白河灘水力発電所建設者の物語：10年間の努力

世界的に有名な白河潭水力発電所プロジェクトは、その準備から着工、そして全面的な完成と運用開始に至るまで、三峡地域の何世代にもわたる人々の知恵と努力の結晶です。

彼らの中には、三峡ダム、湘家壩、西洛渡プロジェクトの暑い建設現場から来た人もいれば、大学のキャンパスから来た人もいた。彼らは、次から次へと、世代から世代へと、中国の水力発電の夢のために努力し、水力発電労働者としての栄光も勝ち取りました。

現在、白河灘水力発電所の全ユニットが稼働し、発電を行っています。川は流れ、反響が響き渡り、山と川のソナタで建設者たちに敬意を表します。そびえ立つ山々、高い峡谷、平らな湖、そして天と地の荘厳さの中で、この偉大なプロジェクトの建設の背後にある物語に静かに耳を傾けてください。

白河灘水力発電所ダム下流側の航空写真。撮影：趙建

百万キロワット単位：世界の水力発電の「エベレスト」

白鶴潭ダムの上に立って遠くを眺めると、乾燥して暑い川の谷の両側に高い山々と険しい崖、そしてダムを飛び回る一群の白鷺が見えます。川の両岸の山々には、世界最大の単一ユニット容量を持つ1600万キロワットの水力発電機セットが、広くて明るい地下工場に設置されています。生産された膨大な量の電力は母国の東部に送られます。

ユニットが完全に稼働して発電を開始する最後の重要な瞬間には、建設作業員の一団が現場に留まり、ユニットの試運転の最終段階が整然と進行していました。

「今、皆が落ち着いているからといって騙されないでください。最初のユニットが稼働して発電を始めたとき、私の心拍数は150まで上昇しました！」三峡集団白河潭プロジェクト建設部の副部長である康勇林氏は、手首のスポーツウォッチを指差した。それによると、彼の心拍数は現時点で70だった。

何事も最初は難しいものです。 0から1への変化は質的な変化です。一番難しいのは最初のユニットを稼働させて発電することです。

白河灘水力発電所のユニット1基は高さ50メートル、重さは8,000トン以上で、エッフェル塔の重さに匹敵する。試運転の前に、このユニットは一度も電源がオンにされたことがありませんでした。科学理論ではそれがオンになることが証明されましたが、それは単なる理論に過ぎませんでした。実際の状況を保証できる人は誰もいなかった。

100 万キロワットのユニットを成功と定義するには何が必要ですか? 100万キロワットユニットの成功は、すべてのデバッグを完了し、72時間の試運転を達成することにかかっています。

カン・ヨンリンさんは、最初のユニットが72時間の試運転を終え、正式に運用を開始すると発表された時、ユニットに上がって見てみる勇気さえなかったことを今でもはっきりと覚えている。

「その時、回転する音を聞いて、その場にいた全員が大興奮でした。このことの意味は本当に大きすぎます！」カン・ヨンリンは言った。

最初の100万キロワットユニットの稼働成功は、0から1への突破口を意味し、次の1500万キロワットユニットが順次稼働する予定です。

白河灘水力発電所の全ての発電ユニットが稼働を開始しました。写真：趙建

この過程で、白河灘水力発電所の100万キロワットのユニットも水力発電業界の注目を集め、業界の専門家や学者が視察に訪れた。

「85歳の年老いた学部長がいたのを覚えています。私が彼に会ったとき、私はまだ若者でした。私は以前にもここに来たことがあり、彼は私が過去に解決できなかったが、白河灘水力発電所ではすでに解決されていた技術的な問題について私に尋ねました」とカン・ヨンリン氏は語った。これらの話題について話す際、彼は時折身振りを交えながら、白河灘水力発電所のさまざまな技術革新について記者に語った。

ステータの振動を例にとると、ユニットが動作しているとき、ステータベースは複雑な力を受けます。ベースが長時間激しく振動すると、ステータコアや線材の絶縁体が損傷し、ユニットの寿命に大きな影響を与えます。 「電気機械の設置プロセスでは、ステータの真円度、ローターの円筒度、ローターの偏心を最適なレベルに制御しました。しかし、ユニットの試運転中、ステータベースの振動は依然として比較的大きかった」とカン・ヨンリン氏は述べた。

