金沙江下遊，高山峽穀中
由中國電建全過程勘測設計
並承擔主要施工任務的
白鶴灘水電站多項技術指標位居世界前列
代表了目前世界188體育官網app 最高水平
對引領我國巨型電站
建設水平升級具有重要意義
今天帶大家領略一下
大國重器背後的科技力量
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“核心技術，化緣是化不來的
要靠自己拚搏”
“真正的大國重器，一定要掌握在自己手裏。核心技術、關鍵技術，化緣是化不來的，要靠自己拚搏。”白鶴灘水電站的核心技術是這項國之重器的靈魂和支柱。
上世紀九十年代開始，中國電建所屬華東院負責了白鶴灘梯級電站的開發研究工作，開展了大量的水文、水能和地質勘測等基礎工作。從1991年到2021年，三十載風雨磨礪，三十載不懈攀登。幾代電建人青絲變白發將青春獻給了中國大西南腹地的金沙江，從迷茫到篤定、從探索到優化，走過了極不平凡的核心技術求索之路。
▲2003年中國電建專家組查勘白鶴灘現場
“白鶴灘水電站的建設不僅是項目業主和參建單位的責任，而且是中國政府對世界作出的承諾，這是一項光榮艱巨的曆史責任和社會責任。因此，電建人把它當成一項偉大的事業來幹。”
▲白鶴灘水電站籌建前、後壩址河穀麵貌
數十年裏，為了確保白鶴灘工程前期工作的順利開展，華東院完成地質鑽探20萬米和洞探5.5萬餘米，為白鶴灘工程的順利建設奠定了重要基礎。
為實現白鶴灘工程“水平一流、技術創新”的技術目標，中國電建聘請中國科學院、工程院等多位院士、專家組成了中國水電行業的“全明星陣容”，為白鶴灘水電站研究保駕護航，僅是谘詢審查會就召開了300餘次。
▲地質專家組現場查勘
在院士顧問組的指導下，中國電建潛心鑽研、攻堅克難。曆經數十年努力，白鶴灘水電站300米級不對稱特高拱壩、世界最大規模地下洞室群、世界最大規模地下廠房、世界單機容量最大百萬千瓦機組等陸續建成，為“七一”之前首批機組發電奠定了堅實的基礎。
“不同意見的爭鳴
是白鶴灘的優秀文化”
如今，挺立在河穀中間的白鶴灘拱壩，仿佛注定就該在這個位置。然而當初這裏還是一片蒼茫高山的時候，大壩為什麼選建在這個位置，為什麼不再往上遊或下遊些？其背後是一次次沉謀研慮和數不清的燈火通明。
雖然壩址確定了，但隨著地勘工作的層層深入，複雜的地質狀況向工程師們發起了異常嚴峻的挑戰。原壩線方案的左岸壩肩處，發現有較深強卸荷裂隙發育，最深處達109米。
▲大壩地質力學模型試驗
盡管調整壩線可能意味著此前開展的大量地質工作將付諸東流，但反複推敲過後，設計團隊從工程的絕對安全考慮，還是毅然決然地決定對壩線位置進行調整。可該向上遊調整，還是朝下遊調整？對此，即便是有著豐富經驗的專家也意見不一。
▲大壩混凝土溫控模擬雲圖
“我們抱著開放的心態來做白鶴灘，這種不同意見的爭鳴，是白鶴灘的優秀文化。”白鶴灘水電站設計總工程師徐建榮說。結合更加深入的地質勘探一手資料和多方麵的詳細研究，設計團隊作出了將壩線向上遊調整的決定。
▲白鶴灘水電站預可行性研究階段三個壩址壩型比選
然而挑戰並沒有到此為止，作為世界上壩址地形地質條件最複雜的特高拱壩工程之一，白鶴灘拱壩在當時還有諸多地形地質方麵的難題亟待解決。設計團隊同步開展多項專題研究，進行大量現場試驗，他們幾乎翻遍了國內外所有同類工程的設計資料。針對左岸複雜的地質條件，進行了多項專題研究，最終明確左岸壩肩和左岸邊坡處理方案，並相繼取得了豐碩成果。
▲金沙江白鶴灘水電站樞紐區左邊坡探洞與勘線
世界難度最大的“泄洪消能”
怎麼消？
