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2025年3月27日，湖北平坦原抽水蓄能電站下水庫大壩首倉混凝土澆筑順利完成，標(biāo)志著我國水電工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)兩項(xiàng)重大技術(shù)突破：全國首座小粒徑堆石混凝土大壩成功實(shí)施，以及抽水蓄能電站首次采用堆石混凝土作為1級擋水建筑物主壩壩型。該工程由三峽集團(tuán)所屬湖北能源集團(tuán)投資建設(shè)，是國家能源局“十四五”重大能源項(xiàng)目，總裝機(jī)容量120萬千瓦，總投資86.77億元，計(jì)劃2027年實(shí)現(xiàn)首臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，2028年全面投運(yùn)。
工程定位與技術(shù)參數(shù)
湖北平坦原抽水蓄能電站位于湖北省黃岡市羅田縣大別山革命老區(qū)，距武漢市直線距離約120公里。樞紐工程由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)及地下廠房組成，總占地面積197.25公頃。下水庫大壩為堆石混凝土重力壩，最大壩高93米，壩頂長度309米，設(shè)計(jì)總混凝土量20.9萬立方米，其中堆石混凝土占比62.7%（13.1萬立方米），主壩壩體采用C20堆石混凝土，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值20兆帕，抗?jié)B等級W8。
工程創(chuàng)新性將堆石塊體最小粒徑從傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的40厘米壓縮至20厘米，破解洞室小粒徑開挖料難以作為堆石料利用的難題，洞挖料綜合利用率提升至85%，減少棄渣量約12萬立方米。大壩基座首倉混凝土澆筑方量1026立方米，單次連續(xù)澆筑時(shí)長30小時(shí)，采用低熱硅酸鹽水泥，摻加粉煤灰（摻量25%）及改性PVA纖維（摻量0.9千克/立方米），入倉溫度嚴(yán)格控制在12℃以下，澆筑層厚1.5米，間隔期7天。
地質(zhì)條件與施工突破
工程區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造以寒武系砂頁巖為主，巖體飽和抗壓強(qiáng)度85-120兆帕，滲透系數(shù)1.5×10??厘米/秒。地下廠房洞室群埋深380-450米，主廠房跨度26.5米，高度54.2米，圍巖類別以Ⅲ類為主，局部為Ⅳ類。施工期間揭露斷層破碎帶3處，最大寬度2.8米，采用超前管棚支護(hù)（直徑108毫米，間距0.3米）結(jié)合雙液注漿（水灰比0.8:1）加固方案，注漿壓力3-5兆帕，滲透半徑達(dá)2.8米。巖芯采取率91.2%，巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD）平均82.4%，頂拱最大變形監(jiān)測值7.3毫米，低于設(shè)計(jì)允許值12毫米。
施工團(tuán)隊(duì)攻克三大技術(shù)難點(diǎn)：其一，研發(fā)小粒徑堆石混凝土配合比，骨料級配優(yōu)化為5-20毫米（占比40%）、20-40毫米（占比60%），坍落度控制在140-160毫米；其二，應(yīng)用AI智能化設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測堆石入倉密度，確保堆石體孔隙率≤22%；其三，采用微震監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，在壩體布設(shè)32個(gè)傳感器，預(yù)警巖體變形精度達(dá)毫米級，累計(jì)規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)47次。隧洞掘進(jìn)采用硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）技術(shù)，月進(jìn)尺320米，較傳統(tǒng)鉆爆法效率提升40%。
生態(tài)保護(hù)與資源利用
項(xiàng)目嚴(yán)格執(zhí)行《湖北省生態(tài)環(huán)境保護(hù)條例》要求，實(shí)施四大生態(tài)工程：表層土剝離總量42萬立方米，建設(shè)5處防塵網(wǎng)全覆蓋臨時(shí)堆存場，配套噴淋抑塵設(shè)施；布設(shè)三維植被網(wǎng)18萬平方米，種植狗牙根、百喜草等耐旱植物，覆蓋度達(dá)95%；建設(shè)魚類增殖站1座，規(guī)劃年放流倒刺鲃、光倒刺鲃等土著魚苗50萬尾；施工廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)日處理能力1200立方米，采用“絮凝沉淀+活性炭吸附”工藝，懸浮物去除率≥98%，化學(xué)需氧量（COD）排放濃度≤50毫克/升，優(yōu)于國家一級A標(biāo)準(zhǔn)
。
施工期間嚴(yán)格管控噪聲污染，地下廠房安裝雙層隔音門（隔聲量35分貝），廠界噪聲晝間≤55分貝，夜間≤45分貝。工程通過優(yōu)化施工時(shí)序，減少林地占用面積18公頃，生態(tài)修復(fù)率100%。
工程組織與質(zhì)量管控
項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)由水電十四局牽頭，投入管理人員228人、作業(yè)人員417人，累計(jì)完成場內(nèi)道路建設(shè)28公里、地下廠房開挖18萬立方米。施工質(zhì)量管控體系涵蓋材料檢測、工藝標(biāo)準(zhǔn)與安全監(jiān)測：鋼筋、混凝土等主材抽檢合格率100%，壓力鋼管焊縫無損檢測一次合格率99.3%；地下廠房開挖輪廓面半孔率≥90%，超挖控制≤15厘米；布設(shè)收斂計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)等監(jiān)測設(shè)備236套，頂拱最大變形值7.3毫米，低于設(shè)計(jì)允許值12毫米。
大壩混凝土澆筑前完成工藝試驗(yàn)12項(xiàng)，包括堆石入倉模擬試驗(yàn)、溫控仿真分析等。施工過程中采用無軌滑模跳倉澆筑技術(shù)，混凝土脫模后立即覆蓋土工布保溫養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期28天，表面裂縫發(fā)生率≤0.1條/平方米。
經(jīng)濟(jì)效益與電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力
工程靜態(tài)投資65億元，動(dòng)態(tài)總投資86.77億元，其中機(jī)電設(shè)備及安裝工程占比34.6%（23.3億元），施工輔助工程占比22.1%（14.9億元）。經(jīng)濟(jì)評估顯示，在容量電價(jià)650元/千瓦·年、電量電價(jià)0.25元/千瓦時(shí)的政策下，項(xiàng)目全生命周期內(nèi)部收益率（IRR）達(dá)6.8%，投資回收期22年。電網(wǎng)調(diào)節(jié)方面，電站投運(yùn)后可提升湖北電網(wǎng)調(diào)峰容量4.3%，平抑80萬千瓦級功率波動(dòng)的時(shí)間縮短至15秒，7小時(shí)持續(xù)放電能力可滿足黃岡市全域（2024年最大負(fù)荷385萬千瓦）1.7小時(shí)的電力需求。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)貢獻(xiàn)
本項(xiàng)目推動(dòng)兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定：《小粒徑堆石混凝土施工技術(shù)規(guī)范》明確骨料級配、孔隙率、溫控等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)；《抽水蓄能電站堆石混凝土主壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》規(guī)定1級擋水建筑物壩體抗震設(shè)防烈度、滲透穩(wěn)定性等要求。工程形成的《超深埋洞室群智能施工工法》等5項(xiàng)技術(shù)成果，已在華中地區(qū)同類項(xiàng)目中推廣應(yīng)用，地下廠房開挖月進(jìn)尺提高至65米，較傳統(tǒng)工法提升28%。
（數(shù)據(jù)來源：湖北省發(fā)改委核準(zhǔn)文件、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告及施工日志）
