在坡上挖洞、特殊水泥……白鶴灘水電站這樣領(lǐng)跑世界

近日，世界在建規(guī)模最大的水電站——白鶴灘水電站——泄洪洞工程啟動(dòng)試驗(yàn)性泄洪，最大流速超過每秒48米，最大泄洪量為每秒1.2萬立方米。  

《面對(duì)面》專訪白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林。  

在深山峽谷里建大壩“在坡上挖洞，都從洞里走”  

2010年白鶴灘水電站正式啟動(dòng)前期籌建工作。白鶴灘壩區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造類型以層間層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)火成巖為主，工程地質(zhì)性質(zhì)很弱，極易風(fēng)化和變形；而壩基則是柱狀節(jié)理玄武巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)，裂隙多、易松弛，這種地質(zhì)狀況對(duì)水庫大壩的建設(shè)來說是世界級(jí)難題。  

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林：當(dāng)時(shí)這兩邊都是深山峽谷，它最大的難度兩邊66米高的邊坡，要把它的石渣削下來難，因?yàn)榻鹕辰€在流，渣子不能入江，那我們采取了很多措施，后來想的就是，在邊坡上挖洞，我們從洞里走，渣子也全部從洞里運(yùn)走。  

上千支多點(diǎn)位移計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控邊坡保證施工安全  

在三峽工程、溪洛渡工程的建設(shè)中，汪志林從科員、主任科員、主任專業(yè)工程師、項(xiàng)目部主任一路成長(zhǎng)起來，2015年初，他被任命為白鶴灘工程建設(shè)部主任，黨委副書記。帶著從三峽工程、溪洛渡工程中得來的經(jīng)驗(yàn)，汪志林謹(jǐn)守精益求精的精神，把技術(shù)用到安全管理中，以確保施工的安全。  

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林：我們有個(gè)叫馬脖子的地方，曾經(jīng)在雨季的時(shí)候崩塌了兩千多方的石頭下來。從上百米的地方掉下來，那是很嚇人的，但那次我們?cè)谶吰律下窳松锨еУ亩帱c(diǎn)位移計(jì)，對(duì)邊坡的變形進(jìn)行監(jiān)控，提前疏散，成功避免了落石帶給人的危害。  

特殊水泥智能通水技術(shù)打破“無壩不裂”  

與工程開挖相比，大壩的建設(shè)更是巨大的考驗(yàn)。大壩，是水電站樞紐工程的核心建筑物，承擔(dān)著擋水與泄洪的重要任務(wù)。白鶴灘水電站大壩是300米級(jí)特高混凝土雙曲拱壩，最大壩高289米，壩頂弧長(zhǎng)709米；主體混凝土澆筑總量為803萬立方米。在國(guó)際壩工界，有一句名言叫“無壩不裂”，因?yàn)榛炷猎跐仓^程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，澆筑體積越大，產(chǎn)生的熱量越多，熱脹冷縮帶來變形也越大。這使得大體積混凝土溫控防裂成為特高拱壩建設(shè)面臨的世界難題。  

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林：我們現(xiàn)在大壩用的低發(fā)熱量的水泥，實(shí)際上我們?nèi)龒{的時(shí)候就開始研究，三峽一直到溪洛渡，再到我們的白鶴灘，經(jīng)過了接近二十年時(shí)間的研制研究，到了白鶴灘我們才全面使用，我們混凝土的發(fā)熱量可以低四到五度。  

除了使用低熱水泥混凝土，白鶴灘水電站的大壩還全面使用了智能通水技術(shù)，這是一項(xiàng)在溪洛渡工程中采用的方案，目的就是對(duì)大壩混凝土進(jìn)行精準(zhǔn)化溫控，以解決大壩的裂縫問題。  

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林：我們專門研發(fā)了一套智能通水系統(tǒng)，以前通水就是壩土混凝土澆完以后，我們?nèi)斯とy(cè)水溫，然后再調(diào)我們通的水量?，F(xiàn)在相當(dāng)于裝了一個(gè)大腦，它自己能夠感知到我們壩體里面的溫度，根據(jù)溫度的不同，自動(dòng)調(diào)解通水的流量，使得它降溫。把溫控防裂的工作做好了，我們當(dāng)前的大壩澆到800米長(zhǎng)的混凝土，沒有發(fā)現(xiàn)一條溫度裂縫，我們可以自豪地說現(xiàn)在整個(gè)大壩沒有發(fā)現(xiàn)一條溫度裂縫。  