白鶴灘拱壩位於金沙江上的河穀狹窄處，汛期來勢凶猛的強降雨彙入金沙江後，洪水向大壩奔湧而來。即便經水庫調洪削峰後，每秒仍有約42000立方米水需要安全泄放，下泄落差高達190米，9萬兆瓦的能量需要消刹。不誇張的講，這是世界上難度最大的“泄洪消能”，也是白鶴灘水電站設計建設的重中之重。
為了應對泄洪流量大、水頭高，河穀狹窄、岸坡陡峭的現實，設計團隊確定了“分散泄洪、分區消能、加強防護”的布置原則，采用壩身孔口和岸邊泄洪洞聯合泄洪的方式，通過對壩身最大泄量的深入研究，確定壩身與岸邊泄洪洞之間的泄量分配比例。
▲白鶴灘大壩泄洪深孔首次過流
針對壩身泄洪消能，工程師們下足了功夫。設計團隊在綜合分析下遊河床承受能力、壩身孔口布置方式、壩身開孔對壩體結構影響等因素的基礎上，創新采用無齒坎分層大差動表孔、分層多股水流深孔、壩後反拱水墊塘消能，提高了孔口運用的靈活性和水墊塘的消能率及穩定性，有效解決了超大泄洪規模不對稱拱壩壩身泄洪消能的技術難題。
在世界最大反拱型水墊塘施工過程中，水電八局工匠們首次在國內采用聚消能爆破新技術，攻克了柱狀節理玄武岩地質缺陷，使爆破擾動下降35%。
▲2020年5月，世界最大水墊塘澆築完成
精益求精在白鶴灘體現得淋漓盡致，設計團隊悉心打磨每一個細節，謹慎論證每一種可能。為了一個好的方案，十裏挑一，甚至是三十裏挑一也在所不辭，於是世界上最大的無壓泄洪洞群、最大的反拱底板水墊塘在這裏誕生。
▲ 超長高流速大型無壓直泄洪洞
工程師們參照國內外已建泄洪洞的泄量規模及閘門結構設計水平，對11種布置方案進行層層篩選，才敲定在左岸布置三條無壓泄洪洞的最終方案。僅僅是泄洪洞出水口水流歸槽的挑流鼻坎型式，工程師們初擬的方案就多達30餘種。
當時，“橫向三支臂弧形閘門”技術除了在白鶴灘外，在全國尚無應用實例，放眼世界也寥寥無幾，幾乎沒有可以借鑒的經驗。但這種閘門技術對破解泄洪消能的世界難題有著重要意義。為此，白鶴灘的工程師們決定一試。雖然相應的難度也大幅升級，但經過工程師們的多次專題研究，效果喜人。
▲橫向三支臂弧形閘門
創新利刃
應對地下深處的難題
山體之下，別有洞天。由於白鶴灘水電站處於“窄河穀”，空間有限，需要開挖巨型地下洞室群來布置引水發電係統，世界上最大的水工地下洞室群由此而生。
它像是地下宮殿，2500萬立方米的開挖總量能填滿10座胡夫金字塔；它又像是地下迷宮，364個地下洞室錯綜複雜地布置在峭壁之下，兩岸山體挖空率達到37%。
“洞室群規模龐大、地質條件又異常複雜。”設計建造如此巨型的地下洞室群，麵臨的挑戰可謂前所未有。設計團隊以創新為利刃，應對山體深處的難題。
水電七局在左岸引水發電係統的施工中，建立安全、質量、施工等多個微信平台，信息傳遞快速準確，監管層級覆蓋全，解決問題質量高。打造地下洞室支護預警係統，實時掌握各洞室支護情況，自動化進行支護預警，有效保證支護及時性，確保洞室圍岩穩定。構建“三層次四體係”的管理格局，各部門、各工區和每一崗位職權清晰、責任明確，被三峽集團評價為“施工區最有激情最有戰鬥力的王牌軍”。
複雜地質條件也使尾水調壓井的設計難度大大升級。重重困難，難不倒追夢人。為了盡量減小洞室跨度、提高圍岩安全性，工程師們沒有選擇傳統的長廊式調壓井，而是創新研發了主副分離式圓筒形調壓井布局，大幅提升超大流量百萬千瓦機組水力調控性能。即使這樣，白鶴灘8個尾水調壓井的最大直徑還是達到了世界第一的48米，最大高度達到了128米，宛如八大金剛坐落在山體下400至600米深處，守護著百萬千瓦水輪機組的運行安全。
▲世界首台百萬千瓦水輪發電機組轉子吊裝
這是一場較量，電建人要和時間賽跑，夠快、夠穩、夠準才能保證地下工程的安全。這是一場探索，電建人在超出經驗範疇的領域摸爬滾打，一路衝出重圍。這是一次升華，多少個不眠夜電建人迎難而上、厚積薄發，拖著疲憊的身軀眺望光明的未來。
