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院士谈 | 郑守仁:白鹤滩水电站 里程碑式的水电工程
2017/8/14 22:42:46    新闻来源:三峡小微


中国工程院院士郑守仁长期关注白鹤滩水电站工程,多次参加工程设计审查和施工关键技术咨询,为之倾注了大量心血。今天就和小微一起来看看郑守仁院士是如何解读白鹤滩工程的吧。

白鹤滩水电站的"过人之处"

装机规模:装机规模1600万千瓦,成为仅次于三峡电站的世界第二大水电站。单机容量100万千瓦,为世界第一。

水库库容:水库总库容位居我国高拱坝库容第一。防洪库容仅次于三峡水库和丹江口水库,在我国位列第三。

规模技术:工程规模、技术难度已处于世界前列,高拱坝综合技术难度世界第一。

白鹤滩工程的技术难点

拱坝

?最大坝高289米,为已建在建的第三高拱坝。

?国内坝址地形地质条件最为复杂的高拱坝工程之一,高拱坝设计建设综合技术难度世界第一。

地下洞室群

?规模巨大。洞室数量多,平面空间交叉多,布置十分复杂。

?尺度位居水电工程领域前列。两个世界之最:世界上已建水电工程中跨度最大的地下厂房、世界上已建水电工程中跨度最大的调压室。

白鹤滩工程建成后将发挥的综合效益

?提高长江中下游防洪能力。

?提高白鹤滩下游电站的水资源综合利用能力。

?是一座动力巨大的"绿色引擎"。

里程碑式的水电工程

"白鹤滩工程必将带动我国巨型水电站建设水平进一步提高,成为世界水电发展过程中里程碑式的水电工程。"中国工程院院士郑守仁接受本报记者采访时表示。郑守仁院士长期关注白鹤滩水电站工程,多次参加工程设计审查和施工关键技术咨询,为之倾注了大量心血,谈及白鹤滩,他满怀期待,娓娓道来。

世界水电发展历程中的里程碑

"这将是世界水电发展史上的又一座里程碑。"

白鹤滩水电站有哪些"过人之处"?郑守仁院士一一给我们做了分析。从装机规模看,白鹤滩水电站装机规模达1600万千瓦,超过巴西伊泰普水电站,成为仅次于三峡电站的世界第二大水电站。单机容量更是达到100万千瓦,为世界第一。从水库库容看,白鹤滩电站水库总库容206.27亿立方米,位居我国高拱坝库容第一,防洪库容75亿立方米,在我国仅次于三峡水库和丹江口水库,位列第三。白鹤滩坝址地质条件复杂,拱坝最大坝高289米,仅次于305米高的锦屏一级拱坝和292米的小湾拱坝,位列世界第三。总水推力仅次于小湾拱坝。

此外,从地下洞室群、建筑为抗震、地形地质条件等指标看,白鹤滩水电站每一项单项指标均名列前茅,综合多个方面,其工程规模、技术难度已处于世界前列,高拱坝综合技术难度世界第一。

郑守仁院士指出,经过十多年的勘测设计、试验研究,并总结借鉴了二滩、小湾、锦屏一级、溪洛渡等工程的经验,白鹤滩水电站的大量关键技术问题已经得到解决。没有制约工程建设的因素,水电站技术经济指标优越。"白鹤滩工程必将带动我国巨型水电站建设水平进一步提高,成为世界水电发展过程中里程碑式的水电工程。"

综合效益巨大

白鹤滩工程建成后将发挥怎样的综合效益?

郑守仁院士指出,白鹤滩水电站水库防洪库容巨大,通过长江中上游水库群的联合调度,可以在很大程度上提高长江中下游的防洪能力。以2016年长江流域抗洪为例,三峡水库和向家坝、溪洛渡等水库联合发挥防洪作用,成功抵御了洪水威胁。

