3月18日,，我國第一高土石壩水電站、海拔最高的百萬千瓦級(jí)水電站——雅礱江兩河口水電站,，最后一臺(tái)機(jī)組完成72小時(shí)試運(yùn)行,，正式投入商業(yè)運(yùn)行。至此,，兩河口水電站6臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電,。

雅礱江兩河口水電站，平均海拔3000米,，含氧量僅為低海拔平原的69%,，冬季極端最低溫度接近零下16攝氏度，再加上超大方量,、超高強(qiáng)度的大壩填筑,，曾給兩河口大壩建設(shè)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

為破解諸多水電建設(shè)的世界級(jí)難題,，建設(shè)者們用了哪些“黑科技”,？

一組數(shù)據(jù)看兩河口水電站

兩河口水電站共有9項(xiàng)指標(biāo)位于世界第一，來看一組數(shù)據(jù),，了解兩河口水電站的建設(shè)規(guī)模到底有多大,。

1.總填筑量4300萬立方米

作為世界級(jí)土石壩，兩河口大壩總填筑量達(dá)到4300萬立方米

這么大的填筑量,，如果分解成1立方米的正方體,，連起來能繞地球一圈多

2.左岸邊坡最高684米

位于大壩左岸的高邊坡，最高達(dá)到684米，比中國第一高樓上海中心大廈還高約50米

為了牢牢穩(wěn)固住邊坡,，施工時(shí)一共用了約1.6萬束錨索,，每束錨索的重量就約1噸

3.廠房面積8004平方米

在大壩右岸的山體里，有著總長度276米,、寬29米的廠房,，面積達(dá)8004平方米

這個(gè)廠房有多寬闊？可以并排停放8列8輛編組的動(dòng)車

4.總庫容108億立方米

兩河口還有一個(gè)四川省內(nèi)最大的“超級(jí)水庫”,，總庫容達(dá)到108億立方米,，相當(dāng)于770個(gè)西湖加起來的水量

因?yàn)檫@個(gè)“超級(jí)水庫”，兩河口水電站可為雅礱江中下游,、金沙江下游和長江干流電站產(chǎn)生巨大補(bǔ)償效益,，增加平枯期年發(fā)電量約342億千瓦時(shí)，超過去年四川全社會(huì)用電量的1/10

5.每年減碳2130萬噸

兩河口的年發(fā)電量,，加上補(bǔ)償效益增加的發(fā)電量,，相當(dāng)于每年減少原煤消耗1330萬噸，減少二氧化碳排放2130萬噸,，相當(dāng)于少建4座年產(chǎn)400萬噸的大型煤礦

黑科技1

開發(fā)了智能大壩實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),，定位精度達(dá)到厘米級(jí)，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算分析碾壓機(jī)行走軌跡,、車速,、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)厚度等,，并實(shí)時(shí)自動(dòng)報(bào)警

智能無人碾壓機(jī)群和原生集成式無人碾壓系統(tǒng),，進(jìn)一步提升大壩施工智能化水平

給碾壓機(jī)“裝大腦”，智能碾壓保質(zhì)量

大壩中心區(qū)相當(dāng)于“心臟”,，為了防滲透,，就要在“心臟”位置砌上保護(hù)墻——“心墻”。

要讓“心墻”抵擋住260多米高,、108億立方米庫容的水壓力,，碾壓緊實(shí)是最關(guān)鍵的步驟之一。雅礱江公司兩河口建設(shè)管理局局長王金國說,，“心墻”需要經(jīng)過1176層的填筑,，每層需經(jīng)過10遍碾壓，馬虎不得,。

上萬遍的重復(fù)碾壓,，枯燥乏味，工人總有大意迷糊的時(shí)候,，怎么杜絕錯(cuò)碾,、漏碾,，保障大壩安全？在兩河口水電站智能大壩系統(tǒng)前方指揮中心的屏幕上,，我們找到了答案,。

“24號(hào)凸塊碾：速度，2.63千米/時(shí),；錯(cuò)距,，40厘米；遍數(shù),，3……”屏幕上呈現(xiàn)的是立體圖形,，4臺(tái)碾壓車正在屏幕上行駛，每臺(tái)車的軌跡由不同顏色替代,。

“傳統(tǒng)土石壩的心墻碾壓,，通過人工翻牌子計(jì)數(shù)控制遍數(shù)，碾壓軌跡只能通過監(jiān)理工程師的肉眼判斷,，速度控制則憑感覺,，施工質(zhì)量存在很大的主觀因素?！碧旖虼髮W(xué)智能大壩項(xiàng)目部研發(fā)人員介紹，雅礱江公司和天津大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了智能大壩實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),，定位精度達(dá)到厘米級(jí),，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算分析碾壓機(jī)行走軌跡、車速,、碾壓遍數(shù),、壓實(shí)厚度等，并實(shí)時(shí)自動(dòng)報(bào)警,，杜絕了隱患,。

不僅如此，針對(duì)碾壓工招工難,、低頻振動(dòng)帶來的職業(yè)健康困擾,，以及高寒高海拔帶來的施工降效等問題，研發(fā)和應(yīng)用了智能無人碾壓機(jī)群和原生集成式無人碾壓系統(tǒng),，進(jìn)一步提升大壩施工智能化水平,。

