諾座渡：中国の岩盤ダムの画期的なプロジェクト

発電所稼働10周年を振り返る

秋だったので、私たちは昆明からプーアルまで電車に乗りました。列車の窓の外では植物が青々と茂っているのが目に見えて分かりました。雲南省は植物王国、彩雲南として知られていますが、瀾滄江下流のプーアルとシーサンパンナ地域が最高であると言わざるを得ません。どこを見ても水に洗われたような青い空、山や緑豊かな森では土の色が見えず、街中でも花や草木が絶対的な主役です。プーアル駅を出た後、まるで休暇に来ているような錯覚に陥りました。身体の中の自然回帰という原始的な感情が燃え上がり、だんだんと喜びや興奮が湧き上がってきます。意外にも、諾托渡水力発電所では、発電所の従業員全員が同じ喜びの表情を浮かべていた。食事の時間になると、カフェテリアは人でいっぱいになりました。みんなが食事をしながら小声で会話をしていて、楽しい雰囲気が漂っていました。私はすぐに「何かが起こっている」ことを「察知」しました。なんと、2日後には発電所の初号機が発電を開始してから10年目を迎えることになる。発電所の作業員たちはすでに事前にウォーミングアップを済ませ、さまざまなスポーツ競技を行っていた。ここ数日、ほとんどの従業員が発電所に集まり、さまざまなイベントを催しながら、糯托水力発電所の発電10周年となる2022年9月6日の到来を歓迎しました。偶然にも、私たちはこの壮大なイベントに遭遇しました。

諾托水力発電所

糯托水力発電所は、雲南省普洱市思澳区と瀾滄県の合流点にある瀾滄江下流域に位置しています。これは瀾滄江最大の水力発電プロジェクトであり、総設備容量は585万キロワット、保証出力は2,506メガワット、設計平均年間発電量は239億1,200万キロワット時である。このプロジェクトは主に発電に使用されますが、洪水制御、下流航行の改善、灌漑、漁業、観光、環境保護などの総合的な利益ももたらします。

諾托水力発電所プロジェクトは規模が大きく、革新的な成果も顕著です。この経験は、我が国の300メートル級コアロックフィルダムの建設、品質管理、運用管理、規範基準の策定に貴重な経験をもたらしました。これは中国、さらにはアジアにおける超高岩盤ダムの画期的なプロジェクトです。

英雄たちが川を渡った場所

最初の停留所で、私たちはついにヌオザドゥの砂利土コア壁ロックフィルダムを目にしました。

ここに来る前は、いつも困惑していました。 21世紀の最初の10年間は​​、我が国の水利・水力発電産業が全面的かつ急速に発展した時代であり、我が国の貯水池ダム建設における技術進歩の黄金の10年間でもありました。この時期に建設が開始された糯托水力発電所は、なぜこの時期に一般的だったコンクリートダムではなく、非常に伝統的な岩盤ダムを選択したのでしょうか。さらに、岩盤ダム建設に関しては、現在の国内基準は高さ200メートル以内のダムにのみ適用されるが、糯托ダムの高さは261.5メートルに達する。国内外の水力発電業界から見ると、300メートル級の岩盤ダムについては参考にできる経験があまりない。このような巨大な岩盤ダムの場合、プロジェクトの規模が大きくなると、その建設の難しさは量的変化から質的変化へと変わり、指数関数的に増大します。

現場に到着すると、ついに謎が解けた。瀾滄江が糯托に流れ落ちるあたりで、山は突然狭くなり、「細い腰」を形成します。糯托はラフ族の言語であり、中国語では「英雄が川を渡る場所」という意味である。これは、水の流れの速さと地形の傾斜度を示します。しかし、このような地形は水力発電所を建設するのにまさに最適です。糯托の地形条件が良いだけでなく、地質条件も比較的良好です。ダム予定地に分布する岩石層は主に花崗岩、砂岩、泥岩層である。ダム基礎は主に花崗岩からなる単一岩種で、左岸のダム天端上部の台地には主に砂岩と泥岩が分布しています。ダムサイトの河床と左岸の岩盤は風化が浅く、断層も小さく数も少なく、岩盤の健全性は良好です。唯一の問題は、ダム基礎の右岸にある構造的に弱い岩盤帯が規模が大きく、堤防の斜面と平行で斜面に向かって傾斜しており、工学的特性が悪いことです。これは、諾托水力発電所の主要な土木地質学的問題の一つです。そのため、発電所建設者は、総合的な比較を行った結果、ダム基礎工事の地質条件に適応しやすく、基礎処理工事も比較的簡単なコアウォールロックフィルダムタイプを選択しました。

