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乌东德工程知多少?

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发布时间:2016年01月15日

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  枢纽布置

 

乌东德水电站工程为一等大(1)型工程,大坝、泄水建筑物、引水发电建筑物等主要永久性水工建筑物为1级建筑物,使用年限为100年。

 

大坝为混凝土双曲拱坝,泄洪采用坝身表孔、中孔与岸边泄洪洞联合泄洪方式,坝身布置5个表孔和6个中孔,3条泄洪洞均布置于左岸靠山侧;电站厂房采用两岸各布置6台机组的地下式厂房,两岸地下厂房均靠河侧布置;引水系统采用单机单洞,尾水系统采用两机一洞,设尾水调压室,两岸尾水出口均位于基坑下游,均有两条尾水洞与导流洞结合;左岸靠山侧布置2条导流洞,右岸靠山侧布置3条导流洞。

 

中孔、表孔及泄洪洞主要作用是在汛期或特殊时期(比如战争)泄洪分流,一般情况下,先开启表孔,泄洪能力不足时,同时开启中孔,如还不能满足泄洪要求,则再开启泄洪洞。

 

 


  施工规模

 

经济学家胡鞍钢考察乌东德水电站说:这次国务院核准的乌东德水电站和两大核电站,他称之为一是典型的有效投资,扩大有效投资需求,直接带动相关产业发展。二是绿色投资,大力发展绿色能源,确保到2020年中国非化石能源占能源消费比重达到15%的目标,也拉开了绿色创新的大幕。

 

乌东德水电站工程施工规模大,枢纽工程主要工程量:土石方开挖3152万立方米、石方洞挖1207万立方米、土石方填筑483万立方米、混凝土937万立方米。

 

另外,可以带动相关产业。比如,钢筋41万吨、喷混凝土53万立方米、锚杆(锚桩)184万根、锚索3.5万束、帷幕灌浆66万米、固结灌浆241万米、金属结构8万吨。

 

枢纽工程主要施工材料用量:水泥293万吨、粉煤灰57万吨、钢筋及钢材63万吨、炸药3万吨。

 

施工高峰人数约16000人。

 

  工程进度

 

枢纽工程:2016年一季度启动基坑开挖,四季度浇筑大坝混凝土;2019年四季度实现导流洞下闸;2020年6月大坝浇筑至坝顶高程,2020年7月开始水库蓄水,8月份实现首批机组发电目标;2021年12月全部机组投产发电。

 

移民工程:2019年3月完成水库淹没影响区移民搬迁安置工作,11月完成库底清理及移民验收工作。

 

输变电工程:2019底,外送线路完成建设及调试。

 

  导流洞工程

 

乌东德水电站工程施工导流采用河床一次断流、围堰全年挡水、左右岸导流隧洞泄流方式,初期导流标准选用50年一遇洪水,相应流量26600立方米/秒,共设置“左2右3、4低1高”5条导流隧洞,4条低洞(1#~4#导流洞)出口段与电站1#、2#、5#、6#尾水隧洞相结合。导流洞由进口、进水塔、洞身段、导流洞与尾水洞洞身结合段、尾水塔、出口等建筑物组成。2014年12月,乌东德水电站1#~4#导流洞已实现通水过流,2015年8月,5#导流洞实现汛期分流过水。

 

站在右岸坝顶平台上,想象着几年后那桀骜不驯的江水被270m高的钢筋混凝土拱坝拦住,奔腾不息的江水在这里放慢了她的脚步,仿佛在聆听大坝的呼吸,裹挟的泥沙也慢慢沉淀,使得泛着金黄色的浑浊江水变得清幽,俨然已是一番“高峡出平湖”的景象。不过它们稍作歇息后又冲向两岸地下厂房内的水轮机,转动的水轮发电机组就像电站跳动的脉搏,在高山峡谷间奏响着美妙的乐章。

 

  上下游围堰工程

 

乌东德水电站大坝上下游围堰采用土石围堰结构形式,围堰堰基覆盖层及堰体水下填筑体防渗采用混凝土防渗墙形式。

 

上下游土石围堰均为3级临时建筑物,上游土石围堰堰顶高程873米,堰顶宽度10米,最大堰高72米。下游土石围堰堰顶高程847米,堰顶宽度10米,最大堰高45米。堰体主要利用导流隧洞和坝肩开挖的块石料、石渣混合料等填筑而成。上下游围堰均采用塑性混凝土防渗墙上接复合土工膜心墙防渗,并对堰肩和堰基基岩透水带采用帷幕灌浆防渗。河床围堰塑性混凝土防渗墙墙厚1.2米,上、下游围堰防渗墙最大深度分别为95米、91米。

 

  大坝混凝土浇筑“夏吃冰棍,冬穿棉袄”,确保混凝土高质量浇筑

 

