在臺(tái)州市天臺(tái)縣蒼山深處,兩座水庫靜靜矗立在山巔與山麓上。繼下水庫蓄水后,6月初,天臺(tái)抽水蓄能電站上水庫正式下閘蓄水,為沖刺今年年底首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
隨著閘門緩緩落下,庫底進(jìn)出水口前池逐漸被清澈的湖水淹沒,水位以平穩(wěn)的速度緩緩上漲,原本裸露的庫床被一寸寸覆蓋,水面在陽光下泛著粼粼波光。
天臺(tái)抽水蓄能電站正在進(jìn)行3號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)層混凝土備倉。 受訪者供圖
作為國家“十四五”重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目——總投資107.41億元的天臺(tái)抽水蓄能電站建設(shè)正酣,2500多名工人輪番上陣,機(jī)器轟鳴不停。這座電站創(chuàng)下多項(xiàng)紀(jì)錄:項(xiàng)目額定水頭724米為世界在建抽蓄電站最高,單機(jī)容量425兆瓦為全國最大,單級(jí)斜井483米為國內(nèi)在建抽蓄電站最長,更在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)“國內(nèi)首次”突破。近日,我們跟隨工程人員深入大山腹地,見證這項(xiàng)工程的攻堅(jiān)奇跡。
483米斜井深不見底
我們沿著隧洞驅(qū)車行駛了約兩公里,看到地下廠房,宛如科幻片里的“地下城”,各層通道縱橫交錯(cuò)。
在陡峭的斜井內(nèi),我們偶遇了天臺(tái)抽水蓄能電站監(jiān)理部副總監(jiān)郭世忠。他拎著一袋工具,里面裝著鋼板尺、手電筒、測溫槍、漆膜測厚儀等,正在檢測管道焊接質(zhì)量。“在焊接縫兩邊約100毫米處輕輕點(diǎn)觸,顯示溫度在150℃至180℃之間,即為合格。”在他的指導(dǎo)下,我們蹲到焊縫邊,一股熱浪撲面而來,小心翼翼地將測溫槍探向接縫周邊,輕觸幾個(gè)點(diǎn)位,顯示溫度均在合格區(qū)間內(nèi)。
記者(右)在天臺(tái)抽水蓄能電站監(jiān)理部副總監(jiān)郭世忠指導(dǎo)下檢測管道焊接質(zhì)量。 記者 楊群 攝
這些管道采用的是國內(nèi)抽蓄行業(yè)首次應(yīng)用的1000兆帕國產(chǎn)鋼板及焊材,直徑5.8米、重54噸,僅有50多毫米厚度,要焊接十幾層,連續(xù)焊上3天。1000兆帕鋼板對焊接工藝要求十分苛刻,焊接溫度過高或過低,都會(huì)讓焊縫產(chǎn)生裂紋。汛期期間,山體容易滲水,我們在現(xiàn)場看到大型除濕機(jī)正全力運(yùn)轉(zhuǎn),將環(huán)境濕度控制在一定范圍內(nèi)。
“電站額定水頭高達(dá)724米,如此高的水壓,使用國內(nèi)常見的800兆帕鋼板就要加厚,大大增加了焊接、卷板的難度。”天臺(tái)抽水蓄能電站工程部副主任強(qiáng)林林解釋,“我們的1000兆帕級(jí)國產(chǎn)水電高強(qiáng)鋼,是與水電裝備產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)合作研發(fā)了一年多才制造出來的,打破了國外壟斷,也形成了可推廣復(fù)制到行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。”
穿過巨型管道,一道長達(dá)483米的斜井深不見底,這是國內(nèi)在建抽蓄電站最長的單級(jí)斜井。“水流將以約每秒20米的速度沖下去,推動(dòng)機(jī)組發(fā)電。”強(qiáng)林林說。
在機(jī)組安裝現(xiàn)場,重達(dá)481噸的首臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子已經(jīng)完美契合,兩者間隙僅有5厘米。“我們采用可逆式水輪發(fā)電機(jī)組,單機(jī)容量可達(dá)425兆瓦。”強(qiáng)林林介紹,在用電低谷時(shí),機(jī)組將下水庫的水抽至上水庫儲(chǔ)存勢能;高峰時(shí),724米落差的水流沖擊水輪機(jī),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,就像一個(gè)“超級(jí)充電寶”,為電網(wǎng)提供靈活穩(wěn)定的清潔電力調(diào)節(jié)能力。
“四臺(tái)機(jī)組若滿負(fù)荷運(yùn)行,每小時(shí)發(fā)電量可達(dá)170萬度,足以滿足一座中型城市的瞬時(shí)用電需求。”強(qiáng)林林言語中透著自豪,預(yù)計(jì)年底首臺(tái)機(jī)組可投產(chǎn)發(fā)電,首機(jī)發(fā)電建設(shè)周期僅46個(gè)月。
壩面上排查發(fā)絲狀裂縫
駛出隧洞,眼前豁然開朗。下水庫自3月底蓄水以來,已蓄積150萬立方米碧水,宛如一塊翡翠鑲嵌在山間。
在60多米高的上水庫壩頂,我們跟隨工程人員沿著陡峭的趾板行走,彎著腰仔細(xì)搜尋可能存在的裂縫。“裂縫也只會(huì)有0.1至0.2毫米粗細(xì),像發(fā)絲狀紋路,就是需要重點(diǎn)關(guān)注。”在現(xiàn)場查看的質(zhì)量安全環(huán)保部鄧聞楊邊說邊蹲下身。