この問題を発見した後、カン・ヨンリンはチームを率いて、油圧、機械、電気の 3 つの側面から要因を分析しました。彼は、ローターの積層プロセス、ポールの重量、真円度、発電機のエアギャップ、ガイドシューのクリアランス、ガイドベアリングのスイング、ガイドベアリングブラケットの水平および垂直振動などのデータの詳細な分析を実施しました。ユニットが過速度になった後、ステータとローターの真円度とエアギャップは品質基準の要件を満たしていたものの、一部の隣接する磁極間のギャップの分布にわずかな偏差があり、ステータフレームの過度の振動が発生していることが判明しました。彼は問題の核心を突き止め、効果的な対策を講じ、最終的に振動振幅を優れた水準に制御することに成功しました。これは彼がスピーチをするたびに必ず話さなければならない事件となった。

「新しいことに最初に挑戦する勇気があるなら、石を掴んで川を渡らなければならない問題が必ずたくさんあります。困難に遭遇したときは、正面から立ち向かい、あえて戦わなければなりません。考え、学ぶ意欲がある限り、最後には必ず解決策が見つかります。」カン・ヨンリン氏は記者団にそう語った。

地下洞窟：芸術作品ともいえる「地下宮殿」

本の海をめくってみると、山や川の重要性についての記述がいたるところに見つかります。映画やテレビ番組を見ると、一連の終末映画の中で、人類は山奥に最後の避難所を築いています。山は重く、堅固で、静かであるが、人間に最後の安心感を与えてくれる。

今日、文学と芸術は現実のものとなりました。金沙江の両岸には数万の山々が連なり、白河潭水力発電所の両岸の山々には「地下宮殿」が隠されている。ここは、百河灘水力発電所の百万キロワットのユニットの「本拠地」です。

山間の迷路のような地下交通トンネルを車が走っています。明るい光の帯の列、銀灰色の洞窟の壁、そして冷たい鋼管。これはインダストリアル・ヘビーメタルの世界であり、数え切れないほどのアーティストが生涯で目にすることのない「人工の驚異」です。

「今となっては芸術作品とも言えるこの地下工場ですが、建設当時は大変な苦労をされたそうです。」白河灘工程建設部地下工場建設プロ​​ジェクト部長の段興平氏は記者団にこう語った。

この「地下宮殿」は世界最大の地下洞窟群で、全長は217キロメートル、港珠澳大橋4本分の長さに相当します。洞窟の掘削容積は2,500万立方メートルに達し、国際基準のプール1万個分を満たすことができる。

これら1600万キロワットのユニットを収容するために、白河灘水力発電所の左右岸に長さ438メートル、幅34メートル、高さ88.7メートルの「寝室」が掘られた。両側の山に掘られたこの巨大な空間には、それぞれ航空母艦が1隻ずつ駐留できる。

白河潭左岸の本社工場ビル 撮影者：謝磊

白河潭右岸にある工場本館 撮影：謝磊

世界クラスの規模は、世界クラスの建設難易度に対応します。白河灘水力発電所の地下洞窟群は横断山脈に位置しています。岩層の間には明らかな柱状節理と多数の亀裂があり、周囲の岩石の変形と安定性をさらに困難にしています。

「当時、我々にとって最大のプレッシャーは、洞窟群の周囲の岩盤の安定性と、異常事態によって生じる可能性のある安全上のリスクだった」と段興平氏は語った。

三峡集団は白河灘水力発電所建設プロジェクトの安全確保を非常に重視している。地下発電所建設の最盛期には、段興平氏と彼のチームは昼夜を問わず現場に留まり、関係するすべてのユニットと昼夜を問わず計画を議論し、専門家に次々と相談した。さまざまな対策を組み合わせた努力により、安全上のリスクは最終的に最小限に抑えられました。

「春節の数回にわたって、緊急救助や増援活動を行うために工事現場に滞在したことを覚えています。」段興平さんは、地下工場棟の掘削作業中は工事を中断できず、一瞬たりとも現場を離れることができなかったと回想する。彼と彼の同僚は交代で現場で勤務した。 「たまに休暇で帰省しても、家にいるのが不安になります。」

