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“十八大”以来中国水电科学技术发展成就

来源: | 作者: | 发布时间: 2023-12-13 | 195 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

  新型设备自主引领。我国水电设备通过“引进再创新”,实现了跨越式发展,具备了自主研制大型水电机组的能力,混流式、轴流转桨式和灯泡贯流式水电机组的设计制造水平均已达到世界先进水平。伴随着抽水蓄能电站规模快速发展,设计、施工、设备制造能力不断提升,中国自主研发的抽水蓄能成套设备亦已达国际领先水平。世界上单机容量最大的白鹤滩水电站1000兆瓦水电机组,在机组设备研制、设计、制造、材料等领域推动了我国特大型水电设备设计制造技术的全面发展。依托西藏玉曲河扎拉水电站进行的500MW冲击式水轮发电机组研制工作已通过国家能源局审批,正式列入“2021年度能源领域首台(套)重大技术装备项目名单”。阳江、敦化、长龙山三座700米级超高水头抽水蓄能机组成功投产,标志着我国完全实现了700米级超高水头抽水蓄能机组的自主研发和装备制造。广东梅州抽水蓄能电站成套开关设备首次实现国产化。施工设备方面,超小转弯半径硬岩TBM技术技术在文登抽水蓄能项目成功试点后,已成功推广应用于多个项目,并在平江抽水蓄能项目上实现了月均掘进超500m的佳绩;竖井TBM、大断面小转弯半径TBM、斜井TBM已在宁海、抚宁、洛宁等项目顺利推进试点验证,极大提高了抽水蓄能地下工程施工的机械化、智能化和标准化水平。

  创新技术攻克难题。依托国家重大工程建设,水电企业与科研院所开展了紧密联合攻关研究,攻克了一系列重大关键技术难题,形成了一批重大技术成果。“高坝动静力超载破损机理与安全评价方法’”“高土石坝抗震设计理论研究与工程应用”“高坝泄洪消能防护和雾化安全技术与应用”“高混凝土面板堆石坝安全关键技术研究及工程应用”“超高心墙堆石坝关键技术及应用”“特大型水轮机控制系统关键技术、成套装备与产业化”“300m级溪洛渡拱坝智能化建设关键技术”“锦屏二级超深埋特大引水隧洞发电工程关键技术”等研究成果,均获得了国家科技进步奖。这些成果,凝聚着中国大坝工程师和科技工作者的辛勤科研和刻苦攻关,不仅成就了我国一批巨型工程的成功建设,也推动了我国水电技术的全面进步。

  三、数字化智能化技术创新助力发展

  十八大以来,信息化、数字化、智能化技术更加广泛、深入应用于水电工程建设与运营各环节,对提高工程建设智能化水平、运行智慧化水平、管理精细化水平发挥了重要作用。

  信息化数字化技术形成更大发展合力。以BIM、大数据、云边协同为代表的新一代信息技术的不断融合与创新,极大地推动水电工程的数字化转型。基于BIM的设计施工一体化取得积极进展,并在杨房沟、白鹤滩等开展了实质性应用,BIM设计与施工已成新常态,基本形成了工程数字化的基础能力,有力支撑了工程数字生态和数字孪生工程的建设。智慧工地、智慧电厂等数字化管控手段得到广泛应用并持续改进,有效提升了现场管控效率和质量。以抽水蓄能电站群智能选点规划为代表的抽水蓄能全周期数字化智能化技术也已开展大量有益探索。

  智能建设技术创新方兴未艾。物料轨迹追踪管理系统可追踪建筑材料的采、运、储、用,实现建筑材料的实时监控管理。智能碾压技术已广泛应用于大型堆石坝和碾压混凝土坝的碾压控制,可实现按照预定碾压轨迹、碾压遍数进行监控和报警,显著提高大坝填筑质量。该项技术起步于糯扎渡工程,并在长河坝、双江口、两河口、猴子岩等工程中均有成功应用。无人驾驶智能碾压突破了高精度高鲁棒性循迹管理关键技术,在两河口实现了无人碾压机群的协同作业,已大规模应用于坝体填筑。智能温控技术已突破前端快速感知、全周期全域实时分析、全过程精确控制的技术难题,广泛应用于各类混凝土工程,并在白鹤滩、乌东德等项目实现全过程全环节智能管控。智能灌浆系统采用计算机控制自动配浆、自动调压,以数据中心为核心,能够自动处理启动、升压、变浆、结束灌浆,甚至能自动处理一些常见的异常情况,实现常态情况下的全自动灌浆,节省了人员投入,有效提高了灌浆效率及灌浆质量,已成功应用于乌东德、白鹤滩等工程,有效提升了灌浆过程管控效率。抽水蓄能电站积极推进全面机械化智能化施工,在设计理念、装备技术、施工配套技术、建设管理技术方面都取得新的突破和实践,TBM智能掘进技术已成热点。另外,一些工程还采用信息管理系统,规范建设各方的行为,统一管理各项施工、验评工序。

  四、水电流域系统创新展开新篇

  党的十八大以来,我国水电开发程度过半,主要大江大河特别是中下游干流的水电开发基本完成,全国主要流域梯级水电站开发格局、库群联合调度运行管理机制初步形成,全面开展了流域水电综合监测,梯级调度运行管理水平和安全风险管控能力持续提升。梯级水库群的开发,发挥了发电、防洪、供水等综合效益,主要河流沿江交通得到系统性规划建设,加快了民族地区经济社会发展,实现企业、政府、社会的合作共赢。