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三峡中水电大厦一西城区六铺炕独栋
发布时间:2022-11-03
         

全球12大水电站 5座来自三峡集团 

10月14日,白鹤滩水电站12号机组顺利通过72小时试运行,正式投入商业运行,这是白鹤滩水电站投产发电的第13台百万千瓦水轮发电机组。白鹤滩水电站安装16台中国自主研制、全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组,总装机容量1600万千瓦。

9月22日,白鹤滩水电站8号机组顺利通过并网调试72小时试运行,正式转入商业运行,标志着白鹤滩水电站左岸机组全部投产发电。

据三峡集团发布的《2021可持续发展报告》显示,全球12大水电站中,有5座由中国三峡集团建设、运营、管理。三峡电站、白鹤滩、溪洛渡、乌东德、向家坝这几座大型水电站都已经投产,白鹤滩水电站投产的机组也已经投产过半,其他机组建设也正在稳步推进中。

三峡水电站

总装机:2250万千瓦

世界排名:TOP1

三峡水电站位于长江西陵峡中段中国湖北省宜昌市三斗坪,是世界上规模最大的水电站,兼具防洪、发电、航运、水资源利用等重要功能,电站总装机容量为22500MW,包括32台单机容量为700MW机组和2台单机容量为50MW机组。截至2021年12月31日,三峡电站历年累计发电量达到15028亿千瓦时。

白鹤滩水电站

总装机:1600万千瓦

世界排名:TOP2

白鹤滩水电站位于中国金沙江下游四川省宁南县和云南省巧家县境内,电站以发电为主,兼顾防洪,并发挥拦沙、改善库区及下游河段通航条件等综合效益。电站左、右岸地下厂房内各安装8台单机容量世界最大的1000MW水轮发电机组,总装机容量16000MW,建成投产后是仅次于三峡电站的世界第二大水电站。白鹤滩水电站于2011年开始筹建,2021年7月首批机组发电。

溪洛渡水电站

总装机:1386万千瓦

世界排名:TOP4

溪洛渡水电站位于中国四川省雷波县和云南省永善县接壤的金沙江峡谷河段,所发电力主供华东及华南地区。电站共安装18台单机容量770MW水轮发电机组,总装机容量13860MW,最大坝高285.5米,是世界首座千万千瓦级高拱坝电站,获得“菲迪克2016年工程项目杰出奖”。电站于2005年底正式开工,2013年7月首批机组发电,2014年6月底18台机组全面投产发电。截至2021年12月,累计发电量达到4754亿千瓦时。

乌东德水电站

总装机:1020万千瓦

世界排名:TOP7

乌东德水电站位于中国云南、四川界河河段。电站以发电为主,兼具防洪、改善航运、促进地方经济社会发展等综合效益。电站左、右岸地下厂房内各安装6台850MW的水轮发电机组,总装机容量10200MW。工程于2011年开始筹建,2021年6月全部机组投产。

向家坝水电站

总装机:640万千瓦

世界排名:TOP11

向家坝水电站位于中国四川省宜宾市和云南省水富市交界的金沙江峡谷出口处。电站以发电为主,兼有防洪、航运、灌溉、拦沙等综合功能,共安装8台单机容量800MW的水轮发电机组,及提升高度为114.2米已投产世界之最的垂直升船机等设备。工程于2006年11月正式开工建设,2012年11月首台机组投产发电,2014年7月全部机组投产发电,2018年5月26日,升船机正式试通航。截至2021年底,电站累计发电量逾2600亿千瓦时。

铸造世界级巨型水电站“神经中枢”—中建二局三公司三峡大厦工程创鲁班奖纪实 

央广网3月29日消息(记者 李志勇)中建二局三公司三峡大厦工程是我国巨型梯级水电指挥调度中心,也是我国未来面向东南亚水电站指挥调度大本营。不远的将来,它将承担起仅次于三峡水电站,装机容量世界第二、第三大白鹤滩、乌东德(金沙江)两座巨型水电站运行、发电等所有远程指挥综合调度重任。

