(Nhóm quan sát sự tò mò Baihetan)
1 Đập Baihetan vs Đập Tam Hiệp: Một nửa chiều cao, một nửa lượng đổ?
Lo lắng: Đập Baihetan có đáng tin cậy trong việc giữ nước không?
Thoạt nhìn, đập Baihetan rất “cao”
Đoạn đập cao nhất là 289 mét, gấp 1,6 lần đập Tam Hiệp; công suất đổ bê tông là 8,03 triệu mét khối, chỉ bằng một nửa
Có người lo lắng con đập quá “phù phiếm”, liệu có đáng tin cậy?
Về vấn đề này, người kỹ sư bày tỏ sự tin tưởng hoàn toàn: nguyên nhân là do hai “chiến lược” chặn nước khác nhau
Sau khi đập tích nước, chênh lệch mực nước giữa thượng lưu và hạ lưu tạo thành lực đẩy nước Để ngăn lũ tốt hơn, bóp nghẹt “cổ họng” sông Dương Tử vào trung và hạ lưu đồng bằng, đập Tam Hiệp cần được xây dựng trên mặt sông rộng ở cửa hẻm núi Xiling và dựa vào lực ma sát do trọng lượng của chính nó tạo ra để “cạnh tranh” với lực đẩy của nước Thung lũng sông nơi đặt đập Baihetan hẹp nên có thể tận dụng tối đa “lợi thế”
▲ Chế độ xem 3D của đập Trạm thủy điện Baihetan (Ảnh do Sở Xây dựng và Kỹ thuật Baihetan cung cấp)
Khác với “đập thép thẳng” dày đặc, đập Tam Hiệp, hình dáng của đập Baihetan giống như một “vỏ trứng” Từ góc nhìn của một con chim, bạn có thể thấy một vòng cung lồi ngược dòng Trong cấu hình “vòm” này, 31 đoạn đập tạo thành đội “truyền” để truyền lực đẩy nước theo từng lớp cho đến khi chạm tới nền đá núi gọi là “lực mượn để đẩy”
Với sự trợ giúp của cấu hình "đập vòm hyperbol" này, đập Baihetan có thể dựa vào thân núi ổn định để chịu được lực đẩy 16,5 triệu tấn nước, tương đương khoảng 7 lần tổng trọng tải tàu chiến của nước ta
2 Lưu lượng trung bình của sông Kim Sa là 4750 mét khối/giây, có thể lấp đầy cả nước bằng một tách "trà sữa" trong vòng 2 phút
Lo ngại: Khi xây đập trên sông lớn, thợ xây có phải bơi không?
Mặc dù đập Baihetan nằm bắc qua sông Jinsha nhưng những người xây dựng không cần phải học bơi Bởi vì họ đang làm việc trên một mảnh đất khô ráo, “có nước phía trước và phía sau, nhưng không có nước ở giữa”
Trên thực tế không có cổng, vậy làm thế nào mà dòng nước này lại “biến mất”?
Thực hiện ba bước
Bước đầu tiên là xây dựng một slide lớn Chúng ta hãy hướng sự chú ý của mình từ dòng sông đến những ngọn núi ở hai bên Rất lâu trước khi con đập được xây dựng, những người xây dựng đã đào năm hố dẫn nước trên núi để dẫn nước từ núi xuống hạ lưu Những cái lỗ này lớn đến mức nào? Mỗi tòa cao sáu tầng và có thể chứa 6 tuyến tàu điện ngầm chạy song song Phải mất gần 3 tiếng đồng hồ để đi bộ qua 9km 5 hố
Jinshajiang cho biết: Tôi yêu cầu trượt khổng lồ này!
▲ Trong nhóm hang động ngầm phức tạp, các đường ống màu xanh da trời là đường hầm chuyển hướng (Ảnh do Sở Xây dựng và Kỹ thuật Baihetan cung cấp)
Bước thứ hai là khiến sông Kim Sa say mê cảm giác trượt trên đường trượt Sau khi sông Kim Sa bước vào mùa khô, các nhà xây dựng đã ngay lập tức tiến hành công việc “kè” Nói một cách đơn giản, tổng cộng 178000 mét khối lồng đá và thép có kích thước từ vài cm đến hơn 1 mét được ném xuống sông cho đến khi vật liệu chất đống và chặn dòng sông
Jinshajiang nói: Tôi nhìn thấy, nó viết chữ in hoa "Con đường này bị chặn"!
▲ Đổ đầy đê quai thượng nguồn (Ảnh do Sở Xây dựng và Kỹ thuật Baihetan cung cấp)
Bước thứ ba là đóng cửa lại và xây đê quai! Các nhà xây dựng đã xây dựng hai đê quai ở thượng nguồn và hạ lưu sông để chặn dòng chảy cuồn cuộn
Chiều cao tối đa của đê quai ở thượng nguồn Baihetan đạt 83 mét, tổng khối lượng lấp đầy đạt 1,9 triệu mét khối Thời gian chặn nước kéo dài 4 năm, dung tích chứa lũ lên tới 400 triệu mét khối, đẩy công nghệ xây dựng đê quai đất đá cao của nước ta lên đến đỉnh cao Tổng khối lượng mét vuông xây dựng đê quai ở hạ lưu đạt 600000 mét khối
Cuối cùng, các nhà xây dựng còn phủ một “áo mưa” lên quai đập – một loại màng địa kỹ thuật composite làm vật liệu chống thấm giúp nước sông “liền mạch và có thể khoan được”
Sau hoạt động “tắc nghẽn, nạo vét liên tục”, thợ xây còn phải bơi?
