超越三峡的超级工程,白鹤滩水电站

2020-10-19 00:33

本文转载自:工蚁看世界(ID:wfh_lhj)

绝技惊艳,莫与争锋!
若以发电能力论英雄,三峡工程以890亿千瓦,称雄天下无敌手!与之相较,白鹤滩水电站以624亿千瓦,稍逊风骚。
若以工程技术论英雄,在建的白鹤滩水电站,傲立世界水电工程巅峰,睥睨天下,莫与争峰。单台百万千瓦发电机组,世界最大宫殿洞室群,傲视群雄,莫敢不服。
今《工蚁看世界》为您激扬文字,以万丈山河评煮白鹤滩水电站建设,让其无双风姿,惊撼你的双眸。

超越三峡的超级工程,白鹤滩水电站

金沙江是真正的宝藏江河,两岸时有崖壁高耸没入云端,崖底江水澎湃激荡能量浩荡。毛泽东曾赋诗云:“金沙水拍云崖暖”。
高山如此壮丽,江水如此澎湃,最适合建水电站。
为此,1958年起,新中国第一代水电堪察设计者,既沿金沙江上下求索,欲以水电报效国家,为此多少工程建设者壮怀激烈,汗洒金沙江。
70年代,云南省领导张冲曾在金沙江畔指点江山:“金沙江开发水电站,可以干多少大事啊!不干,死不瞑目,死不瞑目啊!
然彼时的新中国国力有限,纵有万丈豪情,也是难以江山落笔!以致黄梁美梦一枕就是五十余年,多少工程人皓首空嗟叹!

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跨入新千年后,新中国鲲鹏展翅击云宵
2010年,GDP超越日本跃至世界第二,工程实力更是堪称基建狂魔,放眼当今世界,已是无敌于天下。
也是从这一年起,18000名水电基建雄兵,云集于祖国四方,怀抱水电报国之志,兵挥金沙江,欲以12年人生换一座举世巅峰的水电站——白鹤滩水电站。

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何敢放言世界巅峰之作?
因其工程建设规模、建造难度、大国工装、等多个项目雄冠世界,纵有不足者,也多位列世界前三。
故国内众多水电基建雄兵,风云际会金沙江畔,似群星闪耀白鹤滩。《工蚁看世界》在此为水电基建雄兵扬名。以下是参建单位名单:


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要建超级水电站,须先寻一处天造地设的大坝址。
为此,新中国水电堪察设计者,金沙江畔上下求索五十余年,工作量大到无法想像。2000年后,实力骤增之下更是达到巅峰,曾在不到一年的时间里,探洞20公里,钻孔30公里。
皇天不负有心人,终于在白鹤滩上找到了适合建设超级电站的坝址。
此处地形险要,一坝当关,万水莫开。
两岸绝壁高耸700余米,足可没入云端。地质也足够坚硬,为地下岩浆喷发而成,坚硬无比。
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虽是好坝址,但仍是一块天造地设的超级大璞玉 ,尚需基建雄兵用热血与光阴打磨。
这是因为白鹤滩位于横断山脉,受青藏高原抬高挤压影响,自诞生之初,天荒地老之时起,便是地质活跃,地震频发之地。
对此,白鹤滩有出露的玄武岩为证。
玄武岩为火成岩,是由火山喷发而成。岩质坚硬无比,但也是缺点明显,自带层内层间节理。典型的玄武岩,有如亿万条火舌喷发凝固而成,柱节间自带无数裂缝,有如下图:


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所以在此建设超级水电站,必须对这个由火山喷发而成的熔岩大峡谷进行打磨。这需要基建雄兵,有与天地争雄的勇气。
于是,世界水电史上,2个开天僻地由此诞生。
一是,300米级世界最高坝,要建在地震活跃带上,世界史无前例。
二是,大坝要建在满是“裂纹”,遍布柱状节理的玄武岩上,世界同样闻所未闻!

