今天,超級建築給大家介紹烏東德水電站,這座在建的超級工程擁有世界最聰明的大壩和世界最大的地下洞室,還擁有多項靚麗的數據。例如,它的大壩高度居世界第六,洩洪量居世界第三,它有世界上最薄的300米級拱壩,等等。本文有大量的水電工程專業知識,有大量的現場實拍。精彩來了,請仔細欣賞。
▲烏東德水電站樞紐工程設計圖
一、烏東德水電站基本情況
烏東德水電站是我國第三座超千萬千瓦級的水電站(第一座是三峽水電站、第二座是溪洛渡水電站),位於四川會東縣和雲南祿勸縣交界的金沙江河道上(金沙江穿行於川、藏、滇三省區之間,其間有最大支流雅礱江匯入,至四川宜賓納岷江始名長江),是金沙江水電基地下遊河段四個水電梯級(烏東德、白鶴灘水電站、溪洛渡水電站、向家壩水電站)的第一梯級。
烏東德水電站控制流域面積40.61萬平方公裡,佔金沙江流域面積的86%。烏東德水庫初設蓄水位975米,總庫容76億立方米,調節庫容26億立方米,防洪庫容14.5億立方米(三峽水庫總庫容393億立方米,防洪庫容221.5億立方米)。
▲烏東德水電站樞紐工程全景
烏東德水電站樞紐工程為Ⅰ等大(1)型工程(」裝機容量大於120萬kW為一等〔大(1)型水電站〕),樞紐工程主體建築物由擋水建築物、洩水建築物、引水發電建築物等組成。擋水建築物為混凝土雙曲拱壩,壩頂高程988m,最大壩高270m;洩洪採用壩身洩洪為主,岸邊洩洪洞為輔的方式。電站廠房布置於左右兩岸山體中,均靠河床側布置,各安裝6臺單機容量為850MW的混流式水輪發電機組,總裝機容量1020萬千瓦,年發電量389.1億千瓦時。
烏東德水電站投資達1000多億元,由三峽集團負責開發建設,中國能建、中國電建等單位施工。
▲烏東德水電站建設動員會現場
2015年12月16日,國務院常務會議正式核准烏東德水電站項目投入建設。2015年12月24日,烏東德水電站進入主體工程施工階段。至今已經開工建設了來年多時間,建設者在這裡創造了無數個工程奇蹟。
▲烏東德水電站建設工地
二、世界最聰明的大壩
烏東德水電站的建設難度超乎想像。烏東德壩址施工佔地面積12.32平方公裡,其中陸域10.95平方公裡,水域1.37平方公裡。施工區地形地質條件複雜,峽谷深切,兩岸邊坡高度在1500~1800米左右,邊坡坡度60°~70°。深基坑、高圍堰是烏東德水電站工程的關鍵技術難題之一,河床圍堰基礎覆蓋層深度在55米~77米之間,防滲牆最大深度達95米,屬國內同類工程之最。
▲烏東德水電站基坑施工現場
烏東德水電站擋水建築物為混凝土雙曲拱壩,壩頂高程988米,最大壩高270米,其混凝土澆築總量約280萬立方米,於2017年3月16日正式開始大壩主體混凝土澆築,計劃2020年6月澆築到頂,總工期40個月。
▲烏東德大壩基坑施工全景
所謂雙曲拱壩的意思,就是雙向(水平向及豎向)彎曲的拱壩。雙曲拱壩的水平向彎曲可以發揮拱的作用,豎直向彎曲可實現變中心、變半徑以調整拱壩上下部的曲率和半徑。錦屏一級水電站大壩設計壩高305米,為目前世界上已建、在建和設計中最高的雙曲薄拱壩。
▲烏東德水電站首罐混凝土澆築
2017年3月16日零時,隨著第一罐青灰色混凝土傾瀉而下,填滿了烏東德水電站8號壩段第一個倉面,標誌著項目由基礎開挖全面轉入主體混凝土澆築。
▲烏東德水電站大壩設計圖
