尼亚加拉隧洞工程介绍
2014-04-07徐俊,吴齐
2013年3月,尼亚加拉隧洞正式投入使用,今后100 a里可为安大略省提供可再生能源。该项目被国际电力与大坝建设委员会评定为2013年度北美项目。
经过8 a的不懈努力, 2013年3月, 安大略省过去50 a里最大的水力发电项目竣工。这一长10.2 km的新隧洞是尼亚加拉河到安大略发电公司亚当贝克发电站之间的供水通道,输水速度为500 m3/s。隧洞能输出充足的水量,由此提高的多年平均年发电量为16亿kW·h,足够为安大略省16万个家庭提供清洁的可再生的水力电能。
尼亚加拉隧洞工程作为安大略省长期能源计划之一,耗资16亿美元。如今,安大略省超过80%的电力都来自于这些清洁能源,到2013年年底安大略省将会关闭在其南部的最后两座煤电厂,比计划整整提前了1 a。
此外,安大略省最近完成了耗资10亿美元,总数达470万部智能电表的安装,这是北美洲最大的智能电网工程之一,该省投资了近20亿美元,以进一步改善其智能电网基础设施。
在工程规模和技术复杂性方面,该隧洞洞径超过14 m,破世界记录,几乎是欧洲海峡隧洞洞径的2倍。奥地利斯特拉堡公司被聘为设计-施工承包商,哈奇莫特麦克唐纳有限工程公司负责技术和监督管理。地下工程机械制造商罗宾斯公司为该项目制造了世界上最大的硬岩隧洞掘进机。全部组装完成后,该设备重4 000 t,长150 m,高14.4 m。
隧洞出口施工从2005年9月开始,半年后开始隧洞进口施工,施工位置靠近国际尼亚加拉控制工程(该工程为马蹄瀑布和阿美利加瀑布水流量调控系统的一部分)。隧洞掘进作业开始于2006年9月。
该项目为尼亚加拉地区提供了就业和大约10亿美元的经济效益。施工高峰期项目用工近600人。因工程规模庞大,环境复杂,施工过程中困难重重。
面临的地质条件复杂,其特点在于,围岩压力大,膨胀岩,侵蚀性地下水,隧洞两端陡坡。为了处理昆士顿页岩周边地层隧洞塌方问题,安大略发电公司重新布置了隧洞线路,长度为此减200 m。
2011年5月掘进至隧道进口端之后,施工人员开始着手项目第2阶段工作,即安装防水膜和现浇混凝土衬砌40万m3。
为了保证自然风光不被破坏,1950年的《尼亚加拉河引水条约》明文规定了瀑布的水流量下限,因此景区水流量是不变的。然而当隧洞投入使用后,有不到15%的时间加拿大的发电流量会超过安大略发电公司的导流能力。
尼亚加拉隧洞竣工标志着安大略省向到2018年水力发电量达到9 000 MW的目标又迈进了一步,并为安大略建立了多样稳定的清洁再生能源供应系统。