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中国水利水电第十一工程局有限公司 - 《十一局文化》

“数字”天池的绿电密码

——写在河南天池抽水蓄能电站全面投产发电之际

作者:马宁悦  赵晓中  王建贞  任臻    
2024-02-20     浏览(13)     (0)


群山绵延,天际苍茫,彩霞映照下的河南天池抽水蓄能电站水天一色。

如果说曾经的天池电站像是一个“不听话的孩子”,如今这个“孩子”已经成为了一名成熟的“帅小伙”。作为已经发电的水电十一局最大合同额的抽水蓄能电站工程,八年间,建设者们以建设优质工程、效益工程为己任,通过持续大干和数字化技术、智能化建造技术的大力应用,圆满实现电站四台机组一年内全部投产发电目标,在青山绿水间书写了绿色低碳发展的美好篇章。

黄鸭河畔,静谧的碧水蓄势待发,雄伟的大坝如巨人般伫立。



建在悬崖上的公路

从天池电站下库项目营地出发,沿着蜿蜒曲折的山路,穿过纵横交错的隧道,仅仅十余分钟,耸立在高山峡谷的天池电站上库大坝便进入眼帘。

“别看现在走得这么轻松,原来路可一点都不好走,一趟下来要一个小时。”项目测量队队长赵康回忆道。

天池电站上下水库公路,被称为“伏牛天路”。它是基建期的施工道路,也是生产期的保障通道。建设初期,通往上水库区域仅有一条临时道路,不仅道路崎岖难走,且“马蹄冻且滑,羊肠不可上”,被当地群众称为“建在悬崖上的道路”。

从天堑变通途,项目部用了整整4年时间。水电十一局的建设者发扬拓荒者精神,在本没有路的高山峡谷里,修建出了一条连接上下水库的平坦道路。

“连接上下库施工道路总长11.08公里,包含12条隧道,长5.89公里,明线盘山公路长5.19公里,桥梁1座,长度265米,桥隧比达 55.6%。”项目负责人周立波介绍道。

在施工中,面对上下库连接公路隧道岩体较破碎完整性差、地质结构复杂、支护难度高及安全风险压力大等技术难题,技术科副科长蒋永博带领项目人员,通过采取两头掘进、机械及爆破结合、超前小导管及钢拱支撑和动态调整开挖支护参数等措施,确保了施工顺利进行;质检科科长丁静严格执行质量巡查制度、验收三检制度,组织作业班组互学互教,取长补短,实现了安全零事故、质量零缺陷目标。

站在盘山公路上举头远望,沟壑纵横,峰峦叠嶂,如同丹青水墨绘就的仙境。

隐蔽工程中的“阳光工程”

在水电界的诸多坝型结构中,灌浆是极其常见的工作,工人通过把水泥等浆液压送到存在裂缝的岩体中去,让岩体既有强度、又不渗水。

过去灌浆工人都笑说自己干的是“隐蔽工程”,因为作业环境终日不见阳光,灌浆也都是灌入地下或坝体,干得再好也不能让人直观感受到。

“之前的灌浆工程行业就是‘管中窥豹’,只见局部,不见全貌。”项目总工于庆时指着灌浆时的照片说道。

在天池电站的工程建设中,绝不允许“隐蔽工程”出现任何质量缺陷。在于庆时的主导下,项目团队反复推演、探讨、研究,采取一系列措施让灌浆作业成为“阳光下”的工程。

在引进“新技术”上发力,是项目开展灌浆作业的切入点。通过引进数字化灌浆监测系统,利用数据库技术、无线网络技术、图形图像技术对整个施工过程进行管控,实现了从数据传感器信号采集到记录数据的网络传输全部实现数字化,促进了数字化大坝的建设,推进了公司抽水蓄能电站领域的业务拓展,完成了灌浆过程异常处理、质量巡查以及工程计量统计等工作。

改进管理模式,提升职业形象,加强教育培训,是项目实现“阳光作业”的又一重要手段。通过推行“标准化”施工,改进对灌浆工作“脏乱差”的刻板印象,提升工人工作认同感;结合党建工作,开展廉洁宣誓、参观红色纪念馆等活动,增强大家的责任感与使命感;完善管理制度,加大对职工的奖惩力度,以增设文化展示牌,宣传优秀事迹的方式,让灌浆作业成果直通每一个角落,浸润着每一名职工内心。

“通过这些措施,大家好似拧成一股绳,干劲十足。”周立波欣慰地说。



技术创新解锁“智”造大坝

当智能化遇上水电大坝,会有怎样的火花?

