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从长江走向世界

作者:刘蒙胜 发布日期:2017-11-15 15:50

 ——党的十八大以来中国三峡集团水电工程建设管理能力综述
   三峡集团作为中国最大的清洁能源集团、世界上最大的水电开发企业,知水、用水、护水,致力于大型水电的开发建设与运行,引领中国水电"走出去"。三峡集团因三峡工程而生,因三峡工程而强,继而进军金沙江,并开启"走出去"步伐,在这个过程中,经历重重磨砺与锻造,在实践中积累经验,不断吸收、消化、创新,形成了独特而强大的水电工程建设管理能力,也正是这种能力,成为了中国水电"走出去"的一个强有力支撑。
 
  从三峡到金沙江 坚持传承与创新
 
  2002年,国家授权三峡集团滚动开发建设金沙江下游向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德四座巨型水电站。这四座电站总装机规模达4646万千瓦,多年平均发电量约1900 亿千瓦时。
 
  "建设三峡、开发长江"。继三峡工程后,三峡人选择了溯江而上,在金沙江下游,用四个巨型水电站,连成一串水电明珠。四个电站形态各异又相辅相成,从不同角度诠释着三峡集团水电工程建设能力的继承与提升。
 
  向家坝水电站是金沙江下游河段梯级水电站规划的最末一个梯级,电站以发电为主,同时改善航运条件,兼顾防洪、灌溉,并具有拦沙和对溪洛渡水电站进行反调节等作用。向家坝水电站于2006年11月正式开工,2012年10月10日下闸蓄水,11月5日首台机组发电,2014年7月机组全部投产发电。
 
  在工程建设上,向家坝水电站面临着大型地下厂房开挖建设、超长骨料输送、大单机容量机组等系列难题。向家坝水电站单机容量为80万千瓦,为目前世界上最大水电单机容量机组。面对重重困难,三峡建设者继承发扬三峡工程建设的经验与精神,优质高效地完成了电站建设,实现了电站如期投产。值得一提的是,向家坝水电站下游紧临水富县城区和云天化公司生产厂区,如何解决电站泄洪雾化对其影响,三峡人进行了深入思考。经过周密论证与设计,采用了带跌坎的底流消能方案,并建成了世界上最大的两个大型泄洪消力池,大大降低了泄洪雾化影响。
 
  除向家坝外,由于地形条件等因素,溪洛渡、乌东德、白鹤滩水电站均采取拱坝设计。如何建造这种与重力坝坝型完全不一样的拱坝,三峡人迎难而上,继承三峡工程建设的优良传统,充分发挥主观能动性,在金沙江上创造了中国拱坝建造的新辉煌。
 
  2016年9月26日,三峡集团溪洛渡水电站荣获"菲迪克2016年工程项目杰出奖",成为全球21个获奖项目中唯一的水电项目。这一有着国际工程咨询行业"诺贝尔奖"之称的殊荣,代表着业界对溪洛渡水电站、对中国水电的高度认可和充分肯定。这也是继三峡工程之后,三峡集团在水电工程建设管理领域再次获得世界认可。
 
  "菲迪克"为何选择溪洛渡?权威媒体在解读获奖背后的成功之道时,在众多因素中不约而同地提到一项关键技术:iDam1.0拱坝智能建造系统。在溪洛渡水电站建设过程中,三峡集团组织科研团队,基于互联网"全面感知、真实分析、实时控制"的智能管控原理,集网络、硬件、软件、参建各方和专家团队等资源为一体,研发出iDam1.0拱坝智能建造系统。依托现代化的信息和管理手段,三峡建设者实现了对溪洛渡大坝建设的全方位控制与管理,保证了工程的施工质量和大坝的运行安全。溪洛渡数字大坝与智能化建设,有效解决了300米级特高坝优质高效建设的世界级难题,创造出溪洛渡水电站浇筑混凝土680万立方米,却未出现温度裂缝的世界纪录,确保了大坝安全高效建设和长期稳定运行。中国工程院院士张超然表示,溪洛渡水电站荣获"菲迪克"奖,是国际工程咨询界对三峡集团大型水电工程建设管理能力的全面认可。借助科技和信息化手段,实现高拱坝建设管理模式的革新并取得开创性成果,是溪洛渡工程对中国水电开发的一大贡献。2015年度国家科学技术奖励大会上,《300米级溪洛渡拱坝智能化建设关键技术》荣获国家科技进步奖二等奖。
 