数年の工事と春節の任務を経て、ついに100万キロワットユニットの「本拠地」が完成しました。

基礎グラウト：隠蔽工学の下にある「サンシャインダム」

白河潭水力発電所は金沙江峡谷に位置しています。ダムの基礎は主に柱状節理の玄武岩でできており、これは直立した「箸」の束のような形をしており、応力が解放されると緩んで脆くなります。そこに高さ289メートルのダムを建設する場合、グラウト注入工事は極めて重要です。それは技術的な仕事であるだけでなく、「良心の仕事」でもあります。

水力発電業界では、グラウト注入プロジェクトは「隠れたプロジェクト」と呼ばれています。作業員は地下で工事を行い、地中やダム本体にグラウト材も注入します。仕事がうまく行われたかどうかを見ることは不可能です。後から施工不良が判明しても、すでにセメントスラリーが注入されているため、やり直しが困難です。

「以前のグラウトエンジニアリング業界は、まるで『チューブを通してヒョウを見る』ようなもので、全体は見えず、一部しか見えませんでした。」白河潭プロジェクト建設部ダムプロジェクト部の王克祥副部長は、壁に貼られたグラウト注入の写真を指差しながら、記者たちに辛抱強く説明した。

王克祥氏は、白河灘プロジェクトの建設において、「隠れたプロジェクト」における品質問題は絶対に許されないと述べた。この目的のために、彼と彼のチームは、グラウト作業を「太陽の下で」行うプロジェクトにするさまざまな方法を考案しました。

最初のステップは誠実教育を実施することです。白河灘建設地区の重要な党建設工事に合わせて、設計、施工、監督などの部門が集まって誠実さの宣誓を行い、式典を通じて建設者の責任感を高めた。

2つ目は、「秘匿プロジェクト」を一般公開することです。工事現場には、グラウト作業員のための文化回廊が設けられた。この廊下では、良い仕事をする人は他の人が学び、参考にするグラウトのモデルとなり、良い仕事をしない人は他の人が経験と教訓をまとめるサンプルとなります。

最後に、それはあなたのプロフェッショナルなイメージを高めることです。かつて、グラウト作業員はグラウト作業服を着用することが多く、外部に「汚い、乱雑、貧しい」という印象を与えることが多く、多くの作業員は職業意識が低い傾向がありました。プロフェッショナルなイメージを変えるには、まず労働環境を改善することから始めなければなりません。白河灘建設現場では「標準化」された建設を実施し、「汚い、乱雑な、粗悪な」建設を拒否し、「文明的な建設」の実行に努めています。

石油業界には石油労働者のための独自の歌があり、探査チームにも探査メンバーのための独自の歌があります。なぜグラウト業界は独自の歌を持たないのでしょうか?熟考の末、王克祥は最終的にグラウト工事部門と協力し、「グラウト工の歌」を制作して、全員の職業意識を高めました。

これらの対策は実際に非常に良い結果を達成したことが判明しました。白鶴潭ダムのコンクリート打設量は年間270万立方メートルに達し、月間ピーク時には27万3,200立方メートルに達し、同種のプロジェクトのダム本体の中で最も速いコンクリート打設速度を実現し、このような急速な施工により高品質のダムが建設されました。

「白河灘水力発電所プロジェクトの建設効率と品質は、私が経験したすべてのプロジェクトの中で最も速く、最も優れています。当初は不可能だと思っていましたが、今では完成できたようです。」第四水力発電局白河潭建設局生産部の李永軍氏は感慨深げに語った。李永軍氏は、数多くの水力発電プロジェクトの建設に携わってきたベテラン水力発電労働者です。白鶴潭ダム建設の最盛期には、彼はチームを率いて24時間で1万2000立方メートル以上のグラウト充填を行うという記録を樹立した。

現在、白河灘ダムでは、ダムの建設に必要なコンクリートを運搬する役割を担っていたケーブルクレーン群が解体されている。太陽の光が真下に降り注ぎ、ダムの表面は金色に輝きます。

「2021年5月、ダムの最後のコンクリートを流し込む夜勤をしていました。ダムの流し込みが終わるのを見て、複雑で複雑な気持ちになりましたが、とても嬉しかったです。」白河潭建設部のエンジニアである裴磊さんは、ダムの上に立って、誇らしげな声で話した。

