周孟夏:智能建造给白鹤滩水电站带来了什么?
三峡小微
在建设现代化高质量水利基础设施网络中,水库大坝是连接自然水系与经济社会的纽带,其安全性事关江河安澜、人民福祉、经济社会发展。推进智能建造技术等现代筑坝技术创新,提高水库大坝建筑物建设质量和运行安全,是坝工安全的题中之义。
在国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会期间,三峡集团所属三峡建工金沙江下游工程管理部主任助理周孟夏针对金沙江下游水电站特高拱坝智能建造工程实践作了专题报告。
▲周孟夏作专题报告
从三峡工程开展信息化实践,到溪洛渡水电站开始智能化技术成果应用,再到白鹤滩、乌东德水电站全面开展智能建造,三峡集团持续通过产学研用科技攻关,将数字技术、信息技术等不断发展的现代化科技与工程手段深度融合,以精准管理夯实本质安全。
金沙江下游河段水量丰沛稳定,落差大且集中,水能资源极为富集,是我国最大的水能资源基地。但是,其高山峡谷地形地质条件,也带来了高坝、高陡边坡、高地震烈度、高速水流,以及大泄量、大机组和大跨度等“四高、三大”的严苛技术挑战。
针对以上问题,三峡建工开展了一系列创新实践。通过构建“性态感知-预判预控-实时调控-持续优化”的智能建造闭环控制理论,研发一系列成套智能化施工装备,搭建集成管理平台,实现大坝建设全工序智能化管理,有效细化了大坝安全管控精度。
性态感知是智能管理的重要前提。在工程现场,构建了基于物联网的施工数据感知传输体系和时空一体化的自动监测系统。遍布大坝的上万支各类传感器如同“神经末梢”,在北斗定位、大数据集成等技术加持下,精准稳定提供质量、安全、施工进度等数据,以十亿条以上数据的体量,解决了作业面广导致的感知盲区、信息孤岛等问题。
预判预控是智能管理的关键环节。以真实工作性态与施工进度耦合迭代为思路,提出高拱坝全生命周期真实性态仿真理论方法,并构建数字孪生平台。该仿真过程可模拟特高拱坝浇筑施工全过程场景,统筹施工资源、效率和大坝施工过程中起初工作性态,预测潜在风险,合理安排施工进度,保障大坝整体均衡连续上升,让进度管控更科学。
实时调控是智能管理的直接抓手。基于全面感知的施工信息数据与调控策略数据,大坝不同部位实现全工序智能化施工。以混凝土生产运输、混凝土浇筑、混凝土温控、基础处理等施工工序为例,通过即时通信终端的工程质量管理系统,建设者不仅实现数据查询、统计、分析的工具升级,还可开展质量文化宣贯、质量过程管控、标准工艺培训、精品成果展示,推动质量文化入脑入心。
持续优化是智能管理的核心所在。集成上述所有系统、设备的海量信息并直观展示,构建大坝全景信息模型(Dam Information Model,简称DIM);在此模型上打通管理业务平台,构建了智能建造信息管理平台iDam2.0,实现特高拱坝建设管理信息资源海量化及共享利用;通过大数据分析,基于该平台构建了集状态监控、异常诊断、分级预警的一体化管控云平台。
通过该平台,建设者可以直观看大坝状态,实时查数据,有效控方案,与大坝进行全方位交互。
智能建造赋能金沙江下游梯级水电站质量与效率双提升。各电站蓄水运行以来,所有指标均优于设计标准。溪洛渡、乌东德、白鹤滩三座300米级特高拱坝相继获得具有工程届“诺贝尔奖”之称的菲迪克工程项目奖,白鹤滩水电站获评“2023全球十大工程成就”。一系列创新成果获得包括国家科学技术进步奖二等奖在内的多项科技奖励,相关研究成果已推广应用于多个抽水蓄能电站和国内国际其他水电站以及长江大保护等项目。
值总:王东红
编辑:李雷 杨思恒
美编:刘艾菁