“只有通过技术创新,才能确保工程进度、质量和安全。智能大坝建设是水电发展的大趋势,随着科技发展,我们把最新的施工技术成果运用到工程实践当中。”于庆时说。

土石方碾压是水电站大坝建设一道非常耗时耗力的工序,每一次铺筑土石方,都需要进行碾压,贯穿整个施工过程。以前振动碾是繁重、重复的高强度人工作业,操作枯燥乏味,且碾压质量参差不齐,同时人工驾驶振动碾碾压速度会根据驾驶人员的不同而有较大的差别,存在较多的不可控因素,人工控制搭接宽度易出现搭接宽度不够或过大、超碾或漏碾等现象。

能不能将无人驾驶技术运用到振动碾中呢?技术人员打破固有思维,经过实地考察、方案制定、样机改造、实验室调试、现场调试、试运行、机群改造、集群作业等过程,使无人振动碾分层次、分步骤不断完善与进取。此项措施不仅大幅度降低了成本,还确保了施工进度和质量,避免漏压、欠压、超压,保证了一次碾压合格率,减少振动环境下对人体的损伤,保障了工人的健康。

建设一座“智能”的大坝,不仅要有最优的设计方案、先进的技术水平做基础,还要与信息化水平密不可分。

大坝智能碾压系统利用北斗、GPS等卫星定位系统,在国产高精度定位设备基础上,结合压实度传感器、激光测量、智能水阀等其他物联网技术,进行大坝碾压施工过程中的层厚、碾压遍数、碾压速度、智能洒水、碾压振动频率及坝料压实程度实时监控,为施工动态调度与管理提供了依据。

在“快工出细活”上,工程技术人员精确控制大坝的体型结构,根据设计资料创建了上水库大坝BIM模型,实现了二维向三维可视化的转换,所见即所得,打破了传统从业人员靠自行想象的弊端。

“快、全、准!”被问及项目数字化系统时,于庆时脱口而出。正是迅速掌握、应用新技术,才使工程建设得以稳步推进。



始终不变的“绿色情怀”

抽水蓄能电站是电力系统中最可靠、最经济、技术最成熟的储能装置,是新能源发展的重要组成部分。

周立波在接受采访时说:“河南天池抽水蓄能电站总装机规模120万千瓦,是河南省能源类重大基础设施项目。全面投产发电后,每年生产的清洁电能可减少燃煤消耗量约8.4万吨、二氧化碳排放量约23万吨,进一步优化电网调节能力,促进新能源消纳,为保障华中电网电力供应发挥重要作用,是助力“碳达峰、碳中和”目标的又一重要成果,对推动新型电力系统建设、促进河南生态文明和地方经济社会发展、服务国家能源安全战略具有重要意义。”

在建设的过程当中,怎么最大限度地减少对生态环境的破坏?项目部在公司、分局的指导下,进行施工环境检测、岩土情况勘察、施工方案设计后,提出了数个可行的方案。

“在保护中发展,在发展中保护,这个理念一直贯穿我们整个建设过程。”安全总监秦志杰说道。

上水库坝址河谷呈“V”型,具有天然库盆地形,通过范家沟、老冯沟与炮房沟3条沟交叉相汇,“盆口”就形成了。但仅靠天然库容无法满足发电需求,须向深处扩挖库盆,且左、右坝肩附近山体较单薄,有小垭口,故需对范家沟进行大规模开挖,炮房沟与老冯沟仅作适当整形。同时,挖出来的石料也不能“闲着”,直接用于大坝一期、二期填筑。

“这叫挖填平衡、物尽其用。”于庆时笑着说道。

踏入上下水库工区,干净整洁的路面、清晰的组织结构示意图,一切井然有序,俨然就像工厂化生产车间。

“我们采用绿色制砂技术,解决了传统复杂洗砂工艺中辐流沉淀池占地面积大、建造成本高、机制砂和细粉混合不均匀的问题,实现了在施工的同时降低成本,推动项目节能减排和可持续发展。”于庆时介绍道。

绿色制砂技术即采用“砂处理单元+高效深锥浓缩机+机械压滤脱水”的新工艺,通过水力分级原理、絮凝沉淀原理以及机械脱水原理等方法,实现了废水循环利用、细砂及石粉回收利用和废渣处理的目的,达到废水的100%回收利用和“零排放”的目标。除此之外,施工场内安装自动喷淋装置,洒水降尘,在村道设置洗车平台,避免工程车辆“拖泥带水”污染村庄。

群山苍翠,溪水潺潺。放眼望去,清澈的河水如一条玉带蜿蜒于深山峡谷之间,成为项目部打造“绿色样板”的生动注脚。

优质高效筑高坝,拼搏担当献绿电。从开工建设到全部机组投产发电,水电十一局建设者锚定目标,行而不辍,践行了建一座抽水蓄能电站、添一片苍翠碧野、美一方山川水土的诺言,在天池书写了一段绿色传奇,奏响了高质量发展的最强音。