超高アーチダム：水漏れしない継ぎ目のないダム

白鶴潭ダムから眺めると、貯水高さは825メートルに達している。高い峡谷に平らな湖が現れ、空は青く、川は澄んでいます。貯水池エリアは静かで穏やかです。

一般の観光客にとって、このダムは白鶴灘水力発電所を外の世界に紹介する窓口となっている。しかし、ダム建設の専門家の目には、ダムの品質とコンクリートにひび割れがあるかどうかが重要です。

「水力発電ダムのコンクリート建設において、温度管理とひび割れ防止は最も重要な品質管理要素の 1 つです。」白河潭プロジェクト建設部技術管理部副部長の周夢霞氏は、ダムの四川省と雲南省の境界に立って、ダムのガードレールに触れながら記者団に語った。彼は白鶴潭ダムのコンクリート温度制御技術の主任責任者です。 「コンクリートの温度制御とは、簡単に言えば、セメントの水和反応によって熱が発生し、熱膨張と収縮によってコンクリート構造が変形し、ダムの変形やひび割れにつながりやすくなることを意味します。」

従来のコンクリートの温度制御は非常に面倒です。コンクリートダム本体内に冷却水管が埋設されています。冷却プロセス中は、3 ～ 4 時間ごとに温度が収集されます。データを収集し、それを集計・分析するために、現場に多数の作業員を配置する必要があります。冷却水管の水量調整も人手に頼っており、非常に時間と労力がかかり、対応が遅れる場合が多い。

科学技術の進歩に伴い、白河潭ではさまざまな先進的な情報技術や自動制御装置が導入され、水力発電工事と統合されています。ダムプロジェクトにもインテリジェント建設システムが全面的に適用されています。現在、「スマート」ダムが建設されています。 「科学技術の発展に伴い、私たちは最新の科学技術の成果をエンジニアリングの実践に応用しています」と周夢霞氏は語った。

白河灘ダムの温度管理では、手作業に代わってデジタル温度計が使用されています。ダム堤体内に埋設された温度計は、コンクリートの各倉庫の温度変化をリアルタイムで監視し、無線ネットワークを通じてリアルタイムにサーバーにアップロードします。サーバーはビッグデータと温度制御理論を通じて温度変化の傾向を分析し、その後の温度制御に必要な水流量を計算し、電磁弁を通じて冷却水管内の水流量を調整します。

注入現場の作業員は携帯電話を使用して注入情報を照会し、記録します。撮影：黄春江

「これは非常に洗練された実装であり、従来の温度制御技術に比べて大幅に改善されています」と現場のスタッフは語った。

技術によって1つの問題は解決されましたが、ダムの温度制御現場では手作業で行うべき作業がまだたくさん残っています。

ダムの築造開始と同時に、冷却に使う冷却水管の敷設も始まります。白鶴灘ダムの建設現場の夏場の気温は40℃を超えることもしばしばあります。コンクリートを流し込むと、セメントが水と反応して熱が発生します。乾燥した暑い谷間の環境において、コンクリートの温度を設計基準範囲内に制御することは大きな課題です。

2017年3月のダム第一室の打設から2021年5月31日のダム頂部の打設まで、第八水力局白河潭建設局の徐安偉氏が右岸ダムのコンクリートの温度制御工事を担当してきた。同氏は「当社は洗練された操作を採用し、人員を水道管敷設、流量制御、温度制御機器のメンテナンスなどのいくつかのチームに分け、温度制御操作をバッチ式に秩序正しく実行しています」と述べた。

白河潭水力発電所は金沙江峡谷に位置しています。低温期には気温が下がることが多く、風の強い日も多くなります。新しく注入したコンクリートは慎重に断熱する必要があります。夜中の2時か3時になると、ダムでは風速がレベル8以上に達する強風が吹くことが多く、断熱ブランケットが吹き飛ばされてしまう。周夢霞氏とダム建設チームは夜勤を徹底し、起伏のある31のダムセクションに登り、ダムの隅々まで施工品質を点検し、あらゆる場所の断熱材が完全に覆われていることを確認した。

