铁血讲武堂|建一座超级水电站有多难？探秘巨型地下工程技术！

_本文原题：建一座超级水电站有多难？探秘巨型地下工程技术！
作者：王富华
本文经授权转载自微信公众号：工蚁看世界（ID：wfh_lhj）， _本文原题《举世巅峰的水电站》。
绝技惊艳，莫与争锋！
若以发电能力论英雄，三峡工程以890亿千瓦，称雄天下无敌手！与之相较，白鹤滩水电站以624亿千瓦，稍逊风骚。
若以工程技术论英雄，在建的白鹤滩水电站，傲立世界水电工程巅峰，睥睨天下，莫与争峰。单台百万千瓦发电机组，世界最大宫殿洞室群，傲视群雄，莫敢不服。
今《工蚁看世界》为您激扬文字，以万丈山河评煮白鹤滩水电站建设，让其无双风姿，惊撼你的双眸。
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金沙江是真正的宝藏江河，两岸时有崖壁高耸没入云端，崖底江水澎湃激荡能量浩荡。毛泽东曾赋诗云：“金沙水拍云崖暖” 。
高山如此壮丽，江水如此澎湃，最适合建水电站。
为此， 1958年起，新中国第一代水电堪察设计者，既沿金沙江上下求索，欲以水电报效国家，为此多少工程建设者壮怀激烈，汗洒金沙江。
70年代，云南省领导张冲曾在金沙江畔指点江山：“金沙江开发水电站，可以干多少大事啊！不干，死不瞑目，死不瞑目啊！”
然彼时的新中国国力有限，纵有万丈豪情，也是难以江山落笔！以致黄梁美梦一枕就是五十余年，多少工程人皓首空嗟叹！
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跨入新千年后，新中国鲲鹏展翅击云宵。
2010年， GDP超越日本跃至世界第二，工程实力更是堪称基建狂魔，放眼当今世界，已是无敌于天下。
也是从这一年起， 18000名水电基建雄兵，云集于祖国四方，怀抱水电报国之志，兵挥金沙江，欲以12年人生换一座举世巅峰的水电站——白鹤滩水电站。
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何敢放言世界巅峰之作？
因其工程建设规模、建造难度、大国工装、等多个项目雄冠世界，纵有不足者，也多位列世界前三。
故国内众多水电基建雄兵，风云际会金沙江畔，似群星闪耀白鹤滩。《工蚁看世界》在此为水电基建雄兵扬名。以下是参建单位名单：

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要建超级水电站，须先寻一处天造地设的大坝址。
为此，新中国水电堪察设计者，金沙江畔上下求索五十余年，工作量大到无法想像。 2000年后，实力骤增之下更是达到巅峰，曾在不到一年的时间里，探洞20公里，钻孔30公里。
皇天不负有心人，终于在白鹤滩上找到了适合建设超级电站的坝址。
此处地形险要，一坝当关，万水莫开。
两岸绝壁高耸700余米，足可没入云端。地质也足够坚硬，为地下岩浆喷发而成，坚硬无比。

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虽是好坝址，但仍是一块天造地设的超级大璞玉，尚需基建雄兵用热血与光阴打磨。
这是因为白鹤滩位于横断山脉，受青藏高原抬高挤压影响，自诞生之初，天荒地老之时起，便是地质活跃，地震频发之地。
对此，白鹤滩有出露的玄武岩为证。
玄武岩为火成岩，是由火山喷发而成。岩质坚硬无比，但也是缺点明显，自带层内层间节理。其典型的玄武岩，有如亿万条火舌喷发凝固而成，柱节间自带无数裂缝，有如下图：

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所以在此建设超级水电站，必须对这个由火山喷发而成的熔岩大峡谷进行打磨。这需要基建雄兵，有与天地争雄的勇气。分页标题
于是，世界水电史上， 2个开天僻地由此诞生。
一是， 300米级世界最高坝，要建在地震活跃带上，世界史无前例。
二是，大坝要建在满是“裂纹” ，遍布柱状节理的玄武岩上，世界同样闻所未闻！
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没有什么困难可以阻挡基建狂魔前进的步伐。
为建超级水电站，水电基建雄兵与天地争雄，欲将这天地锻造的火山熔岩大峡谷，按照设计要求打磨。
为说明如何打磨，我们需先回到2013年，看一下白鹤滩当初天荒地老的模样。从高空俯瞰，两岸岩壁经万年风雕雨蚀，满是风尘沧桑。
然有谁能想到，在数年之后，白鹤滩在水电基建雄兵的打磨下，竟脱胎换骨，惊艳整个世界。

