四月的川西高(gao)原,依舊春(chun)寒料(liao)峭。在世界第一(yi)高(gao)壩(ba)——雙(shuang)江(jiang)口水電(dian)(dian)站(zhan)大壩(ba)基坑施(shi)工現(xian)場(chang),機械設(she)備(bei)轟鳴齊(qi)響,有(you)序行(xing)進。在2500米(mi)高(gao)程處,隨著鏡面旋(xuan)轉,太(tai)陽(yang)光(guang)線精準反射到大壩(ba)心(xin)墻填(tian)筑區,這就是世界第一(yi)高(gao)壩(ba)的高(gao)寒冬季(ji)回溫術(shu)——定日鏡。經過半年多的反復論證(zheng)和試(shi)驗(yan),針對雙(shuang)江(jiang)口水電(dian)(dian)站(zhan)高(gao)寒地區300米(mi)級礫石(shi)土心(xin)墻堆石(shi)壩(ba)太(tai)陽(yang)能增溫提(ti)效技術(shu)應用正式“服(fu)役”。
定日(ri)鏡
據了解,作為大渡河上(shang)游龍(long)頭水庫(ku)電站(zhan),雙江口水電站(zhan)位于四川省阿壩(ba)州馬爾康市境內,大壩(ba)壩(ba)型為礫石土心(xin)墻(qiang)堆石壩(ba),最大壩(ba)高(gao)315米,是(shi)目(mu)前世界第一高(gao)壩(ba),具有“高(gao)海拔、高(gao)壩(ba)、高(gao)地應力、高(gao)流速(su)、高(gao)邊坡、高(gao)寒”等“六高(gao)”特點。
水(shui)電(dian)七局三分局自進場(chang)以來,便克服(fu)種種困難(nan)(nan)。2020年4月26日(ri)大壩(ba)心墻(qiang)啟動填(tian)筑,但(dan)之后的填(tian)筑過(guo)程困難(nan)(nan)重(zhong)重(zhong)。高原(yuan)地區天氣多(duo)變,夏日(ri)雨季(ji)綿長、冬季(ji)氣候嚴寒(han),極端氣溫低至(zhi)零下20℃,有效施工期(qi)短,不考(kao)慮其他因素(su),單(dan)是(shi)應對(dui)天氣就需要耗費極大功夫(fu)。
依據(ju)現(xian)場降雨、氣溫(wen)統(tong)計資料反映,心墻(qiang)全年填筑有(you)效(xiao)時間(jian)(jian)僅為(wei)6個(ge)月,遠(yuan)低于(yu)招(zhao)標階段大壩(ba)全年有(you)效(xiao)填筑時間(jian)(jian)8個(ge)月,其中冬季(12月~2月)在氣候條件(jian)很好(hao)的情況(kuang)下有(you)效(xiao)填筑時間(jian)(jian)最長才1個(ge)月。
凍(dong)住的(de)(de)不止是(shi)壩(ba)面,還有珍貴的(de)(de)時間和迫切的(de)(de)工(gong)期。為(wei)了(le)(le)緩解“冬凍(dong)”問(wen)題,有效提高項(xiang)(xiang)目施工(gong)率(lv),項(xiang)(xiang)目部(bu)組建了(le)(le)以項(xiang)(xiang)目總經理為(wei)組長的(de)(de)專門研究小(xiao)組,同時聘(pin)請、咨詢相關行(xing)業專家,開始進(jin)行(xing)“保(bao)溫”研究。
2021年10月16日,中國(guo)水(shui)(shui)利水(shui)(shui)電(dian)建(jian)設工程咨詢(xun)(xun)有(you)限公司受(shou)雙(shuang)(shuang)江口公司委托,在(zai)雙(shuang)(shuang)江口水(shui)(shui)電(dian)站工程現場組織召開(kai)了雙(shuang)(shuang)江口水(shui)(shui)電(dian)站大壩冬(dong)(dong)雨(yu)季施(shi)(shi)(shi)工措施(shi)(shi)(shi)技(ji)術咨詢(xun)(xun)會議(yi),會議(yi)形成《四川大渡河雙(shuang)(shuang)江口水(shui)(shui)電(dian)站大壩冬(dong)(dong)雨(yu)季施(shi)(shi)(shi)工措施(shi)(shi)(shi)與抗沖(chong)耐磨混凝土配合比(bi)試驗成果(guo)》,“建(jian)議(yi)研究利用堆存場地(di)和氣膜技(ji)術,構建(jian)全封(feng)閉大規模堆存和摻拌(ban)場地(di),并在(zai)其中實(shi)現上(shang)壩土體蓄(xu)熱或加熱的可行(xing)性”。