Trung Quốc chính thức vận hành đập thủy điện cao nhất thế giới

Tổ máy phát điện đầu tiên của Nhà máy thủy điện Song Giang Khẩu (Shuangjiangkou) tại tỉnh Tứ Xuyên, Tây Nam Trung Quốc, đã chính thức hòa lưới điện quốc gia ngày 27/6, đánh dấu bước khởi đầu vận hành của công trình sở hữu đập thủy điện cao nhất thế giới.

Dự án nằm tại châu tự trị dân tộc Tạng và Khương Aba, trên thượng nguồn sông Đại Độ. Đập chính của công trình có chiều cao 315m, vượt qua các dự án thủy điện Cẩm Bình I và Lưỡng Hà Khẩu để trở thành đập cao nhất từng được xây dựng trên thế giới.

Nhà máy có công suất lắp đặt 2 triệu kW và dự kiến sản xuất trung bình khoảng 7,7 tỷ kWh điện mỗi năm, đủ đáp ứng nhu cầu điện cho hàng triệu hộ gia đình.

Công trình kỷ lục với lượng đất đá đủ quây một vòng Trái Đất

Song Giang Khẩu là hồ chứa điều tiết quy mô lớn trên thượng nguồn sông Đại Độ, với tổng dung tích hồ chứa khoảng 2,9 tỷ m³.

Để xây dựng con đập cao 315m này, các kỹ sư đã sử dụng hơn 46 triệu m³ đất đá. Theo đơn vị thiết kế, nếu số vật liệu này được đắp thành bức tường cao 1m và rộng 1m, chiều dài của nó đủ để bao quanh đường xích đạo Trái Đất.

Dự án do đội ngũ địa kỹ thuật của POWERCHINA Chengdu đảm nhiệm từ khâu khảo sát, quy hoạch, nghiên cứu khả thi đến thiết kế tổng thể.

Ý tưởng phát triển thủy điện tại khu vực này đã được nghiên cứu từ những năm 1950. Tuy nhiên, sau nhiều lần điều chỉnh quy hoạch và khảo sát địa chất kéo dài hàng thập kỷ, vị trí hiện tại của Song Giang Khẩu mới được lựa chọn và hoàn thiện.

Chinh phục những điều kiện xây dựng khắc nghiệt bậc nhất thế giới

Theo các kỹ sư phụ trách dự án, việc xây dựng một đập đất đá cao 315m tại khu vực núi cao là thách thức chưa từng có.

Công trình nằm ở độ cao hơn 2.200m so với mực nước biển, thường xuyên chịu điều kiện giá rét, địa chấn mạnh và địa chất phức tạp. Đặc biệt, lớp trầm tích dưới lòng sông tại vị trí xây đập dày tới gần 68m, trong khi trước đó chưa từng có tiền lệ xây dựng đập đất đá cao trên 250m trên nền địa chất tương tự ở bất kỳ quốc gia nào.

Để giải quyết bài toán kỹ thuật này, các kỹ sư Trung Quốc đã phát triển hàng loạt công nghệ mới, từ hệ thống quản lý vật liệu thông minh đến các giải pháp thi công trong điều kiện nhiệt độ thấp.

Trong mùa đông, dự án lần đầu áp dụng mái che khí nén khép kín quy mô lớn kết hợp công nghệ sưởi bề mặt bằng gương phản xạ năng lượng mặt trời. Giải pháp này giúp nâng nhiệt độ vật liệu lõi đập thêm hơn 5°C và duy trì cường độ thi công trên 200.000 m³ mỗi tháng.

Song Giang Khẩu cũng là dự án đầu tiên trên thế giới ứng dụng hệ thống sản xuất vật liệu lõi đập thông minh, cho phép kiểm soát toàn bộ quy trình bằng công nghệ số.

Hàng loạt kỷ lục kỹ thuật mới

Ngoài việc sở hữu đập cao nhất thế giới, Song Giang Khẩu còn lập nhiều dấu mốc kỹ thuật đáng chú ý.

Dự án có nhà máy ngầm chịu ứng suất địa chất lớn nhất trong số các công trình thủy điện đã hoàn thành tại Trung Quốc, hệ thống vận chuyển vật liệu đắp đập đường dài đầu tiên của nước này, cùng nhiều hạng mục quy mô thuộc nhóm lớn nhất thế giới.

Để xử lý hiện tượng đá nứt vỡ do áp lực địa chất cực lớn trong quá trình đào hầm ngầm, nhóm kỹ sư đã xây dựng hệ thống phân loại mới và các giải pháp gia cố phù hợp với điều kiện địa phương. Nhờ đó, tần suất xảy ra hiện tượng nổ đá giảm khoảng 40%, trong khi độ biến dạng tối đa của công trình được kiểm soát dưới 30 mm.

Tăng thêm hàng tỷ kWh điện cho khu vực Tây Nam Trung Quốc

Khi đi vào vận hành toàn bộ, hồ chứa Song Giang Khẩu sẽ có khả năng điều tiết nước theo chu kỳ năm, giúp gia tăng sản lượng điện của các nhà máy thủy điện bậc thang ở hạ lưu thêm khoảng 6,6 tỷ kWh mỗi năm.

Công trình cũng sẽ nâng cao khả năng điều tiết phụ tải và ổn định tần số cho lưới điện Tứ Xuyên, cải thiện cơ cấu nguồn điện và tăng cường năng lực phòng chống lũ trên toàn lưu vực sông Đại Độ.

Bên cạnh vai trò cung cấp điện sạch, Song Giang Khẩu còn được xem là một mắt xích quan trọng trong hệ thống kiểm soát lũ ở thượng nguồn sông Dương Tử và chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Trung Quốc.

Theo các tính toán trước đó, khi vận hành đầy đủ, dự án có thể giúp giảm đáng kể lượng than tiêu thụ và khí thải carbon, đồng thời hỗ trợ tích hợp thủy điện với các nguồn năng lượng tái tạo khác như điện gió và điện mặt trời trong hệ thống điện quốc gia.