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打磨大峡谷，需先一层层的削去，表层风蚀万年的覆盖层，换上水泥混凝土铠甲。
然后再对岩石进行固结灌浆，用锚筋桩系统加固、再采用300吨级系统锚索，深深打入围岩进行注浆。
通过以上改造，万千节理的玄武岩山体，由外及里焕然一新，整个两岸山壁就此凝结成一体，固若金汤。

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同时在两岸崖壁底部的两侧，打5个巨大泄水导流洞，左边3个右边2个。随后在大坝的上游，导流洞的下游，建一座巨大的临时围堰。
万事俱备下一声炮响。
万年奔腾的金沙江水，就此改道，顺着五大人工导流洞奔涌而去。白鹤滩坝基也因之水落石出。

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水落石出的坝基，需进行高压防渗帷幕灌浆，将坝底基岩下隐藏的所有裂缝，一条条用水泥浆焊死。
此外，在大坝建设之前，还需洗尽江底万年沉沙，使坝基纤尘不染，好与大坝混凝土紧紧咬合在一起。
经此锻造，白鹤滩基础坚若磐石，纵使在百层高楼的千万吨水压之下，坝基仍不会产生一丝丝渗流。
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坝基成，开始修大坝，一座足以排名世界第三的超级大坝。
大坝高289米，相当于百层摩天大厦的高度，坝长709米，犹如一弯新月撑在两岸岩壁之上。

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一坝当关，万水莫开。
大坝建成后，蓄金沙江水206亿立方，足与中国第二大淡水湖——洞庭湖匹敌（220亿立方米）。为此，大坝需承受1650万吨的压力。
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1650万吨的压力之下，大坝如何做到屹立百年不倒呢？需从上到下浑然一体，坚若磐石，没有一丝丝裂缝。
这就是一座金钢不坏之身，建造起来十分的难！
需要克服混凝土制造过程中，从胚胎里带来的天生弱点，水泥遇水反应形成水化热。
这种水化热，遇到大体积混凝土，便会因内外温度不均，造成热涨冷缩不调，产生无数裂缝。
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混凝土体积越大，内外温差越大，裂缝越易产生。
白鹤滩大坝底部宽达72米，双向12车道高速公路宽度，上部渐渐收窄为13米，普通国道宽度，是名副其实的大体积混凝土。
如此巨厚的混凝土坝，如何做到浇筑过程中内外温差较小，不产生裂缝呢？
需要一种特种水泥——低热硅酸盐水泥。
这种特种低热水泥，白鹤滩电站使用量十分惊人，达到285万吨，用量世界第一。
这么大的水泥用量是1949年解放时，全国水泥产量的4.3倍，由此可见新中国进步之天渊翻覆！分页标题
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【铁血讲武堂|建一座超级水电站有多难？探秘巨型地下工程技术！】混凝土量更是惊人，有810万方之巨，足可以在2.5座标准篮球场上，筑起珠穆朗玛峰的高度。
如此天量的混凝土，按计划需在六年之内完成。这需要在高峰时，每小时不低于600方的庞大混凝土生产能力。
有时浇筑任务下来，为不出现裂缝，需一气呵成连续浇筑。在数天内不分昼夜满负荷浇筑是常态，这样一天生产出的混凝土量，就足以灌满8个标准游泳池。
为此，需要建造世界上最大的低热混凝土拌合站，生产的低热混凝土，要做到入模温度介于14~18度之间，无论酷暑严寒、春夏秋冬。
到了炎炎夏季还需预冷，出机口温度需控制在7度以内，如此凉的混凝土你可见过？
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白鹤滩水电站的混凝土为高强混凝土，含水量极低，坍落度极低，以至于用大型机械振捣棒振捣，混凝土也只是略有坍落。

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这种混凝土不仅强度高，还具有自密实性。
其性能就像无数为祖国献身的工程人一样，祖国哪里需要哪里去，自由填充到大坝需要的每一个角落，纵使一路坎坷，钢筋丛林密布，也不畏所行。