它以重信的品质,先进的工艺,创新的管理,打造出坚不可摧的“擎天柱”。它120米高身躯闪耀昆明盘龙区浩渺滇池旁。近日,该工程荣膺2020年度中国建设工程鲁班奖,它就是中建二局三公司精心打造的三峡大厦工程,世界级巨型水电站大脑指挥神经中枢。

(中建二局供图,央广网发)

双流水作业破解复杂结构之困

三峡大厦由28层主楼、两侧6层裙楼组成,“品”字造型。它采用整体平端施工法,每10层划为一个标准流水节,结构涵盖核心筒、土建结构、钢结构等复杂施工项,工期只有半年,施工难度云南省首屈一指。

施工伊始最大困扰是:如何才能保证两台高低配置塔吊、核心筒、钢结构、楼层板5个环环相扣、又互相制约的要素,在不同高度能同时、同步向上匀速推进。5个要素上百道工序,如果任何一个工序出现提前和滞后,都会影响整个系统的同步运行。为了找出最佳答案,项目部详细地进行全过程BIM推演,最终选择了双流水施工作业法,即在垂直和水平平面两个方向,同时展开流水施工作业。

垂直方向,两台塔吊每次分别附臂顶升到正好能容下一个标准流水节施工的固定高度。随之,按顺序爬架向上滑移,核心筒、钢结构、筒外结构同步进入上一层施工。最大限度发挥塔吊吊装作用和协调有序施工。

水平方向,采用从上到下螺旋式避让立体交叉作业法。就是在同一时间、空间内避免同时交叉作业。上百个工序,在不同区域内同时施工,互不影响。精确协调地同步螺旋向上,如同三维空间里运转的精密机器。

但它对每道工序时间控制非常严格,甚至精确到小时。为此,各部门将每一道工序开始和结束时间的方案进行了细化,再根据时间,调配足够人员、机械及材料数量。同时,项目部未雨绸缪,制定了补救预案。

他们精选出一支由各工种组成的精英队伍,他们如同一道铁闸,出色完成了大小近百次抢工抢险任务,确保主体结构按期完工,被工人们亲切称为“工地特种兵”。

超级BIM+DBC管控突破顶级机电系统

三峡大厦机电系统安装,以只在少数影响国家安全领域运用、国内最高A级数据处理中心为标准,按照5年国内领先,10年不落后要求来建设。6大系统、22个子系统和难以细数小系统,是三公司史上自施范围最广、系统最全、平米含量最大机电项目。

在每层只有45厘米空间范围,密密茬茬排布着39根主、支管线,管线纵向排布最多高达8层,业内少见,每层管线排布误差间距只有1厘米。

针对净空小、管线排布超密,项目部推出“BIM+DBC”循环管控法破解,即:BIM模型交底+D(专项技术交底)+B(联合检查)+C(比对模型改进),全方位、全过程、多维度破解顶级机电系统安装。

他们全过程引入深化设计值达LOD400-450BIM技术,竣工模型达到国内最高的LOD500,精度直达每根线路最末端,远超普通工程只达主干线的LOD300做法。

随即,一场场全面系统的BIM模型培训会召开,一个个针对性技术交底方案编制而出。

但事与愿违,样板间安装时出师不利,误差高达6厘米,导致管线无法安装,前期大量准备都化为乌有。原因在哪里?项目部反复召开质量分析会发现,由于地区差异,工人操作水平达不到相应质量要求;同时,由于最初BIM模型是根据图纸设计,但在施工时结构实体会有一定误差,现场技术员、BIM工程师之间缺乏沟通反馈,导致BIM模型与现场实体数据出现偏差。

项目部随即实施了“大换血”,迅速从成都、北京地区引进高水平施工队,淘汰了当地队伍;并要求现场技术员在所有分部分项施工结束,数据及时反馈给BIM设计师,BIM设计师再依据实体几何尺寸,重新设计BIM模型,偏差难题迎刃而解。

2019年6月机电安装结束,一年中,项目部仅电线、电缆安装就各达100万米,电器末端配管量35万米,每平方米管线量达到14.85米,远超同类工程含量。产值2.4亿元,刷新公司机电安装平米造价新记录。

(中建二局供图,央广网发)

