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三峽地下電站
相對(duì)敞開(kāi)式電站而言,地下電站是置發(fā)電機(jī)于山體內(nèi)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(nèi),設(shè)計(jì)廠房長(zhǎng)311.3米、寬32.6米、高87.24米。
安裝6臺(tái)70萬(wàn)千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組,相當(dāng)于1.5個(gè)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(xiàng)目
修建三峽地下電站的設(shè)想,最初可追溯到1993年公布的《三峽水利樞紐初設(shè)報(bào)告》——《報(bào)告》中曾提到,在三峽大壩右岸留有后期擴(kuò)機(jī)的地下廠房。2001年,有媒體報(bào)道說(shuō)三峽電站的總裝機(jī)容量將由原來(lái)的1820萬(wàn)千瓦增至2240萬(wàn)千瓦。這里面就加進(jìn)了地下電站的6臺(tái)機(jī)組容量,但當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起外界的注意。
2004年底,國(guó)務(wù)院三峽建委批準(zhǔn),原則同意三峽工程增建項(xiàng)目地下電站土建工程開(kāi)工,標(biāo)志著三峽地下電站已從幕后走到臺(tái)前。
2005年3月,三峽地下電站經(jīng)國(guó)務(wù)院相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)正式施工。預(yù)計(jì)2010年首臺(tái)機(jī)組發(fā)電,2012年全部完工。
變廢為寶
建設(shè)三峽地下電站旨在“調(diào)峰”。2009年,三峽工程全部建成后,每年汛期到來(lái)前必須將175米高程的庫(kù)內(nèi)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(guò)90%。
此外,若三峽左、右岸電站里有機(jī)組要檢修,而發(fā)電所需的水量供大于求時(shí),地下電站也可以及時(shí)“補(bǔ)位”。
核心提示:
三峽地下電站建在山體內(nèi)部,廠房面積有足球場(chǎng)大,29層樓高。整個(gè)地下電站土石開(kāi)挖量達(dá)146萬(wàn)立方米,按高度一米計(jì)算,可鋪滿(mǎn)215個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。
這是一個(gè)超大型地下工程,同時(shí)又是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其超大跨度頂拱開(kāi)挖技術(shù)要求高,施工工藝復(fù)雜,被專(zhuān)家公認(rèn)為三峽工程遇到的又一難題。
從去年3月正式開(kāi)工以來(lái),目前,主廠房首層開(kāi)挖已完工。6個(gè)快速閘門(mén)已安裝完畢。地下電站開(kāi)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(jìn)電站“腹內(nèi)”,對(duì)這座地下“石頭宮殿”先睹為快。
遠(yuǎn)眺山體
6個(gè)排水洞似“城門(mén)”大開(kāi)
1月24日,天氣陰冷潮濕,記者來(lái)到三峽工地,已是中午,各種施工車(chē)輛仍穿行不斷,不遠(yuǎn)處三峽大壩右岸的白巖尖下游山體前,6個(gè)一字排開(kāi)的洞口似“城門(mén)”大開(kāi)。
這就是地下電站與發(fā)電機(jī)組相連的尾水洞洞門(mén),每條洞全長(zhǎng)238米,洞門(mén)高28米,寬13.5米。通過(guò)機(jī)組的尾水將如一條條巨龍,從這里奔涌而出,流進(jìn)長(zhǎng)江。
監(jiān)理站站長(zhǎng)呂邦華稱(chēng),到2008年底,地下電站的土建工程竣工后,除了進(jìn)水塔和尾水塔外,其余都“密封”在山體內(nèi)。
越往洞內(nèi)走,就會(huì)感覺(jué)洞室的空間高度不一。呂邦華說(shuō),尾水洞首次采用“變頂高”技術(shù)開(kāi)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(duì)巖壁的沖刷;閘門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí),可以減少水壓對(duì)機(jī)組的沖擊,以保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)它可節(jié)省地下廠房空間。
