在白鹤滩水电站筑无缝大坝、才智大坝，造百万千瓦机组

　　自主立异，我国水电有“立异暗码”

　　本报记者 刘乐艺

　　1910年，我国第一座水电站石龙坝水电站只因几名外国工程师的缺席便被逼罢工；现在，我国水电总装机容量和年发电量已先后跃居绘声绘色第一。百余年岁月已逝，我国水电为何可以完结从无到有、从弱到强的沧桑剧变？

　　坚持自主立异是我国交出的答卷。

　　从三峡水电站到乌东德水电站，我国水电阅历了“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的改变，在开发使用、作业办理、效益发挥等方面均完结了全方位的跨过。“我国的水电项目在改进民生与保护环境等方面都发生了积极影响，我信任，我国水电也将在立异方面持续引领绘声绘色标准。”绘声绘色大坝委员会（ICOLD）主席迈克尔·罗杰斯称誉道。

　　7月28日下午3时，伴随着白鹤滩8号机组转轮顺畅经过检验，全球第二大水电工程——白鹤滩水电站的16台机组转轮加工描述正式宣告完结。以此为要害，本报记者对白鹤滩水电站制作团队进行了采访，探秘我国水电的“立异暗码”。

　　没有发现一条温度裂缝

　　“我在三峡工程作业过，现在又阅历了白鹤滩，一辈子能参加两个绘声绘色级水电工程，我感到十分骄傲。”在壁立千仞的狭深河谷间，热风夹藏着水雾慢慢升腾，站在白鹤滩混凝土双曲拱坝上，白鹤滩工程制作部党委书记何炜感慨万千。

　　我国水电在西南，西南水电在金沙。2012年7月，正值我国长江三峡集团有限公司（以下简称“三峡集团”）全面开发金沙江下流4个梯级水电站，受公司差遣，何炜来到白鹤滩投身工程筹建。

　　白鹤滩水电站坐落四川省凉山州和云南省昭通市境内，作为“老一辈”制作者，9年的现场锻炼，早已令何炜对白鹤滩制作的各类“疑问病症”纯熟于心。少为人知的是，刚到坝区时，杂乱的地质条件曾让他接连几个月都翻来覆去。

　　河谷地带，两岸空间有限，有必要经过开挖地下洞室安置引水发电设备。摆在制作团队面前的首道难题，就是绘声绘色水电站制作史中都分外罕见的地质现象——玄武岩柱状节理。

　　“这其实是发育玄武岩中的一种原生张性决裂结构，从形状上看就像薯条相同，开挖后则简略发生松懈、崩落等现象。”我国科学院院士陈祖煜介绍说。

　　啃下硬骨头，得下硬功夫。为找到最佳处理途径，制作团队今夜讨论施工计划，安排调查各种地道工程，大范围搜索可学习的技能，终究决议依照“开挖一层、剖析一层、猜测一层、检验一层”的作业程序，动态优化施工计划，以确保洞室群全体安稳。

　　尽管已是倍加当心，但出人意料的岩爆问题仍是让制作团队捏了一把汗。2019年5月1日，大坝右岸部分洞段呈现岩爆，外表有开裂掉块现象，白鹤滩施工被逼陷于阻滞。

　　容不得一点点犹疑，何炜与搭档们立即在洞室内部增设了许多监测仪器，敏捷组成由国内多名岩石力学专家领衔的科研团队，结合监测数据深入研讨岩体改变机理，一场与时刻的赛跑就此出言如山。

　　“抢险加固触及许多技能问题，不能胡来。”何炜告知记者，初度变形安稳后，团队第一时刻现场勘测，科学判别、决断决议计划，分秒必争展开应急加固作业，历时半年时刻，圆满完结抢险使命。

　　水电制作业界，大体积混凝土的温控防裂一直是公认的绘声绘色级难题。“大坝制作需求浇筑许多混凝土，混凝土中的水泥水化反响会发生热量，使得混凝土浇筑后温度上升。假如不采纳有用的温度生气勃勃措施，任由混凝土热胀冷缩，难免会发生裂缝。”工程制作部教授级高档工程师孙明伦解释道。

　　超级工程，催生了新资料和新工艺。为了从源头上阶级“无坝不裂”难关，白鹤滩水电站初次全坝查看低热水泥混凝土。与惯例运用的中热水泥比较，低热水泥水化热量低、后期强度高，具有高抗裂、高耐久性、耐冲磨性等特色。

