从三峡大坝到白鹤滩，中国工程师打破了“无坝

李文伟荣获杰出工程师奖。文/图 湖北日报全媒体记者戴文辉通讯员李阳五会特约实习生李解放认为，大坝就像一个巨大的蛋糕。当蛋糕刚出炉时，外层最初是冷的，但内芯仍然是温热的。收缩和膨胀发生在裂纹发生之前。这同样适用于水坝。水泥在水中“产生热量”，河风很快使表面冷却。当内外温差较大时，就会出现“皱纹”，这些皱纹就是温度裂纹。尽管裂缝很小，但它们可能会让风和水从大坝中泄漏出来，随着时间的推移，会危及安全。这就是“永不决堤”的魔咒。中国三峡集团混凝土中心主任李文伟用了30多年的时间打破了这个魔咒。从长江到金沙江，从三峡大坝到向家坡、溪洛渡、白鹤滩、乌东德，他带领团队逆流而上，解决巨型坝混凝土材料问题，构建了抗裂、耐久性优异的大坝混凝土技术体系，树立了行业新标准。 9月24日，第六届优秀工程师颁奖典礼在北京举行。获奖后，李文伟近日接受湖北日报记者采访，讲述了无缝大坝的历史。建造混凝土大坝的过程，通过数百次比例测试来选择最耐用的材料，类似于烘烤蛋糕。制作一个模具，填充配料，等待其冷却成型。在此过程中，经常会出现温度裂纹。 “注入水坝更像是与自然环境的斗争。”李文伟说，温致裂缝出现后，必须注入水泥浆来填补裂缝，不仅费时费力，而且还会留下隐患。毕业于武汉水利科学研究院1986年，李文伟到宜昌赶葛洲坡工程建设，随后又参加了三峡工程的前期研究。 “为了让大坝变得完美，我们首先需要提高混凝土的质量。我承担了这个任务，并组建了一个团队来研究大坝的裂缝和耐久性。”当时，主要的设计理念是增加混凝土的强度。李文伟提出，应综合衡量混凝土的多种性能，特别是耐久性。高强度到高耐久性随着设计理念的转变，混凝土配制的技术路线和原材料的选择也发生了显着的变化。 “从原材料上，我们选用了中温硅酸盐水泥，具有优良的抗裂、抗冻害能力。根据三峡的特殊要求，s坝，我们对其进行了改性，使其具有微膨胀性能，以进一步提高抗裂性能。 “在国家标准的基础上，我们对指标性能也提出了更加严格、科学、精细的要求。”李文伟说。他和他的团队在三峡工程施工现场建立了实验室，除了材料试验、模拟试验、应用现场研究外，还与科研的其他设备进行平行验证试验。1997年，李文伟团队提炼出了适合三峡工程的中温硅酸盐水泥。 三峡大坝经过数百次混合比测试。 2006年5月，三峡大坝被洪水淹没。通过对混凝土芯的多个样品进行取样，证实了大坝混凝土中砂石的均匀分布和水泥的良好粘附性。首战，李文伟队获胜。无单个热裂纹的发电量近400 b十亿千瓦时。 2000年以来，李文伟集团立足国家科技重大项目。该团队开始致力于开发低温水泥。在接下来的六年里，他通过优化水泥的矿物成分、重建矿物晶体结构和改变水化反应速率，掌握了制造“高性能、低热硅酸盐水泥”的技术。随后，向家坝水电站、西拉渡水电站部分应用了低发热量水泥，实际效果良好。未来开发建设的乌东德水电站、白鹤滩水电站是否应充分利用低温水泥混凝土技术？意见不一。客观来说，是存在质疑的。两座大坝均位于炎热干燥的山谷地区，当地气候恶劣，昼夜温差大，风频繁。两座大坝都是“又瘦又高”的双曲线型水坝就像镶嵌在峡谷中的薄而弯曲的蛋壳，能够承受巨大的水压。最令人担忧的是，低温水泥混凝土技术没有大规模应用的先例，而且他们知道其中的风险。李文伟说：“常规技术已经成熟，有人说即使很小的裂缝也不会造成大问题，但我相信裂缝完全是‘我只是想追逐一些不存在的东西’。”他的团队提交了扎实的研究报告，通过一系列实验结果，最终说服了决策者在乌东德和白鹤滩两市推广低温水泥混凝土技术。在给大坝注水的同时，李文伟 每天都感觉“如履薄冰，面朝深渊”。 “电话铃响的那一刻，我的心一紧。” 2023年4月12日，白鹤滩大坝采集了长度为36.74米的岩心样本，打破了纪录。这大约与 13 的高度相同- 层建筑。如果各层之间的结合不好，核心样品很快就会失效。多少样品越长，混凝土的质量越高。尽管中温水泥向低温水泥的过渡是一个不同的术语，但从环境和气候角度来看，它代表了无缝坝技术的重大进步。目前，乌东德、白鹤滩已运行多年，累计发电量已达近4000亿千瓦时。 “各项监测数据均正常，大坝运行状况良好，目前没有出现任何气温变化。”李文伟说。 “无缝大坝体现了中国水电的整体进步。” “能够建造无缝大坝不是我们团队的成果，而是体现了中国水电的整体进步。”李文伟表示，大坝建设是计划工程，水泥只是解决材料问题。品质优良f 大坝是通过初步研究和预测、施工期间的质量控制以及竣工后的维护来确定的。李文伟表示，中国三峡集团有“精益求精”的基因。目前，他的团队正在策划并执行“世纪具体项目计划”。我们持续监测和研究运营大坝混凝土性能的演变，并在已建成的大坝中安装传感器，实时监测温度、湿度和混凝土应力等关键参数，为大坝全生命周期管理提供科学依据。我们还积极引入人工智能技术。 “以前，需要制作样品来进行特定比例的设计和测试。未来，可以利用人工智能技术进行智能设计和数字化测试，这将提高效率。”李文伟说。 2006年，李文伟访问美国科罗拉多州，并参加全国大坝建设论坛。嘉宾过后说完，主持人只是礼貌地问道：“中方代表还有什么话要说吗？”李文伟突然站了起来，说道：“我想给你带来一个新东西！”他在30分钟的演讲中，全面介绍了三峡工程的技术水平、中国水电开发的现状以及中国工程师在三峡工程建设中的科学态度，引起了热烈反响。随后，美国多所大学和研究机构邀请他做报告。二十年来，中国水电发电的快速发展令世界瞩目。李文伟参与了长江干流五座巨型水电站的建设，与葛洲坡大坝一起构成了世界上最大的清洁能源走廊。这条绿色走廊绵延1800多公里，水差超过900米。总装机容量7169.5万千瓦，年均生产清洁电力约3000亿千瓦时。