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羊曲水電站全景圖。
青海新聞網(wǎng)·大美青�？蛻舳擞�
大河湯湯，潤澤華夏。
12月24日，黃河干流之上再次迎來激動(dòng)人心的時(shí)刻——隨著國家電投集團(tuán)黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司（簡稱“黃河公司”）羊曲水電站最后一臺(tái)機(jī)組順利完成72小時(shí)試運(yùn)行，羊曲水電站全部機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。
歷經(jīng)1094天的艱苦奮斗和接續(xù)努力，黃河公司的建設(shè)者在高原峽谷抗缺氧、戰(zhàn)嚴(yán)寒，于黃河之上再次鑲嵌了一顆璀璨的綠色明珠，將黃河之水匯聚而成的綠色電能“閃送”至千家萬戶，為黃河上游水電高質(zhì)量發(fā)展翻開了嶄新的一頁。
功當(dāng)代而利千秋。作為我國首條±800千伏“青豫直流”特高壓外送通道的重要支撐調(diào)峰電源，羊曲水電站將在促進(jìn)青海省新能源規(guī)模化開發(fā)應(yīng)用、打造黃河上游清潔能源基地等方面發(fā)揮重要作用，對(duì)于助力青海打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地和推動(dòng)國家“西電東送”能源戰(zhàn)略有著重要意義。
羊曲水電站大壩填筑施工完成。王菲菲 攝
羊曲水電站3號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)輪成功吊裝。圖片由黃河公司提供
以“質(zhì)”為先——創(chuàng)新助力攀新高
站在高處的觀景臺(tái)上，俯瞰羊曲水電站，群山環(huán)抱、大壩巍然、氣勢不凡。梯形結(jié)構(gòu)的大壩，連綴起兩側(cè)陡峭的山巒，迎接著一望無際的江河之水，湖面碧波粼粼，生機(jī)盎然……
這片景象的背后，是平均海拔2700米，冬季漫長且寒冷，羊曲水電站的建設(shè)者克服高寒、低溫、缺氧等不利因素，加班加點(diǎn)，爭分奪秒，全力推進(jìn)電站工程建設(shè)。
——首創(chuàng)采用鑲嵌混凝土面板堆石壩新壩型；
——黃河流域首座數(shù)字孿生智慧電廠；
——建成黃河上游自動(dòng)化、信息化、智能化最先進(jìn)的魚類增殖放流站；
——采用DH高效污水凈化處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)污水“零排放”；
——三臺(tái)機(jī)組平均振動(dòng)、擺度值分別為0.021mm、0.112mm，均優(yōu)于國標(biāo)優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)；
……
“羊曲水電站大壩是目前國內(nèi)首座鑲嵌混凝土面板堆石壩，壩軸線長度354.66米，寬度10米，最大壩高150米，底部為鑲嵌混凝土重力壩。鑲嵌混凝土面板堆石壩在羊曲水電站的成功應(yīng)用，為后續(xù)茨哈峽水電站300米級(jí)超高混凝土面板堆石壩建設(shè)提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)積累。”黃河公司工程管理部主管薛寧說。
“為何選擇這種壩型？”記者問。
薛寧介紹：“該壩型充分發(fā)揮了混凝土重力壩和堆石壩材料的各自優(yōu)勢，提升了大壩整體安全性，具有降低壩體沉降、減少狹窄河谷岸趾板開挖量、縮短面板及接縫長度、減少深水區(qū)面板面積、降低面板檢修難度等明顯優(yōu)勢。”
作為國內(nèi)首座鑲嵌混凝土面板堆石壩，面對(duì)料場地形陡峻采料道路難布置，高強(qiáng)度壩料運(yùn)輸導(dǎo)致交通安全風(fēng)險(xiǎn)高，料源質(zhì)量不穩(wěn)定影響壩體正常填筑等諸多難題，都成為項(xiàng)目建設(shè)需要克服的重難點(diǎn)。
黃河公司工程建設(shè)分公司組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位多措并舉，制定切實(shí)可行的大壩填筑施工技術(shù)方案。尤其是，采用無人駕駛自動(dòng)攤鋪及碾壓技術(shù)，由系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)決策作業(yè)流程，攤鋪層厚度準(zhǔn)確、碾壓質(zhì)量無死角，確保壩體填筑工程質(zhì)量，提升壩體填筑自動(dòng)化、智能化水平。
在地質(zhì)條件復(fù)雜的壩基上建設(shè)百米級(jí)的高面板堆石壩，不僅要開發(fā)高新技術(shù)，也要用上“繡花功夫”。