  "智能大坝"这一理念与技术,在条件更为复杂的乌东德和白鹤滩水电站得到继承并提升。2015年全面开工建设的乌东德水电站,地处干热河谷地区,施工区大风频发,大坝混凝土温控防裂问题尤其突出,在溪洛渡智能大坝建造的基础上,乌东德水电站正在进一步研发实施的拱坝建造2.0版,在感知、分析、控制方面有诸多创新性提升,以实现特高拱坝建设过程中的全面感知、真实分析和实时控制,并首次全坝混凝土全面应用低热水泥,全面做好大坝混凝土温控防裂措施。截至2017年9月14日,乌东德大坝首仓进行浇筑的8号坝段半年内已"长高"55.5米,超过大坝"身高"的五分之一,施工质量良好。白鹤滩水电站在承袭溪洛渡工程"智能大坝"先进建设理念的基础上,提出了"智能建造"的理念。"智能建造"贯穿整个工程的全生命建设周期,通过实施"智能建造",借助先进的感知、分析和控制技术,确保在复杂施工环境和不断变动的人的活动影响下,整个建造过程处于持续稳定可靠状态,消除各种不确定因素,实时分析现场情况、预测变化趋势,进而采取相应措施进行调控,实现对整个工程建造过程的全方位把控,有效解决白鹤滩水电站拱坝的技术及管理问题,保证工程安全、优质建成。
 
  除 "智能建造",在复杂地质条件下建设300米级高拱坝、高地应力条件超大规模地下洞室群开挖支护、千米高边坡地质稳定与施工安全、高地震烈度、高水头大流量泄洪消能、坝基层间层内错动带稳定和渗漏处理、坝基柱状节理玄武岩变形控制、百万千瓦级水电机组制造安装等,乌东德、白鹤滩水电站建设过程中一系列世界级难题的解决,在地下工程、坝工技术和装备制造等方面都将促进中国乃至世界在大水电、大机组,远距离高电压输电和自动化、信息化、智能化等现代技术的创新运用迈上新的台阶,进一步巩固和提升中国水电行业在世界的引领地位,助力"中国制造2025"。
 
  可以预见的是,几年之后,两座更加"聪明"的智能大坝将在金沙江上崛起,托起中国水电建设的新高度。
 
  此外,值得一提的是,三峡集团金沙江下游的水电开发,不仅仅是水电工程建造技术的传承与创新,更是对三峡质量与安全理念的传承与创新。在金沙江上,三峡人始终把质量和安全放在首位,从向家坝到溪洛渡到白鹤滩到乌东德,水电工程的建设始终传承着三峡质量文化,以建设世界一流精品工程为目标,坚持"双零"管理目标,强化质量检查与监督,不断完善管理体系,打造水电行业质量典范。坚持以实现本质安全为目标,牢固树立生命红线和安全发展理念,创新安全管理模式,全面落实安全生产责任,打造本质安全型工程。
 
  这种质量与安全先行的理念与实践,也充实着三峡集团水电工程建设能力,结合"五大"发展理念,传承"科学民主、求实创新、团结协作、勇于担当、追求卓越"的三峡精神,坚持"四个一"的水电开发理念,三峡集团正把更多的水电工程建设成为精品工程、创新工程、绿色工程、民生工程、廉洁工程。
 
