近日,我國抽水蓄能電站工程建設質(zhì)量分析報告正式發(fā)布,該報告詳細剖析了當前抽水蓄能電站工程建設中面臨的主要質(zhì)量問題,并基于詳實的數(shù)據(jù)和先進的技術(shù)分析,提出了針對性的防控措施。抽水蓄能電站作為電力系統(tǒng)的平衡器、穩(wěn)定器和調(diào)節(jié)器,在保障國家能源安全、推動綠色低碳轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而,隨著建設規(guī)模的不斷擴大,復雜的地質(zhì)條件、多樣的工程技術(shù)以及建設主體能力的不足等問題日益凸顯,對抽水蓄能電站工程建設的質(zhì)量安全提出了嚴峻挑戰(zhàn)。
一、抽水蓄能電站工程建設概況
抽水蓄能電站利用電力系統(tǒng)低谷時的多余電能,通過水泵將水從低處抽到高處儲存,當電力系統(tǒng)需要額外電能時,再放水發(fā)電。這種電站具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、系統(tǒng)備用、黑啟動等多重功能,是當前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件的電力系統(tǒng)綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源。
近年來,我國抽水蓄能電站工程建設進入大規(guī)模建設階段。據(jù)統(tǒng)計,“十四五”期間已核準抽水蓄能項目裝機容量合計9399.1萬千瓦。截至2023年一季度末,“十四五”期間計劃核準項目中,已完成預可行性研究階段工作的抽水蓄能電站規(guī)劃裝機容量超2.2億千瓦。2023年第二季度,有71個抽水蓄能電站項目更新了動態(tài),規(guī)模超92.01GW,包含預可行性研究報告審查、簽約、開工等動態(tài),項目規(guī)模普遍在1200MW-2400MW。這些電站分布于新疆、廣東、湖南、甘肅、廣西、陜西、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、湖北、河北、四川、黑龍江、福建等24個?。ㄗ灾螀^(qū))。
二、主要質(zhì)量問題及成因分析
(一)滲漏偏大
滲漏偏大是抽水蓄能電站工程建設中常見的質(zhì)量問題之一,主要表現(xiàn)為大壩、庫盆、輸水系統(tǒng)滲漏量超出設計允許標準。據(jù)分析,這一問題的主要成因在于勘察質(zhì)量不到位,防滲體系設計和施工質(zhì)量存在缺陷。例如,某抽水蓄能電站在建設過程中出現(xiàn)了上水庫滲漏和輸水系統(tǒng)異常滲漏,導致電站運行效率降低,維護成本增加。
(二)變形偏大
變形偏大是另一個值得關注的質(zhì)量問題,主要表現(xiàn)為大壩沉降變形、邊坡和隧洞圍巖變形異常。這一問題的成因較為復雜,涉及填筑質(zhì)量、預沉降期控制、支護設計以及施工質(zhì)量控制等多個方面。填筑質(zhì)量和預沉降期控制不嚴會導致大壩沉降變形;支護設計不符合實際,施工質(zhì)量控制不到位則可能引發(fā)邊坡和隧洞圍巖變形異常。這些問題不僅影響電站的安全運行,還可能對周邊環(huán)境造成不良影響。
(三)結(jié)構(gòu)破損
結(jié)構(gòu)破損主要表現(xiàn)為混凝土防滲面板和趾板、隧洞襯砌裂縫密集分布。這一問題主要由原材料、混凝土配合比、施工工藝等溫控防裂措施不周全所致。例如,某抽水蓄能電站在建設過程中出現(xiàn)了隧洞襯砌裂縫,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),裂縫的產(chǎn)生與混凝土配合比不當、施工工藝不規(guī)范等因素密切相關。這些裂縫不僅降低了電站的結(jié)構(gòu)安全性,還可能引發(fā)滲漏等次生災害。
(四)洪水破壞
洪水破壞是抽水蓄能電站工程建設中不容忽視的質(zhì)量問題之一。這一問題主要表現(xiàn)為土石壩施工期洪水進入壩體內(nèi)部,造成填筑料沖蝕和防滲結(jié)構(gòu)破壞。其成因在于對施工期洪水估計不足,應對措施不當。例如,某抽水蓄能電站在建設過程中遭遇了特大洪水,由于對施工期洪水估計不足,未能及時采取有效的應對措施,導致壩體內(nèi)部填筑料被沖蝕,防滲結(jié)構(gòu)受損嚴重。
(五)設備故障