因此(ci),為(wei)提升大壩冬(dong)(dong)季有(you)效填筑時間,有(you)必要在(zai)雙(shuang)(shuang)江口水(shui)(shui)電(dian)站開(kai)展(zhan)實(shi)施(shi)(shi)(shi)大壩心墻定(ding)日鏡增溫試驗工作(zuo)。
為解決雙江口水(shui)電(dian)站大壩(ba)心(xin)墻(qiang)(qiang)填(tian)(tian)筑冬季(ji)施(shi)(shi)工期間全天無日(ri)照(zhao)、氣溫(wen)(wen)較(jiao)低、氣溫(wen)(wen)及土溫(wen)(wen)均達(da)不(bu)到(dao)設計要求的問(wen)題(ti),根據研究建議,提出一種采用(yong)定日(ri)鏡反射(she)太陽光(guang)為大壩(ba)心(xin)墻(qiang)(qiang)填(tian)(tian)筑面增溫(wen)(wen)的技術方(fang)法。結合2020年冬季(ji)心(xin)墻(qiang)(qiang)填(tian)(tian)筑施(shi)(shi)工經驗(yan)及現(xian)場實際情況,確定采用(yong)在左岸增設定日(ri)鏡的方(fang)式將(jiang)太陽光(guang)精準反射(she)至礫石(shi)土堆(dui)石(shi)壩(ba)心(xin)墻(qiang)(qiang)區,對心(xin)墻(qiang)(qiang)填(tian)(tian)筑面進(jin)行增溫(wen)(wen),間接形(xing)成日(ri)照(zhao)條件,實現(xian)高寒(han)地(di)區背光(guang)施(shi)(shi)工界面快速除(chu)凍增溫(wen)(wen),同時(shi)聚焦增加熱量,延長冬季(ji)有效施(shi)(shi)工時(shi)間,保(bao)證大壩(ba)填(tian)(tian)筑施(shi)(shi)工進(jin)度(du),降低施(shi)(shi)工成本。
首先理(li)論分析定(ding)(ding)日(ri)鏡(jing)增(zeng)溫土料目標任務的可行(xing)性,再現場(chang)驗(yan)證定(ding)(ding)日(ri)鏡(jing)增(zeng)溫效果(guo),同時收(shou)集(ji)相關(guan)參數,最(zui)后綜合因(yin)素確(que)定(ding)(ding)定(ding)(ding)日(ri)鏡(jing)數量(liang)及位(wei)置,并進行(xing)現場(chang)應用。經過一(yi)系(xi)列測算,最(zui)終試驗(yan)部位(wei)選取(qu)了大壩左岸觀景臺(tai)至開(kai)關(guan)站一(yi)線、25號公(gong)路(lu)出(chu)口、23號公(gong)路(lu)端頭等部位(wei)布置定(ding)(ding)日(ri)鏡(jing),對心(xin)墻填(tian)筑面(mian)進行(xing)照(zhao)射。
【據(ju)CSPPLAZA此前報道,該定日(ri)(ri)鏡增溫項目采用了20臺成都(dou)博昱新能源有限公司H-67型定日(ri)(ri)鏡。由成都(dou)博昱與(yu)業(ye)主以技術(shu)開發(委(wei)托)合同的形式進行合作(zuo)完成。】