ヌオザドゥプロジェクトハブエリア

糯托貯水池は、水を貯めた後の姿が特に美しいです。水を貯めると鏡のように滑らかな湖になる他の貯水池とは異なり、ここの瀾滄江には風と波があります。天気が晴れていると波は小さく、太陽の光は金色の破片のように水面に散らばり、小さな波に押し流されて岸へと運ばれます。雨が降ると波が大きくなり、乗っているスピードボートが左右に揺れます。 9月の空は子供の顔のようです。私たちは小雨の中、ボートに乗って貯水池を訪れました。私たちが船を降りたとき、風も雨も降っていませんでした。しかし、水の色が薄緑色から薄青色に変わったことに、私はうれしい驚きを覚えました。スタッフによると、ここの水は1年に12回も色が変わるそうです。天候や季節によって変化するだけでなく、時間や角度によっても変化します。 「しかし、ここの水質は二級飲料水の水質基準を満たしている。変化は外的要因によるものだ」

広くて雄大なダム

糯托水力発電所は2004年に計画・建設され、2012年に第1号機が発電を開始し、2014年に全号機が稼働を開始した。同発電所は「西東送電」と「雲南送電」の主要電力供給拠点となっている。発電所ハブプロジェクトは、砂利土コアロックフィルダム、左岸の開放型余水路と消散池、左岸と右岸のそれぞれの洪水排出トンネル、左岸の飲料水発電システムと地上補助プラント、ライン出口ヤード、下流の護岸プロジェクトで構成されています。ダムハブエリア全体が美しい大きな庭園のようです。スタッフは、ここの草や木が乱暴に生えていると私たちに「苦情」を言いました。芝生と花壇は数日前に刈り込まれたばかりでしたが、雨が降った後、元の状態に戻りました。言うまでもなく、野生動物たちは道路を闊歩し、自分たちをこの場所の主人のように扱っています。そこには「ベルサイユ」を連想させるようなところもありますが、ここの自然環境はまさに地上の楽園のようなものであることを認めざるを得ません。

ダム面にはジグザグの道路、いやジグザグの連続とも言うべき道路が造られている。ダムの上から下まで、広い対面通行の車道が曲がりくねって続いています。私たちはそれを運転しましたが、それはとても新鮮でした。コンクリートダムと比べると、諾托堰は特に堅固で幅が広く、近づく人間は蟻のように小さく見える。しかし、このような大規模なプロジェクトであっても、最大の懸念はシロアリの侵入です。 「1000マイルの長さの堤防は、一つの蟻穴を恥じる。」ヌオザドゥの展示ホールで、発電所の近くで掘り出された高さ1メートル以上のシロアリの巣を見ました。穴が密集しているので、閉所恐怖症の人も来やすいです。幸いなことに、糯托水力発電所は「誘引、殺虫、防除」を一体化した総合的な土石ダムシロアリ予防防除システムを確立し、発電所中枢地区のアリの侵入率を0.97以下に低減することに成功し、禁止区域のアリの侵入率は常に0％を維持しています。多くの特許と賞を取得しており、プロジェクトの安全な運営を保証しています。

美しいヌオザドゥ水力発電所

諾托砂利土コアロックフィルダムの堤頂標高は821.5メートル、コア壁基礎の最低施工面は560メートル、最大ダム高は261.5メートルである。ダム頂部の幅は18メートル、上流側ダム勾配は1:1.9、下流側ダム勾配は1:1.8です。ダム本体の中央は垂直のコア壁、コア壁の両側は濾過層、濾過層の外側はロックフィルダムのシェルです。外から見ると、ダムの表面に密集した岩石しか見えませんでした。 「最も内側のコア壁には砂利が最も細かく、量も少なく、外側に行くにつれて砂利は粗く、数も増えていくと想像できます。」係員の説明を受けると、ダムの断面が目の前に鮮明に映し出された。

