布卢莱克大坝扩建工程

［美国］C．布列塔尼



布卢莱克大坝扩建工程

［美国］C．布列塔尼

摘要:布卢莱克大坝扩建工程位于美国阿拉斯加州锡特卡地区，扩建项目主要包括:大坝加高和新建发电站2个部分。在当地政府、社区和居民的大力支持下，布卢莱克大坝扩建项目按计划圆满完工，扩建工程将为锡特卡地区提供稳定、持久和安全的的能源保障。介绍了布卢莱克大坝扩建工程的背景、方案的设计与施工过程，以及项目团队的组成和工程将会发挥的作用。

关键词:扩建工程;贯流混流式水轮机;布卢莱克大坝;美国

1　概述

2014年11月13日中午，人们聚集在美国阿拉斯加州锡特卡市，为布卢莱克(Blue Lake)水电站举行投运发电剪彩仪式。该水电站的装机容量为5．3 MW，剪彩仪式的举行，标志着阿拉斯加州锡特卡(City and Borough of Sitka Alaska)索米尔(Sawmill Creek)河上新建的装机容量为15．9 MW的水力发电站正式投产发电。

当人们在崭新的、高度计算机化的控制室中看到表示电力输送一致性的红线趋于平缓，确认机组平稳运行后，才去切蛋糕庆祝。这一时刻凝聚了该工程2 a的建造工作以及先前审批和融资阶段的所有工作。

“水力发电行业的未来更趋向于开发小型水电项目，比如锡特卡新建的这座水电站”。俯瞰这座20 m×43 m的厂房时，巴纳德建筑有限公司(Barnard Construction Company)的主管解释道:“小型水电项目大多为径流式水电站，至少在北美洲是如此。这样，它们对环境产生的破坏性会很小，而且又能产出可观的电能”。

2014年11月13日，人们聚在一起剪掉了5号机组基础上金色铲子上的彩带(该机组装机容量为5．3 MW，为贯流混流式水轮机/发电机)，剪彩人员中的大多数特地站在2 a前破土动工时的位置进行剪彩。尽管该项目是位于阿拉斯加东南海岸线上一座多山的小岛屿上，遭遇了许多天气和施工组织方面的挑战，但工程还是按预定计划、在预算内基本完工。截至本文付印时，只有电站厂房装修项目以及大坝的拆模工作还未完成。

2　原设计方案

早在50 a前，工程师在布卢莱克工程的原设计中就已经采用了1个3期方案，该方案可以让布卢莱克大坝加高7 m。第3期工程完工时，锡特卡政府要求工程师们将大坝加高至25 m，并且还应新建1座能安装3台水轮发电机组的电站厂房。新增的设施使原布卢莱克大坝和发电站的输出能力翻了一番，这样能保证锡特卡水力发电的未来运行，该水电站的发电将成为锡特卡9 000居民生活用电和商业用电的主要来源。

从一开始，就对布卢莱克大坝扩建项目进行了精心规划和安排。工程建设所需的所有设备和材料，不论是45 t卡车(包含利勃海尔(Liebherr) LR/1600吊车)，还是13000CY(货柜)的混凝土材料，都至少提前2周通过驳船，经由西雅图、华盛顿、安克雷奇及阿拉斯加运抵现场。在施工过程中，遭遇以下几大难题。

(1)进入大坝工作的实际方式;

(2)在巴拉诺夫(Baranof)岛降雨量丰富的典型年进行施工(一次风暴系统就可以在5d内将水位抬升3m以上) ;

(3)在紧邻索米罗河处，开挖深6 m的电站厂房基础;

(4)在大型机械无法到达的部位，需要重建直径为2．4 m的压力管道。

该项目需要将该混凝土拱坝加高至技术上所允许的最高值，即在原高44 m的大坝上再加高25 m，并且需要重建城市供水系统及发电站的取水口。这些工作几乎都是在3台起重机的工作范围内实施的，其中还包括阿拉斯加最大的吊装工作。由于该大坝只能从一边上坝，这就意味着工程建设管理人员和工长每天都必须协调好如何利用起重机来运送施工材料和施工人员。

