國家主席習近平應邀赴秘魯出席亞太經合組織第三十一次領導人非正式會議并對秘魯進行國事訪問前夕，由中國電建成都院勘測設計的“一帶一路”代表性工程——秘魯圣加旺Ⅲ水電站關鍵工程氣墊式調壓室主體完工，標志著南美州首個氣墊調壓室水電工程向發(fā)電目標邁出了一個關鍵步伐。
圣加旺Ⅲ水電站被秘魯政府列為關乎國家利益的重點項目，建成后將緩解秘魯南部地區(qū)上百萬人的用電緊張，為秘魯經濟建設注入強大的水電動能。
核心技術，解決項目痛點
南美，一個遙遠而神秘的大陸，高聳如云的安第斯山脈自北向南貫穿大陸西緣，東側則綿亙著世界第一大河——亞馬遜河。得天獨厚的地理條件造就了這片土地上豐富的水力資源，全球水力資源排名前10的國家，南美占了2個。長期以來，南美是水電開發(fā)的高端市場，技術門檻高，尤其是項目建設十分注重環(huán)保。
圣加旺Ⅲ水電站位于秘魯東南部普諾省，是圣加旺河最下游的梯級水電站，總裝機容量20.93萬千瓦，建成后將成為秘魯?shù)诹笏娬?，年均發(fā)電量12.52億千瓦時，社會經濟效益顯著。電站于2017月開工建設。然而工程一動土，就面臨突出環(huán)保等復雜問題。電站原設計單位方案的引水系統(tǒng)采用常規(guī)調壓室，施工時不得不沿山勢修建施工道路，涉及環(huán)保因素導致不得不停工，建設進度一度受阻。成都院作為項目設計監(jiān)理單位，于2019年1月選派專家開展水電站現(xiàn)場查勘，在對電站可行性研究報告專題研討后，面對項目推進困局，首次提出運用氣墊式調壓室方案解決相關制約問題。業(yè)主和參建單位對專家組給出的解決方案給予了高度評價，并明確表示就電站采用成都院專利技術進行氣墊式調壓室建設這一思路進行深度合作。
2019年，項目有關中外專家2次前往四川省綿陽平武火溪河，參觀成都院勘測設計的采用氣墊式調壓室的自一里、木座、陰坪等水電站，對成都院在氣墊式調壓室技術上的領先有了深入了解，并就氣墊式調壓室技術在秘魯圣加旺III水電站的應用進行探討?？疾炱陂g，成都院充分展示了在氣墊式調壓室領域標準制定、科學研究、成果應用的豐碩成果，突出體現(xiàn)了成都院調壓室核心技術的國際領先水平，獲得了業(yè)主及外方合作伙伴的高度認可。2020年4月，成都院正式簽訂該電站氣墊式調壓室設計服務合同。
精益求精，確保最優(yōu)方案
2020年7月，根據(jù)電站可行性研究報告相關地質條件、水工布置、機電設備等資料，結合氣墊式調壓室的設置條件等因素，成都院初步編制了氣墊式調壓室設計專題報告，將氣墊式調壓室布置于圣加旺河右岸坡中部。
然而，安第斯山脈的復雜地質結構注定了設計工作不會一帆風順。2022年4月，成都院派駐地質工程師進駐現(xiàn)場開展設代工作時發(fā)現(xiàn)，盾構機沿施工支洞掘進過程中遭遇斷層。根據(jù)開挖揭示的斷層位置，推測斷層向東將斜穿擬建的氣墊式調壓室中部，導致地質條件變差，不滿足修建調壓室的最低圍巖要求。且由于斷層及其影響帶巖體破碎、透水性強，氣墊調壓室?guī)r體存在漏氣、漏水的安全風險。
面對項目潛在的風險，有人建議邊施工邊看看；也有人說，雖然地質條件差一點，差不多也能建。關鍵時刻，作為成都院氣墊式調壓室資深技術專家，同時也是氣墊式調壓室設計項目經理的陳子海思考再三，一個念頭在他腦海里堅定起來——既然選擇了氣墊式調壓室方案，我們就要對方案負責到底。
由此，成都院開展了氣墊式調壓室選址優(yōu)化工作。根據(jù)現(xiàn)場實測地質資料，結合氣墊式調壓室調保計算對位置的敏感性分析，初步考慮將氣墊式調壓室設置于遠離F斷層的引水隧洞左側。位置初選了，但安不安全則需要試驗數(shù)據(jù)說話。地應力測試是驗證選址科學的重要手段。地應力測試較為復雜，成都院幾番論證測試方案，提出了地應力測試點位布設要求，對地應力測試結果進行科學分析，選取具有代表性的孔位測試結果，嚴密論證了氣墊式調壓室抗劈裂破壞的可能性。
經過精心的選址調整和嚴密的地應力測試后，經綜合論證，調整后的氣墊式調壓室設計方案安全可行。同年8月，歷時4個月的調壓室選址優(yōu)化工作宣告結束，調整后的調壓室設計方案通過四方聯(lián)合評審，氣墊式調壓室建設施工全面展開。
匠心服務，擦亮水電名片
電站位于地球另一端，從國內去一趟項目現(xiàn)場要幾經輾轉，需飛行3天才能抵達。如何組織開展好圣加旺III水電站氣墊式調壓室的設計工作，對設計項目部來說是個不小的挑戰(zhàn)。
2020年初，隨著新冠疫情席卷全球，應秘魯政府要求，圣加旺III水電站現(xiàn)場施工于3月全面停工。受限于復雜的國際環(huán)境及不同程度的交通管制，設計人員無法前往工程現(xiàn)場進行現(xiàn)場勘察和設代工作。為了確保后續(xù)氣墊式調壓室設計及施工可以正常進行，設計人員沒有絲毫松懈，同建設各方多次聯(lián)合開展線上氣墊式調壓室設計、施工論證工作。
疫情緩和后，成都院派駐經驗豐富的設代人員赴現(xiàn)場開展設計工作。秘魯與國內有12個小時的時差，白天黑夜完全顛倒，為及時研討現(xiàn)場開挖揭示的地質情況，后方設計團隊不得不挑燈夜戰(zhàn)，與項目現(xiàn)場設代人員的會議往往安排在午夜進行，就現(xiàn)場反饋的技術問題及時進行答復處理，針對重難點問題組織召開設計交底咨詢會，搭建了融洽的四方溝通平臺，有力保障了萬里之外施工現(xiàn)場的推進。
圣加旺Ⅲ水電站氣墊式調壓室的建成，是成都院繼印度尼西亞瑪尼亞水電站之后的又一次海外成功案例，也是憑借氣墊式調壓室勘察設計成套核心技術撬動南美高端市場的首次成功實踐。該項目的實施，對成都院發(fā)揮創(chuàng)新驅動、技術引領，以核心技術助力市場開拓，在國際舞臺上進一步擦亮中國水電名片具有深遠意義。
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