□ 《科技日报》 记者 何亮

“并网发电！”随着指令长一声令下，位于浙江省天台县苍山深处的电站“心脏”——单机容量达42.5万千瓦的水轮机组，开始高速运转。

前不久，浙江天台抽水蓄能电站（以下简称“天台抽蓄电站”）首台机组正式并网发电，为我国华东电网添加了一座巨型“充电宝”：山顶上水库内水流奔涌而下，借助724米超高水头，驱动水轮机组源源不断发出绿电；山脚下水库敞开胸怀接纳来水，待水量充盈、电量富裕时，再将水送至上水库储存起来，完成蓄能。

“一放一蓄间，这座世界额定水头最高、国内单机容量最大、国内引水斜井最长的抽水蓄能电站，巧妙地利用势能与电能相互转换，在时空上完成电力‘搬运’。”中国三峡建工（集团）有限公司董事长高鹏近日接受科技日报记者采访时介绍，天台抽蓄电站建成后，预计每年可提供17亿千瓦时清洁电能，满足一座160万人口城市一年的生活用电。

浇筑“防裂大坝”

当水位升至953米、蓄水量达689万立方米时，“满盆”库容会产生巨大的静水压力，时刻考验天台抽蓄电站上水库大坝的坚固度与耐久性。

“大坝一般由柔性堆石坝和刚性混凝土面板组成，虽能有效抗压但天然‘惧怕’拉伸。”中国三峡建工（集团）有限公司所属浙江天台抽水蓄能有限公司（以下简称“天台抽蓄公司”）工程管理部副主任周涛向记者解释，混凝土面板下的堆石坝一旦因冷热变形脱空，将造成面板开裂风险。

“必须想方设法让混凝土面板更抗裂。”天台抽蓄公司专业师杜俊良打趣道，“热了不行、冷了也不行，面板犹如需要精心呵护的孩子。”

“思虑再三，我们决定从水泥配方这个源头着手，解决抗裂难题。”周涛说。研发团队将市面上性能良好的材料悉数纳入研究视野，不断变换材料组合方式、配方比例和掺合剂量。

一开始，6种配方同时投入试验。结果令人沮丧，要么早期强度不达标，要么成本飙升到无法承受。最棘手的是，有些配方反而加剧了裂缝生长。

“我们像是在黑暗中摸索。”周涛在项目日志中写道，“每个变量都影响着其他变量，简单的叠加思维行不通。”

转折发生在第3个月。周涛在观察玄武岩纤维的微观结构时灵感突现：“这些纤维表面如果能和水泥基体形成化学键而不仅仅是物理嵌合，会不会更好？”

这个想法点亮了新方向——材料间的界面效应可能是关键。

团队调整了策略，不再进行“试错式”筛选，而是建立了系统的性能矩阵。他们将18种配方按照3个维度排列：热力学性能、力学性能、耐久性能，每个配方都要经过12项标准测试和3项模拟环境测试。

6个月后，成功的曙光近在眼前。“低热水泥+玄武岩纤维+防裂剂”的组合表现优异：在温差循环测试中，裂缝宽度比基准组减少了近60%；后续的疲劳测试中，极限抗拉伸性能提升约30%，温差耐受度提高10℃，实现控温、抗拉双重效果。

配方有了，团队更进一步，又为大坝量身定制出全生命周期温控模型。“利用该模型，不仅能够精准预测出面板温度引发应力变化的规律，还能模拟面板浇筑时边界因素对应力的影响，有效支撑大坝控温与限裂措施改进。”杜俊良说。

如今，这座高62.5米、顶部长566米的大坝巍峨矗立在群山之中，抗裂性能出色，渗漏量仅为设计指标的十分之一，居国内抽蓄行业领先水平。（下转第三版）