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高海拔復(fù)雜地質(zhì)區(qū)水電工程實(shí)現(xiàn)重大突破
近日，國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)標(biāo)志性工程——大渡河巴拉水電站首臺(tái)機(jī)組順利完成72小時(shí)試運(yùn)行，正式投產(chǎn)發(fā)電。該電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州馬爾康市腳木足河段，地處青藏高原東緣地震斷裂帶（龍門(mén)山斷裂帶北支），海拔高程2920米，是我國(guó)在建海拔最高的百萬(wàn)千瓦級(jí)水電站。電站總裝機(jī)容量74.6萬(wàn)千瓦，安裝3臺(tái)單機(jī)容量24萬(wàn)千瓦混流式水輪發(fā)電機(jī)組及1臺(tái)2.6萬(wàn)千瓦生態(tài)機(jī)組，設(shè)計(jì)年發(fā)電量25.528億千瓦時(shí)，聯(lián)合調(diào)度模式下年發(fā)電量可提升至29.914億千瓦時(shí)。首臺(tái)機(jī)組投運(yùn)標(biāo)志著我國(guó)攻克高寒缺氧、地質(zhì)破碎、生態(tài)敏感三重世界級(jí)水電建設(shè)難題，為川西北生態(tài)示范區(qū)清潔能源基地建設(shè)奠定核心支撐。
工程攻堅(jiān)突破極端環(huán)境制約
巴拉水電站主體工程于2021年3月正式開(kāi)工，歷時(shí)51個(gè)月建成首臺(tái)機(jī)組。建設(shè)過(guò)程中面臨三大核心挑戰(zhàn)：
地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)防控：壩址區(qū)巖體以Ⅳ類、Ⅴ類圍巖為主，斷層破碎帶占比達(dá)37%，最大地應(yīng)力達(dá)38兆帕。施工中創(chuàng)新采用"超前地質(zhì)預(yù)報(bào)+微震監(jiān)測(cè)"技術(shù)體系，布設(shè)1268個(gè)傳感器實(shí)時(shí)捕捉圍巖變形，成功預(yù)警17次塌方風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)引水隧洞F7斷層帶涌水難題（最大涌水量每小時(shí)386立方米），研發(fā)高壓脈動(dòng)注漿工藝，注漿壓力提升至8兆帕，堵水率達(dá)98.2%。
高寒施工保障：冬季極端低溫-26℃環(huán)境下，首創(chuàng)混凝土智能溫控系統(tǒng)，通過(guò)埋設(shè)542個(gè)溫度傳感器動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)澆筑參數(shù)，實(shí)現(xiàn)壩體混凝土最高溫差≤16℃（低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)20℃），大壩裂縫發(fā)生率控制在0.02條/萬(wàn)立方米。
生態(tài)保護(hù)協(xié)同：為保護(hù)大渡河上游珍稀魚(yú)類資源，投資1.7億元建成國(guó)家級(jí)魚(yú)類增殖站，成功人工繁育齊口裂腹魚(yú)、重口裂腹魚(yú)等6種特有魚(yú)種，年放流規(guī)模達(dá)46萬(wàn)尾。同步建設(shè)生態(tài)流量在線監(jiān)控系統(tǒng)，確保下游河道最小流量42.6立方米/秒，較天然流量增加23%。
核心裝備彰顯中國(guó)制造精度
機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)100%，多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)創(chuàng)行業(yè)紀(jì)錄：
水輪機(jī)技術(shù)創(chuàng)新：轉(zhuǎn)輪直徑6.2米，采用長(zhǎng)短葉片復(fù)合設(shè)計(jì)，最高效率達(dá)96.7%（國(guó)際同類機(jī)型平均94.2%）。過(guò)流部件應(yīng)用抗空蝕不銹鋼材質(zhì)，耐泥沙磨損性能提升3倍，設(shè)計(jì)壽命延長(zhǎng)至40年。
發(fā)電機(jī)性能突破：定子繞組采用F級(jí)絕緣真空壓力浸漬工藝，溫升控制在58K（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)65K）；轉(zhuǎn)子磁軛熱套配合過(guò)盈量精確至0.15毫米，優(yōu)于國(guó)標(biāo)0.3毫米要求。
安裝精度控制：2024年7月23日完成首臺(tái)機(jī)組轉(zhuǎn)子吊裝，重1900噸、直徑18.3米的龐然大物，經(jīng)激光跟蹤儀實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，最終軸線偏差僅0.06毫米（約為頭發(fā)絲直徑），刷新同規(guī)模機(jī)組安裝精度紀(jì)錄。
