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下載手機(jī)APP 在建規(guī)劃全球榜首、單機(jī)容量國(guó)際榜首、裝機(jī)規(guī)劃全球第二……本年6月28日，一陣歡呼聲中，金沙江白鶴灘水電站的左右兩岸兩臺(tái)百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組高速轉(zhuǎn)動(dòng)，首批機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。
白鶴灘水電站是國(guó)家能源戰(zhàn)略布局“西電東送”的骨干電源點(diǎn)，是長(zhǎng)江防洪體系的重要組成部分。在工程施工制作中，工程人員們霸占多項(xiàng)國(guó)際級(jí)難題，發(fā)明了多項(xiàng)紀(jì)錄。與此一起，全球單機(jī)容量最大功率百萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)，完結(jié)了我國(guó)高端裝備制作的重大突破，標(biāo)志著我國(guó)大型水電工程制作完結(jié)從“我國(guó)制作”到“我國(guó)發(fā)明”的歷史性跨過。
在建規(guī)劃國(guó)際最大
300米級(jí)大壩無一毫米級(jí)溫度裂縫
從1991年開始白鶴灘梯級(jí)電站制作的前期研討，到2004年白鶴灘水電站全面啟動(dòng)可行性研討，從2010年正式籌建，再到本年5月31日大壩全線澆筑到頂，閱歷三十載艱苦磨礪，白鶴灘水電站終于迎來首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。
作為國(guó)際上目前在建規(guī)劃最大的水電工程，白鶴灘水電站是金沙江下流四個(gè)水電梯級(jí)——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的第二個(gè)梯級(jí)，在制作中發(fā)明了多項(xiàng)國(guó)際紀(jì)錄：地下洞室總長(zhǎng)217公里，地下洞室群規(guī)劃國(guó)際榜首;攔河拱壩高289米，相當(dāng)于100層樓高，為國(guó)際第三;最大泄洪量到達(dá)每秒42348立方米，6分鐘即可灌滿整個(gè)西湖，樞紐泄洪功率國(guó)際第三。
據(jù)三峽集團(tuán)董事長(zhǎng)雷鳴山介紹，白鶴灘水電站核心技術(shù)均為自主研制，“2022年7月悉數(shù)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電后，白鶴灘水電站將成為僅次于三峽水電站的國(guó)際第二大水電站。”
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在群山峽谷之中制作水電站，發(fā)電廠房建在哪?怎么讓每臺(tái)高50米、分量超8000噸的水輪發(fā)電機(jī)組安臥其間?對(duì)此，三峽集團(tuán)白鶴灘工程制作部主任汪志林介紹，水電站的引水發(fā)電體系設(shè)備被安頓在兩邊山體專門開挖的地下洞室中，地下洞室開挖量達(dá)2500萬立方米，“足夠填滿2個(gè)西湖”。
與此一起，左右岸的引水發(fā)電體系共安置了超越160條隧洞，由進(jìn)水口、壓力管道、尾水隧洞、尾水出口等建筑物組成，加上各種廊道、管道，然后構(gòu)成一個(gè)龐大的地下洞室群。而左右兩岸的地下廠房長(zhǎng)達(dá)438米，高度近90米，相當(dāng)于30層樓高，跨度34米，也是國(guó)際之最。這里，正是16臺(tái)百萬千瓦機(jī)組的“棲身之地”。
施工制作中，工程人員還霸占了300米級(jí)特高拱壩溫控防裂的國(guó)際級(jí)難題。
“白鶴灘水電大壩最大壩高289米，全體方案澆筑低熱混凝土803萬立方米，規(guī)劃巨大。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程制作部黨委書記何煒說，大體積混凝土的溫控防裂一直是工程界的難題?；炷林械乃嗨磻?yīng)會(huì)發(fā)生熱量，使得混凝土澆筑后溫度上升，之后再緩慢冷卻到環(huán)境溫度。如果不采納有用的溫控辦法，任由混凝土熱脹冷縮，難免會(huì)發(fā)生裂縫。