「ダムの建設から完成まで、合計1,511日かかりました。この1,511日間、私もチームの誰も1日も手を抜くことはありませんでした」と周夢霞さんは語った。

放水路トンネルコンクリート：人の影を映す「鏡コンクリート」

白河潭水力発電所ダムの左岸には、3つの巨大な洪水吐きが山中に眠っており、ダムが開いて「水を吐く」巨大な龍に変身するのを待っている。

「これほど質の高い放水路トンネルは、世界中のどこにも建設されていませんが、私たちは建設しました。」白河潭プロジェクト建設部放水路トンネルプロジェクト部長の王小海さんは、放水路トンネルの滑らかな壁をそっと撫でた。この瞬間、地面と壁は鏡のようになり、作業服を着た彼の姿を映し出していた。

人の影を映し出すことができるコンクリートのこの品質基準は、水力発電業界では「ミラーコンクリート」と呼ばれています。形状が正確で、平らで滑らか、耐摩耗性と耐亀裂性に優れ、水流維持下で鏡面効果を発揮します。

完成した放水トンネル。撮影：謝磊

他の場所は建設されていないのに、なぜ白河潭が建設されたのでしょうか?

王小海はこう答えた。「技術的な面についてはすでに語りすぎたので、別のことを言いたい。私たちは『真面目な』人々の集まりなのかもしれない。何かをやりたいなら、先頭に立って徹底的にやらなければならない。」

王小海さんは、洪水排水トンネル工事の主要責任者として、白河潭建設現場では「かなり有名」だ。彼は、細部にこだわり、最高水準に達するまで何度も磨きをかける、比較的「頑固」な人だと言う人もいます。

「私は以前、ユニットメンテナンスの仕事をしていましたが、機械メンテナンスも細かい作業なので、機械メンテナンスの実践の一部をコンクリートに応用しました。」王小海は自信を持って言った。

洪水排水トンネル工事のすべてのコンクリート工事は、最初から最後まで厳格な工程手順に従って実施され、作業員の習慣、考え方、そして「習慣的な」やり方、さらには注入中の正確な手の動きまでが徐々に変化しました。

洪水排水トンネルの「鏡面コンクリート」の成功には多くの要因があるが、王小海の並外れた「軸」は、その成功の重要な要因の1つである可能性がある。

白河潭建設現場では、王小海は洪水排水トンネルの建設が適格かどうか、基準を満たしているかどうかを肉眼で見分けることができるという噂が流れている。今、この噂は彼によって確認されました。

「その通りです。2mm、2mmという平坦さは一目でわかります。現場で不適格なコンクリートのサンプルを拾ってみれば、なぜ不適格なのかがわかります。」王小海の口調は確信に満ちていた。

この自信は、洪水排水トンネル建設技術に関する彼の深い研究から生まれています。白河潭放水トンネルプロジェクトは「データベース」のようなもので、王小海氏は「データ分析者」だ。このデータベースでは、王小海はその背後にあるすべての謎を見ることができます。

冬季オリンピックのショートトラックスピードスケート競技で、チャンピオンの王夢はかつて「私の目が物差しだ」と言った。今では、王小海は洪水排水トンネル工学に関して鋭い目を持っているようだ。

追記:

インタビュー中、私は建設者たちに、白河灘ダムが彼らにとって何を意味するのか尋ねました。全員が一斉に答えました。「誇りと成長」です。

今日世界を見渡しても、水力発電建設者にとってこれほど大きなキャリアの基盤を提供できる場所は他にありません。ここでは、彼らは意気揚々と、中国の水力発電産業の栄光を創り出すために熱心に働いています。

将来のキャリアプランについて尋ねると、全員が「またこのような機会があれば、定年まであと数十年働きたい」と答えました。

ある職業が建築者に限りない誇りを与えることができれば、それはその職業が素晴らしいものであることを証明します。この職業に就く人は皆、人間としての輝かしい点を放っています。

インタビューの最後に、習近平総書記が白鶴灘水力発電所第1期ユニットの稼働開始を祝った手紙の中の「社会主義は努力によって実現され、新時代は闘争によって実現される」という言葉をもう一度取り上げたい。

これは、白河潭プロジェクトの建設者たちに代表される現代の中国水力発電労働者に対する最高の評価である。