[Guangming Daily] "Bộ não mạnh nhất" đã đạt đến đỉnh cao mới trong công nghệ thủy điện thế giới - báo cáo của nhóm nghiên cứu khoa học Trạm thủy điện Wudongde trên sông Jinsha

Tin tức từ trang web này (Wen Yuan, Zhu Jingxia, Wang Lu) Vào ngày 3 tháng 8, "Guangming Daily" đã đưa tin toàn trang về nhóm nghiên cứu khoa học của Trạm thủy điện Wudongde trên sông Jinsha

Vào mùa hè năm 2020, Nhà máy thủy điện Wudongde trên sông Jinsha, một dự án lớn quốc gia do Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc đầu tư, xây dựng, vận hành và quản lý (sau đây gọi là Tập đoàn Tam Hiệp) và dự án cung cấp điện xương sống của “Truyền tải điện từ Tây sang Đông”, đã trở thành “chủ đề tầm cỡ thế giới”

Ngày 29/6, lô tổ máy đầu tiên của Nhà máy Thủy điện Ngũ Đông Đức đã chính thức được đưa vào vận hành phát điện Tổng Bí thư Tập Cận Bình đã đưa ra chỉ thị quan trọng về vấn đề này, nhấn mạnh Nhà máy thủy điện Ngũ Đông Đức là công trình trọng điểm quốc gia nhằm thực hiện “Truyền tải điện từ Tây sang Đông” Tôi mong các đồng chí tiếp tục nỗ lực, bám sát quan điểm phát triển mới, dũng cảm vươn lên tầm cao mới về khoa học công nghệ, hoàn thành nhiệm vụ xây dựng dự án tiếp theo đạt tiêu chuẩn, chất lượng cao, phấn đấu xây dựng Nhà máy thủy điện Wudongde thành một công trình có chất lượng

Đi kèm với “vũ khí quan trọng của một cường quốc” trên sông Kim Sa là rất nhiều bài toán khoa học công nghệ thủy điện tầm cỡ thế giới, đòi hỏi một đội ngũ nghiên cứu khoa học có bản lĩnh sáng tạo, vượt qua khó khăn để giải quyết từng vấn đề một Từ khi khởi công xây dựng hoàn toàn vào cuối năm 2015 cho đến lô tổ máy đầu tiên được đưa vào vận hành vào năm 2020, Trạm thủy điện Wudongde đã lập kỷ lục đầu tiên trên thế giới ở 7 chỉ số: Đập vòm siêu cao 300 mét mỏng nhất thế giới, lưu lượng trên một đơn vị chiều dài hồ quang đỉnh lớn nhất thế giới, chiều cao đào nhà máy điện ngầm lớn nhất thế giới, bán kính đào buồng dâng nước đuôi lớn nhất thế giới, đoạn đào hầm chuyển hướng đầu tiên trên thế giới, chiều cao hầm chuyển hướng đầu tiên trên thế giới và công suất lớn nhất thế giới của một tổ máy đã được hoàn thành và đưa vào hoạt động

Ảnh chụp từ trên không dự án đập thủy điện Wudongde đã hoàn thành Nhiếp ảnh: Xu Jian

“Kể từ khi xây dựng dự án, Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc đã phát huy tối đa vai trò định hướng đổi mới của mình, hợp tác với tất cả các bên liên quan đến việc xây dựng để khắc phục một loạt vấn đề cấp thế giới, tạo ra một loạt kỷ lục thế giới, đột phá một loạt công nghệ cốt lõi quan trọng, thúc đẩy tiến bộ toàn diện, siêu việt toàn diện và lãnh đạo toàn diện về khoa học và công nghệ thủy điện của nước tôi, đồng thời có những đóng góp mới cho khoa học và công nghệ thủy điện của thế giới” Ông Lôi Minh Sơn, Bí thư Ban Lãnh đạo Đảng, Chủ tịch Tập đoàn Tam Hiệp, cho biết

Giải mã “mật mã” hiểm họa thiên nhiên sông Kim Sa

Nước chảy xiết, vách đá nguy hiểm, thung lũng sâu Sông Kim Sa luôn đồng nghĩa với “nơi nguy hiểm”

Trong thời tiết nắng nóng gần 40 độ C, Huang Wei, người xây dựng đập Wudongde của Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc, đã đi qua mạng nhện dày đặc trên vách đá Trong mắt chàng trai trẻ 20 tuổi này không hề sợ “nóng như thiêu đốt” hay “vách đá” Một dự án nghiên cứu khoa học hấp dẫn đang thu hút anh bằng tất cả sức lực của mình để tiến về phía trước

Những vết nứt ẩn sâu trong núi tạo cơ hội cho nước sông thấm vào đập Giọt nước có thể xuyên qua đá và nhai nát mọi con đập bị nứt

