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7项世界第一来之不易!《光明日报》关注乌东德水电站科研团队

 

从2015年年底全面开工建设

 

到2020年首批机组投产发电

 

有7项指标创造了世界第一

 

 

世界最薄的300米级特高拱坝

 

大坝单位坝顶弧长泄量世界第一

 

地下厂房开挖高度世界第一

 

尾水调压室开挖半径世界第一

 

导流洞开挖断面世界第一

 

导流洞高度世界第一

 

已建成投产单机容量世界第一

 

 

它就是

 

乌东德水电站

 

 

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一起感受它的磅礴气势

 

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这么厉害的工程

 

背后默默付出的建设者是怎样的?

 

 

8月2日

 

《光明日报》刊文

 

《“最强大脑”成就世界水电科技新高峰》

 

讲述金沙江乌东德水电站科研团队的故事

 

全文如下

 

 

解码“新动力人群”

 

 

2020年这个夏天,由中国长江三峡集团有限公司(以下简称三峡集团)投资建设和运营管理的国家重大工程、“西电东送”骨干电源工程——金沙江乌东德水电站,成为“世界级话题”。

 

6月29日,乌东德水电站首批机组正式投产发电。习近平总书记对此作出重要指示强调,乌东德水电站是实施“西电东送”的国家重大工程。希望同志们再接再厉,坚持新发展理念,勇攀科技新高峰,高标准高质量完成后续工程建设任务,努力把乌东德水电站打造成精品工程。

 

与这项金沙江上的“大国重器”相伴而生的是诸多世界级水电科技难题,需要一支勇于创新、攻坚克难的科研团队一一破解。从2015年年底全面开工建设,到2020年首批机组投产发电,乌东德水电站有7项指标创造了世界第一:世界最薄的300米级特高拱坝、大坝单位坝顶弧长泄量世界第一、地下厂房开挖高度世界第一、尾水调压室开挖半径世界第一、导流洞开挖断面世界第一、导流洞高度世界第一、已建成投产单机容量世界第一。

 

 

左岸地下电站全景。黄杰摄/光明图片

 

“自工程建设以来,三峡集团充分发挥创新驱动作用,会同参建各方,攻克一系列世界级难题,创造一系列世界纪录,突破一系列关键核心技术,推动我国水电科技全面进步、全面超越、全面引领,为世界水电科技作出新贡献。”三峡集团党组书记、董事长雷鸣山表示。

 

破译金沙江天险“密码”

 

水急、崖险、谷深……金沙江向来是“天险之地”的代名词。

 

在接近40摄氏度的高温天气下,三峡集团乌东德大坝建设者黄伟在悬崖之上密如蛛网的排架上穿行。从这名20多岁的年轻人眼里,看不到对“酷热”或者“峭壁”的畏惧,一项充满魅力的科研项目,正吸引着他稳步向前。

 

藏于山体之中的裂隙,为江水渗入大坝提供了可乘之机。滴水可以穿石,也能啃噬任何一座出现裂缝的大坝。

 

如何破题?在水电行业里,这本是一道可照抄答案的常考题——往裂隙中灌浆,让山体“强筋健骨”。但峡谷深切、岸坡高陡的金沙江,需要科研人员给出更聪明的解题思路。

 

“许多电站会采取有盖重固结灌浆,即在基岩面上先浇混凝土,再打孔灌浆,以防止冒浆和串浆。”黄伟说,“但金沙江峡谷太窄,如果采用'有盖重',将与狭小空间内的大坝混凝土浇筑互相干扰,不利于坝体均衡上升和温控防裂。”

 

黄伟到达时,师父黄灿新已经在场。导师带徒的机制将二人紧密相连,这一次,他要跟着师傅学习如何在山体上,开展封闭材料和无盖重灌浆工艺现场试验。

 

决策过程并不轻松——他们查阅了许多资料,无一先例。谁能保证全坝灌浆之后,不发生冒浆、串浆?

 

一切,都需要用试验来证明。钻机“突突”作响,在岩石上打出一个个灌浆孔,幽深且黑暗,看不到尽头。

 

攀登步伐不停,自能问鼎高峰。科研团队一遍又一遍地寻找合适的裂隙封堵新材料,一次又一次地调整灌浆工艺……钻孔越打越密,灌浆效果也越来越好。

 

数月后,科研团队总结提炼出了高拱坝“全坝基无盖重固结灌浆”成套技术,在大坝全坝基推广应用后,两个月内累计完成灌浆近2万米,灌后检查全部一次性合格。

 

于工程而言,新技术的应用为创建无缝大坝提供了重要支撑。于黄灿新团队而言,这更是一场科研探索的智慧洗礼。

 

多年来,三峡集团持续推进核心专业人才队伍建设。“以提高专业技术和创新能力为核心,以高层次人才和稀缺人才为重点,搭建起'领军人才、核心人才、骨干人才、基础人才'等层次清晰、梯队明确的人才结构体系。”三峡集团人力资源部主任关柳玉表示。

 

“10年来,队伍里的很多年轻人已成长为高级工程师、技术骨干和中层管理干部,还向其他重点工程输送了30多名青年人才。铸造更多国家精品工程,需要一大批年轻人选择奉献、选择坚守,在造福百姓的长路上携手奋斗。”三峡集团乌东德建设部主任杨宗立感慨。