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没有什么困难可以阻挡基建狂魔前进的步伐。
为建超级水电站,水电基建雄兵与天地争雄,欲将这天地锻造的火山熔岩大峡谷,按照设计要求打磨。
为说明如何打磨,我们需先回到2013年,看一下白鹤滩当初天荒地老的模样。从高空俯瞰,两岸岩壁经万年风雕雨蚀,满是风尘沧桑。
然有谁能想到,在数年之后,白鹤滩在水电基建雄兵的打磨下,竟脱胎换骨,惊艳整个世界。
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打磨大峡谷,需先一层层的削去,表层风蚀万年的覆盖层,换上水泥混凝土铠甲。
然后再对岩石进行固结灌浆,用锚筋桩系统加固、再采用300吨级系统锚索,深深打入围岩进行注浆。
通过以上改造,万千节理的玄武岩山体,由外及里焕然一新,整个两岸山壁就此凝结成一体,固若金汤。
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同时在两岸崖壁底部的两侧,打5个巨大泄水导流洞,左边3个右边2个。随后在大坝的上游,导流洞的下游,建一座巨大的临时围堰。
万事俱备下一声炮响。
万年奔腾的金沙江水,就此改道,顺着五大人工导流洞奔涌而去。白鹤滩坝基也因之水落石出。
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水落石出的坝基,需进行高压防渗帷幕灌浆,将坝底基岩下隐藏的所有裂缝,一条条用水泥浆焊死。
此外,在大坝建设之前,还需洗尽江底万年沉沙,使坝基纤尘不染,好与大坝混凝土紧紧咬合在一起。
经此锻造,白鹤滩基础坚若磐石,纵使在百层高楼的千万吨水压之下,坝基仍不会产生一丝丝渗流。

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坝基成,开始修大坝,一座足以排名世界第三的超级大坝。
大坝高289米,相当于百层摩天大厦的高度,坝长709米,犹如一弯新月撑在两岸岩壁之上


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一坝当关,万水莫开。
大坝建成后,蓄金沙江水206亿立方,足与中国第二大淡水湖——洞庭湖匹敌(220亿立方米)。为此,大坝需承受1650万吨的压力。

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1650万吨的压力之下,大坝如何做到屹立百年不倒呢?需从上到下浑然一体,坚若磐石,没有一丝丝裂缝。
这就是一座金钢不坏之身,建造起来十分的难!
需要克服混凝土制造过程中,从胚胎里带来的天生弱点,水泥遇水反应形成水化热。
这种水化热,遇到大体积混凝土,便会因内外温度不均,造成热涨冷缩不调,产生无数裂缝。

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混凝土体积越大,内外温差越大,裂缝越易产生。
白鹤滩大坝底部宽达72米,双向12车道高速公路宽度,上部渐渐收窄为13米,普通国道宽度,是名副其实的大体积混凝土。
如此巨厚的混凝土坝,如何做到浇筑过程中内外温差较小,不产生裂缝呢?
需要一种特种水泥——低热硅酸盐水泥。
这种特种低热水泥,白鹤滩电站使用量十分惊人,达到285万吨,用量世界第一
这么大的水泥用量是1949年解放时,全国水泥产量的4.3倍,由此可见新中国进步之天渊翻覆!

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混凝土量更是惊人,有810万方之巨,足可以在2.5座标准篮球场上,筑起珠穆朗玛峰的高度。
如此天量的混凝土,按计划需在六年之内完成。这需要在高峰时,每小时不低于600方的庞大混凝土生产能力。
有时浇筑任务下来,为不出现裂缝,需一气呵成连续浇筑。在数天内不分昼夜满负荷浇筑是常态,这样一天生产出的混凝土量,就足以灌满8个标准游泳池。
为此,需要建造世界上最大的低热混凝土拌合站,生产的低热混凝土,要做到入模温度介于14~18度之间,无论酷暑严寒、春夏秋冬。
到了炎炎夏季还需预冷,出机口温度需控制在7度以内,如此凉的混凝土你可见过?

