水是維持萬物生存最重要的資源,水資源若是能夠利用得當,會給我們的生產生活帶來巨大的便利。中國作為水資源蘊藏量十分豐富的國家,自古以來就把治水用水作為一項關乎國計民生的頭等大事。
(相關資料圖)
從大禹治水到現在的三峽大壩工程,無不體現著中國人民的勤勞和智慧。在水資源的治理和利用上,我國除了三峽大壩之外,還有一處世界級的巨型水力發電站,它甚至被稱為世界上“最聰明”的大壩。
水利資源的發開利用
我國的整體地勢西高東低,基本呈現三個階梯狀分布,而在西部,尤其是西南地區,蘊藏著非常豐富的水資源,分布著眾多大大小小的河流湖泊,再加上地形影響,水流落差大,擁有巨大的水力資源。
為了能夠充分地開發利用,近些年,政府陸續開始在西部地區建設水力發電站,希望來緩解全國電力供給不足問題。
三峽水電站就是一個非常典型的例子,盡管當時投入了巨大的人力物力,但是在建成投入使用之后,它能夠保持每年1000億千瓦時地發電量,有效地改善了電力問題。而且作為一個蓄水防洪的堤壩,它也為兩岸生活的居民帶來了不少的益處。
但是隨著社會經濟的飛速發展,人口數量的不斷增加,當初的三峽大壩已經很難滿足人們的實際需要了。國家要再建造一座規模更大、發電能力更強的水電站,這就是著名的烏東德發電站。
烏東德水電站位于云南省和四川省的交界處,它作為國家水電工程建設的重大項目,以防洪發電為主,兼顧著蓄水攔沙的作用,對當地的生態環境和社會的經濟發展產生了重要影響。
創新建設
金沙江總長度3479千米,最大落差達5100米,水能蘊藏量非常巨大,為了能夠充分開發利用,這里將會陸續建成十多座水電站,而烏東德大壩就是其中非常有名的一個。自從水電站正式開工以來,創造了無數業界的傳奇,甚至一度被譽為“最聰明的大壩”。
金沙江流域地形復雜,江面不夠寬闊但是落差很大,且水電站位于地震多發地帶,那么如何能夠建造一座抗震抗洪的大壩顯得尤為重要。由于選擇的壩址處于狹窄的河谷之中,那里的地形構造簡單,巖體質量較好,非常適合建造拱形大壩。
為了能夠減少水流的推力,提高安全性,將壩頂河谷的寬度和壩身的高度建造比接近1比1 ;同時為了便于控制施工質量,整體大壩建造得比較薄,最厚處只有50米。
依靠水和壩體之間的物理作用,既加強大壩的穩定性,也節省了建筑材料,可謂是一舉兩得。
但是如此纖瘦的壩身想要扛起千萬級特大型水電站的蓄水要求,對于壩體自身的建筑材料而設計來說就是一個不小的挑戰。
烏東德水電站大壩采用混凝土材料澆筑,但是由于該地區日照強烈,在日間的最高溫度可以達到40多度,在晝夜溫差刺激下,混凝土材料很容易出現開裂的情況,帶來安全隱患。
如何能把澆筑材料的溫度控制在合理的范圍之內,這是一個困擾了水電行業多年的世界性難題。
都說中國是基建大國,水平自然也是一流的。技術團隊經過多次試驗改進,終于制定出一個完美的解決辦法。
既然水泥受不了這么大的溫差變化,那就采用低熱水泥混凝土,為了能夠滿足建筑要求,建設者在施工點安裝了噴霧機器以降低大壩周圍的環境溫度,這樣即便室外是三四十度的高溫,而混凝土的溫度依然可以控制在20多度。
除此之外,為了能夠更加全面準確地調控壩身各個部位的溫度,技術員事先在混凝土內安裝了溫度計和冷卻水管,這樣就可以實時感知大壩的澆筑溫度,并且能夠及時靠著通水系統來調節流量。
使用低熱水泥混凝土澆筑大壩可以說開創了世界建筑行業的先河,而采用革新技術進行“云監工”更是充分展現了中國在建造領域的高水準,除了各種智能技術的創新應用,烏東德水電站在其他方面的設計方案也是極為出色。
在地形復雜的地區想要建造如此特大型水電站,經常會面臨空間狹小,難以正常施工的問題。尤其是大壩主廠房的安置更是一個有待解決的問題,大壩兩邊的山體距離只有300多米,如何能妥善安置這些廠房、機組呢?
技術人員提出了在山體挖洞隱藏建筑結構的建議。水電站的主廠房長度333米,高89.9米,跨度達32.5米,挖出這樣一個巨大的洞穴,既解決了空間使用問題,也能妥善安排建筑設施,而這一創舉也刷新了地下電站廠房開挖高度的世界紀錄。
大投資高回報
烏東德水電站的名字來源于烏東德鎮,在彝族語言中是豐收的意思。但是由于當地缺乏良好的水利設施,盡管水能資源豐富,不能夠加以利用,甚至經常面臨缺水干旱的問題,給居民的生產生活帶來極大影響。
在上個世紀50年代,政府為了解決地區的民生問題,開發利用水能資源,就已經開展了前期的勘探工作。在2010年,經過多方專業人士的研究報告,最終確定下來金沙江水電站的建設方案,該項目于2012年正式開工建設,并于2020年規劃投產發電。
八年的建設投資高達1000億元,這是我國第4千萬級別的水利發電站。在今年6月29日,烏東德水電站正式投產發電,總裝機1020萬千瓦,年均發電389.1億千瓦時,發電量相當于兩個三峽。
而作為一種清潔能源,烏東德水電站可減少排放溫室氣體二氧化碳約3000萬噸、二氧化硫10萬噸,具有顯著的環保效果。
而作為流域開發的重要梯級工程,除了發揮防洪蓄水的主要功能之外,也大大推動了地方經濟的發展,帶來數萬個就業崗位,使千萬家庭受到實惠,讓更多的群眾脫貧致富。烏東德水電站承載著全國人民的希望將會繼續為千家萬戶帶去更多福音。