白鶴灘水電站全景圖。三峽集團(tuán)供圖

　　乘車沿著金沙江邊的公路蜿蜒而上，壯闊如畫的“高峽出平湖”美景透過車窗躍入記者眼簾。

　　昔日奔騰湍急的江水，如今平靜而溫柔。它像一條寬闊的綠色絲綢，鋪展在綿延不絕的高山之間。不一會兒工夫，汽車馳至橫亙于綠色絲綢上的巨型大壩旁。

　　日前，跟隨國務(wù)院國資委新聞中心組織的“走進(jìn)新國企·打卡新坐標(biāo)”采訪活動，科技日報(bào)記者探訪了位于川滇交界處的大國重器——白鶴灘水電站。

　　破解“無壩不裂”難題

　　腳下的大壩宛若巨人的肩膀。站在大壩上，可以平眺兩岸高山，俯視峽谷中的金沙江。

　　作為世界第二大水電站，白鶴灘水電站總裝機(jī)容量1600萬千瓦，僅次于三峽工程，去年12月全部機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。由于工程規(guī)模巨大，地質(zhì)條件復(fù)雜，白鶴灘水電站被譽(yù)為世界水電行業(yè)的“珠峰”。

　　說起白鶴灘水電站大壩，三峽集團(tuán)白鶴灘建設(shè)部副主任陳文夫底氣十足：大壩是300米級特高混凝土雙曲拱壩，壩頂高程834米，最大壩高289米，壩頂弧長709米。壩身布置有6個(gè)導(dǎo)流底孔、7個(gè)泄洪深孔和6個(gè)泄洪表孔。

　　“混凝土剛澆筑時(shí)溫度會上升，后期又逐漸冷卻。熱脹冷縮使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力積累，容易造成溫度裂縫的產(chǎn)生。” 三峽集團(tuán)白鶴灘建設(shè)部技術(shù)部副主任周孟夏告訴記者，越是大體積的混凝土，越容易產(chǎn)生溫度裂縫。此前，“無壩不裂”一直是水電站建設(shè)者心頭的一道“魔咒”。

　　為有效降低混凝土溫度，減少大壩因熱脹冷縮而出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)，白鶴灘水電站在300米級高拱壩中全壩使用低熱水泥混凝土，這在全球尚屬首次。大壩主體的混凝土澆筑總量超過800萬立方米，相當(dāng)于24個(gè)迪拜塔的混凝土使用量。

　　大壩旁豎立著的一根高如旗桿、粗若碗口的芯樣引人注目——它被稱為“中國芯”，長達(dá)36.74米，是迄今全球最長的水電大壩芯樣。

　　陳文夫告訴記者，為檢查壩體的整體性以及混凝土的密實(shí)性，全壩共鉆孔848米，發(fā)現(xiàn)大壩壓水率、透水率均為0。眼前這根芯樣于今年4月份在大壩壩頂取出，直徑245毫米，穿過70個(gè)50厘米層厚的澆筑坯層，芯樣完整、光滑、密實(shí)、骨料分布均勻，層間結(jié)合良好。

　　“這充分證明，白鶴灘水電站大壩是一座名符其實(shí)的無縫精品大壩，打破了‘無壩不裂’的魔咒。”陳文夫說。

　　“不僅如此，白鶴灘水電站大壩還是世界上‘最聰明’的大壩。”三峽集團(tuán)白鶴灘建設(shè)部黨委書記何煒介紹，大壩建設(shè)過程中，上萬支被埋設(shè)在混凝土里的精密傳感器構(gòu)成大壩的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。它們可以感知、收集與大壩狀態(tài)息息相關(guān)的數(shù)據(jù)，并及時(shí)反饋給白鶴灘水電站智能建造信息管理平臺。運(yùn)用智能控制、全生命周期仿真等技術(shù)，部分模塊還能結(jié)合收集到的信息自動采取應(yīng)對措施。

　　引領(lǐng)水電百萬千瓦時(shí)代

　　在高大壯觀的“身軀”中，運(yùn)轉(zhuǎn)著白鶴灘水電站強(qiáng)大的“心臟”——全球首批單機(jī)容量百萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組。

