金沙江烏東德水電站攻克多項世界級難題:在豆腐塊裏施工 圍堰滴水不漏
據《科技日報》報道,1月10日,我國第三座超千萬千瓦級水電站——烏東德水電站工程大壩混凝土澆築最高壩段已升至808米高程,達到大壩整體高度的三分之一。
“正因為得到強有力的技術支撐,地下廠房、泄洪洞等各重點部位的工程也正穩步推進。”烏東德工程建設總指揮、工程建設部主任楊宗立説。
據中新網此前報道,烏東德水電站是中國目前已經核准建設的第三大水電站、世界已建和在建的第七大水電站,預計2020年實現首批機組發電、2021年12月全部機組投產發電。

特高拱壩智能建造
烏東德水電站是世界上少有的巨型水電站,位於四川會東縣和雲南祿勸縣交界的金沙江河道上。攔河大壩為混凝土特高雙曲拱壩,最大壩高270米,裝機容量1020萬千瓦,兩岸將各安裝6台單機容量85萬千瓦的水輪發電機組。壩高居世界第六,泄洪量居世界第三。面對這樣一座超級工程,建設者面臨着諸多世界級難題。
長江勘測規劃設計研究院副總工程師、國家大壩安全工程技術研究中心副主任、烏東德項目設計總工程師翁永紅介紹,烏東德地處乾熱河谷地區,施工區大風頻發,大壩混凝土保温保濕施工技術問題、大壩混凝土温控防裂問題突出。
再大的困難,難不倒新時代的建設者。在建設工程部,一組遠程控制中央服務器,有條不紊地調度着混凝土製漿站、輸送漿系統和灌漿單元機,控制製漿、送漿、配漿、灌漿壓力和流量,並進行數據記錄與處理。
烏東德工程建設部技術管理部高級工程師劉科介紹,這套包含智能通水、智能灌漿等全生命週期應用的大壩智能建造系統,是三峽集團與清華大學、天津大學和長江設計院聯合研發的成果,曾獲多項國家級技術進步大獎。目前應用的“PLUS”版,不僅推進了大壩混凝土工藝的創新,還推進了進度、質量、安全的一體化高效管理。

圍堰做到滴水不漏
烏東德深切的峽谷,邊坡高度達到1500至1800米;陡峭的邊坡,坡度達到60至70度,淺表層山體和坡面隨時有滾石坍塌的危險。
項目設計總工程師翁永紅告訴記者,自勘察設計之初,他們就採用三維數碼照相、三維地質激光掃描等技術,把每一座山體、每一塊岩石的情況牢牢掌握在手中,還不間斷採用無人機勘察和“蜘蛛人”治理,確保了峽谷中人員和工程的安全。
除了大壩高位邊坡的治理,施工區還有多條泥石流溝,汛期它們可能造成重大安全影響。目前,採用的“排導為主、攔擋為輔、定期清理”綜合治理措施已見成效。
受地形地質條件限制,烏東德水電站樞紐佈置緊湊,左右岸地下廠房均靠江側佈置,導流洞、泄洪洞靠山側佈置,三條泄洪洞靠左岸位於地下廠房內側佈置,防滲要求極高。施工中的深基坑、高圍堰,也是關鍵技術難題之一。
河牀圍堰基礎覆蓋層深度在55米至77米之間,防滲牆最大深度達95米,屬國內同類工程之最。駐點技術人員通過技術攻關和軟件研發,對基礎覆蓋層進行逐層的力學分析,將參數和研究用於再設計和每一個施工環節。**“可以自豪地説,我們的圍堰做到了滴水不漏。”**技術管理部高級工程師劉科説。

主廠房開挖高度世界第一
在烏東德水電站地下廠房洞室羣區域,層狀巖體分佈廣泛,**工程規模大、洞室佈置密集、挖空率較高,其中主廠房高達89.8米,開挖高度位居世界第一。**確保安全是重中之重、難中之難。
“我們的隊伍可是在豆腐塊裏施工啊!” 項目設計總工程師翁永紅形象地説。這時,高邊牆開挖動態實時反饋分析系統已正式登場,它可以進行三維設計,並根據測量檢驗數據進行實時計算。每開挖一個洞室,都有來自中科院武漢岩土所和長江勘測規劃設計研究院的專家“智囊團”提供實時的技術支持,保證各洞室羣形成特別穩定的格局,確保電站設計功能的實現。建成後的烏東德水電站,將成為首個高拱壩壩身不設導流底孔、尾水調壓室採用半圓型調壓室的水電站。
在烏東德,每一名施工人員都是安全員,都擔負着安全監管職責。現場的人員和設備,都安裝有定位識別系統,一旦人員設備進入非安全區域,系統立即自動報警,可有效避免事故的發生。同時,“人臉識別”技術應用在工程的重要部位,代替傳統的工號牌。“很多新技術的應用,已顛覆了傳統,這樣的變化是革命性的。”劉科説。
(趙漢斌)