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科技日报|运行在即，乌东德“点亮”水电智能新时代( 二 )


拱坝混凝土在浇筑硬化过程中产生大量的热量 ， 由于混凝土体积较大 ， 使得内外热胀冷缩的程度不同 ， 容易形成温度裂缝 。 如何确保混凝土浇筑后的温度控制在设计要求内 ， 以防止裂缝产生 ， 一直是特高拱坝建设面临的世界级难题 。
乌东德水电站大坝为混凝土双曲拱坝 ， 共分15个坝段进行浇筑 ， 混凝土浇筑总量约270万立方米 。 “由于地处金沙江干热河谷 ， 气候炎热少雨 ， 昼夜温差大 ， 施工区大风频发 ， 大体积混凝土温控防裂更是难上加难 。 ”乌东德建设部大坝项目部主任牟荣峰介绍 。
想要破题 ， 材料是关键之一 。 2017年3月16日 ， 随着第一罐青灰色混凝土从缆机吊罐倾泻而出 ， 落在了8号坝段第一个仓面 ， 乌东德水电站大坝工程由基础开挖全面转入主体混凝土浇筑阶段 。
可不要小瞧这罐混凝土 ， 它里面所使用的水泥是低热水泥 。 不同于普通水泥或者中热水泥 ， 低热水泥发热量低 ， 能显著降低混凝土最高温度 ， 减少混凝土温度应力 ， 有助于防止大坝温度裂缝发生 。
“低热水泥也被称为大坝‘退烧药’ ， 早在三峡工程建设期间 ， 三峡集团就开始了低热水泥研究 ， 通过不断试验和改进 ， 首次在乌东德水电站大坝上实现全坝应用 ， 是世界大坝建造史上的一项创举 。 ”杨宗立表示 。
大坝拥有“更强大脑”
和以三峡大坝为代表的重力坝相比 ， 拱坝特别是高拱坝的结构、受力情况更为复杂 ， 整个施工过程中 ， 坝体的受力状况、自身应力都在不断调整 。 因此 ， 特高拱坝也被认为是水工界最复杂的建筑物 。
为了实现对大坝状况的实时感知 ， 大坝建设者将目光转向了智能技术应用 。 在溪洛渡水电站建设中 ， 技术人员进行了300米级特高拱坝智能化建设关键技术的研究和应用 ， 开发了智能拱坝建设与运行信息化平台（iDam） ， 有效支撑现场生产管理 。
如果说溪洛渡水电站开启了大型水电智能化的1.0时代 ， 正在建设中的乌东德水电站则更进一步向水电智能化2.0时代迈进 。 据介绍 ， 乌东德水电站探索建设的iDam2.0系统 ， 借助大数据、物联网、云计算等技术 ， 建立共享、协同、交互的智能大坝业务管理平台 ， 可实时感知基础数据 ， 并进行真实分析 ， 最终实现智能温控、智能灌浆、智能喷雾等 。
“技术人员通过iDam2.0系统 ， 可随时了解它的‘头疼脑热’ ， 及时进行动态调整 ， 让大坝一直处于健康状态 。 ”乌东德建设部工程师乔雨说 。
以水电工程机器视觉智能建造项目为例 ， 通过在水电工程建设施工中引进非接触式红外热成像测温设备 ， 相关技术人员研发了将混凝土施工中的可见光与红外镜头相结合的双目重型监控云台 ， 构建混凝土表面温度与出机口温度、浇筑温度相关模型 ， 可以对大坝混凝土出机口温度、浇筑温度、表面温度进行全天候实时、在线、连续、高精度监控与快速精准测量 ， 并具备超温预警预报功能 。


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