虚拟操作“透视”金刚不坏之躯

三峡大厦主体结构为钢结构+砼结构,钢结构质量获“中国钢结构金奖”。450根钢柱、2900根钢梁、6500吨用钢量撑起主体结构框架。其中钢梁、钢柱穿筋连接技术难度最大。

在一层大堂4个角,各有一根3.2米高的大截面梁和钢柱斜向交叉穿过,梁里48根不同直径的钢筋需穿过钢柱,而难就难在设计要求48根钢筋,必须同时斜向一次性穿过连接才行,钢柱、钢梁里面密集交叉的主筋、箍筋和翼缘板不能被切割破坏。

48根钢筋如何排布、开孔,才能准确穿过钢柱?成为最大难点。为此,项目部组织设计院等四家单位召开3次专题会,共同寻找解决思路,最后决定运用TEKLA钢结构深化设计软件、CAD二维画图软件进行深化排布,BIM三维模型软件模拟施工来化解。

经过数十次模拟实验,发现48根钢筋只能从钢柱外围1.76平米范围内穿过,才能满足所有条件,虽然毫无规律可言,但达到了主筋间距3厘米规范标准。

同时,项目部制作了1:1等比例BIM模型的实体样板,让工人更加直观了解钢筋安装位置。加工时,驻场专业人员对钢板切割尺寸、加工精度等全过程监控,最终一锤定音,完成钢柱精确开孔定位任务。随之,现场安装、支模、打混凝土一气呵成......

2018年5月,项目部如愿荣获“中国钢结构金奖”最高奖。“没想到工程干的这么好!这么快!出乎我的预料,我们之间还有很大发展空间......”2018年5月26日,三峡集团董事长卢纯视察三峡大厦时感慨地说道。2个月后,三峡集团与中国建筑签订长江大保护千亿大单,开启两大集团战略合作序幕,三峡大厦促成了两大集团第二次握手

三峡工程

三峡工程以三峡大坝为主题,而大坝的主要工程分为三大部分:枢纽工程、输变电工程和水库移民。

枢纽工程主要包括拦河大坝、水电站等。其中拦河大坝的长度规划为1983米,坝顶高185米,总容量1820千瓦;水库的正常蓄水位是175米,总蓄水量是393亿立方米,用于防洪的库容量为221.5亿立方米。

输变电工程覆盖领域包括江苏、广东、上海等十多个省市,输电网络线路总长约为9194公里;因修建大坝需要搬迁的人口总数为124.55万,搬迁企业1632家,城市集镇126座。

“移民”对那些世代居住在长江三峡附近的居民来说,是极为残忍的,他们那些经过几代人经营的家要被拆掉,他们要迁到一个陌生的区域。

1992年10月,宜昌市秭归县一位70多岁的老党员,说服了自己的几个儿子,一家人亲手拆掉了居住了数年的瓦房,搬进了临时帐篷,这是三峡百万移民的第一户。

“我们告别了长江,我们的纤绳也丢进了长江”

“我们的故土啊,这次响应党的号召,我们要走了,请您也安息啊,以后我们再回来看您啊……”

此后数年间,三峡库区的百万居民按照计划先后搬迁到安置区域,他们为整个三峡工程的成功提供了强有力的精神支撑。

随着移民工作的有序进行,整个三峡工程的其他工作也开始有条不紊地展开。根据1993年的物价,计算出的项目静态总投资约为1352亿元,其中移民资金最高,约为529亿,枢纽工程约为500亿,输变电工程322亿。

按照物价发展趋势推算出来的动态投资额约为2485亿元,其中枢纽工程占比约为1263亿,移民资金约为856亿,输变电工程365亿。

整个工程又分三期进行,第一期工程的主要工作内容是围堰的填筑,导流明渠的开挖,以及左岸船闸的修建等。1997年11月大江截流顺利合龙标志着三峡一期工程正式完工。

大坝的二期工程主要是修建二期围堰,左岸大坝的电站设施建设及机组安装,以及完成永久特技船闸和升船机的施工等。

2003年6月时,三峡水电站已可以开始进行蓄水发电,首批投产的发电机组当年便贡献了55亿千瓦时的发电量。

三峡大坝的第三期工程目标是实现全部机组发电,全部枢纽工程完成,这一阶段耗时6年,于2009年完工。

三期工程结束标志着整个三峡水电站的建造工程已全部完成。这座历时17年建成的水电站,完工的当年交出的答卷是794.7亿千瓦时的发电量。

此后,三峡水电站的年度总发电量,每年都在稳定增长,到了2017年,三峡水电站自投产以来的总发电量突破了1.1万亿千瓦时,相当于2017年全国发电量的六分之一。

那么,三峡大坝的投资和营收比例如何呢?

