在白鹤滩水电站看“世界之最”

白鹤滩水电站全景图。三峡集团供图

乘车沿着金沙江边的公路蜿蜒而上，壮阔如画的“高峡出平湖”美景透过车窗跃入记者眼帘。

昔日奔腾湍急的江水，如今平静而温柔。它像一条宽阔的绿色丝绸，铺展在绵延不绝的高山之间。不一会儿工夫，汽车驰至横亘于绿色丝绸上的巨型大坝旁。

日前，跟随国务院国资委新闻中心组织的“走进新国企·打卡新坐标”采访活动，科技日报记者探访了位于川滇交界处的大国重器——白鹤滩水电站。

破解“无坝不裂”难题

脚下的大坝宛若巨人的肩膀。站在大坝上，可以平眺两岸高山，俯视峡谷中的金沙江。

作为世界第二大水电站，白鹤滩水电站总装机容量1600万千瓦，仅次于三峡工程，去年12月全部机组投产发电。由于工程规模巨大，地质条件复杂，白鹤滩水电站被誉为世界水电行业的“珠峰”。

说起白鹤滩水电站大坝，三峡集团白鹤滩建设部副主任陈文夫底气十足：大坝是300米级特高混凝土双曲拱坝，坝顶高程834米，最大坝高289米，坝顶弧长709米。坝身布置有6个导流底孔、7个泄洪深孔和6个泄洪表孔。

“混凝土刚浇筑时温度会上升，后期又逐渐冷却。热胀冷缩使得混凝土结构内部应力积累，容易造成温度裂缝的产生。” 三峡集团白鹤滩建设部技术部副主任周孟夏告诉记者，越是大体积的混凝土，越容易产生温度裂缝。此前，“无坝不裂”一直是水电站建设者心头的一道“魔咒”。

为有效降低混凝土温度，减少大坝因热胀冷缩而出现裂缝的风险，白鹤滩水电站在300米级高拱坝中全坝使用低热水泥混凝土，这在全球尚属首次。大坝主体的混凝土浇筑总量超过800万立方米，相当于24个迪拜塔的混凝土使用量。

大坝旁竖立着的一根高如旗杆、粗若碗口的芯样引人注目——它被称为“中国芯”，长达36.74米，是迄今全球最长的水电大坝芯样。

陈文夫告诉记者，为检查坝体的整体性以及混凝土的密实性，全坝共钻孔848米，发现大坝压水率、透水率均为0。眼前这根芯样于今年4月份在大坝坝顶取出，直径245毫米，穿过70个50厘米层厚的浇筑坯层，芯样完整、光滑、密实、骨料分布均匀，层间结合良好。

“这充分证明，白鹤滩水电站大坝是一座名符其实的无缝精品大坝，打破了‘无坝不裂’的魔咒。”陈文夫说。

“不仅如此，白鹤滩水电站大坝还是世界上‘最聪明’的大坝。”三峡集团白鹤滩建设部党委书记何炜介绍，大坝建设过程中，上万支被埋设在混凝土里的精密传感器构成大坝的“神经网络”。它们可以感知、收集与大坝状态息息相关的数据，并及时反馈给白鹤滩水电站智能建造信息管理平台。运用智能控制、全生命周期仿真等技术，部分模块还能结合收集到的信息自动采取应对措施。

引领水电百万千瓦时代

在高大壮观的“身躯”中，运转着白鹤滩水电站强大的“心脏”——全球首批单机容量百万千瓦的水轮发电机组。

参观完大坝，记者一行乘车进入白鹤滩水电站庞大的地下洞室群，深入水电站右岸的机房腹地，在比金沙江水位还低的地下，感受这座水电站的“心跳”。

机房里，8个巨大的圆柱状物体排成一排。它们顶部的红灯有规律地闪烁着——这代表机组正在运行。

“大坝右岸安装了8台百万千瓦水轮发电机组，左岸也对称安装了8台，一共16台。”三峡集团白鹤滩建设部副主任康永林告诉记者。

康永林介绍，这些水轮发电机组全部由我国自主研发制造，技术难度系数均为行业之最。单台机组高度50米，重达8000多吨，重量与法国巴黎的埃菲尔铁塔相当。机组最优效率达到96.7%，发电机额定效率超过99%，是世界上效率指标最高的水轮发电机组。

“百万千瓦水轮发电机组转一圈，就能发出150度电，发电能力特别强。”三峡集团白鹤滩电厂副厂长李利华告诉记者。据测算，每台机组按额定功率发电，可以给六台“辽宁舰”提供动力，运转一个小时能发出100万度电，可满足400个普通家庭约1年的用电。

这样强大的机组，运转起来却又极其平稳：机组每秒可转111圈，而其三部导轴承摆度不超过0.1毫米，整体摆动幅度甚至小于一根头发丝的直径。工作人员取来几枚一元钱硬币，将其竖立在正在运转的机组顶盖上，硬币纹丝不动。

构成世界最大清洁能源走廊

在白鹤滩水电站右岸机房中，最外面那台机组上，十分醒目地印着巨大的号码“9”。这是白鹤滩水电站最具标志性的机组。

“9号机组是这里最后一台‘上岗’的机组，它的投产，代表白鹤滩水电站全面投产发电。”李利华指着这台机组说，水电站全面投产发电后，多年平均发电量可达624.43亿千瓦时，能够满足约7500万人一年的生活用电需求，相当于每年可节约标准煤1968万吨，减少二氧化碳排放5160万吨、二氧化硫排放17万吨。

作为“西电东送”国家重大工程，白鹤滩水电站生产的强劲清洁电能通过特高压直流工程，输送至江苏、浙江两省，为长三角经济发展注入绿色动力。刚刚闭幕的杭州亚运会使用的部分清洁电能，就来自这座水电站。

“9号机组的投产，也代表白鹤滩水电站与三峡工程、葛洲坝工程、乌东德水电站、溪洛渡水电站、向家坝水电站一起构成全球最大的清洁能源走廊。”李利华介绍，该走廊由三峡集团在长江干流建设运营的上述6座巨型梯级水电站组成，共安装110台水电机组，总装机容量达7169.5万千瓦，年均发电量达3000亿千瓦时——相当于3亿人一年的用电量。

记者了解到，这座世界最大清洁能源走廊跨越1800公里，6座巨型电站在其中联合调度、协同运行，可有效缓解华中、华东地区及川、滇、粤等省份的用电紧张局面，有力保障“西电东送”和电网安全稳定运行。

高峡出平湖，白鹤舞金沙；大坝江中起，绿电进万家。创造了多项“世界之最”的白鹤滩水电站，正在以源源不断的清洁能源，为我国能源保供提供强大支撑！