昆崳山,橫亙煙臺、威海,主峰泰礴頂,海拔923米,為山東半島東部最高峰,被譽為“膠東屋脊”。
群山深處,一泓碧波璀璨奪目,由北京院勘測設(shè)計的、山東省裝機容量最大抽水蓄能電站——文登抽水蓄能電站即坐落于此。2023年9月19日,電站實現(xiàn)6臺機組全部投產(chǎn)發(fā)電,為構(gòu)建新型電力系統(tǒng),服務(wù)“雙碳”目標作出積極貢獻。
文登抽水蓄能電站2015年9月正式開工建設(shè),共計安裝6臺300兆瓦單級混流可逆式水泵水輪機組,總裝機容量1800兆瓦,設(shè)計年發(fā)電量27.101億千瓦時。
寒來暑往,星云飛渡,唯有山河依舊。若不是這樣一座電站的落成,又有誰可以見證深山里歲月的痕跡;若不是建設(shè)者們的接續(xù)奮斗,又是誰賦予了它承載的使命與榮耀?
“文登號”首發(fā)
在國網(wǎng)新源文登抽水蓄能公司一樓大廳內(nèi),擺放著一座TBM(硬巖全斷面隧道掘進機)模型,名曰“文登號。”據(jù)悉,這是世界首臺緊湊型、超小轉(zhuǎn)彎半徑硬巖掘進機,也是我國首次將TBM工法引入抽水蓄能電站工程建設(shè)領(lǐng)域。
“國內(nèi)抽水蓄能電站引入TBM掘進技術(shù),文登是第一個‘吃螃蟹’的項目。”北京院文登項目經(jīng)理杜賢軍說。
“業(yè)主一直比較注重創(chuàng)新和突破,在電站建設(shè)過程中提出引入TBM的想法,”北京院文登項目設(shè)總呂典帥說,“在隧道施工中采用傳統(tǒng)的人工鉆爆作業(yè)方法,工藝質(zhì)量不易控制,不僅施工進度緩慢,而且安全風(fēng)險較大,爆破震動易產(chǎn)生次生災(zāi)害,采用 TBM 進行開挖施工,能較好解決上述問題。”
之后,由國網(wǎng)新源文登公司牽頭,北京院及施工單位共同參與,先后對國內(nèi)外地下洞室施工設(shè)備進行了全面調(diào)研,嘗試將彼時世界上洞室開挖最先進的設(shè)備—— TBM 引入抽水蓄能電站地下洞室開挖工程中,并最終選用了為項目量身定制的“文登號”TBM。
與常規(guī) TBM 相比,“文登號”機身長度縮小了80%,轉(zhuǎn)彎半徑減少了90%,增強了TBM的適應(yīng)性和轉(zhuǎn)場靈活性,更適用于抽水蓄能電站場地。
但隨之而來的,是設(shè)計方案需要配合TBM應(yīng)用而進行調(diào)整的問題。北京院項目部高度重視,結(jié)合TBM 施工要求及現(xiàn)場實際情況,集中技術(shù)力量進行優(yōu)化設(shè)計,經(jīng)過反復(fù)推敲最終確定實施方案。
“比如,廠房中下層排水廊道,我們按照有利于TBM 施工的原則創(chuàng)造性地提出螺旋式設(shè)計方案,代替了以往的層級布置,解決了TBM 設(shè)備轉(zhuǎn)彎技術(shù)難題。”呂典帥說。
目前,TBM工法已應(yīng)用在多個抽水蓄能項目上,“文登號”起到了良好的示范帶動作用。“文登號的成功在推動技術(shù)進步、引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展、創(chuàng)新管理方式等方面做出了開創(chuàng)性的引領(lǐng)和創(chuàng)新,為國內(nèi)抽水蓄能電站的設(shè)計、施工和建設(shè)管理注入了新的理念。”杜賢軍介紹。
建一座綠色電站
沿著全長10公里的文登抽水蓄能電站1號公路,驅(qū)車前往上水庫,公路隨山勢盤旋蜿蜒,沿途峰巒起伏,云煙氤氳,風(fēng)景絢麗,美不勝收。尤為引人注目的是公路兩側(cè)的綠化,生機盎然,綿延十里,藍天白云下,更顯繽紛炫目。
據(jù)介紹,電站綠化方案均由北京院設(shè)計,“項目部高度重視生態(tài)環(huán)境建設(shè),從開工以來,我們就啟動了相關(guān)工作。”呂典帥說。除此之外,目前電站辦公區(qū)、生活區(qū)生態(tài)建設(shè)工作也頗具成效,放眼望去,小橋流水、綠樹成蔭,亭臺軒榭、荷葉飄香。
以文登抽水蓄能電站為依托,由北京院牽頭聯(lián)合外委單位進行了綠色生態(tài)建設(shè)科研項目研究,針對抽水蓄能電站綠色生態(tài)建設(shè)設(shè)計,結(jié)合項目所在地的地域差異,編制形成了《抽水蓄能電站綠色生態(tài)建設(shè)設(shè)計導(dǎo)則》,(以下簡稱導(dǎo)則)填補了行業(yè)空白,對抽水蓄能行業(yè)綠色生態(tài)建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。
