埃塞俄比亞新建大型水電工程

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埃塞俄比亞新建大型水電工程

摘要:近年來，在全世界范圍內(nèi)，有許多大型水力發(fā)電工程陸續(xù)開建，其中有些已經(jīng)完工。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和施工水平的提高，這些大壩在建設(shè)過程中打破了許多世界紀(jì)錄。主要論述埃塞俄比亞的吉布(Gibe)Ⅲ水電工程以及復(fù)興大壩在建設(shè)過程中所取得的驚人成就，并介紹了這2座大壩的主要建筑物及其相關(guān)參數(shù)、施工團(tuán)隊(duì)及施工進(jìn)度計(jì)劃情況。

關(guān)鍵詞:大型水力發(fā)電工程;水電項(xiàng)目;埃塞俄比亞

1　概述

縱觀世界，有許多新建的大型水力發(fā)電工程正在建設(shè)中，而且其中有些水力發(fā)電工程已經(jīng)在最近完工。在這些工程中，有的壩高高達(dá)300 m。文中介紹了埃塞俄比亞2座大型水電工程的開發(fā)過程，并介紹了一份詳細(xì)的有關(guān)這2座大型水電工程在施工過程中所使用的新材料清單，以及各自被公認(rèn)的世界級成果。

2　吉布Ⅲ水電工程

吉布Ⅲ水電工程及其相關(guān)的水力發(fā)電項(xiàng)目位于埃塞俄比亞南部偏遠(yuǎn)地區(qū)的奧莫(Omo)河上。當(dāng)該項(xiàng)目完工時(shí)，吉布Ⅲ水電工程大壩將成為世界上壩高最高及最大的碾壓混凝土壩。該大壩的碾壓混凝土澆筑工作始于2011年12月末，2014年8月，水庫開始預(yù)蓄水，2015年初開始初期蓄水。

吉布Ⅲ水電工程大壩為碾壓混凝土重力壩，壩高為249 m，混凝土量為610萬m3。導(dǎo)流工程由3條直徑為13 m的隧洞組成，地面電站廠房安裝有10臺混流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為187 MW，總裝機(jī)容量為1 870 MW。電站進(jìn)水口位于右岸壩肩處，由2條直徑為13 m的引水隧洞組成，采用分岔管為10臺機(jī)組供水。

吉布Ⅲ水電工程業(yè)主為埃塞俄比亞電力公司(Ethiopian Electric Power)，承包商為薩利尼－英波基洛股份公司(Salini Impregilo S．p．A)，設(shè)計(jì)單位為皮耶蘭杰里工作室(SP Studio Pietrangeli)，由恩內(nèi)斯特K施拉德(Dr．Ernest K schrader)擔(dān)任咨詢顧問，業(yè)主代表為柯因一貝利爾工程管理公司(Coyne et Bellier Tractabel Engineering)。吉布Ⅲ水電工程的工程師團(tuán)隊(duì)、地質(zhì)學(xué)家、設(shè)計(jì)人員、管理人員以及供貨商來自27個(gè)國家，其中也包括勤勞的埃塞俄比亞本國人民。

在該工程的設(shè)計(jì)、施工過程中，克服了許多困難和所面臨的一些巨大挑戰(zhàn)。工程本身的規(guī)模如此大，就使該項(xiàng)目的實(shí)施已經(jīng)變得非常困難，再加上當(dāng)?shù)氐淖匀坏貏?、陡峭的壩?有些地方的坡度高達(dá)45°，甚至更陡)和極端炎熱的氣候條件帶來的困難，使該項(xiàng)目面臨著許多巨大的挑戰(zhàn)。

其中，最大挑戰(zhàn)之一就是碾壓混凝土的澆筑速度必需滿足“快車道”式的施工進(jìn)度計(jì)劃。承包商薩利尼－英波基洛股份公司通過努力和認(rèn)真的工作作風(fēng)克服了困難，在施工期間，管理團(tuán)隊(duì)執(zhí)行了許多新的管理理念，使碾壓混凝土的澆筑工作計(jì)劃做的非常周密，使該工程取得了一個(gè)良好的開端。

