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中國投資超16億美元在非州建成超級水電站

蘇丹共和國位於非洲東北部,供電情況也十分堪憂。

在2003年以前,蘇丹國內沒有一個完整的國家電網,只能靠分散布置的一些燃油發電機來提供電力,不僅污染巨大,而且電價十分昂貴,只有少數富人才用得起,更談不上支援國內的工業發展了。

中國投資超16億美元在非州建成超級水電站

(蘇丹在非洲的位置)

全長6700公里的尼羅河,有2000多公里流經蘇丹境內,青尼羅河與白尼羅河在喀土穆彙集之後水量大增,其中蘊藏了巨大的能量可以供人利用。但蘇丹工業基礎薄弱,技術落後,沒有能力獨立修建一個橫跨尼羅河的巨型水利樞紐。

在中國企業和5400多名職工的努力下,麥洛維大壩最終建成,電站全部十台機組於2010年4月8日併網發電,蘇丹半個世紀的夢想最終得以實現。

麥洛維水電站的總裝機容量高達1250兆瓦,它的建成使得蘇丹全國的總電力供應翻了兩倍,蘇丹民用電和工業用電費用直接降低了25%,農業用電降低30%。

配套興建的5萬伏高壓輸電線路將電站所發的電輸往全國,形成以麥洛維為中心的全國電網,使蘇丹從一個沒有國家電網的國家,一躍成為擁有先進國家電網的國家。

在蘇丹段,尼羅河水深不大,河流兩側坡度極緩,這也就是說,要想把尼羅河水位抬高到一個適宜發電的高度,就會在上游形成一個面積極為巨大的水庫,水庫總儲量達到了124億立方米,大壩的長度也將達到驚人的9.7公里。

因此,相比起一般的大壩,麥洛維大壩工程不僅工程量巨大,而且施工難度大,涉及的技術更是非常全面、非常複雜。

通常情況下,一座大壩只涉及到一至兩種壩型,但麥洛維大壩的壩體實在太長,因而不得不針對不同的需求採用了5種壩型,包括混凝土面板堆石壩、粘土芯牆堆石壩、混凝土重力壩,還有土壩和閘壩,除了沒有拱壩外,幾乎覆蓋了所有的河川樞紐壩形。

其中,混凝土面板堆石壩為整座大壩的主體,總長度5.8公里,面板總面積21.5萬平方米,創下了世界面板壩之最。

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(一眼望不到邊際的麥洛維大壩)

麥洛維大壩處於半沙漠地區,施工條件十分惡劣,作為一個超大體積的混凝土工程,受到外界結構和地質約束的大壩本就很容易發生開裂。而麥洛維大壩所處的環境中不僅晝夜溫差大,而且十分乾旱,這會在混凝土內部造成巨大的內部拉應力,造成開裂。

乾旱的環境還會造成混凝土表面失水量增加,進一步加劇裂縫的發展。大壩上的裂縫會隨著大壩的運轉逐漸深入,最終嚴重危害大壩的安全。

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中國工程師們把國內的工程經驗帶到了麥洛維大壩中,經過系統的計算機應力模擬和細緻的保溫養護,並在裂縫產生時及時處理,項目部最終度過了大壩開裂的險關,沒有影響到上游壩面的正常使用。

在一些特殊部位,如泄洪壩段的導流底孔等處,混凝土對溫度的變化更為敏感,也更容易發生開裂。工程師們在這裡進行了有針對性的局部加強來抵抗裂縫。

在整個五年半的施工過程中,麥洛維大壩工程的施工質量始終處於受控狀態,在平均氣溫超過40度的高溫乾燥地區所施工的面板沒有裂縫,創造了世界奇蹟。

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麥洛維大壩中,最重要的組成部分就是構成整座大壩最核心體積的黏土和碎石心牆。在左右岸的土堤上游一側,還需要有防護大壩的大塊石料。麥洛維大壩的體積實在太大,因此項目部不得不把大量的工時放在採石上。

為了提高開採的整體效率,工程師們採用了擠壓爆破法來進行開採,簡單說來,就是在一次爆破後並不急於清走全部炸出的土石,而是在現場預留出一定的渣堆,利用預留渣堆對爆區的擠壓約束作用,控制爆堆的前沖距離,進而提高爆炸能量的利用率。

這樣一來,可以減少岩石的拋擲運動和空氣衝擊波的能量損失,一次爆破就可以帶來較大的產出。鑿岩爆破和挖裝還可以各自形成一個獨立的施工作業區,進行平行作業,大大提高了工作效率。

不過,這種爆破方式對經驗和技巧的要求很高。中國工程師們也是在施工過程中針對礦山的具體情況,不斷地調整參數,改進工藝,才最終總結出了最為理想的爆破流程,在採石這一關鍵流程中提高了施工效率,為整個大壩的施工趕上了一大波工期。

一直以來,中國都是蘇丹的最大投資國,未來源源不斷的基建、交通和經貿項目,會越來越多地造福當地人民。

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