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白鹤滩水电站的混凝土为高强混凝土,含水量极低,坍落度极低,以至于用大型机械振捣棒振捣,混凝土也只是略有坍落。
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这种混凝土不仅强度高,还具有自密实性。
其性能就像无数为祖国献身的工程人一样,祖国哪里需要哪里去,自由填充到大坝需要的每一个角落,纵使一路坎坷,钢筋丛林密布,也不畏所行。
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这样建造出来的大坝浑然天成,没有一丝丝裂缝。
为验证大坝质量,基建雄兵取芯验证,结果从大坝上取出了一根世界最长的芯样。
芯样直径219毫米,穿过9个浇筑层,8层水平施工缝面,52个浇筑坯层,长达25.7米。由上到下浑然天成,竟没有一丝丝裂缝。如下图:
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如此超级工程,自始至终12年而成,需建造一套极为高效的物资运输系统,否则千折百回的施工便道,将大大减缓建设速度。
于是基建狂魔利用地形,在白鹤滩高空数百米处,用十数根巨大的钢缆作“琴弦”,横跨峡谷两岸。
操琴者,白鹤滩称之为天车司机。
在天车司机的操控下,白鹤滩小到零部件,大到挖掘机,甚至是重达千吨的发电机转子,均可通过“琴弦”左右驰骋,上下翻飞,自由往来。
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天车司机有47名,其中34人是女性,个个胆大心细,不爱红装爱武装,且从未失手过,堪称当代工程界的花木兰,胜过无数红颜。《工蚁看世界》在此特别点赞。
在天琴的助力下,巨型的混凝土吊装筒,在天车司机的操控下,从天而降,上下翻飞,不舍昼夜。
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如此不舍昼夜之下,白鹤滩大坝以每月五六米的速度,一节节向天生长,真至摩天之高,雄霸金沙江。

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雄霸金沙江的大坝,与信息时代接轨,充满智慧。
大坝内部植入5200余支,32种大小不一,长相各异的各类监测仪。这些监测仪,就像整座大坝的神经元,分布在大坝内部。
或负责监测变形、或负责监测渗流渗压、或负责监测应力应变、或负责监测温度变化。
在这些神经元的助力下,整座大坝在建设过程及后期运营中,均可“全面感知、真实分析、实时控制”。

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大坝建设到此,惊奇尚未结束,还需建一座大型的水垫塘。
当大坝成,江水蓄满成湖,汛期来临之前,大坝需要泄洪时。坝身上的13个泄洪孔,犹如巨龙之嘴张开。
巨龙之嘴不张则已,一张必是惊涛飞瀑。狂暴喷涌的水柱,带着巨大的势能砸下山崖,经年累月之下,足以毁天灭地。
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为消减这股磅礴之力,需在大坝之前另修一座小坝,以便在两坝之间蓄水成湖形成水垫塘,缓冲飞瀑下冲的势能。
如此,当大坝泄洪时,万丈白浪于280余米的高空纵身飞下,粉身碎骨间,坝基仍能安然无恙。
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倘若此时,你有幸站在大坝之巅,一侧是万倾碧波,收于壮丽峡谷之内,另一侧是万丈白浪,飞身于万丈陡崖之下。
如此壮阔景色,足以令无数山河、瀑布为之失色,堪称5A景区。未来真不知多少游客,会不辞万里到此一游,览祖国山河之壮丽,赞祖国雄起之风姿!
对此,参建的水电基建雄兵们,你们骄傲否?

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骄傲继续,大坝已是如此雄壮,然只是白鹤滩电站冰山一角。真正的雄奇壮观,藏在白鹤滩两侧崖壁之内。
左右崖壁内,在上下500米,左右1000米范围内,暗藏有229条隧道,累计长度217公里,200公里时速高铁,跑完全程需1个多小时。
229条隧道千折百回,犹如一组组密密麻麻,纵横交错的电力线圈,分布在大坝两侧,数不清、理还乱。

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此时,若你有一双能够透视万物的天眼,当你跃入高空俯瞰,你会发现整座电站就像是一台巧夺天工的精密仪器。
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中间的灰白部分的大坝是其心脏,两侧黄色部分是发电厂房,是整座电站中,最具《流浪地球》即视感的地方。
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厂房长438米,宽34米,高88.7米,可以将数栋30层楼高的摩天大厦塞进去,净空还绰绰有余。
不仅如此,厂房上下还连着50多条隧道,其中直径最大的隧道,是8个圆筒式尾水调压室,直径达43~48米,是当今世界已建调压室中的巨无霸。

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这些庞大如宫殿般的洞室群,竖井、斜井、主洞、辅洞要同时施工,并在千折百回中精准就位、互不干扰。据说最多时有100多个工作面同时作业。
如何在高达四五百米的悬崖绝壁上,让成千上万的工人安全有序的上下班?如何保障通风散烟?如何进行废水排污处理?又如何在大跨度开挖中不产生坍塌,且坚若磐石?
这何其之难!