　　參觀完大壩，記者一行乘車進(jìn)入白鶴灘水電站龐大的地下洞室群，深入水電站右岸的機(jī)房腹地，在比金沙江水位還低的地下，感受這座水電站的“心跳”。

　　機(jī)房里，8個(gè)巨大的圓柱狀物體排成一排。它們頂部的紅燈有規(guī)律地閃爍著——這代表機(jī)組正在運(yùn)行。

　　“大壩右岸安裝了8臺百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組，左岸也對稱安裝了8臺，一共16臺。”三峽集團(tuán)白鶴灘建設(shè)部副主任康永林告訴記者。

　　康永林介紹，這些水輪發(fā)電機(jī)組全部由我國自主研發(fā)制造，技術(shù)難度系數(shù)均為行業(yè)之最。單臺機(jī)組高度50米，重達(dá)8000多噸，重量與法國巴黎的埃菲爾鐵塔相當(dāng)。機(jī)組最優(yōu)效率達(dá)到96.7%，發(fā)電機(jī)額定效率超過99%，是世界上效率指標(biāo)最高的水輪發(fā)電機(jī)組。

　　“百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)一圈，就能發(fā)出150度電，發(fā)電能力特別強(qiáng)。”三峽集團(tuán)白鶴灘電廠副廠長李利華告訴記者。據(jù)測算，每臺機(jī)組按額定功率發(fā)電，可以給六臺“遼寧艦”提供動力，運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)小時(shí)能發(fā)出100萬度電，可滿足400個(gè)普通家庭約1年的用電。

　　這樣強(qiáng)大的機(jī)組，運(yùn)轉(zhuǎn)起來卻又極其平穩(wěn)：機(jī)組每秒可轉(zhuǎn)111圈，而其三部導(dǎo)軸承擺度不超過0.1毫米，整體擺動幅度甚至小于一根頭發(fā)絲的直徑。工作人員取來幾枚一元錢硬幣，將其豎立在正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)組頂蓋上，硬幣紋絲不動。

　　構(gòu)成世界最大清潔能源走廊

　　在白鶴灘水電站右岸機(jī)房中，最外面那臺機(jī)組上，十分醒目地印著巨大的號碼“9”。這是白鶴灘水電站最具標(biāo)志性的機(jī)組。

　　“9號機(jī)組是這里最后一臺‘上崗’的機(jī)組，它的投產(chǎn)，代表白鶴灘水電站全面投產(chǎn)發(fā)電。”李利華指著這臺機(jī)組說，水電站全面投產(chǎn)發(fā)電后，多年平均發(fā)電量可達(dá)624.43億千瓦時(shí)，能夠滿足約7500萬人一年的生活用電需求，相當(dāng)于每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1968萬噸，減少二氧化碳排放5160萬噸、二氧化硫排放17萬噸。

　　作為“西電東送”國家重大工程，白鶴灘水電站生產(chǎn)的強(qiáng)勁清潔電能通過特高壓直流工程，輸送至江蘇、浙江兩省，為長三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入綠色動力。剛剛閉幕的杭州亞運(yùn)會使用的部分清潔電能，就來自這座水電站。

　　“9號機(jī)組的投產(chǎn)，也代表白鶴灘水電站與三峽工程、葛洲壩工程、烏東德水電站、溪洛渡水電站、向家壩水電站一起構(gòu)成全球最大的清潔能源走廊。”李利華介紹，該走廊由三峽集團(tuán)在長江干流建設(shè)運(yùn)營的上述6座巨型梯級水電站組成，共安裝110臺水電機(jī)組，總裝機(jī)容量達(dá)7169.5萬千瓦，年均發(fā)電量達(dá)3000億千瓦時(shí)——相當(dāng)于3億人一年的用電量。

　　記者了解到，這座世界最大清潔能源走廊跨越1800公里，6座巨型電站在其中聯(lián)合調(diào)度、協(xié)同運(yùn)行，可有效緩解華中、華東地區(qū)及川、滇、粵等省份的用電緊張局面，有力保障“西電東送”和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　高峽出平湖，白鶴舞金沙；大壩江中起，綠電進(jìn)萬家。創(chuàng)造了多項(xiàng)“世界之最”的白鶴灘水電站，正在以源源不斷的清潔能源，為我國能源保供提供強(qiáng)大支撐！