在建設(shè)初期最困難和最關(guān)鍵的時(shí)刻，需要應(yīng)對的另一個(gè)挑戰(zhàn)是壩基巨大的占地面積(其中，壩體結(jié)構(gòu)占據(jù)其大部分)。考慮到大壩如此大的規(guī)模，壩基工程部分涉及的范圍包括清基、審批、最終地質(zhì)準(zhǔn)備工作以及壩址的具體參數(shù)需要與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格一致等。

承包商在第1 a澆筑了100萬m3的碾壓混凝土，而且在接下來的24個(gè)月內(nèi)，承包商澆筑了該大壩所需610萬m3碾壓混凝土中的500萬m3的澆筑量。在此期間，承包商每月的平均澆筑強(qiáng)度超過了140 000 m3，2013年8月份的月澆筑量達(dá)到了最大峰值，為250 809 m3，這都是承包商在該工程中取得的卓越成就。

2014年12月11～12日，薩利尼－英波基洛團(tuán)隊(duì)24 h內(nèi)的碾壓混凝土的澆筑量為18 519 m3，打破了世界上所有碾壓混凝土大壩的24 h澆筑量的記錄。

先前的澆筑記錄是由中國的龍灘水電站碾壓混凝土重力壩所創(chuàng)造的，其24 h的澆筑量為18 475 m3;美國的薩盧達(dá)(saluda)大壩24 h的混凝土澆筑量為14 135 m3。

也就是說，該行業(yè)的世界紀(jì)錄是由中國龍灘水電站大壩(24 h的澆筑量18 475 m3)創(chuàng)造的，而且該記錄保持了近10 a。但是需要指出的是，其施工計(jì)劃中，布置了2條傳送及攤鋪系統(tǒng)，拌和樓設(shè)施比吉布Ⅲ大壩的拌和樓更大，并且由2家獨(dú)立的承包商同時(shí)施工。但是不管怎樣，龍灘大壩所取得的成就是巨大的，在大壩施工過程中所遇到的極端困難是無法想像的。

比如，至今已有近650座碾壓混凝土壩完工，其中有多座大壩的壩高超過了100 m，混凝土工程量高達(dá)600萬m3。然而業(yè)內(nèi)專家仍然認(rèn)為，中國龍灘大壩所取得的成就好像從未被改變，并且超出了其他任何碾壓混凝土大壩建設(shè)中的創(chuàng)造性領(lǐng)域。但這些都在2014年12月12日早晨，被吉布Ⅲ水電工程大壩的24 h總澆筑量(18 519 m3)改寫。

吉布Ⅲ水電工程大壩的世界紀(jì)錄是由一個(gè)皮帶傳輸系統(tǒng)、同步性能良好的碾壓混凝土拌和樓和一個(gè)承包商所創(chuàng)造的。大壩的碾壓混凝土骨料生產(chǎn)、拌和以及傳輸澆筑等一系列工序都是高質(zhì)量地完成，而且所用設(shè)備質(zhì)量精良，包含山特維克破碎設(shè)備(Sandvik crushing equipment)、意大利西格瑪攪拌機(jī)(Sicoma mixers)，碾壓混凝土傳送采用的是美國有限責(zé)任公司生產(chǎn)的極其復(fù)雜的碾壓混凝土傳輸系統(tǒng)，其傳輸能力超過850 m3/h。

盡管吉布Ⅲ水電工程大壩并沒有完全完工，但仍是當(dāng)今世界上最高、最大的碾壓混凝土壩。

這是真正了不起的成就，是對出色的創(chuàng)造力以及努力工作的一種敬意。值得注意的是，碾壓混凝土澆筑工作的主要優(yōu)點(diǎn)之一，是會帶來良好的施工質(zhì)量。

盡管整個(gè)施工過程非常復(fù)雜，但承包商為此已經(jīng)提前做好了充分的規(guī)劃和準(zhǔn)備工作，施工管理措施也執(zhí)行的非常出色，最后獲得的結(jié)果即是該成就的有力證據(jù)。該項(xiàng)目最終獲得了成功。