地下洞室曾遭遇突然變形“如果加固不穩(wěn)，后果非常嚴(yán)重”  

白鶴灘水電站的機(jī)組廠房全部建在地下，廠房、輸水系統(tǒng)、泄洪系統(tǒng)、交通網(wǎng)絡(luò)等在金沙江兩岸的大山內(nèi)部縱橫交錯(cuò)，地下洞室群規(guī)模之龐大難以想象，所有地下洞室連接起來總長(zhǎng)度達(dá)到了217公里，位居世界第一。工程既要保障施工安全，還要開挖過程的安全，同時(shí)還要保證地下廠房建成后的荷載足以滿足大型設(shè)備的安裝及運(yùn)行。  

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林：這么大規(guī)模的地下廠房也遇到過一些非常危險(xiǎn)的狀況，比如我們之前有廠房在快挖到底部的時(shí)候突然邊墻變形，頂拱變形。那么遇到這種情況，我們就要通過加固把它穩(wěn)定下來，這是非?？简?yàn)人的，考驗(yàn)人的判斷能力，一旦判斷失誤，帶來的后果非常嚴(yán)重。后來我們請(qǐng)來專家研判，大家認(rèn)為幾個(gè)月之內(nèi)加固好，就不會(huì)失穩(wěn)。  

十余年攻關(guān)中國(guó)水電建設(shè)領(lǐng)跑世界  

在成功挑戰(zhàn)一系列工程難題后，2020年6月21日，一顆直徑超過8米、重約350噸的精密“中國(guó)芯”，精準(zhǔn)嵌入白鶴灘水電站的“心臟”部位，世界首臺(tái)100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)輪成功吊裝。  

自2006年起，三峽集團(tuán)依托重點(diǎn)工程，再度與華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、長(zhǎng)江勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、哈電、東電等攜手出征，以科學(xué)審慎的態(tài)度，組織并領(lǐng)導(dǎo)開展百萬千瓦水電機(jī)組科研攻關(guān)。這次攻關(guān)，歷經(jīng)三個(gè)階段、十余年之久，對(duì)總體技術(shù)、推力軸承、結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度、制造加工、原材料等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了多項(xiàng)研究和試驗(yàn)，取得豐富研究成果，為成功研制白鶴灘百萬千瓦機(jī)組打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。  

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林：我們從三峽開始追求國(guó)產(chǎn)化，靠進(jìn)口我們肯定受制于人。比如我們現(xiàn)在的水輪發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)輪是最核心的一個(gè)部件，我們聯(lián)合東電和哈電光這個(gè)模型都做了三十多個(gè)，幾乎是不惜血本在研制轉(zhuǎn)輪來滿足我們當(dāng)前高水頭下能發(fā)出百萬電，同時(shí)轉(zhuǎn)輪的運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)性能又非常好的這么一種模型。現(xiàn)在白鶴灘16臺(tái)機(jī)組轉(zhuǎn)輪都已經(jīng)做到了精品轉(zhuǎn)輪的水平。  

記者：在世界水平上是領(lǐng)先的？  

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林：領(lǐng)先，這也表明我們國(guó)家水電建設(shè)已經(jīng)處于世界領(lǐng)跑的地位了。  

100萬千瓦單機(jī)量世界最大的水能發(fā)電機(jī)組  

2021年6月28日，白鶴灘水電站首批百萬千瓦水電機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。目前，白鶴灘水電站已有4臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，2臺(tái)機(jī)組具備并網(wǎng)條件，2臺(tái)機(jī)組進(jìn)入有水調(diào)試?？傃b機(jī)1600萬千瓦的白鶴灘水電站，將與已投產(chǎn)發(fā)電的三峽、葛洲壩及金沙江烏東德、溪洛渡、向家壩水電站一起，構(gòu)成世界最大的清潔能源走廊。白鶴灘水電站建成后將成為我國(guó)“西電東送”骨干電源點(diǎn)，多年平均發(fā)電量預(yù)計(jì)為624.43億千瓦時(shí)，電力主要輸送江蘇、浙江，助力長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展。  

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林：我們是100萬的單機(jī)量，也就是說一個(gè)小時(shí)可以發(fā)出去100萬度電，我們16臺(tái)機(jī)全部發(fā)電，一天的發(fā)電量可以夠50萬個(gè)家庭用一年。100萬的單機(jī)量是當(dāng)今世界上最大的水能發(fā)電機(jī)組，現(xiàn)在沒有任何地方超過它。