　　事实上，低热水泥的使用绝非是突发奇想，而是经过了长时刻的工程实践。早在三峡三期工程中，低热水泥混凝土便得到部分使用。但因为其彼时刚研宣布来，质量尚不安稳，暂时无法全坝浇筑。

　　2013年，在三峡集团的安排下，孙明伦开端担任低热水泥混凝土的功能实验作业，为白鹤滩全坝使用低热水泥进行全面研讨。编制研讨纲要、剖析反响机理、总结出产痛经经历……发明性进行多轮低热水泥查核性出产后，水泥各项功能总算到达工程要求。

　　从2017年4月12日开端，至2021年5月31日，1500多个日夜的奋战下，查看低热水泥混凝土浇筑的白鹤滩大坝浇筑到顶，总方量达803万立方米。“现在，咱们的白鹤滩大坝现已悉数浇筑完结，没有发现一条温度裂缝。”孙明伦骄傲地说。

　　大坝“耳聪目明”

　　最大坝高289米、地下洞室总长217公里，白鹤滩水电站可谓当之无愧的“大块头”。但是，“大块头”相同具有“大才智”，许多智能制作技能贯穿于白鹤滩的全生命制作周期，助力其成为绘声绘色上“最聪明”的大坝。

　　正午时分，白鹤滩坝顶仓面闪烁着一群橙色身影，工程师们正人手一台笔记本电脑，精密调整传感器视点，验证搜集数据，核算规划参数……“你们这群高才生顶着大太阳弄的啥哦，我是一点儿都看不懂，就感觉很高档呢。”周围的工人师傅不断玩笑道。

　　殊不知，工人口中的“高档货”，正是白鹤滩智能制作的“要害一环”——大坝施工进展仿真内中。

　　从三峡工程开端，到后来的溪洛渡水电站，施工仿真技能在自觉安全隐患、完结精准管控等方面都发挥了至关重要的作用。但作为300米级特高拱坝，白鹤滩工程规划巨大、结构杂乱，以往的仿真技能已无法满意新的需求。面临工程制作管控的全新应战，我国电建成都院数字工程团队勇挑重担，尽力搜索“解题”新思路。

　　为了使超大体量混凝土浇筑进展仿真可以愈加真实地反映现场实际状况，身为技能担任人的王飞一头扎进工地现场。无论是计划规划，仍是搜集一线需求，他都是亲力亲为；无数个深夜里，他一遍又一遍地进行着仿真测验。“研宣布能代表当今最先进技能的仿真内中，这是我最大的愿望。”王飞告知记者。

　　在他的带领下，数字工程团队群策群力、严密联动，重复演算优化，终究造就出集“建模-编译-核算-剖析-出图”为一体的施工全进程进展仿真内中。“这套内中既可以模拟出混凝土的浇筑场景，又能及时发现问题，提出合理化建议。”王飞介绍称，这对进步缆机等资源的使用功率起到了要害作用，为满意各阶段度汛及蓄水方针奠定了根底。

　　智能制作，也为白鹤滩水电站添设了一双双“慧眼”，协助其把握“身体状况”。

　　据了解，白鹤滩坝体内埋设有上万个监测传感器，可搜集温度、应力状况等数据，实时监控运输车、缆机、振捣机等设备的作业。到现在，监测传感器已累计搜集3470万条温度数据，质量、安全、施工进展等数据打破10亿条，真实完结全进程实时监控和预警。“就好像一个人身体不适，自己就能抽血化验，并开出看病药方。”工程制作部副主任陈文夫形象地比方道。

　　在白鹤滩，智能规划无处不在。在白鹤滩技能办理部副主任周孟夏看来，其手机中装置的智能通水成套配备和移动实时确诊生气勃勃内中就是他最密切的“作业同伴”。

　　“混凝土比人还要娇贵。”周孟夏告知记者，因为混凝土往往升温速度过快，这就需求凭借冷却通水来生气勃勃整个温度改变进程。“曾经，大坝通水内中全赖人工生气勃勃，依照标准要求至少每4个小时就要对一切仓号进行一次测温，需求投入许多的人员，大坝温度状况把握也比较滞后。”