而白鶴灘水電站大壩做到了沒有一條毫米級(jí)的溫度裂縫。何煒介紹，這一方面得益于“北斗”體系的助力，另一方面得益于自主研制的低熱水泥。為完結(jié)“無縫”目標(biāo)，工程人員使用北斗導(dǎo)航體系完結(jié)對(duì)澆筑階段的實(shí)時(shí)監(jiān)控、全面感知。而為從源頭上處理溫度裂縫問題，白鶴灘特高拱壩選用我國(guó)自主研制的低熱水泥，有用操控混凝土最高溫度，防止混凝土溫度裂縫。
智能制作體系
破解國(guó)際超大“泄洪消能”難題
很多混凝土澆筑條件下，怎么完結(jié)智能制作，是三峽集團(tuán)白鶴灘工程制作部工程師劉春風(fēng)一直關(guān)注的要點(diǎn)。得益于長(zhǎng)期的水電工程制作經(jīng)歷，在白鶴灘水電站制作過程中，智能制作體系給每一倉(cāng)混凝土原材料配上“身份證”，完結(jié)智能配比和可追溯。
如今，盯著體系，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，大壩施工全過程數(shù)據(jù)、科研成果等模塊便順次展開。劉春風(fēng)介紹，體系完結(jié)了全天候不間斷，迅速回應(yīng)著動(dòng)態(tài)監(jiān)督、評(píng)價(jià)預(yù)警、終端推送等多方需求，保證最客觀、最直接的數(shù)據(jù)助力現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)決策。
在安全安穩(wěn)的地下洞室開挖完結(jié)之后，怎么保證大體積混凝土澆筑的質(zhì)量則是工程人員考慮的要點(diǎn)。“地下廠房橋機(jī)最大起分量達(dá)1300噸，牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪吊裝時(shí)，需求巖壁梁來承當(dāng)這樣巨大的荷載。”汪志林說，如果巖壁梁混凝土澆筑不密實(shí)不緊固，后果不可思議。
為了戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)，工程人員將白鶴灘地下洞室的建筑物外立面做到了“免裝飾”水平。汪志林介紹，“免裝飾”就是外立面潤(rùn)滑細(xì)膩，混凝土直接澆出，后期不用裝飾就已有陶瓷般的觸摸感。這得益于工程人員在澆筑模板選型、結(jié)構(gòu)安置等方面的精益求精。“比方模板的選擇，常規(guī)的鋼模板能夠重復(fù)使用，可一旦模板變形，便會(huì)導(dǎo)致澆出的混凝土坑坑洼洼。”為此，制作者們選用了只可使用兩次的模板，以此保證澆筑的平整與潤(rùn)滑。
金沙江流域降水年內(nèi)分配極不均勻，年降水首要會(huì)集在5至10月，可占到年降水量的80%以上。白鶴灘拱壩坐落金沙江上的河谷狹隘處，汛期來勢(shì)兇猛的強(qiáng)降雨匯入金沙江后，洪水向大壩奔涌而來。最大泄洪量每秒42348立方米，下泄落差高達(dá)190米，9萬兆瓦的能量需求消剎。如此大的“泄洪消能”，在國(guó)際上難度也最大。
為處理窄河谷、大泄量條件下泄洪消能等問題，負(fù)責(zé)規(guī)劃的華東勘察規(guī)劃研討院選用壩身孔口和岸邊泄洪洞聯(lián)合泄洪的方法進(jìn)行泄洪。工程師們通過對(duì)壩身最大泄量的深入研討，合理確定了壩身與岸邊泄洪洞之間的泄量分配比例。針對(duì)壩身泄洪消能，工程師們?cè)诰C合剖析下流河床承受能力、壩身孔口安置方法、壩身開孔對(duì)壩體結(jié)構(gòu)影響等因素的基礎(chǔ)上，通過很多水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證，決定選用“壩身兩層孔口”的安置方案，將壩身孔口的最大泄量操控在30000立方米每秒，泄洪建筑物超泄能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠性高，有用處理了超大泄洪規(guī)劃不對(duì)稱拱壩壩身泄洪消能的技術(shù)難題。
“零配重”百萬千瓦機(jī)組
助力碳達(dá)峰碳中和
據(jù)了解，白鶴灘水電站裝機(jī)總?cè)萘?600萬千瓦，左右兩岸別離裝置8臺(tái)100萬千瓦水電機(jī)組。6月28日，首批2臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。