《導(dǎo)則》對文登項目的前期綠化方案、綠化實施過程及后續(xù)運行養(yǎng)護提出了一系列具體詳細的技術(shù)性指導(dǎo)措施,有效保障作業(yè)區(qū)的創(chuàng)面管理及后續(xù)修復(fù)工作,在實現(xiàn)精細化管理的同時,避免了二次設(shè)計、二次施工等問題,節(jié)省大量人力物力,不僅能夠為同類型項目提供切實可行的指導(dǎo)方案,也可推廣到在建以及后續(xù)建設(shè)項目,對于降低管理、設(shè)計、施工成本具有積極意義。
“文登項目為其他蓄能電站在生態(tài)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展方面提供了寶貴經(jīng)驗。”杜賢軍談到。
創(chuàng)新無止境
在文登抽水蓄能電站辦公區(qū)內(nèi),一座書寫著“印記”二字的石刻頗為顯眼。何為印記?或許,它象征著建設(shè)者們留下的足跡,象征著時光漫卷留下的痕跡,也象征著電站在抽水蓄能“舞臺”留下的燦爛一筆。
追求卓越、突破創(chuàng)新,是電站建設(shè)過程中的一個顯著特點,“北京院圍繞創(chuàng)新目標,對創(chuàng)新方案不斷研究、論證并調(diào)整,為方案落地與實施貢獻了力量。”北京院文登項目副總經(jīng)理王雨會說。
來到項目僅一年的項目部員工王樹勇也深有體會,“業(yè)主對工程質(zhì)量要求很高,而且非常注重設(shè)計方的想法,”他說,“很多方案都要北京院先拿出意見。”
在不斷創(chuàng)新中,北京院依托項目,協(xié)同配合建設(shè)各方,創(chuàng)造了國內(nèi)或行業(yè)內(nèi)多個“首次”。
電站地處昆崳山國家級自然保護區(qū)附近,上水庫全強風(fēng)化深,為達到盡量不開備用料場,節(jié)省工程投資,減少環(huán)境影響的目的,項目部協(xié)調(diào)國內(nèi)高校和科研機構(gòu),開展了全強風(fēng)化料筑壩材料研究工作,通過壩體合理分區(qū)設(shè)計及抗震措施設(shè)計,在國內(nèi)水電工程中首次大規(guī)模采用全強風(fēng)化料作為混凝土面板堆石壩的壩料。
作為國網(wǎng)新源公司智能化開關(guān)站的試點工程,文登項目是國內(nèi)首個采用智能開關(guān)站設(shè)計的抽水蓄能電站,采用了全壽命周期的綠色設(shè)計理念,“代替了傳統(tǒng)基于電纜硬接線的方式,能夠較大程度減少控制電纜使用量,從而大大減少了施工、運行、維護的全壽命周期成本。”北京院文登項目設(shè)代處長張悅介紹。
為進一步加強建設(shè)綠色電站,北京院開展了GFRP筋替代鋼筋的應(yīng)用研究,并最終成功在上、下水庫面板、尾水襯砌、進/出水口前池等部位成功應(yīng)用。將耐堿玻璃纖維類復(fù)合材料尤其是GFRP筋施工工藝引入抽水蓄能行業(yè),推動抽水蓄能電站工程建設(shè)進一步向低碳、清潔、環(huán)保方向發(fā)展。“有效解決了混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕問題,為傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)低碳、鋼筋抗腐蝕等問題提供了新的解決思路。”北京院文登項目地質(zhì)副設(shè)總趙軍強談到。
“作為設(shè)計方,我們始終以建一座工程、樹一座豐碑的理念,與參建各方協(xié)作共贏。”杜賢軍說,“多年來的建設(shè)歷程中,北京院人一頭扎進深山,一代一代傳承“接力棒”,賡續(xù)傳承匠心精神,為項目有序開展奠定了基礎(chǔ)。”
星霜荏苒世事沉浮,江河有夢無問歸期。
多年來,建設(shè)者們將青春交付江河,把故事留在山川,在呼嘯而過的歲月中構(gòu)筑夢想,而夢想,也終于在他們的奮斗和期盼中,變?yōu)楝F(xiàn)實。
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