白鹤滩工程建成后等于又为长江中下游提供了75亿立方米的防洪库容,结合流域联合调度,可以显著提高长江流域的防洪能力。避免长江中下游洪水灾害带来的生态灾难。

从水资源综合利用方面来讲,白鹤滩水库的调蓄功能可以提高其下游电站的水资源综合利用能力。枯水期增加下泄流量对长江中下游的航运、供水提供更加坚强的保障。

白鹤滩电站还是一座动力巨大的"绿色引擎"。"电站多年平均发电量625.21亿千瓦时,替代标煤约2100万吨,减少二氧化碳排放量约4690万吨,减少二氧化硫排放量约60万t,减少烟尘排放量约6万吨,可有效减少温室气体排放量,充分发挥'绿色能源'效益。"

把工程质量和工程安全放在首位

建设这样世界级的奇迹工程,必然要直面艰难险阻。

谈到白鹤滩工程的技术难点,郑守仁院士指出,白鹤滩拱坝最大坝高289米,为已建在建的第三高拱坝。拱坝承受总水推力达1650万吨,仅次于小湾高拱坝。同时,白鹤滩拱坝为国内坝址地形地质条件最为复杂的高拱坝工程之一,高拱坝设计建设综合技术难度世界第一。柱状节理玄武岩坝基处理、高拱坝混凝土温控防裂、强卸荷边坡治理等关键技术已达到当前国内工程最高水平,对勘察、设计、施工都提出了非常高的要求。

白鹤滩水电站左右岸地下洞室群规模巨大。地下洞室总长达217千米,洞室开挖量达2500万立方米。洞室数量多,平面空间交叉多,布置十分复杂。

白鹤滩水电站地下洞室群尺度位居水电工程领域前列。地下厂房长438米,岩梁以上宽34米,岩梁以下宽31米,高88.7米,为世界上已建水电工程中跨度最大的地下厂房;8个圆筒式尾水调压室直径为43-48米,直墙高度为57.93-93米,亦为世界上已建水电工程中跨度最大的调压室。

地下洞室群地形、地质条件复杂,具有地应力高、层间(内)错动带及柱状节理玄武岩发育的特点。出漏于巨型穹顶(拱顶)、边墙的错动带易形成较大范围的坍塌,易卸荷松弛的柱状节理玄武岩影响高边墙围岩稳定,高应力区脆性岩石岩体易产生轻微岩爆或中等岩爆。"如此复杂的地质条件下的巨型地下洞室群,其设计的复杂程度、技术难度、实施的困难程度无疑都是世界级的。"

郑守仁院士指出,三峡集团拥有建设三峡工程、向家坝、溪洛渡等大型水利水电工程的建设经验。在白鹤滩和乌东德工程的建设过程中要充分地吸收以往工程建设的成功经验。"白鹤滩工程是300米级别的高拱坝,同时工程所处的地形地质条件又极其复杂,工程质量的要求必须从严、从高。"

"潘家铮院士曾经讲过,我们在西部修建世界级的高坝,一定要确保工程质量和工程安全,稍有闪失对水利水电工程来说都可能是致命的。所以一定要把工程质量和工程安全放在首位,并要高度重视生态环境保护问题。"

"能参与这些大型工程是很幸运的"

为确保金沙江下游水电工程的建设质量,三峡集团组织成立了金沙江水电开发质量检查专家组,作为专家组成员郑守仁院士多次来到白鹤滩工程一线检查指导工程建设,为白鹤滩工程倾注了大量的心血,但他仍然谦逊地看待自己的付出。

他说,乌东德、白鹤滩工程都是300米级的高拱坝,技术难度大,工程规模都是世界最高级别的,能参与这些大型工程,感到自己是很幸运的。"尤其是这些大型水电站在勘测设计初期,通过现场查勘、讨论,也是提高自己各方面能力的难得机会。"

我们国家建设了世界最大的水利枢纽工程——三峡工程,以及向家坝、溪洛渡、小湾、锦屏一级等一系列世界级的水电工程,这都为我们建设好白鹤滩和乌东德等大型水电工程积累了宝贵经验。众多科研单位高等院校参与这个工程,他们做了大量的实验研究,为我们解决工程技术问题奠定了基础,提供了技术支撑。我们能建设白鹤滩这样高技术难度的水电工程是我们国家科技积累和进步的结果。也是无数水利水电工作者和科研人员不断奋斗的结果。



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