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媒体报道
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全球第三的块头 世界第一的思维
                          

――解码拿下工程征询“诺贝尔奖”的溪洛渡水电站

科技日报记者: 付丽丽

拍照:王连生


    兴起国外的手刺夹里,又多了一张“国外水电”。
客岁9月26日,摩洛哥马拉喀什。素有国际工程征询范畴“诺贝尔奖”之称的“菲迪克2016年工程项目出色奖”, 授与了国外溪洛渡水电站。这是全球21个获奖项目中唯一的水电项目。

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溪洛渡水库蓄水至600米高程


    作为国度“西电东送”主干工程,位于川滇两省接壤、金沙江下流的溪洛渡水电站,装机容量位居世界第三。但真正让这座水电站获得世界承认的,是大块头之上的“智慧”思维。


“头疼脑热”早知道


    站在高达285.5米的溪洛渡水电站大坝上,其视觉震动不问可知,而更让人惊讶的,则是其制作中的智能化。
    在全球已建成的水电站中,溪洛渡水电站装机容量1386万千瓦,居中国第二、世界第三。其大坝为混凝土双曲拱坝,坝顶高程610米,最大坝高285.5米,为超高薄壁拱坝,是世界上已建的三座300米级特高拱坝之一。

溪洛渡工程全景


    “说其是‘世界上最智慧的大坝’,其‘智慧’之处在于,建立和管理大坝的技术人员能预知它的‘头疼脑热’,实时调解它的形态,让它始终处于安康形态。”中国工程院院士张超然说,溪洛渡大坝成立了一套全过程、全方位、全生命周期的仿真体系,10年、20年,以至100年后,都能够经由过程仿真计较来把握大坝的形态。
    拱坝向来被以为是水工界最庞大的建筑物,溪洛渡大坝又有着共同的“三高”,即高地震区、高拱坝、高水头、大泄流量等特性,这给设想、施工、管理带来的都是世界级困难。
    “这么宏大的工程,大体积混凝土浇筑是枢纽,而温度掌握又是此中最焦点的内容。”三峡集团向家坝―溪洛渡建设部主任王毅华说,大坝表里温差简单发生裂痕,对大坝安全形成极大要挟。
    “为此,在施工历程中,我们安装了9700多个近况监测传感器,实时主动收罗差别坝段的相干数据停止阐发,并借助通水管道智能阀,掌握冷却系统主动平均冷却。温度高了就多加点水,反之则少点。”王毅华说。
    三峡集团建立管理公司邬昆博士引见,制作历程中团队特地开辟了大坝智能化建立管理体系平台(iDam),这个综合性人机交互体系,需求在坝体内埋设不计其数只温度计、多点位移计、应力计等监测仪器;需求研发混凝土施工、温度掌握、仿真阐发、预警预控等14个功能模块。这些装备敷设就像人体的毛细血管和神经系统,将触角伸向坝体的各个部位,从混凝土内部温度感知和及时主动计较、阐发和比力,实现了“最高温度、降温速率、非常温度”的预告、预警与智能温度掌握。
    “这就像是给大坝装上智能大脑,使施工中的大坝可以实现智能温控、智能振捣和智能灌浆等。”邬昆说。
    张超然暗示,这是智能化的集中体现,从前大坝建立比力落伍,数据收罗、冷却水掌握都是野生完成,不精确,报酬失误也无法制止。“智能化也是质量的包管,溪洛渡大坝680万立方米的大体积混凝土没有呈现一处开裂,这不得不说是国外大坝建立史上的奇观,也缔造了业界‘无坝不裂’的传奇。”张超然说。


方寸之地内的建筑艺术


    安步溪洛渡电站,发明让人惊讶的不但是那挺拔的大坝,还有藏身于地下的宏大的洞室群。人们很难想到,装机容量1386万千瓦的18台机组局部在地下。“这也是在设想中经心打造的,因为溪洛渡阵势比力狭小,为更少占用地盘,迁徙生齿,就尽量地操纵双方的山,把厂房放在岩穴里。”樊启祥说。

溪洛渡右地下岸电站


    溪洛渡水电站总设计师、国外电建成都院副总经理王仁坤引见,溪洛渡地下电站是今朝世界已建最大范围的地下洞室群,在不到1平方公里内有近百条洞室纵横交错,洞室边墙高、跨度大,此中主厂房跨度31.9m,尾调室高度95m,开挖历程中假如掌握不到位,简单惹起岩体开裂毁坏以至塌方,影响施工和前期运转安全。
    为此,其团队初创了超大地下洞室群围岩不变与掌握成套手艺,操纵监测数据,停止分析研究,用电脑来模仿岩体的应力、变形等特性,从而判定岩体当前和持久的稳定性。按照阐发的成果,为下一步的设想及施工供给主要参考根据。“做到每次开挖一层后,必需监测阐发一层,确保岩体不变后,才气开挖下一层。”王仁坤说。
    就如许,他们在阁下岸开挖了342条洞室,地下厂房洞室群数目和尺寸(最大尺寸为443.3m×31.9m×75.6m)均为世界之最。原国外大坝协会声誉主席潘家铮院士歌颂:“溪洛渡地下工程是世界一大奇迹,溪洛渡地下电站工程可谓佳构,是国外水电工程的自豪。”


开启水电智能化2.0时期


    除了手艺过硬,打破工程难点外,还在于始终贯彻了环境友好的可持续发展理念,表现了菲迪克的焦点原则――质量、廉洁和可持续性。
    “建立一个工程不是托付一个产物,而是要将其打形成一个代价体,而且在将来有更大的代价再造才能。历程中要实在实行对生态环境庇护的功用,让工程和情况是一个调和体,而不是冲突体。”三峡集团副总经理樊启祥说。
    “溪洛渡大坝仍是世界上唯一全坝粗骨料采纳地下洞室玄武岩开挖料的特高拱坝。简而言之,就是大坝建设中需求的石头骨料局部来自地下工程中开挖出的玄武岩,从而制止了处置开挖料带来的生态影响。”樊启祥说。
    张超然暗示,溪洛渡只是开启了水电智能化的1.0时期,将来,乌东德、白鹤滩水电站要向2.0时期迈进。
    “溪洛渡智能大坝从混凝土拌和机,一直到通水冷却、保温养护,接纳温控体系,混凝土只能准确到来自哪台拌和机,却无法追溯到泉源。从开挖石料开端,自动控制挑选,从泉源实现智能化,这将是将来2.0版本的发展方向。”水电水利计划总院副总工程师魏志远说。

                        

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公布工夫:2017年02月17日

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