黑科技2

研發(fā)“保溫被”快速收放機(jī)，引入氣象雷達(dá),，采用填筑面龜背狀施工,、小倉面快速輪換施工等方式

給“心墻”“蓋被子”,冬季保溫防凍融

在高海拔地區(qū)，黏土對(duì)于溫度和含水量的變化極為敏感,，全年有效施工時(shí)間只有200天左右,。為了工程又好又快地建成,，建設(shè)者們總在不斷摸索創(chuàng)新：寒冬時(shí)節(jié)，“心墻”土料會(huì)發(fā)生凍結(jié)和融化,，這是高土石壩從來沒有遇到過的難題,。中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院的專家說，“兩河口遇到的是淺表層日循環(huán)凍土,，夜晚凍結(jié),、白天融化，而且壓實(shí)土體凍融后會(huì)形成滲漏通道,，是工程建設(shè)絕對(duì)不容許出現(xiàn)的,。”為了防止“心墻”受凍,，每天夜晚建設(shè)者們都會(huì)給“心墻”蓋上重達(dá)幾十噸的“保溫被”,，白天升溫后揭開繼續(xù)施工。通過研發(fā)的“保溫被”快速收放機(jī),，覆蓋差不多三個(gè)足球場大小的“心墻”僅需3小時(shí),。

雷雨季節(jié)，碾壓機(jī)的鋼輪由于掛泥無法將土料壓實(shí),，“有時(shí)填筑方量還比不上被刮掉的方量,，‘心墻’越填越低?！狈^來倒過去地想辦法,，后來建設(shè)者們引入氣象雷達(dá)，采用填筑面龜背狀施工,、小倉面快速輪換施工等方式,，極大提高了雨季施工效率……

黑科技3

為了保證抗沖耐磨混凝土的澆筑成型，項(xiàng)目運(yùn)用了智能養(yǎng)護(hù)的辦法,，在混凝土墻上鋪設(shè)埋有傳感器的管道,，實(shí)時(shí)監(jiān)測混凝土的溫度和濕度，對(duì)噴淋時(shí)間和溫度再進(jìn)行智能調(diào)整

給混凝土“敷面膜”,，智能養(yǎng)護(hù)防干裂

為了在主汛期分擔(dān)長江防洪壓力,，兩河口水庫預(yù)留了20多億立方米的防洪庫容。從“心墻”施工現(xiàn)場來到寬16米,、高22米的泄洪洞,，頓覺清涼。

只見洞兩邊的灰色混凝土上,，貼滿了白色養(yǎng)護(hù)布,，墻頂部鋪設(shè)的管道正在進(jìn)行噴淋，洞室仿佛敷上了面膜,。將養(yǎng)護(hù)布揭開,，混凝土墻面光滑如鏡,，能夠清晰地看到人影。

為何混凝土需要這么光滑濕潤的“肌膚”,？

兩河口高邊坡和泄洪洞室項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王澤光揭開了謎底：原來,，洞室要應(yīng)對(duì)每秒4076立方米的最大泄量，相當(dāng)于160輛滿載25噸貨物的卡車群快速?zèng)_撞的沖刷力,，這對(duì)混凝土的耐沖磨質(zhì)量提出了極高要求,，相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)要求也會(huì)很高?！梆B(yǎng)護(hù)期內(nèi)混凝土溫度和濕度得嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi),，噴淋的水溫與混凝土溫度的差值不能大于20攝氏度，否則會(huì)有開裂風(fēng)險(xiǎn),?！蓖鯘晒庹f。

嚴(yán)格控制溫度和濕度,，在空氣濕度小,、風(fēng)速大、日溫差最高能達(dá)到30多攝氏度的兩河口,，并不容易,。為了保證抗沖耐磨混凝土的澆筑成型，兩河口項(xiàng)目運(yùn)用了智能養(yǎng)護(hù)的辦法,，在混凝土墻上鋪設(shè)埋有傳感器的管道,，實(shí)時(shí)監(jiān)測混凝土的溫度和濕度，對(duì)噴淋時(shí)間和溫度再進(jìn)行智能調(diào)整,。“相比傳統(tǒng)的人工噴淋,，智能養(yǎng)護(hù)不僅節(jié)省人工,、噴淋更加均勻、無死角,，用水量還節(jié)省了將近一半,。”王澤光算了算賬,。

黑科技4

采取“納鞋底”的方式加固山體,，總共向山體釘入約1.6萬束錨索，每束錨索約70米長,、1噸重

部分錨索安裝了感應(yīng)器,，未來能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測相應(yīng)邊坡范圍的張拉力，從而進(jìn)行智能監(jiān)測

給高邊坡“納鞋底”,，智能感應(yīng)張拉力

山高谷深的復(fù)雜地形,，決定了兩河口水電站的高邊坡規(guī)模巨大,，其中最高邊坡684米，比上海中心大廈還高約50米,，位居世界水電第二,。如何應(yīng)對(duì)強(qiáng)大的水壓，防止山體變形呢,？

建設(shè)者們采取“納鞋底”的方式加固山體,。山體上紅黃藍(lán)白四色、密密麻麻的小點(diǎn),，便是“納鞋底”的“針線”——錨索,。據(jù)了解，項(xiàng)目總共向山體釘入約1.6萬束錨索,，每束錨索約70米長,、1噸重，相當(dāng)于把整個(gè)“鳥巢”的主結(jié)構(gòu)用鋼量搬運(yùn)到海拔3000多米的高山上,。

“一束錨索得三四十人一齊用力,，經(jīng)常要扛著往五六十米垂直高度的作業(yè)面送?！卞^索工人曹庭發(fā)說,，由于缺氧，經(jīng)常走十來米就得歇一會(huì)兒,，有的工友還會(huì)流鼻血,，完工時(shí)肩膀也磨破了。

看似“笨重”的錨索,，其實(shí)也暗藏玄機(jī)：部分錨索安裝了感應(yīng)器,，未來能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測相應(yīng)邊坡范圍的張拉力，從而進(jìn)行智能監(jiān)測,。