開放放水路は、分流池とエネルギー消散池を使用して、左岸プラットフォームの岸側に直線状に配置されています。消波池は堤防は保護するが底部は保護しないライニング形式を採用しています。現場から見ると、開いた放水路は巨大な滑り台のように見えます。水路から消波池の端までの水平全長は1,445メートル、幅は151メートルです。我々は、なぜ消波池に護岸はなく、底部保護がないのか、現地の職員に尋ねた。上から流れ落ちる巨大な激流は、エネルギー消散池の底に大きな穴をあけてしまうのでしょうか？ 「消エネルギー池の底は硬い花崗岩で作られており、消エネルギー池の堤防境界底板の新しいタイプの構造形式が採用されており、消エネルギー池の底板が損傷するのを防ぐため、コンクリートのライニングは必要ありません。堤防の保護は、消エネルギー池からの洪水が両側の植生と土壌を侵食するのを防ぐためです。」とスタッフは詳しく説明しました。「ただし、この放水路は激しい洪水に対処するために建設されたものです。まだ使用されていません。実験中に一度だけ使用されました。」

糯托の赤土芯壁材

諾托の主な建築資材は地元の材料から作られています。ここには赤土が豊富にあり、非常に粘り気があり密度が高いため、芯壁の原料として非常に適しています。本事業で発生する掘削土をダム盛土材として最大限活用し、資材置き場での補助採掘量を削減するため、コア壁材だけでなく、ロックフィル材、フィルター材、接触粘土、法面保護石にも本事業で発生する掘削土を優先的に活用します。統計によると、諾托渡プロジェクトの主要建築物のために掘削された土石の総量は約5345.66×104立方メートルで、ダムの埋め立て総量は3268.42×104立方メートルです。埋め戻し率は半分以上です。この「リサイクル・リユース」方式は、環境への影響を最小限に抑えるだけでなく、コストの削減や工期の短縮にもつながります。

山の頂上で川の流れを眺める

諾托貯水池

こんなに広くて雄大なダムを見たのは初めてでした。ダムの表面でスポーツカーを走らせることもできます。この巨大な建造物がどのように建てられたのか想像するのは困難でした。職員の話では、糯托堰は当時アジアで最も高い岩盤ダムで、それ以前に建設された小浪堤や埔溝ダムよりも約100メートル高かったそうです。建設過程では、参考にできる既成の経験が不足しており、「高落差、大容積、大変形」の条件下で高さ260メートルを超える超高コア壁ロックフィルダムの完全なダム建設技術を早急に研究する必要がありました。

糯托水力発電所は、中国で建設された最初の300メートルのコアロックフィルダムです。これは、標準と経験を超える世界クラスのマイルストーンプロジェクトであり、すべてのステップが試行錯誤によって行われています。

ダムについては、堤高の増加に伴い堤体の沈下や変形が急激に増加し、変形制御が困難になってきました。当時中国で最も高い岩盤ダムであったため、糯托の天然土質材料では需要を満たすことができませんでした。建設関係者と専門家は、防漏土に人工砕石を追加するという解決策を提案しました。室内および大規模現地試験研究を通じて、変形要件を満たし経済的に合理的な混合比率（35％）を決定し、遮水、力学などの適切な設計指標パラメータ要件を策定しました。これは、従来のアースロックダムでは前例のない取り組みです。誰もが無意識のうちに、石を混ぜた土壁の防浸透機能は確実に大幅に低下すると信じています。しかし、実験データによれば、人工砕石を混ぜた防浸透土を使用した後、芯壁土の圧縮係数はほぼ2倍になり、ダム本体の沈下や変形が大幅に減少し、防浸透性能も非常に良好であることが示されています。ダム完成後のモニタリングデータによると、ダムの実際の変形と浸透指標は国内外の同様のプロジェクトよりもはるかに優れている。

ヌオザドゥダムの建設現場

建設業者らはまた、平らな舗装と垂直採掘を混合する方法、および土と石の舗装層の適切な厚さと特定の混合プロセスも開拓しました。直径600mmの超大型締固め機を開発し、等量置換法との比較分析を行い、コア壁砂利混合土充填の品質を迅速に検査するための152mmの3点急速締固め法を決定し、検査効率を向上させました。砂利混入人工砕石防透水土の設計、施工工程、品質管理に関する一連の技術が初めて体系的に提案されました。