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然,白鹤滩水电站,18000名水电基建雄兵、上千套机械设备,无数建工原材料,千头万绪中,各大建设兵团如兄弟手足般,协同作战,稳步推进。
朝晖夕阴,不舍昼夜间,白鹤滩水电站日新月异。
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试问普天之下,如此多的勤劳努力,有组织、守纪律,懂奉献的建设者,舍我中国哪国拥有!伟哉!中国基建狂魔们!

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传奇尚未结束,离天三尺三。
电站基本成形后,16台世界最大的发电机组——百万千瓦发电机组,就该陆续落户白鹤滩了!
何为百万发电机组?
单台发电能力100万度电每小时,一天发电量可达2400万度,足以带动一座中小城市从生产到生活的全部用电。其实力世界第一,超越三峡单台最大发电机组30%。

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何为世界第一水轮发电机?能日输2400万度电,相当于4座大型水电站的起步价(装机容量25万千瓦每小时)。
其样貌如下,其身形有如一栋大厦:
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其底部的导水蜗壳,直径达到27.2米,占地面积比篮球场还大出200平多平米,人站在上面,犹如巨大蜗牛壳上一粒尘埃。
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其顶部的定子拼装起来,犹如一座面积不小的电影院。
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两者被钢筋丛林层层包裹后,覆盖的混凝土量达到了2.3万立方米,相当于12个标准游泳池的体积。
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其巨大精钢制做的轴承,能带动数千吨的重物疯狂旋转,日夜不休。其上下轴承连接起来,有4层多的楼高,达12.7米。
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其发电机转子厚3.9米,比一层楼还高,重2100吨,约1600辆小车的重量,可以每分种111圈疯狂旋转,每圈发电150度。
当其就位时,需2台1300吨的桥机通力协作才能完成。彼时机坑内围观的工程人,如置身于一个巨的影剧院中,场面十分壮观。
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建造这样如小山一般的水轮发电机,须顶尖的大国实力,从用钢原材、机械制造、到无数器件精准预埋无遗漏,哪一项都需大国实力支撑,或大国重工、或大国制造、或大国工匠。
即便是远途运输一项,一般大国也是根本做不到,随便一个大件即重达数百吨,需要用到168个轮胎的汽车,远途跋涉,其间山重水复。
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为此,基建狂魔打造了2条配套公路。虽名曰普通公路,实则足以媲美超级工程。
如巧大公路,长33.95公里,含10座隧道、28座桥梁,桥隧比超过55%。
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隧道的洞径要足够宽,转弯半径要足够大,还需一步横跨大峡谷的大桥,如金沙江特大桥。圆圈内是以前的金沙江大桥,两桥相比,天地悬殊!
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如此,纵使重达数千吨,长达数十米,有多达上百个轮子的重型卡车,也可以穿山越谷深入不毛,如履平地。
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1778.9亿投资、18000名基建雄兵、在金沙滩大峡谷中,承受12年风霜洗礼,会创造出怎样的经济价值,和社会价值呢?
年发电量624亿千瓦,约三峡电站的70%,可支撑7500亿的GDP,可带动1600多万人口的超级都市——成都,从生产到生活的全部用电。
若以三峡电站2017年利润467亿为基础推算,白鹤滩电站每天可创造8956万元,等同一个大型印钞机。
每年可节约标准煤约1968万吨,相当于16个大型煤矿(年产120万吨),全年的生产量。
可以减少排放二氧化碳5160万吨,让银河泻地,遍染山川的同时,祖国的天空更蔚蓝。

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这就是中国,山川壮丽、物华天宝!这就是中国基建狂魔,为祖国征战四方,与天地争雄,令山川更为锦锈,令祖国更加繁荣!
壮哉!我大中华基建狂魔!为祖国更风流,不惜青春染华发,
此文,中国水电四局的朋友提供部分素材,在此特别鸣谢!


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