“從原材料源頭和混凝土生產(chǎn)澆筑過程，我們層層為這項(xiàng)工程把關(guān)護(hù)航。比如，為提升面板混凝土施工質(zhì)量、減少面板早期裂縫，我們采用了納固材料對(duì)大壩面板進(jìn)行防護(hù)，使混凝土致密性更好，從而提高防水抗?jié)B等級(jí)。我們還與高校合作創(chuàng)新研發(fā)高分子材料，可有效提升泄水建筑物過流面10倍的耐磨性，減少后期運(yùn)行過程中高速水流及其附著物對(duì)泄水建筑物沖擊損壞。通過一系列措施，最終在復(fù)雜條件下實(shí)現(xiàn)了高效、高質(zhì)量施工。”薛寧說。
工作人員巡檢羊曲水電站3號(hào)機(jī)組。圖片由黃河公司提供
羊曲水電站數(shù)字孿生電站互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。王菲菲 攝
以“綠”為脈——綠色明珠更璀璨
2024年8月14日13時(shí)18分，羊曲水電站導(dǎo)流洞閘門緩緩落下，歷時(shí)15分鐘，下閘成功。
下閘蓄水，是將來水?dāng)r蓄在水庫內(nèi)的重要過程。為實(shí)現(xiàn)2024年“一年三投”目標(biāo)，結(jié)合工程建設(shè)進(jìn)展情況，就必須在汛期開展下閘蓄水工作，確保水庫水位滿足發(fā)電要求。
為保障汛期下閘蓄水安全順利完成，蓄水過程中，黃河公司充分調(diào)配現(xiàn)場人力資源、物資儲(chǔ)備全力推進(jìn)施工進(jìn)度，累計(jì)投入各類機(jī)械設(shè)備60余臺(tái)（套）協(xié)同作業(yè)。直到9月22日，歷時(shí)39天蓄水完成。有效提高了2024年黃河上游來水偏豐情況下水能的利用效率，緩解了防汛壓力，增加利用水量13.68億立方米，為黃河梯級(jí)電站增加發(fā)電量約30億度。
“綠色”是羊曲水電站建設(shè)中最亮麗的“底色”。
黃河公司工程建設(shè)分公司工程部副主任張國盛介紹，在施工過程中，采用移動(dòng)式光伏電源作為部分臨時(shí)施工電源，采用換電重卡代替部分燃油運(yùn)輸車輛，減少化石能源使用，降低了碳排放，有效推廣了綠色施工理念。
與此同時(shí)，為響應(yīng)國家黃河大保護(hù)的要求，在羊曲水電站砂石加工及混凝土拌和系統(tǒng)產(chǎn)生的中水處理過程中，采用DH高效污水凈化處理系統(tǒng)，對(duì)中水進(jìn)行化學(xué)和物理相結(jié)合的高效凈化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中水的凈化和循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中水“零排放”。
“我們采用‘預(yù)處理設(shè)施+DH高效污水凈化器+板框式壓濾機(jī)’處理工藝，生產(chǎn)廢水經(jīng)三級(jí)沉淀處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)泵抽至凈化器，在凈化器內(nèi)經(jīng)混凝反應(yīng)、離心分離、重力分離、動(dòng)態(tài)過濾及沉渣濃縮等過程，將凈化后的清水排出送入清水池，將濃縮后的泥漿脫水后棄至渣場。處理后的清水滿足國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。”張國盛說。
羊曲水電站DH高效污水處理系統(tǒng)處理能力為460立方米/小時(shí)，與常規(guī)處理工藝相比每年節(jié)約用水約200萬立方米，在滿足環(huán)保要求的基礎(chǔ)上，減少了施工用地、降低工程成本，具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
綠色水電只是起點(diǎn)，要真正讓黃河水“清”起來，還得在生態(tài)保護(hù)上下功夫。
羊曲水電站在建設(shè)過程中始終貫徹生態(tài)環(huán)保理念，環(huán)境保護(hù)靜態(tài)總投資占到總投資的約12.68%。修建了魚類增殖放流站、升魚機(jī)系統(tǒng)、生態(tài)放水洞和進(jìn)水口前置擋墻，魚類可以在水電站運(yùn)行期間順利通過，從而保障了黃河生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性，為電站實(shí)現(xiàn)水利工程與生態(tài)環(huán)保協(xié)調(diào)發(fā)展構(gòu)筑起安全屏障。
綠色水電更“綠”，黃河之水更“清”。
羊曲水電站安裝3臺(tái)40萬千瓦混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量120萬千瓦，平均年發(fā)電量約47.32億千瓦時(shí)，相當(dāng)于每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約166萬噸，可滿足158萬個(gè)年用電量3000千瓦時(shí)的家庭正常用電需求。
截至目前，羊曲水電站已投產(chǎn)機(jī)組累計(jì)發(fā)電超3.67億千瓦時(shí)。滔滔黃河之水被轉(zhuǎn)化成源源不斷的綠色清潔能源，為發(fā)展注入了新的動(dòng)能。