烏東德大壩底厚51米,厚高比僅為0.19,是目前世界上最薄的300米級拱壩,結構受力複雜,工程重要性等級高,混凝土澆築質量要求高;大壩混凝土高峰年澆築強度可達95.1萬立方米,最高月澆築強度約10萬立方米,混凝土澆築強度高。
▲烏東德水電站大壩設計圖
烏東德水電站大壩混凝土澆築進度很快。自2017年3月16日澆築第一罐混凝土,到2018年2月28日,不到一年的時間,就累計完成主體混凝土澆築57.6萬立方米,大壩平均澆築至高程805米,壩體平均上升87米,最大上升高度達到100.5米。下圖是大壩建設至100米時的照片,看起來真是銅像鐵壁、固若金湯。
▲建設中的烏東德水電站大壩
烏東德水電站大壩被譽為世界上最「聰明」的大壩。在建造過程中使用了許多原創性的新技術,其中包括全生命周期應用大壩智能建造系統。
在建設工程部,一組遠程控制中央伺服器,有條不紊地調度著混凝土製漿站、輸送漿系統和灌漿單元機,製漿、送漿、配漿、灌漿壓力和流量控制、數據記錄與處理,實現了 「在線採集、後臺處理、智能操作、預警控制」的智能生產管控,展示著中國築壩技術智能建造的最高水準。
▲烏東德大壩混凝土澆築施工場面
三、烏東德水電站的地下洞室
超級建築以前給大家介紹過,超級水電站除了巍然聳立的大壩建築,其實更多的建築結構是隱藏在山體裡和地下的,而這些洞室建築物的建造難度不亞於甚至高於大壩。
烏東德水電站工程的地下電站主廠房,開挖尺寸為長333米×寬32.5米×高89.8米,其中,89.8米的高度打破了地下電站主廠房開挖高度的世界紀錄,位居世界第一。為了安全的掏出這個洞,他們按照每4米左右高度分層進行開挖。
▲烏東德水電站地下廠房
大家可以想像一下,長333米×寬32.5米×高89.8米是什麼概念。世界盃決賽標準足球場的尺寸是:長105米、寬68米。也就是說,要建設烏東德水電站地下電站主廠房,就要在大山裡的地底下挖出三個足球場長、半個足球場寬、26層樓高的大洞穴!
▲烏東德水電站地下廠房
▲烏東德水電站地下廠房
受地形地質條件限制,烏東德水電站樞紐布置緊湊,左右岸地下廠房均靠江側布置,導流洞、洩洪洞靠山側布置,三條洩洪洞靠左岸位於地下廠房內側布置,防滲要求極高。施工中的深基坑、高圍堰,也是烏東德水電站工程的關鍵技術難題之一。河床圍堰基礎覆蓋層深度在55米至77米之間,防滲牆最大深度達95米,屬國內同類工程之最。
▲烏東德水電站地下廠房
主廠房是布置水輪發電機組和各種輔助設備的主機室及組裝、檢修設備的地方,是水力發電的精華所在。總共包括12臺水輪發電機組,分別在江兩岸的地下電站主廠房裡各布設6臺,單臺機組容量85萬千瓦。
▲烏東德水電站地下廠房
2018年3月25日,烏東德水電站工程右岸地下電站最後一臺機組座環順利吊入機坑。至此,歷時380天,烏東德水電站工程的12臺機組座環終於全部吊裝完成。為蝸殼、機坑裡襯等其他埋件的組拼安裝提供了場地和工期保障。
▲烏東德水電站地下廠房
主廠房自上而下開挖完成後,自下而上逐漸進行肘管、錐管、基礎環、座環、蝸殼以及機坑裡襯等水輪機6大埋件的施工,埋件施工結束後,就啟動發電機設備的安裝。預計,將在2020年8月實現首批2臺機組的發電。
這就是在建烏東德水電站,世界最強大壩和最大地宮!這座水電站的建設,正在生動地展示著新時代基建狂魔的實力,不斷提升著中國超級工程的建設水平,也正在為世界水電工程樹立起新的標杆!
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