Làm thế nào để giải quyết vấn đề xây dựng một con đập liền mạch? Trong ngành thủy điện, đây là câu hỏi trắc nghiệm thông thường có thể sao chép và đáp án là trát vữa các vết nứt để “gia cố xương” cho núi Tuy nhiên, sông Kim Sa, với hẻm núi sâu và bờ dốc, đòi hỏi các nhà nghiên cứu khoa học phải đưa ra những ý tưởng giải quyết vấn đề thực tế hơn

Trạm thủy điện Wudongde lưu trữ nước ở độ cao 945 mét Nhiếp ảnh: Zhao Jian

"Nhiều nhà máy điện sẽ sử dụng vữa cố kết trọng lượng có mái che, nghĩa là bê tông được đổ lên bề mặt đá gốc trước, sau đó khoan các lỗ để phun vữa để ngăn chặn việc phun vữa và phun vữa" Huang Wei nói, "Nhưng hẻm núi sông Jinsha quá hẹp Nếu sử dụng 'trọng lượng che phủ', nó sẽ cản trở việc đổ bê tông của đập trong một không gian nhỏ, không có lợi cho việc nâng lên cân bằng của thân đập và kiểm soát nhiệt độ cũng như ngăn ngừa vết nứt"

Khi Huang Wei đến, Master Huang Canxin đã ở đó Cơ chế cố vấn-đệ tử kết nối cả hai chặt chẽ Lần này, anh ấy sẽ học từ chủ nhân của mình cách thực hiện các thí nghiệm tại chỗ về vật liệu bịt kín và công nghệ phun vữa nặng trên núi

Quá trình đưa ra quyết định không hề dễ dàng - họ đã tham khảo rất nhiều thông tin và chưa có tiền lệ Ai có thể đảm bảo rằng việc trát vữa và trát vữa sẽ không xảy ra sau khi trát toàn bộ con đập?

Mọi thứ cần phải được chứng minh bằng thực nghiệm Máy khoan phát ra âm thanh “cạch cạch”, khoan lỗ vữa trên đá Chúng sâu và tối, không có điểm kết thúc

Nếu bạn tiếp tục leo lên, bạn có thể đạt tới đỉnh Nhóm nghiên cứu khoa học đã nhiều lần tìm kiếm các vật liệu mới phù hợp để bịt kín vết nứt và điều chỉnh quá trình bơm vữa nhiều lần Việc khoan ngày càng dày đặc hơn và hiệu quả phun vữa ngày càng tốt hơn

Vài tháng sau, nhóm nghiên cứu khoa học đã tổng hợp và hoàn thiện bộ công nghệ hoàn chỉnh “nền đập toàn phần không cần phủ vữa gia cố trọng lượng” cho đập vòm cao Sau khi xúc tiến và áp dụng toàn bộ nền đập, gần 20000 mét vữa đã được hoàn thành trong vòng hai tháng, và tất cả các cuộc kiểm tra sau phun vữa đều vượt qua thử nghiệm cùng một lúc

Về mặt kỹ thuật, việc áp dụng công nghệ mới mang lại sự hỗ trợ quan trọng cho việc tạo ra các con đập liền mạch Đối với nhóm của Huang Canxin, đây là sự thử thách trí tuệ trong nghiên cứu và khám phá khoa học

Đào và chống đỡ phòng máy chính trạm điện ngầm bờ phải Nhiếp ảnh: Xu Jian

Trong những năm qua, Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc đã tiếp tục đẩy mạnh việc xây dựng đội ngũ nhân tài chuyên nghiệp cốt lõi Guan Liuyu, Giám đốc Phòng Nhân sự của Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc, cho biết: “Với việc cải thiện công nghệ chuyên nghiệp và năng lực đổi mới làm cốt lõi, lấy tài năng cấp cao và tài năng khan hiếm làm trọng tâm, chúng tôi sẽ xây dựng một hệ thống cơ cấu nhân tài với cấp bậc và cấp bậc rõ ràng về 'nhân tài hàng đầu, tài năng cốt lõi, tài năng xương sống và tài năng cơ bản'"

"Trong 10 năm qua, nhiều bạn trẻ trong đội đã phát triển thành kỹ sư cấp cao, trụ cột kỹ thuật và cán bộ quản lý cấp trung, đồng thời hơn 30 tài năng trẻ đã được điều động đến các dự án trọng điểm khác Để tạo ra nhiều công trình chất lượng quốc gia cần đông đảo bạn trẻ lựa chọn cống hiến, lựa chọn kiên trì, cùng nhau đi trên con đường dài mang lại lợi ích cho người dân" Yang Zongli, Giám đốc Sở Xây dựng Wudongde của Tập đoàn Tam Hiệp, xúc động nói

Nghiên cứu chung để vượt qua “các vấn đề tầm cỡ thế giới”

