中國已建成最高土石壩——雅礱江兩河口水電站大壩全線填築到頂
24日上午,隨著最後一方堆石料倒入倉(cang) 麵,並完成碾壓,雅礱江兩(liang) 河口水電站大壩填築至2875米高程,標誌著已建成的中國第一高、世界第二高土石壩全線填築到頂。
圖為(wei) 雅礱江兩(liang) 河口水電站大壩。雅礱江公司供圖
兩(liang) 河口水電站位於(yu) 四川省甘孜藏族自治州雅江縣境內(nei) ,是雅礱江流域水電開發有限公司(下稱雅礱江公司)在雅礱江中遊開發的龍頭水庫電站,也是目前中國海拔最高的百萬(wan) 千瓦級水電站。
兩(liang) 河口水電站核準投資總額664.57億(yi) 元,總裝機300萬(wan) 千瓦。電站大壩為(wei) 礫石土心牆堆石壩,壩高295米,2016年6月開始大壩填築,曆經67個(ge) 月的連續施工,提前一年填築到頂,累計完成填築量4310萬(wan) 立方米,相當於(yu) 6個(ge) 鳥巢的體(ti) 積。
兩(liang) 河口水電站建設過程中開創9項世界之最,是中國水電開發向高海拔寒冷地區發展的標誌性工程,在世界水電建設史上具有裏程碑意義(yi) 。自今年9月首批2台機組投產(chan) 發電以來,兩(liang) 河口水電站目前累計發電量超過17億(yi) 千瓦時。
采用“施工全過程智能化技術”修建
兩(liang) 河口大壩填築量大、築壩周期長、填築環節多,施工區平均海拔達到3000米,高寒高海拔環境下人員和機械降效達20%,這給大壩填築帶來了巨大挑戰。在兩(liang) 河口之前,國內(nei) 外均無成熟、可借鑒經驗。
圖為(wei) 雅礱江兩(liang) 河口水電站大壩。雅礱江公司供圖
記者了解到,雅礱江公司聯合天津大學、中國電建集團等單位,麵向世界科技前沿和國家重大需求,將智能化技術應用於(yu) 兩(liang) 河口大壩。通過數據挖掘、人工智能、大數據和雲(yun) 計算等智能技術手段,成功構建兩(liang) 河口水電站智能大壩係統,實現大壩施工過程智能感知、分析、反饋控製和智能無人駕駛碾壓機群協同作業(ye) 。通過智能大壩係統,能夠實現大壩土石料開采、運輸、摻拌、攤鋪、碾壓等全部施工環節的智能化監控,形成施工全過程、全天候、全環節、全要素、全覆蓋的運行體(ti) 係。
同時,智能無人碾壓技術在兩(liang) 河口大壩建設中得到充分應用,並推動中國高土石壩填築進入“無人駕駛”時代。雅礱江公司通過研發具有自主知識產(chan) 權的智能控製係統,實現大壩碾壓機“運行狀態和障礙物智能感知”“作業(ye) 軌跡厘米級定位”“機群百米級遙控互聯”等多重安全運行保障,碾壓作業(ye) 精準性和施工效率均超過人工操作,填築質量全部達標。
中國工程院院士鍾登華介紹,兩(liang) 河口水電站是國內(nei) 第一座用“施工全過程智能化技術”修建的300米級超高土石壩工程,填補了高寒地區超高土石壩的建設空白,實現了大壩建設由數字化向智能化的跨越,開創並引領了水利水電工程建設智能化的新方向,具有重要的科學意義(yi) 和工程價(jia) 值。
開創高原凍土區冬季土心牆大規模連續施工先例
兩(liang) 河口水電站位於(yu) 青藏高原東(dong) 部邊緣地帶,屬於(yu) 季節凍土區。每年冬季11月中旬至次年2月中旬,有近3個(ge) 月的時間大壩心牆土料會(hui) 出現凍結現象。心牆是大壩擋水防滲最重要的結構,冬季大壩心牆土料凍結成為(wei) 影響大壩質量和進度的關(guan) 鍵製約因素之一。