3 Thung lũng khô và nóng nơi có đập Baihetan là nơi sinh sản tự nhiên của các "vết nứt" bê tông
Lo lắng: Bí quyết “bảo trì” đập Baihetan là gì?
Như chúng ta đã biết, những con đập phát triển nhờ được “nuôi” bằng những hũ bê tông Trong quá trình bê tông đông cứng, xi măng sẽ giải phóng một lượng lớn nhiệt thủy hóa do các phản ứng hóa học Do nguyên lý “giãn nở nhiệt và co lại”, phần bên trong giãn nở sẽ tạo ra lực căng trên bề mặt (hãy tưởng tượng hình ảnh một quả bóng bay đang thổi), đây là “điều kiện bẩm sinh” để xuất hiện các vết nứt
Thung lũng nóng khô Baihetan có hai “đặc sản”: một là nhiệt độ cao, hai là gió mạnh Sự chồng chất của cả hai nhanh chóng lấy đi độ ẩm bề mặt và tạo ra "điều kiện thu được" thuận lợi cho các vết nứt
▲ Hệ thống cấp nước thông minh (Ảnh do Sở Xây dựng và Kỹ thuật Baihetan cung cấp)
Để đạt được mục tiêu liền mạch, các nhà xây dựng đã “chiến đấu trí tuệ và lòng dũng cảm” với những vết nứt bắt đầu từ nguyên liệu thô
Xi măng ít tỏa nhiệt dùng ở đập Baihetan có nguồn gốc xuất xứ rất lớn Đây là loại xi măng đặc biệt mới do nước tôi độc lập phát triển - xi măng Portland nhiệt độ thấp So với xi măng nhiệt độ trung bình thông thường, độ tăng nhiệt độ đoạn nhiệt của nó có thể giảm từ 5 đến 10°C, điều này rất có lợi trong việc giảm ứng suất nhiệt độ trong bê tông khối lượng lớn
Một môi trường xây dựng có độ nhạy cao và phản ứng nhanh cũng rất quan trọng Bên trong bê tông là hàng trăm ống nước Đừng đánh giá thấp những đường ống nhỏ này Hàng ngàn cảm biến được phân phối trên chúng Họ liên tục báo cáo nhiệt độ khắp nơi cho “bộ não mạnh mẽ nhất” Baihetan - hệ thống xây dựng thông minh 24/24 Sau này thu thập và phân tích dữ liệu lớn theo thời gian thực để giúp các nhà xây dựng nắm bắt “bản chất” của bê tông, điều chỉnh tốc độ đổ, thay đổi dòng nước và cuối cùng đảm bảo rằng nhiệt độ của bê tông có thể kiểm soát được
Điều này là không đủ Trong quy trình cách nhiệt được tiêu chuẩn hóa, đập phải được phủ một lớp “mền cách nhiệt” để cách ly khỏi ánh nắng trực tiếp, đồng thời các máy phun làm mát luôn sẵn sàng ở chế độ chờ
Dưới sự “điều dưỡng” toàn diện, đập Baihetan cho biết: Chúng tôi đã duy trì tốt!
4 Việc sản xuất điện của Nhà máy thủy điện Baihetan chủ yếu được cung cấp bởi năng lượng nước
Lo ngại: Nước là chất dẫn điện, liệu sông Kim Sa có trở thành “sông điện”?
Về vấn đề này, đáng lo ngại nhất có lẽ là đàn cá nhỏ dưới sông
Nhưng chúng bơi rất vui nên các bạn yên tâm nhé Trên thực tế, dòng nước và dòng chảy không có cơ hội gặp nhau Cùng lắm là họ “đi ngang qua” tổ máy thủy điện
Một tổ máy phát thủy điện thường cao hàng chục mét và nặng hàng nghìn tấn Nó được chia từ dưới lên trên thành một tuabin và một máy phát điện, được kết nối thông qua trục chính
Hãy đưa máy ảnh theo xu hướng và bắt đầu nào!
Nước chảy vào tuabin qua ống thép chịu áp cao hơn 100 mét, đẩy bánh xe quay Cái sau đi qua trục chính và điều khiển rôto phía trên quay Do đó, các cực từ bao quanh rôto tạo ra từ trường quay, tạo ra cảm ứng điện từ với stato, từ đó tạo ra dòng điện
Một khi dòng điện được tạo ra, nó bắt đầu một "cuộc hành trình" tuyệt vời - đầu tiên, nó đi qua thiết bị tăng áp trong nhà máy điện và được "nâng cấp" lên hàng trăm, thậm chí hàng nghìn kilovolt Sau đó, nó chạy trên đường dây điện cao thế, băng qua núi và rặng núi, từng bước giảm điện áp và đi vào hàng nghìn hộ gia đình
“Hành trình” của dòng nước ngắn hơn rất nhiều Nó rơi từ tâm người chạy vào ống hút rồi quay trở lại sông, tương đương với việc cưỡi một "vòng quay vui vẻ" với tốc độ 111 vòng mỗi phút
Mỗi lần một tổ máy quay sẽ tạo ra 150 kWh điện Mỗi giờ hoạt động có thể đáp ứng nhu cầu điện kéo dài 400 năm của một gia đình hiện đại gồm ba người
(Người viết bài: Wang Lu)