抬頭望去,一名“蜘蛛人”也正沿壩面上下緩慢移動(dòng)。“需要逐個(gè)區(qū)域排查是否存在裂縫,所以自壩頂而下逐幀檢查。”鄧聞楊解釋道。整個(gè)壩面排列著40多條面板,要在平滑的壩面上找出毫米級(jí)粗細(xì)的裂縫,難度可想而知。令人驚訝的是,直到目前,整個(gè)壩面僅發(fā)現(xiàn)12條裂縫。他們用測縫計(jì)探測深度后,進(jìn)行灌漿修補(bǔ)。
“歷史上類似工程的裂縫多達(dá)幾百條,現(xiàn)在大幅減少,大壩不容易滲水,壽命會(huì)大幅延長。”鄧聞楊高興地說,這要?dú)w功于國內(nèi)抽蓄面板首次應(yīng)用低熱水泥及復(fù)合限裂技術(shù),使裂縫數(shù)量大幅減少,延長了大壩壽命。
回望這座雄偉的大壩,其建設(shè)過程充滿智慧。工程團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新應(yīng)用了堆石壩智能填筑系統(tǒng),在國內(nèi)首次采用無人推平機(jī)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè),無人平板夯輔助壓實(shí)邊緣填料,這一系列新興技術(shù)應(yīng)用顯著加快了施工進(jìn)度。施工中,北斗導(dǎo)航的“機(jī)械蟻群”各司其職:無人推平機(jī)將成堆的碎石精準(zhǔn)攤平成80厘米厚石料層,一直攤鋪了約80層;無人碾壓機(jī)以每小時(shí)3公里的速度每層往返碾壓10遍,直至每一個(gè)區(qū)域密實(shí)度達(dá)標(biāo);體型嬌小的無人平板夯則專攻死角區(qū)域,靈活地將邊角壓實(shí)。
這套智能填筑技術(shù)不僅節(jié)省了上萬工時(shí),還節(jié)省了人工費(fèi)加返工費(fèi)至少上百萬元,數(shù)字化監(jiān)控使質(zhì)量合格率達(dá)到100%,優(yōu)良率達(dá)到95.8%。
壩體內(nèi)預(yù)埋的沉降儀、測斜儀持續(xù)監(jiān)測著大壩狀態(tài)。這種融合傳統(tǒng)工藝與智能建造的施工方式,既傳承了工匠精神,又展現(xiàn)了現(xiàn)代工程的科技魅力。
打造綠色工程標(biāo)桿
在崇山峻嶺間崛起的天臺(tái)抽水蓄能電站,不僅以技術(shù)突破刷新行業(yè)紀(jì)錄,更以全方位的安全管控和生態(tài)保護(hù)理念,打造綠色工程標(biāo)桿。
在蒼山東側(cè)半山腰處,一片由萬千巨石組成的“石浪古道”赫然撞入我們的眼簾。只見千萬塊灰褐色巖石如海浪般堆疊,烏石滾滾,波瀾起伏,綿延上千平方米,場面宏大壯觀。
“為保護(hù)這片奇特的自然景觀,當(dāng)時(shí)天臺(tái)公司暫停了1號(hào)棄渣場的施工。”工程部工作人員徐意帆回憶。2023年,當(dāng)規(guī)劃圖紙上的天臺(tái)抽水蓄能電站1號(hào)渣場與石浪軌跡重疊時(shí),一場與時(shí)間賽跑的生態(tài)保衛(wèi)戰(zhàn)悄然打響。
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)花費(fèi)數(shù)月時(shí)間經(jīng)過現(xiàn)場查勘、多方協(xié)調(diào),對渣場方案進(jìn)行了優(yōu)化,在不影響工程進(jìn)度的前提下,削減了1號(hào)渣場100多萬立方米的棄渣量。盡管額外增加了一些運(yùn)輸成本和設(shè)計(jì)費(fèi)用,但保住了這片珍貴的自然遺產(chǎn),大家都認(rèn)為非常值得。
這樣的生態(tài)保護(hù)故事在電站建設(shè)中比比皆是。連接上下水庫的盤山道上,一棵樹齡數(shù)百年的香楓古樹舒展著蒼勁枝椏,工程人員將原本筆直的道路改造成優(yōu)雅的S形曲線。如今,這棵古樹周圍不僅建起了防護(hù)圍欄,還有專人定期“體檢”、輸送營養(yǎng)液,確保其健康生長。
電站建設(shè)始終堅(jiān)持“邊開發(fā)邊修復(fù)”的環(huán)保理念。在盤山道上,噴播機(jī)械正對著開挖的山體“噴種子”,電站采用先進(jìn)的“噴播植生”技術(shù),對開挖邊坡進(jìn)行即時(shí)復(fù)綠,不到一月就能讓山體復(fù)綠。七套一體化廢水處理系統(tǒng)覆蓋所有作業(yè)面,24小時(shí)不間斷凈化,確保施工廢水零污染、零排放。
安全管理同樣貫穿建設(shè)全程。建設(shè)了占地面積600平方米的天臺(tái)抽蓄電站智慧安全警示教育基地,包含安全文化長廊、事故警示教育區(qū)、急救知識(shí)學(xué)習(xí)區(qū)等10大區(qū)域共30余項(xiàng)培訓(xùn)項(xiàng)目。徐意帆介紹,每一位進(jìn)場的施工人員,上崗前都要在基地里培訓(xùn)、考試,從2023年運(yùn)行至今,已有1萬多名施工人員從這里順利拿到“畢業(yè)證”進(jìn)場施工。
這座“藏電于山”的重大工程,正在用安全與生態(tài)的完美平衡,詮釋著現(xiàn)代基建與自然和諧共生的新范式。
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