智能運(yùn)維體系構(gòu)建行業(yè)新標(biāo)桿
電站深度融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字孿生技術(shù)：
遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)：搭建"成都集控中心+現(xiàn)場(chǎng)智能單元"兩級(jí)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟停、負(fù)荷調(diào)節(jié)的270公里遠(yuǎn)程操控。系統(tǒng)集成3425個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集頻率達(dá)每秒5000次，故障診斷響應(yīng)時(shí)間縮短至15秒。
設(shè)備健康管理：水輪機(jī)主軸擺度監(jiān)測(cè)精度達(dá)0.001毫米，推力軸承瓦溫預(yù)警閾值設(shè)定±0.5℃。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)設(shè)備劣化趨勢(shì)，維修計(jì)劃準(zhǔn)確率提升至92%。
安全防護(hù)網(wǎng)絡(luò)：布設(shè)38臺(tái)防爆巡檢機(jī)器人，配備多光譜檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)柜、電纜廊道等危險(xiǎn)區(qū)域無(wú)人化巡查，年減少人工高危作業(yè)1.2萬(wàn)工時(shí)。
經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益實(shí)現(xiàn)多維賦能
電站全面投產(chǎn)后將產(chǎn)生顯著綜合效益：
能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化：年輸送清潔電力25.53億千瓦時(shí)，占阿壩州年用電量的63%，可替代標(biāo)準(zhǔn)煤116萬(wàn)噸，減排二氧化碳300萬(wàn)噸，相當(dāng)于新增森林蓄積量860萬(wàn)立方米。
電網(wǎng)穩(wěn)定性提升：配套建成71.8公里500千伏輸電線路，接入川渝特高壓交流環(huán)網(wǎng)，將馬爾康變電站輸送能力提升至320萬(wàn)千瓦，解決高原冬季負(fù)荷缺口18萬(wàn)千瓦。
區(qū)域經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)：建設(shè)期吸納當(dāng)?shù)夭刈?、羌族群眾就業(yè)占比達(dá)34%，累計(jì)支付勞務(wù)報(bào)酬7.3億元。運(yùn)營(yíng)期年創(chuàng)稅收9020萬(wàn)元，帶動(dòng)旅游、物流等關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)增收4.1億元。
科技創(chuàng)新輻射：形成12項(xiàng)發(fā)明專利、38部技術(shù)規(guī)范，其中《高海拔水電機(jī)組絕緣技術(shù)導(dǎo)則》等3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)行業(yè)空白，技術(shù)成果已推廣至金沙江葉巴灘、雅礱江孟底溝等工程。
安全標(biāo)準(zhǔn)筑牢運(yùn)行根基
電站通過(guò)三重安全保障體系認(rèn)證：
抗震設(shè)計(jì)：按Ⅷ度地震烈度設(shè)防，大壩采用高強(qiáng)度混凝土分區(qū)澆筑技術(shù)（壩體C9040混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)60兆帕），經(jīng)中國(guó)水利水電科學(xué)研究院振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證，可抵御峰值加速度0.45g的地震作用。
防洪能力：水庫(kù)總庫(kù)容1.338億立方米，調(diào)節(jié)庫(kù)容1627萬(wàn)立方米，可使下游馬爾康市防洪標(biāo)準(zhǔn)從20年一遇提升至50年一遇。
應(yīng)急管理體系：配備雙回路保安電源系統(tǒng)，柴油發(fā)電機(jī)可在0.8秒內(nèi)自啟動(dòng)，確保極端工況下閘門(mén)啟閉功能正常。建成流域氣象水情聯(lián)動(dòng)平臺(tái)，洪水預(yù)報(bào)精度達(dá)93%，預(yù)警提前量增至6小時(shí)。
數(shù)據(jù)來(lái)源：四川省能源局核準(zhǔn)文件及中國(guó)電力建設(shè)集團(tuán)工程報(bào)告。
