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三峽地下電站
相對敞開式電站而言,地下電站是置發(fā)電機于山體內的隱蔽式電廠。三峽地下電站位于大壩右岸的“白巖尖”山體內,設計廠房長311.3米、寬32.6米、高87.24米。
安裝6臺70萬千瓦的水輪發(fā)電機組,相當于1.5個葛洲壩水電站。工程
投資概算約70億元。
三峽地下電站的主要建筑物分為三大部分:引水系統(tǒng)、主廠房系統(tǒng)、尾水系統(tǒng)。
增建項目
修建三峽地下電站的設想,最初可追溯到1993年公布的《三峽水利樞紐初設報告》——《報告》中曾提到,在三峽大壩右岸留有后期擴機的地下廠房。2001年,有媒體報道說三峽電站的總裝機容量將由原來的1820萬千瓦增至2240萬千瓦。這里面就加進了地下電站的6臺機組容量,但當時并沒有引起外界的注意。
2004年底,國務院三峽建委批準,原則同意三峽工程增建項目地下電站土建工程開工,標志著三峽地下電站已從幕后走到臺前。
2005年3月,三峽地下電站經(jīng)國務院相關部門批準正式施工。預計2010年首臺機組發(fā)電,2012年全部完工。
變廢為寶
建設三峽地下電站旨在“調峰”。2009年,三峽工程全部建成后,每年汛期到來前必須將175米高程的庫內蓄水降至145米。因此,每年5月至10月的汛期,白白泄走大量蓄水。地下電站將“吃掉”這些棄水,產(chǎn)出37億度電量。三峽的水量利用系數(shù)可望超過90%。
此外,若三峽左、右岸電站里有機組要檢修,而發(fā)電所需的水量供大于求時,地下電站也可以及時“補位”。
核心提示:
三峽地下電站建在山體內部,廠房面積有足球場大,29層樓高。整個地下電站土石開挖量達146萬立方米,按高度一米計算,可鋪滿215個標準足球場。
這是一個超大型地下工程,同時又是一個復雜的系統(tǒng)工程,其超大跨度頂拱開挖技術要求高,施工工藝復雜,被專家公認為三峽工程遇到的又一難題。
從去年3月正式開工以來,目前,主廠房首層開挖已完工。6個快速閘門已安裝完畢。地下電站開挖初具雛形。本月將有兩條引水隧洞貫通。
春節(jié)前夕,記者鉆進電站“腹內”,對這座地下“石頭宮殿”先睹為快。
遠眺山體
6個排水洞似“城門”大開
1月24日,天氣陰冷潮濕,記者來到三峽工地,已是中午,各種施工車輛仍穿行不斷,不遠處三峽大壩右岸的白巖尖下游山體前,6個一字排開的洞口似“城門”大開。
這就是地下電站與發(fā)電機組相連的尾水洞洞門,每條洞全長238米,洞門高28米,寬13.5米。通過機組的尾水將如一條條巨龍,從這里奔涌而出,流進長江。
監(jiān)理站站長呂邦華稱,到2008年底,地下電站的土建工程竣工后,除了進水塔和尾水塔外,其余都“密封”在山體內。
越往洞內走,就會感覺洞室的空間高度不一。呂邦華說,尾水洞首次采用“變頂高”技術開挖建造。發(fā)電后的水,如蛟龍奔騰而出,采用“變頂高”可以緩解水流對巖壁的沖刷;閘門開啟或關閉時,可以減少水壓對機組的沖擊,以保證機組穩(wěn)定運行,同時它可節(jié)省地下廠房空間。