據(jù)研制發(fā)電機(jī)組的東方電機(jī)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，白鶴灘水電站單機(jī)容量為百萬千瓦，是國(guó)際上單機(jī)容量最大的水電機(jī)組。水輪機(jī)最優(yōu)功率到達(dá)96.7%，發(fā)電機(jī)額外功率超越99%，是國(guó)際上功率指標(biāo)最高的水輪發(fā)電機(jī)組。
一起，機(jī)組定子繞組溫升不超越63K，轉(zhuǎn)子繞組溫升不超越58K，為水電行業(yè)最嚴(yán)厲的溫升操控水平;額外電壓24千伏，為水電行業(yè)最高電壓等級(jí)。
發(fā)電機(jī)組核心部件完結(jié)了智能制作。東方電機(jī)有限公司工藝部相關(guān)負(fù)責(zé)人鄒應(yīng)冬介紹，白鶴灘發(fā)電機(jī)核心部件定子線棒、轉(zhuǎn)子線圈、定子沖片的出產(chǎn)制作，選用了數(shù)字化車間出產(chǎn)，出產(chǎn)功率大幅進(jìn)步，運(yùn)營(yíng)成本大幅降低，產(chǎn)品研制周期大幅縮短，產(chǎn)品不良品率和能耗大幅降低。
與以往不同，此次運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件由上萬個(gè)零部件構(gòu)成，重達(dá)2600噸，但在總裝后卻完結(jié)了“零配重”，成為全球首個(gè)巨型水輪發(fā)電機(jī)組不需試運(yùn)行配重即滿意精品指標(biāo)的案例，也是水電史上首個(gè)“零配重”機(jī)組。
東方電機(jī)白鶴灘項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人冷建華介紹，百萬千瓦機(jī)組由轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)子、主軸等組成，上萬個(gè)零部件拼裝。“這些零部件如果不是一個(gè)機(jī)床出產(chǎn)的，或許都會(huì)呈現(xiàn)纖細(xì)的分量差別，那么轉(zhuǎn)起來就會(huì)呈現(xiàn)力矩不平衡誤差，需求‘配重’之后才干進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。”冷建華說，但白鶴灘百萬千瓦機(jī)組完結(jié)了“零配重”，幾乎沒有力矩不平衡，說明在研制規(guī)劃、制作加工、裝置誤差操控上均做到了極致。
值得注意的是，水電站的水輪發(fā)電機(jī)組零部件已悉數(shù)完結(jié)國(guó)產(chǎn)化。據(jù)介紹，東方電機(jī)充分總結(jié)以往經(jīng)歷，形成了包含機(jī)組總體規(guī)劃、轉(zhuǎn)輪研制、核心部件制作、磁極繞組空內(nèi)冷技術(shù)、低損耗軸承技術(shù)、24千伏絕緣體系、平衡受力新型轉(zhuǎn)子支架開發(fā)等一系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)。
“水電站徹底建成后，年均發(fā)電量約624億千瓦時(shí)，每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤1968萬噸，減排二氧化碳5160萬噸。”汪志林說，這對(duì)于我國(guó)如期完結(jié)2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和目標(biāo)將發(fā)揮重要作用。我國(guó)三峽集團(tuán)官網(wǎng) 作者：王永戰(zhàn)
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白鶴灘水電站
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白鶴灘水電站是國(guó)家能源戰(zhàn)略布局“西電東送”的骨干電源點(diǎn)，是長(zhǎng)江防洪體系的重要組成部分。在工程施工制作中，工程人員們霸占多項(xiàng)國(guó)際級(jí)難題，發(fā)明了多項(xiàng)紀(jì)錄。與此一起，全球單機(jī)容量最大功率百萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)，完結(jié)了我國(guó)高端裝備制作的重大突破，標(biāo)志著我國(guó)大型水電工程制作完結(jié)從“我國(guó)制作”到“我國(guó)發(fā)明”的歷史性跨過。