現在、中国で最も高い岩盤ダムである糯托ダムの記録は、2021年に稼働を開始した亜龍河両河口水力発電所によって破られた。両河口水力発電所のダムの最大高さは295メートルである。土石ダムは現地の材料ダムであるため、地形、地質、水文気象、ダム建設資材の供給源など、それぞれの土石ダムに特有の外部環境制約があり、工事の難しさも異なりますが、糯托水力発電所は中国で初めて建設された300メートル級の超高土石壁ロックフィルダムとして、後世に多くの貴重な経験を残しました。中国のダム建設技術は、数え切れないほどの革新の試みと巨人の肩に何度も乗り越えて、ついに世界最高峰に到達した。

山の頂上からのみ、急流の川を見ることができます。山頂の上では、強烈な風を感じることができます。

アースロックダムは「土」ではない

土石ダムは、充填材が石や粘土などであるため、一般的に非常に「素朴な」ダムとみなされています。コンクリートダムと比較すると、アースロックダムは規模が大きく、見た目も荒々しく大胆で、「技術的内容に欠ける」という印象を与えます。しかし、諾托渡を訪れると、この岩石ダムが素朴なだけでなく、技術的かつ環境に優しいものであることが分かるでしょう。

諾托渡プロジェクトの建設中、建設業者は超高コア壁ロックフィルダムの特性、計算・分析方法、ダム構造、耐震対策、建設技術、品質管理基準などについて体系的かつ綿密な研究を行い、超高コア壁ロックフィルダムの建設を制約していた重要な技術問題を解決しただけでなく、初めて「デジタルダム」システムの開発に成功し、ダムの材料の供給源、品質、建設技術、方法の全プロセスをリアルタイムでオンラインで監視し、ダムの優れた建設品質を確保しました。これは世界のダム建設品質管理技術における大きな革新です。

ダム以外の付属建物については、建設業者がエネルギー消散池護岸の移動境界底板の新しい構造形式を提案し、底板のコンクリート量を161,000立方メートル削減して施工難易度を軽減しただけでなく、エネルギー消散池の底板の損傷リスクを大幅に軽減し、操作の安全性を向上させました。彼らは、積層ビームゲートと成層化取水口を備えた新しいタイプの取水口を開発・建設し、下流の水温を効果的に制御し、魚の繁殖に適した条件を作り出しました。

諾托地下発電所発掘期間

左岸の山中に地下の本工場棟と補助工場棟が建てられており、全長418メートル、最大スパン31メートル、最大高さ81.6メートルである。 1基当たり65万キロワットの発電能力を持つ発電機9台を搭載しています。放水サージチャンバーは円筒形で、合計 3 つの放水トンネルがあります。 3 つのユニットは 1 つのサージ チャンバーと 1 つの放水トンネルを共有します。諾托渡地下水導水発電システムは140の地下洞窟から成り、規模が巨大です。地下発電所がある山は全体が硬い花崗岩でできており、発掘が非常に困難です。 「穴を掘る他の人たちは、地質条件が悪く、地滑りが起きやすいことを恐れ、あらゆる種類のサポートと固定具を必要とします。私たちの地質条件は非常に良いのですが、私たちも心配しています。掘ることができません。硬すぎるし、大きすぎるのです。」 「ラインアウトレット工場などの施設を整備するため、山の半分を削って整地したんです。花崗岩の山なんです」と、スタッフは笑顔で私たちに「文句」を言い始めた。地下発電所の頂上が平らな小さな庭園のように見えるのも不思議ではありません。私たちはかつて、底なしのラインの出口を上から見下ろしましたが、これが実際には高い山だとは気づきませんでした。それは、瀾滄江を細くくびれた形に「締め付け」、糯子渡発電所の建設に適した条件を作り出した2つの山のうちの1つでした。それは本当に失礼でした。

諾托地下工場

諾托渡プロジェクトが完成し、稼働を開始した後、発電所の生産と運営はインテリジェント化の道を堅持し、「状態検査、統合運用保守、無人勤務」という新たな生産管理モデルの模索に尽力しました。そして、初号機就役8周年となる2020年9月6日9時6分6秒に、正式に無人任務が実施された。

