世界第一高壩是這樣建成的
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315米高壩繪像
●雙江口水電站大壩為礫石土心牆堆石壩,整體結構酷似一塊“夾心餅干”,其總填筑方量超過4600萬立方米,核心心牆料材比細沙還細膩
●冬季壩面溫度為零下20攝氏度,建設者用定日鏡將陽光反射至心牆區,將局部溫度提高5攝氏度,將每天的有效施工時間增加3.5小時
●地下廠房的地應力高達37.8兆帕,建設者在岩層中植入納米級纖維網,讓地下廠房開挖全過程累計最大變形控制在30毫米以內
6月26日,國家能源集團大渡河雙江口水電站首台機組實現並網發電。
這座超級工程以315米的設計壩高,成為世界第一高壩。那麼,建設這座世界第一高壩水電站,究竟要闖幾道關?
地面生長 土石“堆”出世界之最
站在雙江口水電站壩址前,一座巍峨的巨壩映入眼帘,震撼無比。
令人想不到的是,這座高壩竟是用石頭和泥土“堆”出來的。中國電建集團成都勘測設計研究院雙江口項目設計總工程師李永紅告訴記者,雙江口水電站大壩為礫石土心牆堆石壩,整體結構酷似一塊巨大的“夾心餅干”。
這塊“夾心餅干”的總填筑方量超過4600萬立方米。每層壩體的填筑,都猶如一場精密的“千層蛋糕”制作:最外層的大石塊直徑達2米,越往中心石料越細,核心心牆料材比細沙還細膩,由黏土與小塊石混合而成,用於承擔擋水重任,堪稱整個大壩的“心臟”。
在海拔2500多米的壩面上,施工面臨的最大困難不是技術而是天氣。
在冬季,零下20攝氏度的壩面溫度,讓心牆土料凍成硬塊,無法碾壓。而大壩全年有效填筑時間僅有6個月,冬季的有效施工窗口期更是隻有1個月。為此,建設者用27面定日鏡將陽光精准反射至心牆區,硬生生將局部溫度提高5攝氏度,將每天的有效施工時間增加3.5小時。
“別小看這3個多小時,足夠填筑2000立方米土料。”國家能源集團大渡河雙江口公司工程建設處大壩標業主代表溫慶文蹲在地上,用手扒開剛壓實的土層說。
自2020年4月填下第一車土石起,大壩以平均每兩天上升1米的速度,向著315米的高度不斷“生長”。
地下攻堅 150米深處的“超級迷宮”
大壩之下,同樣是一幅震撼的畫面。在雙江口水電站地下150米深處的廠房裡,50多條隧洞縱橫交錯,總長度超過80公裡。
地下廠房的地應力高達37.8兆帕,是國內已建地下廠房區最高地應力。中國電建集團成都勘測設計研究院雙江口項目副經理王觀琪指出,超高地應力隨時可能誘發岩爆等風險。
工程師在岩層中植入納米級纖維網,就像給岩石穿上“防彈衣”。最終,地下廠房開挖全過程累計最大變形控制在30毫米以內,達到世界最先進水平。
地下廠房內,水輪機的安裝同樣是“毫厘之爭”。
作為水電站的“心臟”,水輪機底環與副底環的同心度直接決定這顆“心臟”能否平穩跳動。圖紙要求同心度不超過0.2毫米,項目團隊卻主動加碼,設定同心度不超過0.1毫米的嚴標准。
“最終安裝完成,同心度檢測僅0.03毫米。”國家能源集團大渡河雙江口公司副總經理張龍生說。
“壩總”誕生 中國水電屹立世界之巔
這座超級工程的意義,遠不止“世界第一”的標簽。工程投運后,年發電量超70億千瓦時,預計每年可為下游梯級電站群帶來約66億千瓦時的電量增益,可滿足326萬個家庭一年的用電需求。
這座世界第一高壩,建設難度究竟有幾顆星?設計總工程師李永紅坦言:“算是世界最難之一。因為世界級的高壩,各有各的難處。”
而這些超高難度的大壩,很多都坐落於四川。
從20多年前二灘水電站將中國高壩推向200米級,到305米高的錦屏一級水電站至今穩坐世界最高拱壩寶座﹔從5年前兩河口水電站建成當時世界第一高土石壩,到如今雙江口水電站以315米再攀新高——這是一條清晰而堅實的技術攀登路徑。
今天,建設者在雙江口用5G和北斗定位,操作無人智能碾壓機精准作業﹔在37.8兆帕超高地應力下,給岩石穿上納米級“防彈衣”﹔將首台機組底環與副底環的同心度控制在令人驚嘆的0.03毫米——這不僅僅是在建造一座超級工程,更是在為中國水電翻越一座又一座高峰,屹立在世界水電群峰之巔。(四川日報全媒體記者 李欣憶/文 李強/圖)
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