兩河口水電站大壩:建在絕壁之上 總填築方量相當於6個“鳥巢”體積

“不盡江河滾滾流,流的都是煤和油。”

這是水電行業送給水能的打油詩。

從四川甘孜藏族自治州雅江縣出發約半小時,車子穿過數條狹長的隧道後,眼前陡然一亮。迎著光,開出洞口,車子停到2875米高的觀望平臺,憑欄俯瞰:嚯!削山築牆,攔江壘壩,腳下居然有座50多層樓高、40萬平方米的巨型工地,將洶湧奔流的雅礱江攔腰截斷。40萬平方米,相當於56個標準足球場!一輛輛裝有土石料的卡車,如同螞蟻般盤旋在施工步道上。

這就是世界第三高土石壩、總投資664.57億元、目前我國藏區開工建設規模和投資規模最大的基建項目——兩河口水電站。作為已建在建綜合難度最大的項目之一,建設者們面臨著哪些挑戰?又如何“摸著石頭過河”?記者日前走進兩河口水電站施工現場一探究竟。

項目面臨“四高”挑戰


兩河口水電站大壩:建在絕壁之上 總填築方量相當於6個“鳥巢”體積

兩河口水電站的調節能力和補償效益巨大,加上自身發電量,將超過海南省去年的用電量。


兩河口水電站大壩:建在絕壁之上 總填築方量相當於6個“鳥巢”體積

我國水能資源技術可開發量世界第一。隨著近年來水電開發建設的進程加快,烏江、大渡河、長江上游等河流開發程度已達80%以上,未來水電開發潛力主要集中在西南諸河。其中,雅礱江天然落差3830米,水能資源豐富,是我國第三大水電基地。

作為雅礱江中游的龍頭梯級水庫電站,兩河口水電站的位置“得天獨厚”:有庫容,107.67億立方米的庫容約相當於北京3年的用水量;有水量,壩址年徑流210億立方米;有落差,電站下游至葛洲壩近2600米落差,“一方水能發六度電”。利用豐富的水能資源,兩河口水電站設計多年平均年發電量為110億千瓦時!

除了自身發電效益,更具價值的還有兩河口水電站的調節能力和補償效益,這能增加雅礱江中下游梯級電站平枯期電量225億千瓦時,加上自身發電量,將超過海南省去年的用電量。

兩河口水電站大壩:建在絕壁之上 總填築方量相當於6個“鳥巢”體積

“‘豐餘枯缺’是水電的突出矛盾,兩河口的巨大庫容,可以在豐水期通過蓄水減少下游棄水,平枯期則釋放蓄水增加下游電站的發電量。”兩河口建設管理局局長王金國解釋道。電站建成後,計入下游補償效益增加的年發電量,每年能減少標煤消耗1330萬噸,減少二氧化碳排放2130萬噸,相當於少建4座年產400萬噸的大型煤礦。


兩河口水電站大壩:建在絕壁之上 總填築方量相當於6個“鳥巢”體積

雖然發電、調節等效益巨大,但在深山峽谷中,建設如此大規模的項目談何容易:

人工降效約15%的高海拔——項目所在地海拔平均3000米,含氧量約為北京的69%,“睡不著”“幹不動”“心臟負荷大”……成為工程建設者們面臨的首要困難。水電總院專門做的研究顯示,在缺氧環境下,人工降效約15%,就連機械也“喘不上氣”、降效約35%。不僅如此,水電站地處川西高原高山峽谷地帶,天氣條件惡劣、晝夜溫差大,對土石壩“凍不得淋不得”的“嬌弱”體質而言,又是一大挑戰。

世界第三的高土石壩——兩河口水電站大壩為礫石土心牆堆石壩,壩高295米,為世界第三高土石壩。大壩總填築方量約4233萬立方米,相當於6個“鳥巢”的體積;如果做成1立方米的牆體鋪展開,可繞地球一圈多。要把如此大體量的土石料精心篩選,並且碾壓得牢不可破,難度可想而知。

世界最高的洩洪流速——兩河口水電站最大洩洪流速每秒53.76米,世界第一,設計最大洩量為每秒4076立方米,這樣的衝擊力相當於160輛滿載25噸貨的卡車群,以時速200公里進行衝撞。如何讓洩洪工程抗衝耐磨也是道棘手難題。

世界水電最大規模高邊坡群——兩河口水電站壩址區地形高陡,大壩兩岸的邊坡眾多,其中200—300米級工程高邊坡多達7個,300米及以上工程高邊坡5個,為世界水電最大規模高邊坡群。這對做好開挖、支護提出了嚴格要求。

“土石壩一點不土,嬌氣得很,要像嬰兒般細心呵護。”在王金國和同事們看來,水電往條件艱苦的河流上游、高海拔地區開發的趨勢越來越明顯。在沒有相應技術規範和工程實例可借鑑的情況下,兩河口水電站填補了高海拔地區超高堆石壩的建設空白,能給未來類似壩型建設提供借鑑。“兩河口建成,當驚世界殊!”建設者們信心滿滿。


兩河口水電站大壩:建在絕壁之上 總填築方量相當於6個“鳥巢”體積

兩河口水電站施工現場

“智能”大壩辦法多

給碾壓機“裝大腦”,給混凝土“敷面膜”,給高邊坡“納鞋底”

千里之堤毀於蟻穴。要讓土石壩成為銅牆鐵壁,需要破解諸多世界級難題。為此,兩河口的建設者們琢磨了不少巧辦法。

——給碾壓機“裝大腦”,智能碾壓保質量。

大壩中心區相當於心臟,為了防滲透,就要在心臟位置砌上保護牆——“心牆”。目前“心牆”填築高度已經突破164米。

要讓“心牆”抵擋住260多米高、107億立方米庫容的水壓力,碾壓緊實是最關鍵的步驟之一。王金國告訴記者,“心牆”需要經過1176層的填築,每層需經過10遍碾壓,馬虎不得。

上萬遍的重複碾壓,枯燥乏味,工人總有大意迷糊的時候,怎麼杜絕錯碾、漏碾,保障大壩安全?在兩河口水電站智能大壩系統前方指揮中心的屏幕上,記者找到了答案。

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