無人化モードは、現代の巨大水力発電所の稼働モードにおける改革と発展の高度な段階です。これは単に中央制御室から運転員を撤退させるというものではなく、発電所の人員の質、思想概念、発電所ユニット設備の自動化レベル、緊急対応能力、運転管理メカニズムなどを含む複雑なシステムエンジニアリングです。それは世界クラスの水力発電所を創り出し、スマートな発電所を建設する唯一の方法です。

生態学的背景で描かれたオズの魔法使い

発電所ハブエリアから発電所生産管理キャンプに戻ると、小さな橋、流れる水、背の高い木々の間に隠れたパビリオンやテラス、木にぶら下がったグアバやマンゴーから甘い香りが漂う、まるでオズの魔法使いのおとぎ話の世界に足を踏み入れたような気分になります。

キャンプ場の裏にあるマンゴーの木

大中川がキャンプの真ん中を流れています。夏には蓮の香りが漂います。秋になると、川には枯れた蓮の葉と、見る人のよだれが出るほどのふっくらとした蓮の実だけが残ります。鮮やかな緑色で茂っているものもあれば、枯れて芸術的なスタイルになっているものもあります。キャンプ内で最も一般的な植物は、さまざまなバナナと鉄の木でした。どれも葉が広く幹がまっすぐなので、スタッフが珍しい植物園に連れて行ってくれるまで、区別がつきませんでした。

ソテツ

希少植物園は工場敷地内に建設され、希少植物保護区40エーカー、貴重植物園区10エーカー、苗床区15エーカー、希少植物栽培区35エーカーを含む約100エーカーの面積をカバーしています。主な重点は、中枢地区と貯水池浸水地区に分布する国家一級保護植物であるソテツとクシバソテツの2種、および国家二級保護植物であるイネ、ハナミズキ、シネンシス、ソテツ、シンゴニウム、千果、孟倫シダ、ツルニチニチソウ、アキノキリンソウなどの貴重な植物群落の生息外保護と移植です。最初はキャンプ場の道端を何度も通り過ぎましたが、いろいろな植物が生命力に満ち、とても元気に育っているのを感じるだけでした。木の看板にも説明がありましたが、ここが珍しい植物園だとは気づきませんでした。スタッフは、キャンプ内で最もよく見かける広葉ソテツと櫛歯ソテツを丁寧に紹介してくれました。これらは、ここにある唯一の国家一級保護植物であり、非常に観賞価値が高いです。

イネ

第二級保護植物は9種あります。 「これはイネです。小さな粒が種子です。雑草のように見えますが、ハイブリッドライスの母種の一つで、非常に古いものです。」スタッフは一人ずつ自分たちのアイデンティティや成長を紹介してくれました。 「これはドラセナ・パルビフローラです。雲南省西双版納植物園の故蔡希涛教授が銃創の速効性止血薬の代替品を見つけるために発見しました。観賞価値も高いです。」

ドラセナ・ミクロフィラ

私は、この珍しい植物の庭園はよく造られていると冗談を言いました。従業員の日常的な鑑賞機会を提供するだけでなく、希少植物に関する知識を普及させることもできます。スタッフによると、キャンプ場には植物園だけでなく、「動物園」や魚の養殖場もあるそうです。歩いて行って、キャンプ場の魚の養殖場は小さいだろうと思っていましたが、大小さまざまな屋外プールが 20 個以上あるとは思いませんでした。池の壁には「オオナマズ」「中国刀魚」「鯰尾魚」「中国結魚」など、発音が難しい様々な名前が書かれた標識がありました。過去10年間、諾托渡は人工魚類増殖技術において継続的な進歩を遂げ、オオフエダイや中国結魚の人工増殖、中国ナマズの人工飼育に成功し、毎年4万～8万匹の稚魚を人工増殖しています。中国で初めてオオフエダイの人工繁殖に成功し、フエダイの人工繁殖の世界初記録を樹立した。