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这样建造出来的大坝浑然天成，没有一丝丝裂缝。
为验证大坝质量，基建雄兵取芯验证，结果从大坝上取出了一根世界最长的芯样。
芯样直径219毫米，穿过9个浇筑层， 8层水平施工缝面， 52个浇筑坯层，长达25.7米。由上到下浑然天成，竟没有一丝丝裂缝。如下图：

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如此超级工程，自始至终12年而成，需建造一套极为高效的物资运输系统，否则千折百回的施工便道，将大大减缓建设速度。
于是基建狂魔利用地形，在白鹤滩高空数百米处，用十数根巨大的钢缆作“琴弦” ，横跨峡谷两岸。
操琴者，白鹤滩称之为天车司机。
在天车司机的操控下，白鹤滩小到零部件，大到挖掘机，甚至是重达千吨的发电机转子，均可通过“琴弦”左右驰骋，上下翻飞，自由往来。

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天车司机有47名，其中34人是女性，个个胆大心细，不爱红装爱武装，且从未失手过，堪称当代工程界的花木兰，胜过无数红颜。《工蚁看世界》在此特别点赞。
在天琴的助力下，巨型的混凝土吊装筒，在天车司机的操控下，从天而降，上下翻飞，不舍昼夜。

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如此不舍昼夜之下，白鹤滩大坝以每月五六米的速度，一节节向天生长，真至摩天之高，雄霸金沙江。
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雄霸金沙江的大坝，与信息时代接轨，充满智慧。
大坝内部植入5200余支， 32种大小不一，长相各异的各类监测仪。这些监测仪，就像整座大坝的神经元，分布在大坝内部。
或负责监测变形、或负责监测渗流渗压、或负责监测应力应变、或负责监测温度变化。
在这些神经元的助力下，整座大坝在建设过程及后期运营中，均可“全面感知、真实分析、实时控制” 。
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大坝建设到此，惊奇尚未结束，还需建一座大型的水垫塘。
当大坝成，江水蓄满成湖，汛期来临之前，大坝需要泄洪时。坝身上的13个泄洪孔，犹如巨龙之嘴张开。分页标题
巨龙之嘴不张则已，一张必是惊涛飞瀑。狂暴喷涌的水柱，带着巨大的势能砸下山崖，经年累月之下，足以毁天灭地。

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为消减这股磅礴之力，需在大坝之前另修一座小坝，以便在两坝之间蓄水成湖形成水垫塘，缓冲飞瀑下冲的势能。
如此，当大坝泄洪时，万丈白浪于280余米的高空纵身飞下，粉身碎骨间，坝基仍能安然无恙。

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倘若此时，你有幸站在大坝之巅，一侧是万倾碧波，收于壮丽峡谷之内，另一侧是万丈白浪，飞身于万丈陡崖之下。
如此壮阔景色，足以令无数山河、瀑布为之失色，堪称5A景区。未来真不知多少游客，会不辞万里到此一游，览祖国山河之壮丽，赞祖国雄起之风姿！
对此，参建的水电基建雄兵们，你们骄傲否？
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骄傲继续，大坝已是如此雄壮，然只是白鹤滩电站冰山一角。真正的雄奇壮观，藏在白鹤滩两侧崖壁之内。
左右崖壁内，在上下500米，左右1000米范围内，暗藏有229条隧道，累计长度217公里， 200公里时速高铁，跑完全程需1个多小时。
229条隧道千折百回，犹如一组组密密麻麻，纵横交错的电力线圈，分布在大坝两侧，数不清、理还乱。
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此时，若你有一双能够透视万物的天眼，当你跃入高空俯瞰，你会发现整座电站就像是一台巧夺天工的精密仪器。

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中间的灰白部分的大坝是其心脏，两侧黄色部分是发电厂房，是整座电站中，最具《流浪地球》即视感的地方。