為(wei) 破解高寒地區心牆土料冬季施工難題,雅礱江公司聯合中科院西北生態環境資源研究院、中國電建集團等多家單位,通過係統全麵的室內(nei) 外試驗、多學科交叉研究,圍繞心牆土料凍融基礎理論、關(guan) 鍵技術和成套施工工藝等開展科技攻關(guan) ,研發了冬季土料開采、運輸、摻拌、攤鋪、碾壓成套技術體(ti) 係,發明了保溫材料收放設備,將原來人工揭蓋“被子”約4小時縮減到1-2個(ge) 小時,顯著提高了冬季施工土料凍融防控技術水平和施工效率,實現了冬季大溫差和高寒低溫環境下心牆全天候全倉(cang) 麵快速連續施工。
兩(liang) 河口大壩心牆冬季施工曆經6個(ge) 冬季,填築量達到130萬(wan) 立方米,冬季填築量約占心牆總體(ti) 積的30%。
在中國科學院院士、中科院西北生態環境資源研究院院長賴遠明看來,兩(liang) 河口大壩的順利建設,為(wei) 高海拔地區建設特大型水電工程積累了寶貴經驗,創新了國內(nei) 外高海拔地區防滲土料凍融防控理論、技術標準和施工成套技術,開創了高原季節性凍土區冬季土心牆大規模連續施工的先例。
世界級高土石壩:助力打造世界級綠色清潔可再生能源基地
雅礱江發源於(yu) 青藏高原巴顏喀拉山南麓,流經四川省甘孜州、涼山州、攀枝花市,幹流全長1571公裏,天然落差3830米,在全國規劃的十三大水電基地中排名第三。
工人慶祝大壩填築到頂。雅礱江公司供圖
據了解,雅礱江公司確立了“雅礱江流域水能資源開發四階段戰略”,在雅礱江幹流規劃開發22級水電站,裝機容量約3000萬(wan) 千瓦。為(wei) 助力中國“碳達峰、碳中和”目標實現,雅礱江公司在水能資源開發戰略的基礎上,提出了流域新能源及抽水蓄能開發“四階段”戰略。
根據國家規劃,雅礱江流域水風光互補綠色清潔可再生能源示範基地總規模超8000萬(wan) 千瓦,其中水電約3000萬(wan) 千瓦,風電、光伏規模超4000萬(wan) 千瓦,抽水蓄能規模超1000萬(wan) 千瓦,建成後將成為(wei) 世界最大的綠色清潔能源基地之一。該基地已列入國家“十四五”規劃,是我國九大清潔能源基地之一。
兩(liang) 河口水庫是雅礱江流域唯一的多年調節水庫,總庫容達108億(yi) 立方米,調節庫容65.6立方米,與(yu) 雅礱江幹流已建成的錦屏一級和二灘水電站形成三大聯合調節水庫,總調節庫容達148.4億(yi) 立方米,可實現雅礱江梯級電站多年調節,使雅礱江成為(wei) 全國調節性能最好的大型河流。同時,擁有高壩大庫的兩(liang) 河口水電站將為(wei) 雅礱江中下遊,金沙江下遊,和長江幹流電站帶來巨大的補償(chang) 效益,增加下遊平枯期出力約674萬(wan) 千瓦,增加平枯期年發電量約342億(yi) 千瓦時,是兩(liang) 河口水電站自身發電量的三倍。
據雅礱江公司黨(dang) 委書(shu) 記、董事長祁寧春介紹,隨著兩(liang) 河口大壩填築到頂,通過兩(liang) 河口等水庫的優(you) 化調度和水電機組的快速調節,可以將隨機波動的風電、光伏發電調整為(wei) 平滑穩定的優(you) 質電源,通過流域內(nei) 已有水電外送通道打捆送出,能有效破解風能、太陽能開發和消納難題,進一步帶動和促進雅礱江流域水風光清潔能源協同開發,助力打造世界級綠色清潔可再生能源示範基地。
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