乌东德水电站大坝采用混凝土抛物线型双曲拱坝,坝顶高程988米,最大坝高270米。

 

大坝混凝土浇筑总量约为291万立方米,主要采用3台30吨平移式缆机浇筑方案,最大月浇筑强度11万立方米,年浇筑强度约105万立方米。

 

目前,乌东德水电站左右岸坝肩处于边坡开挖阶段,缆机平台浇筑已完成,1#缆机已完成安装并投入运行。

 

每一次混凝土浇筑就如给她婴儿般的呵护,为大坝混凝土施工创造良好的温度环境。乌东德水电站的大坝是一座250多万方的大体积混凝土双曲特高拱坝,作为乌东德水电站的关键枢纽工程,对其温度控制提出了更高的标准和严格的要求。

 

乌东德双曲拱坝属于300m级特高拱坝,结构受力复杂,大坝混凝土体积庞大,受水泥水化热和气温、水温等边界条件的影响,坝体内部以及大坝和基础之间由于温度变化可能会导致开裂,轻则影响大坝的整体受力,重则甚至危及大坝安全。因此,制定出合理的温度控制标准和有效的防裂措施,是大坝设计、施工过程中的重要课题和关键技术之一。

 

乌东德坝址区处于金沙江干热河谷地带,昼夜温差很大,大坝混凝土浇筑时应从骨料开采加工、混凝土拌合、皮带运送等各个环节,采取“夏吃冰棒,冬穿棉袄”的一系列严格的温度控制工艺和措施。通过建立大坝智能温控系统进行全方位、全过程的温度控制,从而保证乌东德混凝土双曲拱坝的施工质量。

 

  高边坡工程

 

乌东德水电站施工区地形地质条件复杂,峡谷深切,两岸边坡高度在1500~1800米左右,边坡坡度60~70度,高位边坡在边坡浅表层存在块体和坡面滚石等局部稳定问题。

 

这里邀请了中国地质大队专业的“蜘蛛人”队伍来进行现场作业。他们像美国影视大片蜘蛛侠一样,凌空起舞,被誉为悬崖上的舞者。

 

高位自然边坡整治

 

乌东德水电站枢纽区高边坡系指枢纽布置区所在峡谷边坡,左岸自上游红崖湾沟至下游彪水沟,右岸自上游大红沟至下游船房沟均为超高型高边坡,因此高边坡稳定问题一直以来就是乌东德水电站的主要工程地质问题之一。

 

乌东德水电站自工程筹建以来已投资约5亿元,已实施主动防护网工程约55万平方米,被动防护网工程约12万平方米,锚索约1400束。

 

  泥石流沟治理

 

乌东德水电站施工区地形地貌及地质条件复杂,水文气象条件独特,为泥石流易发区,施工区分布有4条灾害性泥石流沟,分别为花山沟、阴地沟、白滩沟和猪拱地沟。目前,4条泥石流沟均布置了表观监测、雨量监测等有效的监测手段,通过实施谷坊坝、排导槽等有效工程措施,施工区泥石流风险处于可控状态。

 

  解密工程布置

 

乌东德水电站枢纽布置紧凑。受地质条件限制,左右岸地下厂房均靠江侧布置,导流洞、泄洪洞靠山侧布置,3条泄洪洞靠左岸位于地下厂房内侧布置,防渗要求高。#深基坑、高围堰深基坑、高围堰是乌东德水电站工程的关键技术难题之一,河床围堰基础覆盖层深度在55米~77米之间,防渗墙最大深度达95米,属国内同类工程之最。

 

300米级高拱坝

 

乌东德水电站为首个高拱坝坝身不设导流底孔、尾水调压室采用半圆型调压室的水电站。

 

  探秘地下洞室群——迷宫

 

每一个地下洞室都是人类水电工程建设技术的智慧结晶,乌东德水电站规模庞大且布置紧凑的地下洞室群的设计施工更是将水电工程技术推上了一个新的高度。

 

乌东德水电站左右岸山体内布置有地下厂房、泄洪洞和导流洞等,受地形地质条件限制,整个地下洞室群规模庞大、洞室布置密集、空间组成复杂,其中创造了多项世界纪录,如地下电站主厂房高度、尾水调压室开挖半径和导流洞开挖断面等均居世界第一。大跨度、高边墙的地下洞室群的围岩稳定问题大大增加了地下洞室设计和施工的难度。

 

在各种限制条件下,乌东德水电站的设计者和工程师不断进行着工程技术的完善与创新。比如在设计上首创了半圆筒型尾水调压室来避开不良地质段的影响,在开挖支护时采用的精细化爆破技术和快速支护法施工,同时建立和完善了大型地下洞室群围岩稳定性的快速预测、预警系统。这些工程技术的完善、创新与实践让乌东德水电站地下洞室群的设计和施工更加安全、科学和精细。
 

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