從2021年12月7日(ri)開(kai)始施(shi)工到2022年2月23日(ri)安裝調試完成,前后70余天,均是高原峽谷最(zui)寒冷的時期,完成了20套定日(ri)鏡(jing),合計(ji)面積(ji)1340平方米,同(tong)時采用(yong)專業分析軟(ruan)件對光線進行追(zhui)跡分析形成實時動態光照(zhao)數據。根(gen)據現場實際(ji)天氣情(qing)況及太陽(yang)照(zhao)射情(qing)況,定日(ri)鏡(jing)從安裝到完成,共計(ji)對比(bi)測溫15天。
雙江口大壩定日鏡排布(bu)
“我們(men)通過(guo)對15天的數(shu)據分析,發現定日鏡照(zhao)射(she)面(mian)(mian)(mian)比(bi)非照(zhao)射(she)面(mian)(mian)(mian)平(ping)均氣溫(wen)高6℃左右;填筑面(mian)(mian)(mian)表面(mian)(mian)(mian)溫(wen)度平(ping)均高6℃左右;填筑面(mian)(mian)(mian)以下(xia)5厘米處(chu)溫(wen)度平(ping)均高1℃左右。”項目(mu)工程部負(fu)責(ze)人介(jie)紹(shao)道(dao)。
“綜合數據說明,在(zai)(zai)氣溫(wen)較(jiao)低時(shi)段,定日(ri)鏡(jing)于上午9點啟動,定日(ri)鏡(jing)照(zhao)(zhao)射(she)部位礫石土表面溫(wen)度基(ji)(ji)本(ben)能(neng)在(zai)(zai)上午9:30~10c00左右恢復(fu)至(zhi)正溫(wen),時(shi)長大概(gai)為0.5小(xiao)時(shi)至(zhi)1小(xiao)時(shi)。未照(zhao)(zhao)射(she)部位基(ji)(ji)本(ben)在(zai)(zai)下午13:00~13:30左右才恢復(fu)至(zhi)正溫(wen)。這(zhe)就意味著可(ke)提(ti)前3.5小(xiao)時(shi)進行填筑施工(gong)。”且經現場初步量測(ce),每平米定日(ri)鏡(jing)反射(she)的太(tai)陽光基(ji)(ji)本(ben)能(neng)照(zhao)(zhao)射(she)其兩倍面積。
“定(ding)(ding)(ding)日鏡(jing)(jing)每(mei)天可為(wei)我們在(zai)有太陽(yang)的(de)(de)低氣溫(wen)(wen)時段至少能爭取(qu)3個(ge)半小時的(de)(de)寶貴施工(gong)時間,這對項目來說,是個(ge)重(zhong)大的(de)(de)好消息。有機會從(cong)天氣不可抗(kang)力因素(su)的(de)(de)桎梏(gu)中暫時跳脫,太好了。”作為(wei)項目總經理,華正超對于定(ding)(ding)(ding)日鏡(jing)(jing)增(zeng)溫(wen)(wen)效果非常滿意,激動不已。這證(zheng)明雙江口(kou)的(de)(de)冬季施工(gong)得(de)到了一定(ding)(ding)(ding)程度上(shang)的(de)(de)保障。
自2022年(nian)2月(yue)24日(ri)驗收通(tong)過后,定(ding)日(ri)鏡正(zheng)式(shi)開(kai)始進入服役期,這(zhe)是(shi)光(guang)熱技術和水電建設(she)的一次(ci)完美結(jie)合(he),也是(shi)水電建設(she)者不(bu)斷突破桎梏,積極采(cai)用新技術新工藝為解決實際施工難題的不(bu)斷嘗試。
“不容易啊,咱們雙(shuang)江口(kou)心墻填筑冬季施(shi)工關鍵技(ji)術總(zong)算(suan)是取得了(le)實質性的(de)進展。”四川(chuan)大(da)渡河雙(shuang)江口(kou)水(shui)電(dian)開發(fa)有限公司負責人(ren)對(dui)定日鏡的(de)成功應用(yong)給予了(le)肯定,也對(dui)水(shui)電(dian)七局科技(ji)創新豎(shu)起了(le)大(da)拇指。
來源:中國水(shui)利水(shui)電第七工程局有(you)限公司,原文(wen)有(you)刪(shan)減。