在建規(guī)劃國(guó)際最大
300米級(jí)大壩無一毫米級(jí)溫度裂縫
從1991年開始白鶴灘梯級(jí)電站制作的前期研討，到2004年白鶴灘水電站全面啟動(dòng)可行性研討，從2010年正式籌建，再到本年5月31日大壩全線澆筑到頂，閱歷三十載艱苦磨礪，白鶴灘水電站終于迎來首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。
作為國(guó)際上目前在建規(guī)劃最大的水電工程，白鶴灘水電站是金沙江下流四個(gè)水電梯級(jí)——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的第二個(gè)梯級(jí)，在制作中發(fā)明了多項(xiàng)國(guó)際紀(jì)錄：地下洞室總長(zhǎng)217公里，地下洞室群規(guī)劃國(guó)際榜首;攔河拱壩高289米，相當(dāng)于100層樓高，為國(guó)際第三;最大泄洪量到達(dá)每秒42348立方米，6分鐘即可灌滿整個(gè)西湖，樞紐泄洪功率國(guó)際第三。
據(jù)三峽集團(tuán)董事長(zhǎng)雷鳴山介紹，白鶴灘水電站核心技術(shù)均為自主研制，“2022年7月悉數(shù)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電后，白鶴灘水電站將成為僅次于三峽水電站的國(guó)際第二大水電站。”
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在群山峽谷之中制作水電站，發(fā)電廠房建在哪?怎么讓每臺(tái)高50米、分量超8000噸的水輪發(fā)電機(jī)組安臥其間?對(duì)此，三峽集團(tuán)白鶴灘工程制作部主任汪志林介紹，水電站的引水發(fā)電體系設(shè)備被安頓在兩邊山體專門開挖的地下洞室中，地下洞室開挖量達(dá)2500萬立方米，“足夠填滿2個(gè)西湖”。
與此一起，左右岸的引水發(fā)電體系共安置了超越160條隧洞，由進(jìn)水口、壓力管道、尾水隧洞、尾水出口等建筑物組成，加上各種廊道、管道，然后構(gòu)成一個(gè)龐大的地下洞室群。而左右兩岸的地下廠房長(zhǎng)達(dá)438米，高度近90米，相當(dāng)于30層樓高，跨度34米，也是國(guó)際之最。這里，正是16臺(tái)百萬千瓦機(jī)組的“棲身之地”。
施工制作中，工程人員還霸占了300米級(jí)特高拱壩溫控防裂的國(guó)際級(jí)難題。
“白鶴灘水電大壩最大壩高289米，全體方案澆筑低熱混凝土803萬立方米，規(guī)劃巨大。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程制作部黨委書記何煒說，大體積混凝土的溫控防裂一直是工程界的難題?；炷林械乃嗨磻?yīng)會(huì)發(fā)生熱量，使得混凝土澆筑后溫度上升，之后再緩慢冷卻到環(huán)境溫度。如果不采納有用的溫控辦法，任由混凝土熱脹冷縮，難免會(huì)發(fā)生裂縫。
而白鶴灘水電站大壩做到了沒有一條毫米級(jí)的溫度裂縫。何煒介紹，這一方面得益于“北斗”體系的助力，另一方面得益于自主研制的低熱水泥。為完結(jié)“無縫”目標(biāo)，工程人員使用北斗導(dǎo)航體系完結(jié)對(duì)澆筑階段的實(shí)時(shí)監(jiān)控、全面感知。而為從源頭上處理溫度裂縫問題，白鶴灘特高拱壩選用我國(guó)自主研制的低熱水泥，有用操控混凝土最高溫度，防止混凝土溫度裂縫。
智能制作體系
破解國(guó)際超大“泄洪消能”難題
很多混凝土澆筑條件下，怎么完結(jié)智能制作，是三峽集團(tuán)白鶴灘工程制作部工程師劉春風(fēng)一直關(guān)注的要點(diǎn)。得益于長(zhǎng)期的水電工程制作經(jīng)歷，在白鶴灘水電站制作過程中，智能制作體系給每一倉(cāng)混凝土原材料配上“身份證”，完結(jié)智能配比和可追溯。