Trong ngành thủy điện, việc kiểm soát nhiệt độ và ngăn ngừa nứt bê tông là một vấn đề tầm cỡ thế giới Người xưa có câu “không có con đập nào ngăn được nứt” Khối lượng bê tông càng lớn thì hiện tượng nứt càng nghiêm trọng

Kiểm soát nhiệt độ và ngăn ngừa vết nứt là chìa khóa để xây dựng một con đập liền mạch; nguyên liệu bê tông là chìa khóa trong số các chìa khóa Một số trạm thủy điện đã sử dụng bê tông xi măng ít tỏa nhiệt làm “thuốc hạ sốt” cho đập của mình Tuy nhiên, tại thung lũng khô nóng sông Kim Sa, nơi nhiệt độ tối đa có thể lên tới hơn 40 độ C, khó khăn trong việc kiểm soát nhiệt độ đã ở một cấp độ khác

Để đạt được mục tiêu này, Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc đã nhanh chóng thành lập nhóm nghiên cứu và phát triển bê tông xi măng nhiệt độ thấp cùng với các đơn vị nghiên cứu khoa học, nhà sản xuất và các lực lượng khác Sau hàng trăm thử nghiệm, nhóm nghiên cứu khoa học đã phát triển thành công loại bê tông xi măng ít tỏa nhiệt có tính năng tốt hơn và mạnh dạn ứng dụng cho toàn bộ con đập thay vì một phần thân đập, tạo tiền lệ trong ngành và trong lịch sử xây dựng đập trên thế giới

Hiện tại, hồ chứa Wudongde đã được lấp đầy ở độ cao 945 mét Số liệu quan trắc cho thấy tất cả các chỉ tiêu của đập đều nằm trong phạm vi kiểm soát thiết kế, hiệu suất làm việc của thân đập rất tốt Đập Wudongde hiện là đập vòm siêu cao mỏng nhất thế giới, dài 300 m, đồng thời cũng là đập vòm siêu cao đầu tiên trên thế giới sử dụng bê tông xi măng ít tỏa nhiệt cho toàn bộ đập

Đập bê tông bắt đầu đổ Nhiếp ảnh: Đặng Lập Cường

Tại Thủy điện Wudongde, vừa có những người thúc đẩy đưa khoa học công nghệ ngành lên một tầm cao mới, vừa có những “bác sĩ tận tâm” chữa trị những căn bệnh của ngành

Phương pháp rót vữa trước đây trong ngành là bơm vữa thủ công vào các lỗ, mắt thường không nhìn thấy được và là một dự án ẩn giấu Một khi có gian lận hoặc tay nghề kém thì dù có dùng vật liệu bịt kín tốt nhất thì những lỗ hổng bên trong núi cũng không thể “khâu lại được”

Vào một ngày tháng 12 lạnh lẽo và đầy gió, một cuộc thử nghiệm quan trọng đã được tiến hành tại đập tràn của Trạm thủy điện Wudongde Phòng Trồng trọt, Phòng Công nghệ, Phòng Đập cùng nhau giải quyết các vấn đề trọng tâm để kiểm tra độ “khôn ngoan” của hệ thống phun vữa thông minh nhằm độc lập xử lý các sự cố bất ngờ

Trong gió lạnh, trán của trưởng nhóm nghiên cứu khoa học Huang Canxin lấm tấm mồ hôi Anh vừa phẫu thuật xong và chạy đến công trường thì mới bình phục hoàn toàn Hoạt động lâu ngày làm vết thương bị rách, cơn đau nhói khiến anh khó đứng dậy ngay cả khi ngồi xổm xuống Nhưng dù vậy, anh vẫn chưa bao giờ quay lại nghỉ ngơi

Nhóm phun vữa thông minh đã tóm tắt và cải tiến một cách có hệ thống công nghệ và kinh nghiệm phun vữa xi măng thủy điện của Trung Quốc, đồng thời phát triển thành công hệ thống phun vữa thông minh đầu tiên trên thế giới Năm 2018, một nhóm chuyên gia do Zheng Shouren, một học giả của Học viện Kỹ thuật Trung Quốc đứng đầu, đã đánh giá cao hệ thống phun vữa thông minh là “nói chung đạt trình độ hàng đầu quốc tế”

Dũng cảm vào “miền đất không người” của công nghệ thủy điện thế giới

Sau hàng chục năm nỗ lực và tiến bộ của các công nhân thủy điện, các công nghệ đổi mới tiếp tục xuất hiện, công trình thủy điện nước ta từ yếu đến mạnh, từ đi sau, dẫn đầu, cho đến khi tiến vào “vùng đất không người” của công nghệ thủy điện thế giới "Các dự án thủy điện đẳng cấp thế giới như Tam Hiệp, Tương Gia Bá và Xiluodu lần lượt được hoàn thành và Trung Quốc đã trở thành chuẩn mực cho sự phát triển thủy điện toàn cầu" Wang Lin, Phó Bí thư Ban Lãnh đạo Đảng kiêm Tổng Giám đốc Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc, cho biết