洞內(nèi),一臺(tái)“機(jī)器人”伸出3只“臂膀”同時(shí)鉆孔開(kāi)挖。這是“三臂臺(tái)車(chē)”,造價(jià)600多萬(wàn),是地下電站最貴的施工設(shè)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(tái)車(chē)共有4臺(tái)。
尾水洞從上至下分五層向山內(nèi)掘進(jìn),計(jì)劃今年底完工,澆筑混凝土。
近看山內(nèi)
廠房大如足球場(chǎng)高29層樓
沿山體上行至半山腰,進(jìn)入施工支洞。洞內(nèi)空氣潮濕,地上濕漉漉的,洞內(nèi)兩側(cè)安置著通風(fēng)、通水等管網(wǎng)。過(guò)往的大型運(yùn)渣車(chē)轟鳴而過(guò),一車(chē)車(chē)巖石塊就這樣從山腹中排出“體外”。
拐過(guò)幾個(gè)彎,眼前豁然開(kāi)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(nèi)如同白晝。巨大的挖掘車(chē)正“一把把”往運(yùn)渣車(chē)上“放”石塊,鉆孔工人手持風(fēng)鉆鉆孔,全然一派熱血沖天的施工場(chǎng)景。
呂邦華稱(chēng),這將是6臺(tái)發(fā)電機(jī)組巨大的地下“臥室”。主廠房長(zhǎng)311.3米,高87.24米,跨度為32.6米,其高度和跨度均居國(guó)內(nèi)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(kāi)挖,與地上建房不同的是,它從”天花板“開(kāi)始,一層一層往下開(kāi)鑿,每層高約10米。第一層已挖完,目前進(jìn)入第二層開(kāi)挖,最高空間約20米。
按施工進(jìn)度,挖完9層大約要3年時(shí)間。全部開(kāi)挖完后,廠房有29層樓高,一個(gè)足球場(chǎng)大。
抬頭仰望“天花板”,上面布滿(mǎn)了“星星”。原來(lái),這個(gè)“天花板”雖然由厚達(dá)80米的花崗巖、風(fēng)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(zhuān)家們?cè)O(shè)計(jì)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(gè)“天花板”巖石上穿洞,然后將錨索錨桿穿進(jìn)去,再灌入混凝土壓實(shí)。整個(gè)“天花板”上有數(shù)百根錨索頭,這滿(mǎn)天“星星”就是納鞋底的針眼。
此外,整個(gè)山體里還開(kāi)挖了4層共2500余個(gè)小孔,為地下電站排水“減負(fù)”。
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(lái)到了3號(hào)施工支洞前,這是前往引水洞中部的入口。洞口掛著標(biāo)牌:“上班不是逛公園,勞保用品穿戴全!
一張姓施工人員說(shuō),地下電站施工現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)是洞連洞,在里面穿行如同走迷宮,每入施工現(xiàn)場(chǎng),看到這溫馨的警示語(yǔ),安全意識(shí)就增強(qiáng)一次。因此,自地下電站開(kāi)工以來(lái),一直保持著“零安全事故”的紀(jì)錄。
繼續(xù)向里走,6個(gè)引水隧洞一字排開(kāi),各洞開(kāi)挖進(jìn)度不一,有的已向地下深層開(kāi)挖了,有的還在水平推進(jìn)。
呂邦華說(shuō),在地下電站的開(kāi)挖中,屬引水洞開(kāi)挖的精細(xì)程度最高,因?yàn)槠錂M截面是圓形,要掌控好精確的弧度。為此,其炮孔的開(kāi)鉆采取“短進(jìn)尺”。記者在現(xiàn)場(chǎng)看到,橫斷面為圓形的洞室開(kāi)鑿得非常精細(xì)圓滑,就象用圓規(guī)一層層鉆掘出來(lái)的。
按目前進(jìn)度,本月底,將有兩個(gè)引水隧洞貫通。至年底,6個(gè)全部開(kāi)挖貫通,進(jìn)入混凝土澆筑階段。
潘家錚院士點(diǎn)評(píng):
“一個(gè)少見(jiàn)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(wù)副總監(jiān)黃愛(ài)國(guó)說(shuō):“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(gè)建設(shè)者的心里,需要他們心領(lǐng)神會(huì),靠一雙巧手在山體內(nèi)開(kāi)挖成型,而且開(kāi)挖得非常漂亮。因此,地下電站的建設(shè)者,不是簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng)者,是真正意義上的‘雕刻藝術(shù)家’!
潘家錚院士在去年12月視察地下電站時(shí)說(shuō):“主廠房和尾水洞開(kāi)挖質(zhì)量之高,出人意料,確實(shí)稱(chēng)得上是一個(gè)少見(jiàn)的精品工程!保愊#