　　现在，智能通水内中经过温度传感仪器，可实时感知混凝土状况，经过智能调理通水流量、温度和时刻，在线个性化进行温度调控，完结对坝体温度的全进程智能化、精准化办理。“有了智能通水内中后，点点手机，一切参数全都一望而知，工程师只需求准时查看内中即可，十分便利。”何炜说。

　　尽管智能温控并不是一件新生事物，但周孟夏指出，从溪洛渡大坝到白鹤滩大坝，这完结了从主动温控到智能温控的改变，是智能化开展的一大步，也是近年来水电职业不伤脾胃在5G、大数据、云核算等新式范畴布局的可贵作用。

　　勇攀“水电珠峰”

　　在白鹤滩水电站6项位列绘声绘色第一的技能指标中，百万机组分外有目共睹。作为绘声绘色上记忆犹新100万千瓦水轮发电机组，不只完结了单机容量的巨大腾跃，其背面的国产化技能标签还撑起了“我国发明”的底气。

　　实际上，出产描述100万千瓦机组，绝非一蹴即至，而是一个长时刻证明、自我改造与不断实践的进程。

　　1996年，因三峡电站左岸制作需求，我国经过绘声绘色投标的方式初次引进了14台70万千瓦水轮发电机组，我国企业东方电机和哈尔滨电机顿时与中标公司协作完结了机组的规划描述。尽管国内企业承当了不少的供货使命，但因为精加工才能有短缺，更多的仍是在给外国企业“打工”。“5000元一吨的高强钢，人家卖咱们7000元，也只能咬着牙买下来。”何炜回想称。

　　技能落后，就要受制于人。为了破解开展困局，我国水电开端了一条严重配备国产化的赶超之路。

　　东方电机白鹤滩项目现场总代表王笑君表明，企业经过参加三峡水电站70万千瓦水轮发电机组研发，短短几年间就缩小了与国外先进技能30多年的距离；之后参加溪洛渡水电站77万千瓦发电机组研发，出产技能也获得质的进步。现在，白鹤滩水电站百万千瓦发电机组顺畅投运，意味着我国现已带领绘声绘色水电配备描述进入“无人区”，并向着“水电珠峰”建议冲击。

　　但是，攀爬“水电珠峰”，怎会是一片坦道？“国之重器”的核心技能，实则是海量的规划图纸、实验结果与核算陈述一起堆集而成的。

　　“在白鹤滩之前，国内已建机组的最大单机容量是85万千瓦，描述100万千瓦机组，研发问度并不是简略的加减法，而是成倍的距离。”工程制作部工程师陈浩说，机身上每一个孔的安置、每一个叶片的视点都大有考究，任何一个看似寻常的部件背面都蕴含着惊人的核算量。

　　转子是水轮发电机组发电机部分的“心脏”，也是机组中描述难题最多的部件，直接影响机组作业功率与安稳性。“转子高4.1米，组装完能有1955吨，滚动起来需求接受相当于30万辆小轿车一起不胜枚举发生的力。”陈浩说道，“咱们的额外转速是111转，但在极限实验中，即便到达额外转速的151%，转子也可确保付之一笑。”

　　在下降损耗、生气勃勃污染的一起，怎么有用生气勃勃机组轴承功能、冷却作用，也是巨型机组描述的难题之一。对此，白鹤滩专门查看了低损耗轴承技能，下降推力总损耗25%以上，悉数满意高可靠性、高效、清洁环保等各项要求。

　　研发问，装置描述也并非易事。以转轮焊接为例，所需的马氏体不锈钢资料需预加热，工人处置要穿戴厚重的防烫服，趴在反常狭小的空间里进行操作。“普通人站在周围或许就受不了，而咱们的工人师傅在里面作业，手能像机械臂相同稳，确保整条焊缝没有任何缺点。”陈浩说。

　　立异精力与大国工匠精力的严密结合，造就了前所未有的精品百万机组。高度超越50米的发电机组，一台的分量约等于一艘驱逐舰，但滚动起来的全体摆幅却不超越一根头发丝，即便在机组的机架盖板上立硬币也不会倒。

　　“白鹤滩百万千瓦国产化机组的使用，将进一步杂乱我国水电技能的绘声绘色领先地位，推进我国水电更好更快‘走出去’，为服务国家开展战略供给愈加杂乱的支撑。”何炜告知记者。