羊曲水電站三號(hào)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。圖片由黃河公司提供
羊曲水電站投產(chǎn)發(fā)電。圖片由黃河公司提供
以“新”為引——智慧賦能新發(fā)展
建設(shè)羊曲水電站，目標(biāo)從來不只是“完成”，而是“最好”。
“新質(zhì)生產(chǎn)力”“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”“智能化升級(jí)”等熱詞的頻頻出圈，折射出我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展軌跡，水電站發(fā)展也不例外。羊曲水電站不僅基本實(shí)現(xiàn)了主設(shè)備國產(chǎn)化，其背后的國產(chǎn)化技術(shù)標(biāo)簽還撐起了黃河流域首座數(shù)字孿生智慧電廠的底氣。
數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)度95%、孿生底座建設(shè)完成98%、建設(shè)期智能應(yīng)用開發(fā)完成、運(yùn)維期智能應(yīng)用整體設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)度80%……讓水電站像人一樣擁有骨架、感官、神經(jīng)、心臟血管和大腦，未來可實(shí)現(xiàn)水電站自主決策、自動(dòng)運(yùn)維，提升智慧化管理水平。
打開羊曲水電站廠數(shù)字孿生電站互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，屏幕上顯示出整個(gè)電站的三維模型圖，各項(xiàng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)在一旁清晰標(biāo)注。
“羊曲水電站數(shù)字孿生智慧電廠集成電站前端感知設(shè)備與智能網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了數(shù)據(jù)中心及數(shù)字孿生底座，依托智能算法、AI模型、知識(shí)庫等技術(shù)，開發(fā)了一系列智能應(yīng)用，涵蓋了從工程建設(shè)施工到電站生產(chǎn)運(yùn)維全階段的安全管理、質(zhì)量管理、檔案管理、監(jiān)測管理、設(shè)備全生命周期、智能巡檢、運(yùn)行管理、多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)等方面。”黃河公司羊曲發(fā)電分公司生產(chǎn)部主任顏增強(qiáng)介紹。
“數(shù)字孿生智慧電廠”是這項(xiàng)超級(jí)工程的一大標(biāo)志。
構(gòu)建貫通全周期數(shù)據(jù)、融合多系統(tǒng)信息、支撐高性能算力的數(shù)據(jù)中心與集知識(shí)庫、孿生引擎、大數(shù)據(jù)應(yīng)用于一體的智慧大腦；建設(shè)包括設(shè)計(jì)三維模型、運(yùn)維仿真模型的電站數(shù)字化底座，實(shí)現(xiàn)具有實(shí)時(shí)同步、高保真度特性的數(shù)字孿生電站；開發(fā)包括智能監(jiān)測、環(huán)保監(jiān)測、作業(yè)安全管控、智能巡檢、檢修維護(hù)、多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)以及運(yùn)行管理等12大項(xiàng)智能應(yīng)用模塊……以“智”提質(zhì)、賦其“慧”能，有了這顆“工業(yè)大腦”的加持，電站運(yùn)維更高效、運(yùn)行更安全。
“項(xiàng)目建設(shè)各工作面進(jìn)度均已超70%。”顏增強(qiáng)說，目前羊曲水電站數(shù)字孿生智慧電廠平臺(tái)基本建設(shè)完成，應(yīng)用開發(fā)正在全力推進(jìn)，后續(xù)項(xiàng)目將重點(diǎn)著眼于大數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)挖掘與分析，利用生產(chǎn)過程的數(shù)字仿真，實(shí)現(xiàn)水電站運(yùn)行管理的自感知、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自診斷，具備關(guān)門運(yùn)行、遠(yuǎn)程控制的能力。
從“首座鑲嵌混凝土面板堆石壩”到“工業(yè)大腦”，黃河之上，梯級(jí)電站緊密擁抱數(shù)字化、智能化技術(shù)，傳統(tǒng)水電煥發(fā)新的活力，為能源項(xiàng)目建設(shè)帶來新的變革。羊曲水電站不僅是我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的生動(dòng)注腳，更譜寫了人與自然和諧共生的江河篇章。