  从三峡升船机到向家坝升船机 再造国之重器
 
  2016年9月18日,三峡工程建设的收官之作——三峡升船机正式进入试通航阶段。
 
  三峡升船机是三峡工程的永久通航设施之一,是目前世界上规模最大的单线一级全平衡式垂直升船机,其驱动机构采用齿轮齿条爬升型式,安全机构采用长螺母柱-旋转短螺杆型式,具有提升高度大、提升重量大、上游通航水位变幅大和下游水位变化速率快等特点,是世界上技术难度和规模最大、运行工况复杂、安全稳定和可靠性要求高、而又缺乏相应工程实践的升船机工程。
 
  三峡升船机被形象地称为"船舶电梯"。升船机运行时,承船厢与其中的水和船一同提升过坝,总重量高达15500吨,最高可提升113米。三峡升船机过船规模和提升重量两大指标均居世界首位。通过三峡升船机,只需约37分钟,3000吨级船舶就可以完成近40层楼房高度的垂直升降。
 
  作为世界上规模最大、技术和施工难度系数最高的升船机。在没有先例和参考标准的情况下,三峡集团大胆创新,攻坚克难,完成了这一世界奇迹。
 
  中国工程院院士、国务院三峡枢纽工程质量检查专家组组长和三峡升船机工程验收专家组组长陈厚群表示,作为我国第一个齿轮齿条爬升式垂直升船机、世界上技术难度和规模最大的三峡升船机工程,突破了建设中的一系列技术难题。其在整个建设过程中所创造和积累的丰富经验,必将对我国今后建设、运用类似升船机提供宝贵借鉴,这也是世界升船机工程建设中有里程碑意义的贡献。
 
  值得书写的是三峡升船机包括承船厢、齿轮、齿条等在内的关键设备几乎都由中国企业生产,中国制造由此实现质的飞跃。
 
  借鉴三峡升船机,三峡集团在金沙江建起了又一民生工程——向家坝升船机。向家坝升船机布置在向家坝水电站的左岸,采用全平衡齿轮爬升螺母柱保安式一级垂直升船机,全长1530米,其过船规模为1000吨级,最大提升高度114.2米,是目前世界上提升高度最高的升船机。具有提升高度高、提升重量大、下游水位变化速率快的特点,是目前世界上技术难度最大的在建升船机之一。它的建成对提升金沙江流域航运能力有着举足轻重的意义。2017年9月8日,向家坝升船机完成了首次带船试验。
 
  纵观三峡升船机建设历程,从上个世纪50年代研究论证开始,到1995年决定缓建,到2008年正式复建,到试通航,半个多世纪以来,三峡升船机从蓝图变为现实的道路并不平坦,但三峡建设者凭着百折不回的意志,继三峡工程之后的又一典范工程树立了中国水电和长江航运的新高度。从三峡到向家坝,三峡人通过不断创造、创新,建设能力不断提升,站在了升船机建造领域的顶端。三峡集团公司机电工程局副局长、升船机项目部负责人吴小云表示:"目前,我们已经掌握了世界先进的升船机技术。如果其他国家有升船机的建造需求,三峡升船机可以实现全产业链的走出去,站上行业价值链的最高端!"
 
  从呼蓄到长龙山 开启抽水蓄能新征程
 
  抽水蓄能作为一种清洁能源生产方式,利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电,可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能,是我国实现电力系统节能减排和清洁化、智能化发展的必然选择。三峡集团致力于打造国际一流清洁能源集团,在抽水蓄能电站建设领域取得长足进展。
 
  呼和浩特抽水蓄能电站(简称呼蓄电站)作为内蒙古自治区的第一座大型抽水蓄能电站,是三峡集团投资建设的第一个抽水蓄能电站,建成投产后将对调节蒙西电网结构、保障电网安全稳定运行发挥重要作用。呼蓄电站总装机容量120万千瓦,2014年11月10日,呼蓄电站1号机组投产发电。2015年6月23日,呼蓄电站全部投产发电。
 
