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武漢市東西湖區(qū)金銀潭現(xiàn)代企業(yè)城B區(qū)7棟 |
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我國小灣水電站綜合難度世界第一
在8月25日的全國水電裝機(jī)破2億千瓦時(shí)標(biāo)志性機(jī)組揭牌儀式上，華能小灣水電站的總工程師易魁說：“小灣水電站的綜合性難度世界第一”，
易魁介紹，小灣水電站創(chuàng)造了數(shù)個(gè)世界第一，已建成近300米高的壩體世界第一，單機(jī)容量70萬千瓦時(shí)世界第一，裝機(jī)難度世界第一，筑壩時(shí)對兩岸工程的加固難度和工程量世界第一，小灣水電站的綜合性難度世界第一。單是混凝土澆筑的科研經(jīng)費(fèi)就達(dá)數(shù)千萬。另外，壩體的抗震能力達(dá)到9度，光含釩的鋼筋就用了一萬多噸。
作為一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的世界級工程，華能小灣水電站建設(shè)匯聚了諸多世界性難題�！币卓f：“高地震烈度區(qū)建設(shè)的世界首座300米級高拱壩，以及大容量、高水頭、高參數(shù)水輪發(fā)電機(jī)組制造及安裝等，均為世界水電工程建設(shè)之罕見，為水電建設(shè)領(lǐng)域提供了諸多經(jīng)驗(yàn)。”
解決了高水頭大流量泄洪消能難題
小灣水電站泄洪流量最高為每秒20745立方米，加之泄洪水流落差大，泄洪功率高達(dá)4600萬千瓦；壩址區(qū)內(nèi)河谷狹窄，岸坡陡峻，泄洪消能區(qū)又位于壩肩抗力巖體范圍內(nèi)，泄洪消能設(shè)施布置受到很大限制。為此，圍繞這些問題開展了大量的數(shù)值分析和模型試驗(yàn)，采用壩身表、中孔及岸邊泄洪洞聯(lián)合泄洪的方式，確保樞紐泄洪安全；壩身泄洪按照縱向分層拉開、橫向單體擴(kuò)散、空中對撞消能、總體分散歸槽的原則和方法，達(dá)到了理想的消能效果。
成功開挖了超大型地下洞室群
小灣水電站地下引水發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模宏大，主副廠房、主變室、尾水調(diào)壓室及閘門室平行布置，其中主廠房長323米，寬30.6米，最大高度82米，猶如30 層樓高的地下宮殿，且中間沒有一根柱子，相當(dāng)于挖出了一個(gè)100萬立方米的地下空間。施工中采用了大量工程措施穩(wěn)定地下洞群巖壁，在國內(nèi)外首次開展了帶模型機(jī)組的機(jī)電一體化水力過渡過程試驗(yàn)研究等。對于這樣的地下洞室群開挖，華能小灣水電站是國內(nèi)首次嘗試。
找到了高強(qiáng)混凝土及大面積混凝土溫控防裂新辦法
拱壩混凝土原材料的選擇和混凝土澆筑的溫控問題，是小灣工程的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。特別是拱壩中下部高程混凝土最大澆筑塊的長度達(dá)到90多米，溫控防裂難度很大，不少工藝規(guī)范超出現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。通過對混凝土原材料深入細(xì)致的試驗(yàn)研究，優(yōu)選出最佳配合比；提出并制定了一系列混凝土溫控標(biāo)準(zhǔn)，確保壩體混凝土達(dá)到了高強(qiáng)度、高極限拉伸值、中彈模、低熱、不收縮性能的總技術(shù)指標(biāo)。
成功解決了700米復(fù)雜高邊坡的穩(wěn)定問題
華能小灣水電站人工處理邊坡之高、邊坡穩(wěn)定條件之差、技術(shù)處理難度之大，在國內(nèi)外水電建設(shè)乃至其他行業(yè)工程中尚屬罕見。在目前國內(nèi)外對于高邊坡的治理尚處探索階段，在分析理論、計(jì)算方法以及與之相配套的安全指標(biāo)、控制指標(biāo)等方面尚未形成統(tǒng)一認(rèn)識，缺乏操作性強(qiáng)的規(guī)程規(guī)范的情況下，華能小灣水電站的成功實(shí)踐，在不少方面同樣具有開拓者的作用。。
300米級高拱壩的設(shè)計(jì)和施工
小灣拱壩為目前世界在建的最高拱壩之一，修建在高地震裂度區(qū)，基巖峰值水平加速度、壩頂弧長、總水推力等數(shù)據(jù)，在世界拱壩建設(shè)中均居第一。拱壩的布置與體形受制于特定的地質(zhì)地形條件、樞紐總布置以及壩基穩(wěn)定，其體形設(shè)計(jì)要同時(shí)滿足施工期、正常運(yùn)行期以及地震時(shí)的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)，難度很大。為此，除采用傳統(tǒng)的多拱梁法外，還引入厚殼單元法、有限單元法等，對拱壩體形進(jìn)行優(yōu)化，較好地解決了小灣拱壩體型設(shè)計(jì)的安全和經(jīng)濟(jì)問題。對于目前水電施工規(guī)范中尚未涉及到的高拱壩壩踵開裂問題，采用國內(nèi)外最新發(fā)展起來的多種分析方法，從不同角度進(jìn)行了深入研究，提出了解決這一問題的工程措施。
成功研制并安裝使用了高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組金屬結(jié)構(gòu)
小灣水電站安裝的水輪發(fā)電機(jī)組及金屬結(jié)構(gòu)，具有“高、大、全”特點(diǎn)，即從水輪發(fā)電機(jī)組看，水輪機(jī)運(yùn)行水頭高、機(jī)組轉(zhuǎn)速高、運(yùn)行穩(wěn)定性要求高，單機(jī)容量大、水頭變幅大，是目前世界該水頭段單機(jī)容量最大的機(jī)組。經(jīng)過模型試驗(yàn)研究，決定提高水輪機(jī)額定水頭和增加吸出高度以及發(fā)電機(jī)的額定電壓，并采用全風(fēng)冷的發(fā)電機(jī)冷卻方式；從金屬結(jié)構(gòu)看，由于壩高、作用水頭高、水推力大、水頭變幅大、泄洪流量大，帶來金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造和安裝難度也特別大。就閘門來說，多達(dá)數(shù)百個(gè)，包括各種名樣的閘門，類型齊全，不少閘門的尺寸在同類閘門中是最大的。特別是大孔口、高水頭閘門的結(jié)構(gòu)、抗震、止水密封、門槽水力學(xué)、抗氣蝕、大荷載鏈輪閘門的支撐等問題，均為世界首屈一指。
轉(zhuǎn)載自：http://www.lfhcyd.com/AllnewsView.asp?cid=49&nid=582