在2013年的关于长江三峡工程财务结算草案的审计结果中,公示了校准后整个三峡工程的投资额度为2072.76亿元。

假设自三峡大坝开始建设的1994年到2013年的平均电费为每度0.3元。截止到2013年,三峡发电站的累计发电量已经达到了7000亿千瓦时,创造了相当于2100亿的财富。

也就是说,从2009年三峡发电站全线建成后,只用了5年就收回了建造成本。

三峡水电站在2014年的年发电量为988亿千瓦时,超过了伊泰普水电站948.6亿千瓦时的记录。成为当之无愧的世界之最。

2014年全国平均电费约为0.5元,也就是说当年整个三峡水电站创造的电力价值约为474亿人民币,平均到每天都有1亿多,如此高的财富创造能力使得三峡水电站收获了“印钞机”的称号。

三峡工程的诸多功能

根据三峡集团2022年1月份提供的报表显示,截止到2021年12月31日,三峡水电站2021年全年发电量为1036.49千瓦时,相当于节约标准煤3175.8万吨,减排二氧化碳8685.8万吨、二氧化硫1.94万吨、氮氧化物2.02万吨。

三峡水电站提供的清洁电力资源,每年都间接为环保工作作出巨大的贡献。而提供清洁电力,只是三峡大坝的诸多功能之一。

首先在防洪抗旱方面,三峡大坝超大的蓄水量可以有效控制其上游及其下游的水位。在连续的雨水天气中蓄水,以控制上游的水位高度,避免对下游地区造成水患;

三峡水库预留的防洪库容为221.5立方米,水库调洪可削减洪峰流量达27000-33000立方米/秒,属世界水利工程之最。

据资料显示,在三峡大坝竣工以后,长江流域一带有发生过4次规模堪比“98洪水”的水患,这几次水患在三峡大坝的有效调控下,最终都安然度过了。

在连续的干旱天气,三峡水库又可以通过放水调整下游的水量储备,可以有效避免下游两岸城镇出现用水短缺问题。

其次是航运方面的作用,三峡工作为水位的调节作用极为明显,通过调整水位深度改善了长江流域600公里的航宇历程,并将该段的通航能力由1000万吨提升到了5000万吨。

另外,三峡工程还创造了不少旅游收益。据悉三峡大坝于2007年被国家评选为国内首批5A级景区,此后每年都吸引着不少中外游客前来观光游览。

2019年时,三峡大坝的游客接待量突破了300万次,凭借旅游获得的收益超过了500亿人民币。

值得一提的是,三峡大坝对中国游客是完全免费的,外国游客则需要支付105元人民币的门票费。

另外一个近期备受关注的问题,则是三峡大坝的使用年限问题。大坝的主要建筑材料是混凝土,一般来讲混凝土的使用年限是在100年左右,而综合使用环境和其他客观因素,大坝混凝土的使用年限一般是在50年到70年。

我国的工程专家曾针对三峡大坝的使用年限做出过回答:三峡大坝的使用年限可以达到100年以上,目前才过去数十年,不用太过担心。

三峡大坝每年都会进行完善的检验修缮工作,以保证其使用寿命。

而且达到使用年限后的大坝,并非不能够再使用,通过对关键部位的修缮,可以有效延长大坝的使用寿命。比如秦朝时期建造的都江堰,目前仍然发挥着举足轻重的作用,它的使用年限已经超过了2千年。

参考文献

1、央视新闻:《百年瞬间丨三峡大坝全线建成

2、国史网:《三峡工程历史回顾 孙中山首倡三峡建坝》


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