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“大国工程”中的大工智慧 6项成果全过程参与白鹤滩水电站建设

2022-12-22作者:王增强、吕伟华

12月20日,随着白鹤滩水电站最后一台机组顺利完成72小时试运行,这个世界技术难度最高、单机容量最大、装机规模第二大水电站全部机组投产发电,这意味着,长江干流上的6座巨型梯级水电站——乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝联合调度,形成世界最大“清洁能源走廊”。

白鹤滩水电站

白鹤滩工程在地质和气候复杂恶劣程度、工程难度方面位列世界前茅。面对挑战,中国建设者勇闯世界水电“无人区”,6项关键技术指标达到世界第一:单机容量100万千瓦;地下洞室群规模;圆筒式尾水调压井规模;无压泄洪洞群规模;300米级高拱坝抗震参数;300米级特高拱坝中,首次全坝使用低热水泥混凝土。这其中,每一项都有大工人的贡献。

大连理工大学陈健云教授、徐强副教授、马震岳教授、王刚副教授组成课题组针对工程需要开展联合攻关,从项目可行性研究到工程实施,再到建成后的经验总结和创新积淀,全过程参与白鹤滩水电站建设,6项科研成果为“大国工程”提供大工方案、大工智慧:

1.开展了金沙江白鹤滩水电站拱坝-地基系统抗震安全度分析和评价。为白鹤滩拱坝可研阶段方案选择和白鹤滩拱坝-地基系统抗震安全评价提供了理论和技术支撑,研究成果应用到水电站工程可行性论证和最终结构设计中,最终成果中的关键技术达到国际领先水平。

2.开展了金沙江白鹤滩水电站拱坝配筋及垫座优化等抗震措施研究。结合白鹤滩水电站坝址地形、地质条件,在设计提供的拱坝及垫座体形基础上,将拱坝、地基、库水作为一个系统,为白鹤滩拱坝技施阶段拱坝配筋、拱坝垫座设计以及拱坝-地基系统抗震安全评价提供了理论和技术支撑,研究成果应用到水电站工程技施阶段结构设计中。

3.开展了白鹤滩水电站泄洪洞工程无压洞身段及进水塔三维静动力有限元分析及结构配筋计算和开裂研究。为白鹤滩水电站进水塔和弧门支撑大梁抗震安全评价提供了理论和技术支撑,研究成果应用到水塔和弧门支撑大梁结构设计中。

4.开展了白鹤滩水电站地下厂房结构及垫层蜗壳型式静动力分析。在参考本课题组张运良、陈婧副教授等人以往对三峡、拉西瓦、溪洛渡等巨型水电站垫层蜗壳和厂房结构静动力分析研究成果的基础上,开展了白鹤滩水电站地下厂房结构及垫层蜗壳型式静动力分析,为巨型蜗壳方案选择和大型地下厂房结构安全提供了理论和技术支撑,研究成果应用到水电站工程可行性论证和最终结构设计中。

白鹤滩大坝左岸大型缆机平台结构

5.开展了白鹤滩大坝左岸大型缆机平台结构计算。白鹤滩水电站施工用缆机是大型、重要的施工机械,缆机基础具有承受荷载大、活载重复作用次数多、在整个拱坝混凝土施工中的作用极为重要等特点。研究成果为缆机平台的设计和保障大坝坝体浇筑施工安全提供了重要技术支撑。

6.开展了白鹤滩水电站垫层蜗壳及厂房结构设计理论研究。通过总结本课题组张运良、陈婧副教授等人以及国内其他学者以往相关研究经验和成果,拟着重从白鹤滩水电站垫层蜗壳设计和地下厂房结构抗振设计两个方面进行理论和应用的系统深入研究,以期建立巨型电站“钢蜗壳-垫层-混凝土结构”设计方法和巨型地下厂房结构抗振成套设计方法,并使最终成果中的关键技术达到国际领先水平。

世界最大‘清洁能源走廊’的建设跨越半个世纪,将助力实现“双碳”目标,持续造福全国人民,不仅是我国经济社会高质量发展的生动注脚,更是谱写人与自然和谐共生的江河篇章。“由党创办,育才报国”,大连理工大学为“大国工程”贡献智慧和力量,再次彰显大工人的责任担当。

来源:建设工程学部
审核:赫铭

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