金沙江上的白鹤滩水电站正式投产发电,它有多厉害?

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概述

2021年6月28日上午,在建规模全球第一、单机容量世界第一、装机规模全球第二大水电站——金沙江白鹤滩水电站首批机组正式投产发电。
白鹤滩水电站在地图上的位置

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白鹤滩水电站位于四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧家县境内,是中国三峡集团在金沙江下游投资建设的四座梯级电站中的第二级,是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程,是我国实施“西电东送”、构建清洁低碳安全高效能源体系的国家重大工程,是新时代推进西部大开发形成新格局、全面建成小康社会的标志性工程。
白鹤滩电站地处云川交界处

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白鹤滩水电站有多厉害?

白鹤滩水电站于2010年开始筹建,迄今已创造了六项世界第一、两项世界第二、两项世界第三。
白鹤滩水电站总装机容量1600万千瓦,居世界第二,仅次于三峡工程。
单机容量100万千瓦,位居世界第一。
预计2022年7月可实现16台机组全部投产发电。
届时一天的发电量就可满足50万人一年的生活用电。
白鹤滩水电站的地下洞室群规模世界第一,地下洞室总长217公里,相当于北京到天津距离的1.7倍。
水电站的拦河拱坝高289米,相当于100层楼高,为世界第三。
最大泄洪量达到每秒42348立方米,6分钟即可灌满整个西湖,枢纽泄洪功率世界第三。
白鹤滩水电站的水库库容为206.27亿立方米,与洞庭湖的总容积相当。
白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县交界的金沙江下游河段,这里的地理位置非常复杂,施工难度极大,但是作为基建狂魔的我们毫不退缩,迎难而上,攻克了关键的技术难题,勇创了6项世界第一。
白鹤滩卫星影像
目前白鹤滩水电站的在建单机容量世界最大,地下洞室规模最大,圆筒式尾水调压室规模最大,300米高拱坝抗震参数最高,而且首次全坝使用低热混凝土,无压泄洪洞群规模最大。
白鹤滩水电站将发挥巨大的综合效益,将主要以发电为主,同时兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件,发展库区通航等功能。
白鹤滩水库基本上被两边的高山围绕着,因此它的正常蓄水位也非常之高,水很深,水库的正常蓄水位是825米,相应的库容达到206亿立方米,我们会发现白鹤滩的蓄水位比三峡高了不少,三峡大坝的最高蓄水位是175米,尽管如此白鹤滩水电站的库容还是略小于三峡。等白鹤滩建成之后,它将是仅次于三峡大坝的世界第二大水电站。
俯瞰建成的白鹤滩电站
白鹤滩水电站非常牛的地方在于它的单机容量是百万千瓦的水电机组,要知道就连三峡大坝的单机容量也只达到了70万千瓦,这种单机水平在全世界都是遥遥领先的。

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重力坝和拱坝

大坝由于水位的高差导致两侧的水压不同,有时候压力差等达到十几个大气压之多,所以大坝在建造的过程中要想办法将这种压力差给抵消。
重力坝的主要原理就是通过大坝本身重量产生的压力来与水的压力相互抵消,三峡大坝就是非常典型的重力坝。
三峡大坝
而拱坝则是借助拱形的形状将水的压力传递给两侧的岩石,为什么白鹤滩要采用这种大坝模式呢?
白鹤滩电站采用拱坝结构
白鹤滩电站采用拱坝结构
白鹤滩所处的位置水位落差非常之大,如果要使用重力坝的话,大坝的体积必须要非常之大,采用拱坝则是更为合理的选择。
而且白鹤滩大坝的位置水面较窄,山体又很坚硬,非常适合拱坝的建造。
水位落差非常之大
在拱坝的基础上,白鹤滩大坝选择了双曲面,这样可以使大坝的受力更小,有效减少建造大坝所需的材料,还大大提高了安全性。

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低热混凝土

白鹤滩大坝还有一个比较特别的地方在于它是使用低热的硅酸盐水泥来浇筑的。
这种水泥具有水化热低,放热速度慢,后期强度增进等良好性能,能够有效避免大坝的混凝土开裂等问题。
白鹤滩水电站
这建造在悬崖峭壁上的可以说是非常带劲了,挖掘机开不上去,那这大坝到底是如何建成的呢?
工程师们在两山之间建起了钢架,拉起绳索,然后再将混凝土搅拌过后运到相应作业的区域。
在整个大坝的建设过程当中都采用了非常先进的精密的高科技检测系统。
白鹤滩水电站
此外,整个白鹤滩大坝的地下洞室可以说是让人叹为观止,洞室的开挖量达到了2500万立方米,是目前世界上已建的跨度最大的地下厂房。
地下厂房的建设能够有效用于设备的放置,节约使用空间。
光是地下洞室的建造也是一件非常困难的事情。
白鹤滩水电站
白鹤滩水电站
不知道大家是否发现,目前的中国在自主创新上可以说是越来越出色的,不断地产出自己的核心技术和关键技术。
包括用于白鹤滩水电站的百万千瓦机组也是由中国人自己独立设计制造的,难度非常之大,已经遥遥领先于世界的先进发展水平。

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总结

白鹤滩水电站建成投产,电能将大容量、远距离外送,将促进全国联网的建设,并为更高电压等级的远距离送电技术研究提供契机。
白鹤滩水电站这类巨型水电站的设计、施工、运行是一个复杂的系统工程。
依托白鹤滩水电站建设,可全面提升我国水电行业的勘测、设计、施工、运行管理水平,培养一批专业水平领先、科技创新能力突出的人才和团队,促进中国水电开发核心能力的提升。
一个国家的进步和发展,真的离不了那些在背后默默付出的科研人员。
是他们让我们真正实现大国重器,在国际舞台上扬眉吐气。
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