由于該壩坐落在一個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)，任何進(jìn)口物資如:水泥，甚至是燃料供給(每月燃油消耗量為300 萬L)的補(bǔ)給線都很漫長，可以說，該項(xiàng)目也成功應(yīng)對了龐大的后勤挑戰(zhàn)。值得一提的是，合理的施工計(jì)劃，合適的設(shè)備、人員配置以及資源是該項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。

該項(xiàng)目的成功歸功于薩利尼－英波基洛團(tuán)隊(duì)的努力工作和艱苦奮斗的奉獻(xiàn)精神，使該大壩的建設(shè)取得了碾壓混凝土壩自問世以來的40多年中最偉大的成就之一。

2　復(fù)興大壩

先前被命名為“千禧計(jì)劃”，裝機(jī)容量為6 000 MW的水力發(fā)電項(xiàng)目正在阿貝(Abby)河(即青尼羅河)上建造。該碾壓混凝土大壩長1．8 km，高度為170 m，建成以后將成為非洲最大的大壩之一。

該水力發(fā)電項(xiàng)目安裝有16臺裝機(jī)容量為375 MW的水輪發(fā)電機(jī)組，施工團(tuán)隊(duì)為薩利尼－英波基洛股份有限公司領(lǐng)導(dǎo)的原班吉布Ⅲ水電工程大壩的施工團(tuán)隊(duì)。

該項(xiàng)目壩址處的地貌與吉布Ⅲ水電工程大壩的大不相同，尤其是地勢比較平緩，為一條較長的河谷地帶，壩肩也更為平緩。該項(xiàng)目也同樣修建在偏遠(yuǎn)的地區(qū)。

項(xiàng)目的大壩混凝土澆筑量大約為1 000萬m3，并設(shè)有一座高70 m的土石壩副壩。緊鄰大壩下游側(cè)，位于左、右岸的壩肩處，各布置了一座壩后式地面廠房，共安裝有16臺混流式水輪發(fā)電機(jī)組。

施工前的準(zhǔn)備工作于2010年12月開始，大壩碾壓混凝土的生產(chǎn)工作始于2013年末。到2014年12月，主壩混凝土已經(jīng)澆筑了大約190萬m3，相應(yīng)的月平均澆筑強(qiáng)度為142 177 m3，最大日澆筑強(qiáng)度為16 949 m3。這一澆筑量比吉布Ⅲ項(xiàng)目所取得的施工記錄略低。

同年的10月份，開發(fā)商埃塞俄比亞電力公司宣布，該項(xiàng)目已經(jīng)完成計(jì)劃量的40%。

完工以后，該項(xiàng)目將向埃塞俄比亞以及與項(xiàng)目所在地區(qū)相鄰的國家輸送急需的電能，以促進(jìn)該地區(qū)的全面發(fā)展。

3　結(jié)語

本文主要介紹了埃塞俄比亞新建的吉布Ⅲ水力發(fā)電工程和復(fù)興大壩的建設(shè)情況，以及這2個(gè)工程在建設(shè)過程中所取得的驚人成就。特別是吉布Ⅲ水電工程大壩，在自然條件極其惡劣的環(huán)境下，其碾壓混凝土的澆筑速度打破了塵封了近10 a的世界紀(jì)錄，使碾壓混凝土壩的建設(shè)水平達(dá)到了前所未有的高度。而這些成就的取得，主要?dú)w功于承包商優(yōu)秀的施工組織、精益求精的方案設(shè)計(jì)以及參建各方艱苦奮斗的奉獻(xiàn)精神。

這2座水力發(fā)電項(xiàng)目建成后，將向埃塞俄比亞及周邊鄰國源源不斷地輸送清潔的電能，以促進(jìn)該地區(qū)的全面發(fā)展，造福非洲人民。

(周榮胡平編譯)

收稿日期:2015-07-23

文章編號:1006-0081(2015) 09-0028-03

中圖法分類號:TV753．421

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A