的囑托“我們要靠自己的努力,大國(guó)重器必須掌握在自己手里。要通過(guò)自力更生,倒逼自主創(chuàng)新能力的提升?！卑l(fā)揮艱苦拼搏、求真務(wù)實(shí)、創(chuàng)新進(jìn)取的精神再創(chuàng)新輝煌。( 中國(guó)網(wǎng) 記者趙娜 施炎 陳東斌 李玲 易文利)