魚類養殖場

同発電所はこれまで29回の人工繁殖放流を実施し、オオナマズ、オオナマズ、コイなどの稚魚38万6,200匹を放流した。糯托渡水力発電所は、上流と下流の魚類の遺伝子交換を促進するため、毎年春と秋にダムをまたいで網漁を実施し、これまでに10万匹以上の中国コイ、雲南四つ葉ヒラメ、長尻ナマズ、中国ナマズなどの魚類を捕獲して放流し、瀾滄江の群集構造の最適化、魚類資源と生物多様性の保護に積極的に貢献している。

諾托貯水池地域の魚類の増殖と放流

「ビッグベアとリトルベア」に会いましょう

魚類養殖場からそう遠くないところに野生動物救助場があり、従業員は自宅にいながらにして「動物園」を見ることができると冗談めかして呼ばれている。これは、水力発電企業が投資、建設、運営、管理する国内初の野生動物救助ステーションです。

野生動物救助ステーションを見渡す

私たちが行った日は晴れた日で、たくさんの動物たちが庭で日光浴をしていました。そうです、それぞれの動物には専用の部屋と小さな中庭があります。中庭は密接につながっており、道路の両側に整然と配置されています。管理人が私たちを案内してくれましたが、まるで大きな「住宅街」の路地を散歩しているようでした。路地の入り口には猿の家族が住んでいます。 「頭に帽子のような黒い斑点があるこの猿を見てください。これはオマキザルです。この猿は怪我をしていたため、地元の村人によってここに運ばれてきました。」飼育員は、1、2か月後には怪我が治り、野生に返される予定だと語った。

野生動物救助ステーションがサルを解放

10 年前、野生動物救助ステーションは、建設工事や貯水池の影響を受けた野生動物を救助し、一時的に飼育して放すためだけに使用されていました。過去10年間、プーアル林業局の希少動物救助ステーションと繁殖センターとして、動物救助ステーションは動物の救助と保護の範囲をプーアル市全体に拡大してきました。

「負傷したり、群れからはぐれたりしたが、救助後に放流の条件を満たさなかった動物たちが、ここを住みかにしている。」ここでは、ハゲワシ、シロキジ、コブラ、イノシシ、クロクマ、カメ、クジャク、インドバイソンなど、たくさんの動物を見ました。「このハゲワシは怪我をして置き去りにされたので、太らせたのですが、飛ぶこともできません。毎日赤身の肉を2キロも食べて、脂肪は食べません。」飼育員さんはここにいる動物たちをみんなよく知っています。「放す前に痩せさせてみてはどうですか？」私たちは好奇心から質問を始めました。 「群れからはぐれてしまったので、放しても生き残れないだろう」 「死肉は食べないの？」 「ハゲワシは生きた動物を食べないんです。新鮮な肉の方が美味しいんじゃないの？」私たちは大声で笑いました。

太ったハゲタカ

「路地の終わり」で私たちは3頭のツキノワグマを見ました。立ち上がると身長が1メートル以上あり、とても威圧的でした。二人は一緒に暮らし、もう一人は一人暮らしです。他の動物はすべて同じ種として一緒に暮らしているのに、なぜクロクマは特別な扱いを受け、別々に暮らしなければならないのか、飼育員に尋ねました。 「一緒に檻に入れられているこの2頭は兄弟です。もう一頭は彼らと同じ家族ではないので、一緒に檻に入れられると喧嘩してしまいます。クマはとても激しく喧嘩しますが、この2頭の兄弟はいつも喧嘩していますが、彼らはずっとおとなしいのです。」私たちが話している間、彼らは金網の向こう側に立ち上がり、口を大きく開けてよだれを垂らしたので、私たちは怖くなりました。飼育員さんは笑って、怖がることはない、彼らは人間に対してとても従順だと言いました。 「母親に捨てられたとき、彼らはまだ母乳を飲んでいました。彼らが小さかったとき、私たちは彼らをオフィスによく連れて行って遊んでいました。彼らはとてもかわいかったです。」飼育員さんによると、この動物たちはここの動物の中では老齢で、現在10歳だそうです。 「みんなはビッグベアとリトルベアと名付けました。漫画の中のクマは2匹の兄弟ですが、ここでは2匹の兄弟です。」

立ち上がるクロクマ

2022年8月現在、野生動物救助ステーションは74種451頭の野生動物（主要項目）を救助し、救助した動物248頭（主要項目）を科学研究機関に放したり譲渡したりしており、地域の希少動物の保護に重要な役割を果たしています。