瀾滄江水電開(kāi)發(fā)建設(shè)是全省綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要部分。作為云南水電支柱產(chǎn)業(yè)和實(shí)施“西電東送”“云電外送”的核心企業(yè)和龍頭企業(yè),近年來(lái),華能瀾滄江水電股份有限公司(下稱“華能瀾滄江公司”)結(jié)合流域水電開(kāi)發(fā)工作實(shí)際,參與了多個(gè)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,推動(dòng)全省綠色能源創(chuàng)新發(fā)展。
實(shí)時(shí)監(jiān)控為大壩上游穿上“防水服”
黃登水電站是瀾滄江上游河段梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第五級(jí)水電站,電站大壩高203米,是中國(guó)已建成的最高碾壓混凝土重力壩。去年11月,在中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)2019年學(xué)術(shù)會(huì)暨第八屆碾壓混凝土壩國(guó)際研討會(huì)上,黃登水電站榮獲第四屆碾壓混凝土壩國(guó)際里程碑獎(jiǎng),意味著該壩擺脫了壩工界對(duì)其安全性的質(zhì)疑,成為行業(yè)豐碑。而能取得這一榮譽(yù),與華能瀾滄江公司6年多來(lái)的創(chuàng)新探索密不可分。
隨著水電建設(shè)高速發(fā)展,碾壓混凝土壩專業(yè)技能人才漸顯不足,人工管控出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié),由此出現(xiàn)的層間間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、上游面防滲層加漿工藝粗放等問(wèn)題,導(dǎo)致建成的幾座碾壓混凝土壩蓄水后滲漏量大。
2013年,為了解決這些問(wèn)題,華能瀾滄江公司科研團(tuán)隊(duì)分析、研究了國(guó)內(nèi)多座碾壓混凝土壩的施工工藝和質(zhì)量控制后得出結(jié)論:碾壓混凝土壩要建好,關(guān)鍵是碾壓層面要結(jié)合緊密、變態(tài)混凝土施工質(zhì)量要控制到位,最終敲定“以全面數(shù)字化建設(shè)黃登大壩”的方案。聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家科研單位進(jìn)行系統(tǒng)和集成創(chuàng)新,華能瀾滄江公司研發(fā)了一套“數(shù)字黃登大壩施工管理信息化系統(tǒng)”,綜合運(yùn)用信息化手段,對(duì)整個(gè)大壩施工進(jìn)行360度無(wú)死角全程監(jiān)控。
“數(shù)字化”能具體解決哪些問(wèn)題?華能瀾滄江公司一級(jí)咨詢艾永平介紹,在碾壓施工中,黃登大壩綜合利用GPS、北斗衛(wèi)星技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和反饋混凝土碾壓質(zhì)量,同時(shí)利用數(shù)字化溫控手段對(duì)混凝土溫度和通水冷卻進(jìn)行全面智能監(jiān)控,確保碾壓質(zhì)量和溫控指標(biāo)都滿足要求。在上游面變態(tài)混凝土施工中,制定了加漿實(shí)時(shí)監(jiān)控指標(biāo)體系,控制加漿量、漿液濃度、加漿位置等參數(shù),確保灌漿質(zhì)量良好,為防滲關(guān)鍵的大壩上游穿上了一件密實(shí)的“防水服”。
通過(guò)與數(shù)字化融合,2018年7月,黃登水電站首臺(tái)機(jī)組順利投產(chǎn),大壩建成后,滲漏量小于每秒10升,混凝土芯樣長(zhǎng)度達(dá)24.6米,創(chuàng)造了世界同類工程的最好記錄。
水力式升船機(jī)打通水運(yùn)通道
水路成本遠(yuǎn)低于公路、鐵路等運(yùn)輸方式,但客船、貨船等船舶通過(guò)大壩時(shí),由于大壩上下有幾十米甚至上百米的水位落差,需借助船閘或升船機(jī)才能通航。升船機(jī)是70米以上高壩通航的首選型式,傳統(tǒng)升船機(jī)均由電機(jī)驅(qū)動(dòng),有鋼絲繩卷?yè)P(yáng)式和齒輪齒條爬升式兩種類型,但在船廂漏水時(shí)不能正常運(yùn)行,河道水位快速、大幅變化時(shí)船廂對(duì)接困難。因此,需要研究一種安全性更高、適應(yīng)性更強(qiáng)、能自我平衡的新型升船機(jī)。
2004年,中國(guó)工程院院士、華能瀾滄江公司高級(jí)顧問(wèn)馬洪琪帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),開(kāi)始發(fā)明一種利用水能作為提升動(dòng)力和安全保障措施的全新升船機(jī)。船廂傾斜了怎么辦、注水泄水時(shí)如何保持豎井中平衡重的穩(wěn)定……克服這些挑戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)歷時(shí)十余年開(kāi)展科技攻關(guān),最終研發(fā)了水力式升船機(jī)。
該項(xiàng)目取得多項(xiàng)創(chuàng)新成果,其中,首創(chuàng)提出了水力式升船機(jī)原理,實(shí)現(xiàn)從電力驅(qū)動(dòng)到水力驅(qū)動(dòng)的全新轉(zhuǎn)變;解決了非線性、大流量、高流速條件下豎井群多點(diǎn)均衡出力難題,為船廂升降提供了同步平穩(wěn)的動(dòng)力輸出。
景洪水力式升船機(jī)的建成,打通了瀾滄江——湄公河水運(yùn)通道,成為升船機(jī)歷史上的重要里程碑事件。有專家評(píng)價(jià)認(rèn)為,其不僅為世界首創(chuàng)、中國(guó)原創(chuàng),更是世界通航技術(shù)領(lǐng)域的重大創(chuàng)新,2018年該成果獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
這樣具有國(guó)際性的成就,華能瀾滄江公司還有很多?!笆濉逼陂g,企業(yè)參與了“水動(dòng)力型特大滑坡災(zāi)害致災(zāi)機(jī)理與風(fēng)險(xiǎn)防控關(guān)鍵技術(shù)研究”“基于演化過(guò)程的滑坡防治關(guān)鍵技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化體系”等4個(gè)“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。同時(shí),以小灣、糯扎渡等重大工程項(xiàng)目為依托,瞄準(zhǔn)行業(yè)科技發(fā)展的最前沿,開(kāi)展了一系列設(shè)計(jì)水電工程建設(shè)和運(yùn)行、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、工程安全等方面的科研項(xiàng)目,在高壩建設(shè)和運(yùn)行、新型通航建筑物、流域環(huán)境保護(hù)等方面取得多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù),有效助力全省打造“綠色能源牌”。
華能瀾滄江公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,結(jié)合云南省在新能源、水電等方面的規(guī)劃,接下來(lái),企業(yè)在提升科技創(chuàng)新能力的同時(shí),還將強(qiáng)化水電綠色智能建造技術(shù)等核心技術(shù)研發(fā),解決“卡脖子”和短板問(wèn)題,爭(zhēng)取取得新突破和標(biāo)志性成果。此外,加大云計(jì)算、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)的研發(fā)與公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)融合發(fā)展,支撐數(shù)字化企業(yè)、智能化工程、智慧化電廠轉(zhuǎn)型。(昆明日?qǐng)?bào) 記者張怡)