用于隧道施工的压力管道，大部分已经得到了加固。对直径为2．4 m的压力管道裸露在外的部分，可以实施更换，但是对于建在坚固基岩内的管道，则需要从内部实施加固。

原来的3条隧洞入口的钢衬并未延伸到后面隧洞中，在对压力管道改造的项目中，是将这些钢衬延伸至隧洞内部，以保护压力管道不被因水位抬高而增加的水压力所破坏。钢衬延伸项目要求施工团队进入内陷的钢管内部作业，这样就需使用液压千斤顶将钢管撑圆，先将每段钢管的纵缝焊接起来，然后再将每段钢管焊接在一起，最后用水泥浆填充钢衬与隧洞间的空隙。

压力管道在电站厂房的正上方分叉，进入到升级改造的自来水处理厂。此外，随着装机容量为1．7 MW的水轮机/发电机完工，项目团队重建了该城市的生态机组(原文为鱼阀机组)，而新建的装机15．9 MW的电站厂房可以控制该市在格林水库(Green Lake)其他地方安装的水轮发电机组。由于该项目位于一个小岛上，因此按计划运送所有的施工材料就成为整个项目的关键。

3　组建团队

不像一些施工场地比较偏远的项目，在该项目施工过程中，如何吸引并留住劳动力并不是很显著的挑战。通过团队建设、为招录的人员提供具有挑战性的工作，以及为他们在城镇周围提供条件及环境较好的住房等方式，使该团队一直保持着紧密团结的作风。

另外，该项目施工的各个环节都雇佣了大量当地劳动力。当地承包商东南阿斯穆尔(Southeast arthmover)、ASRC麦克劳建设者有限公司(ASRC McGraw Constructors)以及施莫克机械公司(Schmolck Mechanical)，都在该项目中扮演着重要角色。此外，巴纳德建筑有限公司(Barnad)、NAES电力承包商(NAES power Contratorsy)以及布卢莱克隧道开挖公司都雇佣了大量当地员工。

当地社区从一开始就支持大坝扩建项目，并且在整个项目实施期间都扮演着重要角色。当电价被提高35%来支付1．5亿美元的预算时，锡特卡地区的居民能够非常理解并支持这一计划，因为他们了解该计划的必要性。阿拉斯加能源局只拨付了0．5亿美元，剩下的1亿美元将由消费者通过地方政府的债券来直接偿还。然而对于锡特卡的城市规模来说，这是一个天文数字，但当地居民熟知:该地区年降雨量超过254 cm，在这种情况下，水力发电将是他们获得长期、稳定及可靠电力的最佳选择。

当地社区的支持力度在该项目建设过程中已经得到验证，即使是在试运行期间的短暂中断供电，而且将他们的饮用水源改为不达标水源长达3个月的情况下，依然得到了他们持续性的大力支持。

当地社区完全参与了该项目的整个施工过程，并且通过多种渠道了解电费构成和预算的最新消息。其中最主要的消息来源为在施工期间每月定期参观大坝施工现场，该活动在项目施工期的每年夏天进行。每次观光前，签署报名表即可在几个小时内参观100处开放地点。

工程快接近完工时，在原布卢莱克发电站关闭期间，该建设团队申报了65 d停止发电期。另外，由于锡特卡城市用水是从布卢莱克水库取水，在此期间，该项目团队安装了临时自来水厂，从该岛北部的印第安河抽水，经处理后作为锡特卡城市的饮用水。在水电站停机期间，当地社区积极响应节约使用能源的号召，从而减少柴油发电机的数量。经当地居民和项目团队的共同努力，在水电站停机期间，几乎很少使用柴油发电机。尽管大多数人都明白电站为什么停机，但是仍有部分居民对水电站停机表示不满。

4　结语

工程按原定施工计划并在预算范围内顺利完工，项目获得的成功，得益于当地社区及居民的鼎力支持和理解。锡特卡的每一个居民都知道布卢莱克大坝在实施扩建工程，并且也明白该项目对他们的日常生活极其重要。尽管美国联邦政府没有将水力发电作为可再生能源进行拨款，但却得到大部分居民的理解与支持。锡特卡布卢莱克大坝的扩建项目很荣幸地将为锡特卡地区提供长期、稳定和安全的绿色电力。

(周荣胡平编译)

收稿日期:2015-05-12

文章编号:1006-0081(2015) 07-0011-02

中图法分类号:TK733．1; TK733．8

文献标志码:A