洞內,一臺“機器人”伸出3只“臂膀”同時鉆孔開挖。這是“三臂臺車”,造價600多萬,是地下電站最貴的施工設備,它以一頂三,而且主要是鉆孔的,還能把人抬升至高處作業(yè)。目前用于地下電站施工的三臂臺車共有4臺。
尾水洞從上至下分五層向山內掘進,計劃今年底完工,澆筑混凝土。
近看山內
廠房大如足球場高29層樓
沿山體上行至半山腰,進入施工支洞。洞內空氣潮濕,地上濕漉漉的,洞內兩側安置著通風、通水等管網(wǎng)。過往的大型運渣車轟鳴而過,一車車巖石塊就這樣從山腹中排出“體外”。
拐過幾個彎,眼前豁然開朗,主體廠房巨大的拱形洞室呈現(xiàn)在眼前。在鎂光燈照耀下,洞內如同白晝。巨大的挖掘車正“一把把”往運渣車上“放”石塊,鉆孔工人手持風鉆鉆孔,全然一派熱血沖天的施工場景。
呂邦華稱,這將是6臺發(fā)電機組巨大的地下“臥室”。主廠房長311.3米,高87.24米,跨度為32.6米,其高度和跨度均居國內地下水電站最大。
越往里走,空間高度逐步變高。主廠房分9層開挖,與地上建房不同的是,它從”天花板“開始,一層一層往下開鑿,每層高約10米。第一層已挖完,目前進入第二層開挖,最高空間約20米。
按施工進度,挖完9層大約要3年時間。全部開挖完后,廠房有29層樓高,一個足球場大。
抬頭仰望“天花板”,上面布滿了“星星”。原來,這個“天花板”雖然由厚達80米的花崗巖、風化層和泥土組成,但是和巨大的主體廠房相比,仍顯得單薄。為了加固,專家們設計在巖石上施行錨索和錨桿工藝。就象穿針引線納鞋底一樣,先在整個“天花板”巖石上穿洞,然后將錨索錨桿穿進去,再灌入混凝土壓實。整個“天花板”上有數(shù)百根錨索頭,這滿天“星星”就是納鞋底的針眼。
此外,整個山體里還開挖了4層共2500余個小孔,為地下電站排水“減負”。
流連引水洞
施工精度高好如圓規(guī)刻
沿山體繼續(xù)上行,來到了3號施工支洞前,這是前往引水洞中部的入口。洞口掛著標牌:“上班不是逛公園,勞保用品穿戴全!
一張姓施工人員說,地下電站施工現(xiàn)場的特點是洞連洞,在里面穿行如同走迷宮,每入施工現(xiàn)場,看到這溫馨的警示語,安全意識就增強一次。因此,自地下電站開工以來,一直保持著“零安全事故”的紀錄。
繼續(xù)向里走,6個引水隧洞一字排開,各洞開挖進度不一,有的已向地下深層開挖了,有的還在水平推進。
呂邦華說,在地下電站的開挖中,屬引水洞開挖的精細程度最高,因為其橫截面是圓形,要掌控好精確的弧度。為此,其炮孔的開鉆采取“短進尺”。記者在現(xiàn)場看到,橫斷面為圓形的洞室開鑿得非常精細圓滑,就象用圓規(guī)一層層鉆掘出來的。
按目前進度,本月底,將有兩個引水隧洞貫通。至年底,6個全部開挖貫通,進入混凝土澆筑階段。
潘家錚院士點評:
“一個少見的精品工程”
大洞藏小洞,小洞布小孔,平整光滑的巖面,弧線優(yōu)美的頂拱,爆破痕跡整齊劃一。三峽地下電站常務副總監(jiān)黃愛國說:“在地面上可以利用模具澆鑄成或圓或方、或直線或曲線體型不一的建筑物,而地下電站的模型在每個建設者的心里,需要他們心領神會,靠一雙巧手在山體內開挖成型,而且開挖得非常漂亮。因此,地下電站的建設者,不是簡單的體力勞動者,是真正意義上的‘雕刻藝術家’!
潘家錚院士在去年12月視察地下電站時說:“主廠房和尾水洞開挖質量之高,出人意料,確實稱得上是一個少見的精品工程!保愊#