 

 

联合攻关突破“世界级难题”

 

在水电行业,混凝土温控防裂是世界级难题,一度有“无坝不裂”的说法。体积越大的混凝土,开裂现象越严重。

 

温控防裂,是建造无缝大坝的关键;混凝土原料,是关键中的关键。一些水电站,曾将低热水泥混凝土作为大坝“退烧药”,而在最高气温可达40多摄氏度的金沙江干热河谷里,温控难度已然是另外一个量级。

 

为此,三峡集团联合科研单位、生产厂家等多种力量,迅速成立低热水泥混凝土研发团队。经过成百上千次试验,科研团队成功研发出一种性能更好的低热水泥混凝土,并大胆应用于全坝而非局部坝体,开创了行业和世界水坝建造史上的先河。

 

当前,乌东德水库已蓄水至高程945米。监测数据表明,大坝各项指标均在设计控制范围内,坝体工作性态优良。乌东德大坝是目前世界上最薄的300米级特高拱坝,也是世界首座全坝应用低热水泥混凝土的特高拱坝。

 

 

在乌东德水电站,既有让行业科技更上层楼的推动者,也有治疗行业沉疴的“良心医者”。

 

行业内以往的灌浆方式,是通过人工往孔洞里注入浆液,常人肉眼看不见,属于隐蔽工程。一旦遇上造假,或是工艺不佳,即便采用最好的封堵材料,也“缝补”不了山体内部的千疮百孔。

 

寒风凛冽的12月,一场关键试验在乌东德水电站泄洪洞内进行。地厂部、技术部、大坝部……大家联合攻关,检验智能灌浆系统独立处理突发问题的“智慧”。

 

 

许健 黄杰 摄

 

冷风中,科研带头人黄灿新的额头上却沁满了汗珠。他刚做完手术,尚未完全恢复就跑去了工地,长时间活动撕裂了伤口,尖锐的疼痛让他蹲下身就难以站起来。但即便这样,他也不曾回去休息。

 

智能灌浆团队系统总结提升中国水电水泥灌浆技术和经验,成功研发出世界首套智能灌浆系统。2018年,以中国工程院院士郑守仁为组长的专家组,给予智能灌浆系统“整体上达到国际领先水平”的高度评价。

 

 

勇闯世界水电科技“无人区”

 

经过水电人数十年拼搏进取,创新技术不断涌现,我国水电建设从弱到强,从跟跑、并跑到领跑,直至跨入世界水电科技“无人区”。“三峡、向家坝、溪洛渡等一座座世界级水电工程相继建成,中国成为全球水电开发的时代标杆。”三峡集团党组副书记、总经理王琳表示。

 

淅淅沥沥的小雨,落在大坝之上。两条记录雨天混凝土浇筑质量评价预警值的“科研道路”正各自铺开。

 

一条,是正处于研发阶段的大坝智能建造系统,实时反馈监测值;另一条,是90后小伙子乔雨蹲守在仓面之中,用最原始的掐秒表方式,记录最真实的数值,以验证智能系统准确性。

 

 

团队成员研讨大坝智能建造系统。王普摄/光明图片

 

狂风、暴雨、深夜……为了这一目标,科研团队风雨无阻地蹲守现场,一个拥有“最强大脑”的大坝建造系统也日渐形成。

 

“大坝智能建造系统,可实现智能通水、智能喷雾等施工全过程、全方位精细化管控,将坝工建设由传统模式向智能化建设模式推进,形成中国坝工建设核心竞争力。”三峡集团乌东德工程建设部大坝项目部主任牟荣锋说。截至大坝浇筑到顶,该系统共采集到50余万条施工数据、1200余万条温度数据和10亿余条质量安全进度管理数据。

 

 

乌东德大坝浇筑到顶。王普摄/光明图片

 

2018年12月,乌东德水电站蜗壳全部安装就位,焊缝质量稳定可控,一次合格率高于99%。600余名优秀焊工在这一过程中脱颖而出,将为相关行业的同等级钢板蜗壳制作安装,提供大量基础成果和实践经验。

 

这样的世界水电技术革命,即便是在深水之下也能进行。乌东德工程建设部正致力于研制一种具备在水下自行检查、清理淤积、疏通封堵等功能的设备、技术或装置,为水工闸门启闭运行中遇到的问题,提供科学处理手段。

 

目前,这一科研项目已取得重要成果。“我们研制了'达诺1号'机器人,在黄河小浪底水利枢纽中顺利完成了水下深孔清淤作业。”团队成员宛良朋说,“该项技术属国内首创,推动了我国深孔泄水建筑物应急处置技术发展。”

 

 

近年来,国际大坝委员会主席迈克尔·罗杰斯深切感受到了中国水电行业的飞速发展与技术进步。他认为,中国在大型水电站的设计和施工技术等领域,已处于世界领先水平。

 

“三峡集团乌东德水电站科研工作者,要攀上金沙江'巨龙'之背,向更高的科技高峰迈进,描绘更美丽的世界水电科技风光,为三峡集团践行'两翼齐飞'发展思路提供坚强科技支撑。”雷鸣山表示。


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