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世界最大绿色能源基地要来了

2019-08-12 11:25:49  来源:央视新闻客户端

金沙江是中国最大的水电基地,整个流域规划了20多座水电站。一个正在四川和云南交界的金沙江下游河道上建设的超级水电站——乌东德水电站,它是我国第四座、世界第七座跨入千万千瓦级行列的超级水电站,建设中更是运用了很多智能“黑科技”,致力于打造世界上最聪明的大坝。

超级技术一:低热水泥混凝土 数十年研发,全坝使用

乌东德水电站大坝是混凝土双曲拱坝,坝底海拔718米,坝顶海拔988米,最大坝高达270米。然而,大坝底部的厚度仅为51米。 这样的比例让乌东德水电站成为目前世界上最薄的300米级拱坝 ,纤细的身材要承载起千万级特大型水电站的蓄水,无疑对混凝土的浇筑质量提出了前所未有的高要求。

拱坝

乌东德大坝的混凝土浇筑总量约为280万立方米。在这么大体量的混凝土浇筑中,温度控制至关重要,因为温差变化过大,会导致混凝土发生开裂,威胁大坝安全,这一直是水电工程中的世界性难题。

乌东德水电站地处金沙江干热河谷地区,日照强烈,最热的时候大坝施工平台的气温高达40多度。 而乌东德水电站全坝采用的低热水泥混凝土,是世界水坝建造史上的一个创举。

低热水泥混凝土

低热水泥堪称大坝的“退烧药”。这味“退烧药”是三峡人数十年艰辛“研发”的成果。 全部坝体都用低热水泥,这还是第一次。

在施工现场,央视财经《经济半小时》记者看到,混凝土的显示温度为7.1度,而这时的大气温度是29度。

混凝土温度

超级技术二:降温神器 预埋温度计+喷雾机+冷却水管

大坝浇筑仓

按照施工要求,大坝混凝土的浇筑温度不能超过18度,为了确保在高温天气下达到施工要求,施工仓面设置了喷雾机来降低仓面环境温度。 即便室外温度是有三四十度,可是仓内温度依旧可以控制在20-30度的水平。

喷雾机

为了全方位感知大坝各个部位的温度,乌东德大坝通过在混凝土里预埋温度计和冷却水管,可实时感知混凝土温度。通过智能通水系统,即可自动调节通水流量,实现混凝土冷却过程智能化。

预埋温度计

超级技术三:大坝“天眼” 防止坝基山体渗水的1万多个灌浆孔

如果说温度控制确保了大坝骨骼坚硬,肌肉结实,那么将水泥浆灌入裂隙,凝固后使岩石缝隙之间、大坝和山体之间融成一体,则是让大坝进一步强筋健骨,这也被形象地称为对山体进行补钙。

乌东德大坝最深的一层灌浆和排水廊道,横穿大坝底部并延伸到两边的山体中,为了防止大坝上游的水渗透到下游,地上打了一些帷幕孔,最大的帷幕孔深度达到110米。

排水廊道

据悉,主帷幕总工程量是50万米,大概有1万多个灌浆孔, 整个帷幕连起来就像一个大的幕布,把上游的水牢牢地挡在了大坝前面。

帷幕灌浆

超级技术四:护坡神器主动网 蜘蛛人的奉献

乌东德水电站所处的金沙江下游属于深切峡谷。长期的雨水冲刷和暴晒,山体和坡面随时有滚石坍塌的危险, 可以说即便是一个很小的石子粒都可以把钢板击穿。

为了消除隐患, 乌东德工程施工初期,施工方首先采用蜘蛛人在两岸的自然边坡上剥离表面的碎石和浮土,然后用5万多根浅层锚杆和4000多根深层锚索固定山体。这些锚索深入山体几十米,将岩石与山体紧紧地固定在一起。

锚杆和锚索

这些做完之后,还要铺设100万平米,相当于200个足球场那么大的主动防护网,将整个边坡罩起来。在开挖的边坡地段,还要灌浆喷射混凝土,将整个岩体进行固定,在不同的高度,还要设置被动防护网。

主动防护网

自从有了这些防护网,已经成功消除多次重大险情 。并且在山体里,还埋设监测传感器,建立地质灾害监测系统,并与水文气象中心进行联动,一旦边坡有微小的走位变形,系统就能够及时作出预警。

超级技术五:地下电站主厂房 高度位居世界第一!

乌东德水电站大坝顶部两边山体的距离只有300多米。 因为空间狭小,乌东德水电站 除了270米高的大坝建筑,更多的建筑结构都隐藏在山体里和地下。作为水电站 主要发电设备水轮机组的主厂房就位于大坝两侧的山体里。

乌东德地下电站主厂房的开挖长度333米,跨度32.5米,高度是89.8米, 相当于一栋近30层的高楼,这个高度打破了地下电站主厂房开挖高度的世界纪录。

乌东德地下电站主厂房

乌东德水电站计划于2020年7月下闸蓄水,2021年12月投产发电。作为绿色能源,乌东德电站建成后,每年可节省标煤约1220万吨, 可减少排放二氧化碳3050万吨、二氧化硫10.4万吨。

乌东德水电站模拟图

未来,金沙江上的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四座梯级电站,将形成装机容量达4646万千瓦的规模, 相当于两个“三峡工程” ,年发电量约1900亿千瓦时, 将成为21世纪标志性的世界最大绿色能源工程基地。

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