Kinh ngạc những công nghệ có 1-0-2 của Trung Quốc để xây đập thuỷ điện ở độ cao 3.000m: “Lắp não” cho máy ủi, “đắp chăn” cho công trình và “mặt nạ dưỡng ẩm” cho bê tông

Vào ngày 18/3/2022, nhà máy thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu trên sông Nhã Lung đã hoàn thành quá trình chạy thử nghiệm kéo dài 71 giờ và chính thức được đưa vào vận hành thương mại.

Thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu là nhà máy có đập đất đá cao nhất Trung Quốc. Công trình trên sông Nhã Lung có độ cao trung bình 3.000 m so với mực nước biển và hàm lượng oxy chỉ bằng 69% so với vùng đồng bằng. Nhiệt độ vào mùa đông có thể hạ xuống -16 độ C. Điều này tạo ra thách thức lớn cho quá trình xây dựng đập thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu.

Quy mô của trạm thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu

Nhà máy thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu là một trong những công trình hàng đầu thế giới ở nhiều khía cạnh.

_ Tổng khối lượng đất đá để lấp đầy đập Lưỡng Hà Khẩu là 43 triệu m3.

_ Dốc bên bờ trái của đập cao 684 m, vượt toà nhà cao nhất Trung Quốc tới 50 m.

_ Khu nhà máy trên núi có chiều dài 276 m, rộng 29 m, diện tích 8.004 m2.

_ Lưỡng Hà Khẩu cũng có siêu hồ chứa lớn nhất tỉnh Tứ Xuyên với tổng dung tích là 10,8 tỷ m3.

_ Ngoài việc tăng cường sản xuất điện, công trình thuỷ điện này sẽ giúp giảm tiêu thụ 13,3 triệu tấn than và giảm 21,3 triệu tấn CO2 thải ra môi trường.

Để giải bài toán tầm cỡ thế giới trong quá trình xây đập thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu, giới chuyên gia đã sử dụng đến những “công nghệ bí ẩn” có một không hai.

Công nghệ bí ẩn thứ nhất: “Lắp não” cho máy ủi

Khu vực trung tâm chính là “trái tim” của con đập. Để chống thấm, người ta phải xây “vách tim”, chính là những lớp nền dày. Để bức váchs này chịu được áp lực nước đổ xuống từ độ cao hơn 260 m, cũng như dung tích 10,8 tỷ m3, quá trình đầm nén vô cùng quan trọng.

Giám đốc Quản lý Xây dựng Lưỡng Hà Khẩu Wang Jinguo thuộc Công ty Yalong River, cho biết bức “vách tim” cần được trải 1.176 lớp chống thấm. Mỗi lớp cần được cán 10 lần, không thể làm cầu thả.

Người công nhân lái xe ủi lăn đi lăn lại hàng nghìn lần cũng có thể mắc phải sai lầm. Vậy làm thế nào để đảm bảo an toàn cho đập? Một công trình lớn như vậy liệu có thể chỉ dựa vào mắt thường của các kỹ sư giám sát? Trên màn hình của trung tâm chỉ huy đập Lưỡng Hà Khẩu đã tiết lộ câu trả lời.

Công nghệ đầu tiên được áp dụng trong quá trình xây đập thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu là hệ thống giám sát thông minh theo thời gian thực, với độ định vị chính xác từng centimet. Hệ thống này có thể tính toán và phân tích đường lăn, tốc độ của xe ủi, số lần lăn, độ dày của đầm nén… và đưa ra những cảnh báo kịp thời để loại bỏ nguy hiểm tiềm ẩn.

Không những thế, công nghệ tiên tiến còn giúp giải quyết vấn đề cho các công nhân làm việc ở nơi không khí loãng và nhiệt độ thấp. Những chiếc máy ủi được “lắp não”, hoạt động mà không cần người lái, song vẫn đảm bảo được chất lượng công việc.