設備故障主要表現(xiàn)為閘門漏水、啟閉機設備缺陷、機電設備故障頻發(fā)等。這一問題的成因在于設備設計不合理、制造工藝差、安裝質(zhì)量控制不嚴等。設備故障不僅影響電站的正常運行,還可能引發(fā)安全事故。例如,某抽水蓄能電站在投運初期就出現(xiàn)了閘門漏水、啟閉機設備缺陷等問題,導致電站無法滿負荷運行,嚴重影響了電站的經(jīng)濟效益和社會效益。
三、防控措施及實施效果
針對上述質(zhì)量問題,我國抽水蓄能電站工程建設領域已經(jīng)采取了一系列有效的防控措施,并取得了顯著成效。
(一)加強前期勘察設計工作管理
為提升抽水蓄能電站工程建設質(zhì)量,我國高度重視前期勘察設計工作。通過加強勘察質(zhì)量監(jiān)管,確??辈鞌?shù)據(jù)準確可靠;同時,嚴格關鍵部位設計質(zhì)量,確保設計方案科學合理。此外,還加強了對勘察設計單位的資質(zhì)管理,提高了勘察設計工作的整體水平。
(二)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計及混凝土配合比
針對結(jié)構(gòu)破損問題,我國抽水蓄能電站工程建設領域積極優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計,采用先進的混凝土配合比技術(shù),提高混凝土的抗裂性能。同時,加強襯砌回填灌漿和防滲固結(jié)灌漿質(zhì)量控制,確保結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。這些措施的實施有效降低了結(jié)構(gòu)破損的發(fā)生率,提高了電站的結(jié)構(gòu)安全性。
(三)統(tǒng)籌做好排水工作,防范雨洪沖刷破壞
為防范洪水破壞,我國抽水蓄能電站工程建設領域統(tǒng)籌做好庫盆、岸坡、基坑和壩體排水工作,設計系統(tǒng)截排水措施。通過加強排水設施的建設和維護,確保排水系統(tǒng)暢通無阻;同時,密切關注氣象信息,提前做好防洪準備工作。這些措施的實施有效降低了洪水對抽水蓄能電站的破壞風險。
(四)采用成熟可靠的設備,加強設備制造監(jiān)督和安裝質(zhì)量管控
針對設備故障問題,我國抽水蓄能電站工程建設領域積極采用成熟可靠的設備,并加強設備制造監(jiān)督和安裝質(zhì)量管控。通過加強對設備制造商的資質(zhì)審核和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,確保設備質(zhì)量符合標準要求;同時,加強對設備安裝過程的監(jiān)管和質(zhì)量控制,確保設備安裝質(zhì)量可靠。這些措施的實施有效降低了設備故障的發(fā)生率,提高了電站的運行可靠性。
四、典型案例分析
以我國某抽水蓄能電站為例,該電站在建設過程中出現(xiàn)了上水庫滲漏、輸水系統(tǒng)異常滲漏、下水庫大壩沉降變形偏大、投運初期設備故障頻繁等問題。針對這些問題,電站建設單位積極采取措施進行整改和修復。通過加強滲漏部位的監(jiān)測和治理,優(yōu)化防滲體系設計;同時,加強大壩沉降變形的監(jiān)測和預警機制建設,及時調(diào)整施工方案和支護設計。此外,還加強了對設備的維護和保養(yǎng)工作,提高了設備的運行可靠性。經(jīng)過一系列整改和修復措施的實施,該抽水蓄能電站的運行狀況得到了顯著改善,滲漏量、變形量等指標均達到了設計要求。
五、總結(jié)與建議
我國抽水蓄能電站工程建設面臨復雜的地質(zhì)條件和多樣的工程技術(shù)挑戰(zhàn),容易出現(xiàn)滲漏、變形、結(jié)構(gòu)破損、洪水破壞、設備故障等質(zhì)量問題。這些問題不僅影響工程的安全和效益,還可能對投資和進度造成重大影響。通過系統(tǒng)總結(jié)和分析這些問題及其成因,并采取針對性的防控措施,可以有效降低質(zhì)量問題的發(fā)生概率,提升工程質(zhì)量的可靠性。
為確保抽水蓄能電站工程建設質(zhì)量,建議進一步加強對勘察、設計、施工、監(jiān)理等各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度;同時,加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新力度,提高工程建設的技術(shù)水平和整體質(zhì)量。此外,還應加強人才培養(yǎng)和引進工作,提高工程建設領域的人才素質(zhì)和創(chuàng)新能力。通過這些措施的實施,可以推動我國抽水蓄能電站工程的高質(zhì)量發(fā)展,為保障國家能源安全、推動綠色低碳轉(zhuǎn)型作出更大貢獻。