  呼蓄电站的建设,是三峡集团阔步进军抽水蓄能的重要一步,也是抽水蓄能工程建设能力提升的重要一步。2014年3月5日,呼蓄电站上水库破冰后,初期运行效果显著。尤其是上水库沥青混凝土面板经历了室外摄氏零下40多度的考验依旧完好无损,这意味着国产抗低温混凝土技术已达世界顶尖水平。这种沥青混凝土面板,是国内最新研制的抗低温混凝土技术,它的冻断温度平均值为-46℃,这是世界抗低温混凝土能够承受的最高值。
 
  长龙山抽水蓄能电站是三峡集团继呼蓄电站之后,投资开发的第二座抽水蓄能电站。至此,三峡集团作为我国最大的清洁能源集团,开始全面进入抽水蓄能领域。
 
  长龙山电站位于浙江省安吉县天荒坪镇境内,为日调节纯抽水蓄能电站,规划安装6台单机容量35万千瓦的单级单转速立轴混流可逆式抽水蓄能机组,总装机容量为210万千瓦。额定水头高达710米,是我国机组额定水头最高的抽水蓄能电站。长龙山电站的开发建设,标志着我国在抽水蓄能电站设计、施工、装备制造等领域迈上新台阶。
 
  长龙山抽水蓄能电站建在经济发达、山清水秀地区,安吉是习近平总书记提出"青山绿水就是金山银山"重要思想的起源地区和实践载体。为把长龙山电站建设成一个绿色环保的抽水蓄能电站,实现生态环境的和谐,三峡集团在深入学习和理解"两山"思想内涵的基础上,组织参建各方提前谋划,在规划、建设和运行全生命周期中如何全面落实好、实践好生态环保的理念,研究技术和管理措施,将施工对环境的影响减到最低。在工程实施过程中建立了绿色制度体系,努力从建设过程到最终结果都真正实现绿水青山,并让绿水青山呈现经济价值及社会价值,变成金山银山。目前长龙山抽水蓄能电站工程建设进展顺利,供水、供电等施工辅助工程按计划推进;上水库工程石方开挖料爆破试验、碾压试验全面启动;有序开展引水隧洞长斜井开挖的技术准备;地下厂房一层开挖支护全部完成,洞室开挖爆破试验基本完成。
 
  从国内到国外 引领世界水电建设
 
  在引领国内水电建设的同时,三峡集团通过集成与创新,也把中国水电建设技术与标准带出了国门。
 
  沐若水电站是马来西亚沙捞越州政府推动的第一个大型水电站项目,也是三峡集团实施"走出去"战略的首个项目,由三峡集团全程负责该项目设计、采购和施工。这意味着三峡人开始对外输出建造技术了,带领着三峡标准走出去。2016年,马来西亚沐若项目获得2016年度中国电力优质工程奖(境外)。该奖项的获得,彰显了三峡集团水电行业全产业链的集成能力和核心竞争力。
 
  2015年,在几内亚央行发行的新版货币中,最大面值的2万几内亚法郎纸币上,赫然印上了由三峡集团中水电公司承建的几内亚最大在建工程凯乐塔水利枢纽工程的效果图。凯乐塔水电站于2012年4月18日正式开工,是几内亚境内最大的能源项目,被誉为几内亚的"三峡工程"。
 
  2016年当地时间1月10日,三峡集团巴基斯坦卡洛特水电站主体工程开工。卡洛特水电站是"一带一路"首个水电大型投资建设项目,也是"中巴经济走廊"首个水电投资项目。
 
  2016年1月20日,三峡集团中水电对外公司签署几内亚苏阿皮蒂水电站项目EPC总承包合同,工程目前正紧张进行中。
 
  同时三峡集团承建的乌干达伊辛巴水电项目、哈萨克斯坦图尔古松水电站项目、秘鲁圣加旺III水电站项目等正在紧张建设中。巴基斯坦科哈拉水电项目是"中巴经济走廊"的优先实施和积极推动项目……在世界范围内,三峡集团输出着水电工程建设技术,用三峡经验、三峡标准打造着一个个他国的"三峡工程"。
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来源:中国长江三峡集团公司 编辑:李楠