Công nghệ bí ẩn thứ hai: “Đắp chăn” cho “trái tim” của đập thuỷ điện

Ở những khu vực cao, đất sét cực kỳ nhạy cảm với sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm. Một năm sẽ có khoảng 200 ngày phù hợp để thi công. Vào mùa đông, đất của “vách tim” sẽ có hiện tượng “đông cứng” và “tan chảy”, một vấn đề mà chưa đập đất đá nào gặp phải.

Các nhà khoa học tại Viện Khoa học Trung Quốc cho biết đập thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu có lớp đất nông đóng băng theo chu kỳ hàng ngày, tức đất đông cứng ban đêm và mềm chảy ban ngày. Để xử lý tình trạng này, mỗi đêm, các công nhân xây dựng sẽ đắp lên nền tấm “chăn cách nhiệt” nặng tổng cộng hàng chục tấn. Thiết bị phủ “chăn cách nhiệt” có thể thu chúng lại vào ban ngày để tiếp tục xây dựng. Quá trình này mất khoảng 3 tiếng.

Công nghệ trải lớp cách nhiệt, radar thời tiết, các phương pháp xây dựng “mai rùa” che chắn cho công trình giúp cải thiện đáng kể hiệu quả xây dựng trong điều kiện thời tiết bất lợi.

Công nghệ bí ẩn thứ ba: “Đắp mặt nạ” cho bê tông

Để kiểm soát dòng chảy của sông Dương Tử trong mùa lũ, hồ chứa Lưỡng Hà Khẩu thường chứa hơn 2 tỷ m3 nước. Cửa xả lũ của đập thuỷ điện rộng 16 m, cao 22 m. Vách bên tông của cửa xả được phủ một lớp vải. Hệ thống ống gắn trên tường liên tục phun nước. Sau khi lật lớp vải, bề mặt bê tông ở dưới nhẵn bóng như gương.

Tại sao bê tông lại cần một “lớp da mịn và ẩm” như vậy?

Wang Zeguang, người phụ trách cửa xả lũ của dự án thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu tiết lộ đó là cách để đảm bảo bê tông không bị nứt. Ông nói: “Nhiệt độ và độ ẩm của bê tông trong thời gian đông cứng phải được kiểm soát chặt chẽ. Nhiệt độ bê tông không được vượt quá 20 độ C, nếu không sẽ xảy ra rủi ro”.

Để đảm bảo bê tông có thể chịu va đập và chống mài mòn, dự án Lưỡng Hà Khẩu đã sử dụng các phương pháp đổ bê tông thông minh, đặt các đường ống có cảm biến để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm của bê tông trong thời gian thực và điều chỉnh tốc độ và thời gian trong quá trình phun.

Công nghệ bí ẩn thứ tư: “Đóng đế giày” cho vách núi

Địa hình phức tạp với vách núi cao và thung lũng sâu sẽ quyết định quy mô các sườn dốc của nhà máy thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu. Dốc cao nhất lên đến 684 m, cao hơn Tháp Thượng Hải 50 m. Vậy làm thế nào để công trình chịu được áp lực nước mạnh và tránh làm biến dạng ngọn núi?

Các kỹ sư xây dựng đã sử dụng phương pháp “đế giày” để giữ vững ngọn núi. Được biết, dự án đã đóng tổng cộng khoảng 16.000 dây cáp neo vào núi. Mỗi sợi cáp dài khoảng 70 m và nặng 1 tấn đóng vai trò như chiếc đế vững chãi.

Công nhân cáp neo cho biết những sợi cáp trông có vẻ cồng kềnh, nhưng ẩn chứa bí mật là chúng được trang bị cảm biến. Nhờ đó, chúng có thể giám sát thông minh độ căng của sợi cáp theo sườn dốc tương ứng.

Theo STDaily, nhà máy thuỷ điện Lưỡng Hà Khẩu đã được đầu tư hàng tỷ nhân dân tệ, nhận được 128 bằng sáng chế, áp dụng hơn 10 vật liệu mới, hơn 20 công nghệ mới và hơn 30 quy trình xây dựng mới. Công trình được đánh giá như một dấu mốc cho sự phát triển của lịch sử xây dựng thuỷ điện Trung Quốc nói riêng và thế giới nói chung.

Tổng hợp: People.cn, STDaily