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厂房长438米，宽34米，高88.7米，可以将数栋30层楼高的摩天大厦塞进去，净空还绰绰有余。
不仅如此，厂房上下还连着50多条隧道，其中直径最大的隧道，是8个圆筒式尾水调压室，直径达43~48米，是当今世界已建调压室中的巨无霸。
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这些庞大如宫殿般的洞室群，竖井、斜井、主洞、辅洞要同时施工，并在千折百回中精准就位、互不干扰。据说最多时有100多个工作面同时作业。
如何在高达四五百米的悬崖绝壁上，让成千上万的工人安全有序的上下班？如何保障通风散烟？如何进行废水排污处理？又如何在大跨度开挖中不产生坍塌，且坚若磐石？
这何其之难！
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然，白鹤滩水电站， 18000名水电基建雄兵、上千套机械设备，无数建工原材料，千头万绪中，各大建设兵团如兄弟手足般，协同作战，稳步推进。
朝晖夕阴，不舍昼夜间，白鹤滩水电站日新月异。

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试问普天之下，如此多的勤劳努力，有组织、守纪律，懂奉献的建设者，舍我中国哪国拥有！伟哉！中国基建狂魔们！
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传奇尚未结束，离天三尺三。
电站基本成形后， 16台世界最大的发电机组——百万千瓦发电机组，就该陆续落户白鹤滩了！
何为百万发电机组？
单台发电能力100万度电每小时，一天发电量可达2400万度，足以带动一座中小城市从生产到生活的全部用电。其实力世界第一，超越三峡单台最大发电机组30% 。
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何为世界第一水轮发电机？能日输2400万度电，相当于4座大型水电站的起步价（装机容量25万千瓦每小时）。分页标题
其样貌如下，其身形有如一栋大厦：

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其底部的导水蜗壳，直径达到27.2米，占地面积比篮球场还大出200平多平米，人站在上面，犹如巨大蜗牛壳上一粒尘埃。

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其顶部的定子拼装起来，犹如一座面积不小的电影院。

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两者被钢筋丛林层层包裹后，覆盖的混凝土量达到了2.3万立方米，相当于12个标准游泳池的体积。

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其巨大精钢制做的轴承，能带动数千吨的重物疯狂旋转，日夜不休。其上下轴承连接起来，有4层多的楼高，达12.7米。

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其发电机转子厚3.9米，比一层楼还高，重2100吨，约1600辆小车的重量，可以每分种111圈疯狂旋转，每圈发电150度。
当其就位时，需2台1300吨的桥机通力协作才能完成。彼时机坑内围观的工程人，如置身于一个巨的影剧院中，场面十分壮观。

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建造这样如小山一般的水轮发电机，须顶尖的大国实力，从用钢原材、机械制造、到无数器件精准预埋无遗漏，哪一项都需大国实力支撑，或大国重工、或大国制造、或大国工匠。
即便是远途运输一项，一般大国也是根本做不到，随便一个大件即重达数百吨，需要用到168个轮胎的汽车，远途跋涉，其间山重水复。

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为此，基建狂魔打造了2条配套公路。虽名曰普通公路，实则足以媲美超级工程。
如巧大公路，长33.95公里，含10座隧道、28座桥梁，桥隧比超过55% 。

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隧道的洞径要足够宽，转弯半径要足够大，还需一步横跨大峡谷的大桥，如金沙江特大桥。圆圈内是以前的金沙江大桥，两桥相比，天地悬殊！

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如此，纵使重达数千吨，长达数十米，有多达上百个轮子的重型卡车，也可以穿山越谷深入不毛，如履平地。

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1778.9亿投资、18000名基建雄兵、在金沙滩大峡谷中，承受12年风霜洗礼，会创造出怎样的经济价值，和社会价值呢？
年发电量624亿千瓦，约三峡电站的70% ，可支撑7500亿的GDP ，可带动1600多万人口的超级都市——成都，从生产到生活的全部用电。
若以三峡电站2017年利润467亿为基础推算，白鹤滩电站每天可创造8956万元，等同一个大型印钞机。
每年可节约标准煤约1968万吨，相当于16个大型煤矿（年产120万吨），全年的生产量。
可以减少排放二氧化碳5160万吨，让银河泻地，遍染山川的同时，祖国的天空更蔚蓝。
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这就是中国，山川壮丽、物华天宝！这就是中国基建狂魔，为祖国征战四方，与天地争雄，令山川更为锦锈，令祖国更加繁荣！分页标题
壮哉！我大中华基建狂魔！为祖国更风流，不惜青春染华发，！
蒋经国