Cơn mưa nhẹ rơi trên đập Hai “con đường nghiên cứu khoa học” ghi lại giá trị cảnh báo sớm đánh giá chất lượng đổ bê tông ngày mưa đang được triển khai riêng

Một là hệ thống xây dựng đập thông minh đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển, cung cấp phản hồi theo thời gian thực về các giá trị giám sát; Người còn lại là một chàng trai trẻ sinh vào những năm 1990, Qiao Yu, ngồi xổm trong nhà kho, sử dụng phương pháp bấm giờ thô sơ nhất để ghi lại những giá trị thực tế nhất nhằm xác minh tính chính xác của hệ thống thông minh

Gió mạnh, mưa lớn, đêm khuya… Để đạt được mục tiêu này, nhóm nghiên cứu khoa học vẫn túc trực tại công trường dù nắng hay mưa, hệ thống xây đập với “bộ não mạnh nhất” dần được hình thành

"Hệ thống xây dựng đập thông minh có thể thực hiện quản lý và kiểm soát tinh tế toàn diện đối với toàn bộ quá trình xây dựng như cung cấp nước thông minh và phun nước thông minh, đồng thời thúc đẩy việc xây dựng đập từ mô hình truyền thống sang mô hình xây dựng thông minh, tạo thành khả năng cạnh tranh cốt lõi của việc xây dựng đập của Trung Quốc" Mou Rongfeng, giám đốc bộ phận dự án đập thuộc Cục Xây dựng Kỹ thuật Wudongde của Tập đoàn Tam Hiệp cho biết Vào thời điểm đập được đổ tới đỉnh, hệ thống đã thu thập được hơn 500000 mẩu dữ liệu xây dựng, hơn 12 triệu mẩu dữ liệu nhiệt độ và hơn 1 tỷ mẩu dữ liệu quản lý tiến độ chất lượng và an toàn

Tháng 12/2018, các ống xoắn của Trạm thủy điện Wudongde đều đã được lắp đặt, chất lượng mối hàn ổn định, kiểm soát được, tỷ lệ đạt lần đầu cao hơn 99% Hơn 600 thợ hàn xuất sắc đã nổi bật trong quá trình này và sẽ cung cấp nhiều kết quả cơ bản và kinh nghiệm thực tế cho việc sản xuất và lắp đặt các tấm thép cuộn cùng loại trong các ngành liên quan

Việc hàn xoắn tổ máy số 6 của nhà máy điện ngầm bờ trái đã hoàn thành Ảnh: Vương Phổ

Một cuộc cách mạng công nghệ thủy điện thế giới như vậy có thể được thực hiện ngay cả dưới vùng nước sâu Sở Kỹ thuật và Xây dựng Wudongde đang nghiên cứu phát triển thiết bị, công nghệ hoặc thiết bị có thể tự kiểm tra dưới nước, làm sạch bùn và thông tắc nghẽn để cung cấp giải pháp khoa học cho các vấn đề gặp phải trong quá trình mở và đóng cổng thủy lực

Hiện nay, công trình nghiên cứu khoa học này đã đạt được những kết quả quan trọng "Chúng tôi đã phát triển robot 'Dano 1' và hoàn thành thành công hoạt động nạo vét hố sâu dưới nước trong Dự án bảo tồn nước Xiaolangdi trên sông Hoàng Hà" Thành viên nhóm Wan Liangpeng cho biết: "Công nghệ này là công nghệ đầu tiên ở Trung Quốc và đã thúc đẩy sự phát triển công nghệ xử lý khẩn cấp cho các tòa nhà thoát nước hố sâu ở Trung Quốc"

Trong những năm gần đây, Michael Rogers, Chủ tịch Ủy ban Đập Quốc tế, đã cảm nhận sâu sắc sự phát triển nhanh chóng và tiến bộ công nghệ của ngành thủy điện Trung Quốc Ông tin rằng Trung Quốc đã ở trình độ hàng đầu thế giới về công nghệ thiết kế và xây dựng các nhà máy thủy điện lớn

“Các công nhân nghiên cứu khoa học của Trạm thủy điện Wudongde của Tập đoàn Tam Hiệp phải trèo lên lưng ‘con rồng’ của sông Kim Sa, hướng tới những đỉnh cao công nghệ cao hơn, khắc họa một thế giới khoa học và công nghệ thủy điện tươi đẹp hơn, đồng thời hỗ trợ khoa học và công nghệ mạnh mẽ để Tập đoàn Tam Hiệp thực hiện ý tưởng phát triển ‘bay trên cả hai cánh’” Lôi Minh Sơn nói