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陳雲華:錦屏工程的技術突破

2015-02-03新聞來源:188BETApp

錦屏工程的技術突破

雅礱江流域水電開發有限公司董事長陳雲華

一、錦屏工程簡介

錦屏水電站包括錦屏一級和錦屏二級水電站,總裝機840萬千瓦,已於2014年全部建成投產。

1.錦屏一級:

◆裝機容量360kW,保證出力108.0kW,多年平均發電量166.2kWh

◆水庫總庫容77.6m3,調節庫容49.1m3,年調節水庫

◆混凝土雙曲拱壩高305m,為世界第一高壩

2.錦屏二級:

◆雅礱江上最大的電站,同時也是四川省除界河外裝機容量最大的電站。

4條引水隧洞均長16.67km,開挖洞徑13m,世界規模最大、綜合技術難度最高的水工隧洞群

◆總裝機480kW,保證出力197.2kW,多年平均發電量242.3kWh

錦屏一級和錦屏二級水電站,一個最高壩,一個最大規模深埋隧洞群,是我國188體育官網app 中特色鮮明的兩個世界級工程。

二、錦屏工程的技術突破

1.為了成功建設錦屏水電站,我們借助國家自然科學基金平台,設立雅礱江水電開發聯合研究基金,開展基礎性科學技術問題研究,共50項已取得預期成果,圓滿完成。

我們成立了雅礱江虛擬研究中心,聯合國內外最優秀的科研力量,積極開展產學研聯合技術攻關;成立了由國內頂尖水電行業的院士、專家組成的錦屏水電工程特別谘詢團。通過這些努力,攻克了錦屏一級和錦屏二級工程建設過程中的一係列世界級難題,分別創造了世界188體育官網app 史上的多項第一。

2.錦屏一級水電站是世界上唯一一座超過300米的特高拱壩,國內外沒有成熟建設先例,與200米級及以下拱壩存在著顯著的性態差異,工程具有"特高拱壩、高水頭泄洪消能、高山峽穀、高陡邊坡、高地應力、深部裂隙"等特點,建設難度前所未有。通過開展係統的理論和技術創新,突破了超高拱壩結構設計和安全評價理論及方法、超高拱壩泄洪消能與霧化防護技術、500米級壩肩高邊坡不良地質綜合治理和全過程反饋分析評價技術、特高拱壩4.5米倉層厚度澆築和全過程智能溫控防裂技術等建設關鍵技術,實現了305米高拱壩的優質快速建設。

3.錦屏一級水電站取得的"十項世界第一"包括:

1)世界第一高壩;

2)世界最大規模、特高拱壩基礎處理;

3)世界最複雜地質條件的壩肩高陡邊坡;

4)世界最大大規模自然邊坡危岩體治理;

5)在高山峽穀區域成功進行特高拱壩施工總布置;

6)壩身多層孔口無碰撞泄洪;

7)世界第一個采用燕尾坎挑流消能工的泄洪洞;

8)世界最高分層取水電站進水口;

9)第一個在高地應力條件下建成大型地下洞室群廠房工程;

10)世界最大直徑圓筒形阻抗式尾水調壓室。

4.2014824日,錦屏一級大壩首次成功蓄水至正常蓄水位1880m,綜合各項監測數據及分析成果表明,大壩整體工作性態完全正常,錦屏一級水電站第四階段蓄水取得圓滿成功,標誌著我國高拱壩建設技術達到世界領先水平。

5.錦屏二級水電站4條引水隧洞單洞長17km,最大埋深2525m,實測最大地應力超過100MPa,最高外水壓力超過10MPa,最大單點突湧水量達7.3m3/s,其建設規模和技術難度世界罕見,超深埋隧洞圍岩穩定、強烈岩爆、高壓大流量突湧水已成為工程建設成敗的關鍵技術難題。通過開展產學研聯合攻關,突破了高壓大流量地下突湧水治理、強岩爆實時監測預警及綜合防治、超深埋隧洞圍岩穩定控製及聯合承載結構體係、深埋水工隧洞群安全快速施工等關鍵技術,實現了隧洞群的安全快速建設,標誌著我國地下工程建設技術達到國際領先地位。

6.錦屏二級水電站建設取得的"十項世界第一"包括:

1)總長約116.7公裏的世界最大規模水工隧洞群工程;

2)強岩爆條件下水工隧洞岩爆防治技術;

3)世界首例高外水壓、大流量地下水綜合治理;

4)世界規模最大的差動式調壓室;

5)世界上300米水頭段單機容量最大的水輪機;

6)最長5公裏的勘探平洞,水壓致裂法實測了世界上最大主應力108MPa

7)世界上首次采用特長隧洞群協同通風技術。完成特長隧洞獨頭掘進超9500米通風紀錄;

8)世界上最先進的曲線皮帶機;

935個工作麵同時開挖、單月單洞襯砌1500米,單月單洞固結灌漿8.6萬米的世界記錄;

10)世界上首次采用先導洞對強岩爆段進行預處理後TBM掘進。

7.2012107日錦屏二級水電站1號引水隧洞開始充水,2014918日最後一條引水隧洞——4號引水隧洞開始充水,最後一台機組在201411月投入正式運行,錦屏二級引水隧洞群全部建成。根據我們安裝的近3600支監測儀器監測結果,引水洞的圍岩變形、應力、滲透壓力變化很小,全部都在設計允許範圍內。4條引水洞中滲漏量最大的3號引水洞隻有37.7升每秒,相當於每一公裏的引水隧洞,才漏2升多水,可以說"滴水不漏",標誌著我國地下工程建設技術達到國際領先地位。

8.近年來,雅礱江公司錦屏一級和錦屏二級水電站的有關科技成果已獲得了四項國家科技進步獎,三十多項省部級科技獎。錦屏水電站的成功建設極大地提升了我國188體育官網app 技術水平,也為水電行業發展拓寬了技術空間。

序號

獲獎項目名稱

所獲獎項名稱

獲獎等級

1

軟弱破碎帶高壓對穿衝洗混凝土回填加固技術研究

國家能源科技進步獎

一等獎

2

錦屏二級水電站深埋隧洞群岩爆分析、監測與預警方法研究

中國岩石力學與工程學會科學技術獎

特等獎

3

複雜大型洞室群穩定性快速動態反饋分析與閉環優化設計方法

中國岩石力學與工程學會科學技術獎

特等獎

4

軟弱破碎帶高壓對穿衝洗混凝土回填加固技術研究

水力發電科學技術獎

一等獎

5

貫通式潛孔錘反循環鑽進技術在複雜地層中的應用研究

水力發電科學技術獎

一等獎

6

錦屏深埋交通洞設計施工關鍵技術研究及應用

中國電力科學技術獎

一等獎

7

軟弱破碎帶高壓對穿衝洗混凝土回填加固技術研究

中國電力科學技術獎

一等獎

錦屏工程的相關科技成果已推廣應用於水電、交通、礦山、極深地下實驗室建設等多個工程和科學領域,取得了顯著的社會和經濟效益。

謝謝大家!