如今，盯著體系，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，大壩施工全過程數(shù)據(jù)、科研成果等模塊便順次展開。劉春風(fēng)介紹，體系完結(jié)了全天候不間斷，迅速回應(yīng)著動(dòng)態(tài)監(jiān)督、評(píng)價(jià)預(yù)警、終端推送等多方需求，保證最客觀、最直接的數(shù)據(jù)助力現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)決策。
在安全安穩(wěn)的地下洞室開挖完結(jié)之后，怎么保證大體積混凝土澆筑的質(zhì)量則是工程人員考慮的要點(diǎn)。“地下廠房橋機(jī)最大起分量達(dá)1300噸，牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪吊裝時(shí)，需求巖壁梁來承當(dāng)這樣巨大的荷載。”汪志林說，如果巖壁梁混凝土澆筑不密實(shí)不緊固，后果不可思議。
為了戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)，工程人員將白鶴灘地下洞室的建筑物外立面做到了“免裝飾”水平。汪志林介紹，“免裝飾”就是外立面潤(rùn)滑細(xì)膩，混凝土直接澆出，后期不用裝飾就已有陶瓷般的觸摸感。這得益于工程人員在澆筑模板選型、結(jié)構(gòu)安置等方面的精益求精。“比方模板的選擇，常規(guī)的鋼模板能夠重復(fù)使用，可一旦模板變形，便會(huì)導(dǎo)致澆出的混凝土坑坑洼洼。”為此，制作者們選用了只可使用兩次的模板，以此保證澆筑的平整與潤(rùn)滑。
金沙江流域降水年內(nèi)分配極不均勻，年降水首要會(huì)集在5至10月，可占到年降水量的80%以上。白鶴灘拱壩坐落金沙江上的河谷狹隘處，汛期來勢(shì)兇猛的強(qiáng)降雨匯入金沙江后，洪水向大壩奔涌而來。最大泄洪量每秒42348立方米，下泄落差高達(dá)190米，9萬兆瓦的能量需求消剎。如此大的“泄洪消能”，在國(guó)際上難度也最大。
為處理窄河谷、大泄量條件下泄洪消能等問題，負(fù)責(zé)規(guī)劃的華東勘察規(guī)劃研討院選用壩身孔口和岸邊泄洪洞聯(lián)合泄洪的方法進(jìn)行泄洪。工程師們通過對(duì)壩身最大泄量的深入研討，合理確定了壩身與岸邊泄洪洞之間的泄量分配比例。針對(duì)壩身泄洪消能，工程師們?cè)诰C合剖析下流河床承受能力、壩身孔口安置方法、壩身開孔對(duì)壩體結(jié)構(gòu)影響等因素的基礎(chǔ)上，通過很多水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證，決定選用“壩身兩層孔口”的安置方案，將壩身孔口的最大泄量操控在30000立方米每秒，泄洪建筑物超泄能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠性高，有用處理了超大泄洪規(guī)劃不對(duì)稱拱壩壩身泄洪消能的技術(shù)難題。
“零配重”百萬千瓦機(jī)組
助力碳達(dá)峰碳中和
據(jù)了解，白鶴灘水電站裝機(jī)總?cè)萘?600萬千瓦，左右兩岸別離裝置8臺(tái)100萬千瓦水電機(jī)組。6月28日，首批2臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。
據(jù)研制發(fā)電機(jī)組的東方電機(jī)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，白鶴灘水電站單機(jī)容量為百萬千瓦，是國(guó)際上單機(jī)容量最大的水電機(jī)組。水輪機(jī)最優(yōu)功率到達(dá)96.7%，發(fā)電機(jī)額外功率超越99%，是國(guó)際上功率指標(biāo)最高的水輪發(fā)電機(jī)組。
一起，機(jī)組定子繞組溫升不超越63K，轉(zhuǎn)子繞組溫升不超越58K，為水電行業(yè)最嚴(yán)厲的溫升操控水平;額外電壓24千伏，為水電行業(yè)最高電壓等級(jí)。
發(fā)電機(jī)組核心部件完結(jié)了智能制作。東方電機(jī)有限公司工藝部相關(guān)負(fù)責(zé)人鄒應(yīng)冬介紹，白鶴灘發(fā)電機(jī)核心部件定子線棒、轉(zhuǎn)子線圈、定子沖片的出產(chǎn)制作，選用了數(shù)字化車間出產(chǎn)，出產(chǎn)功率大幅進(jìn)步，運(yùn)營(yíng)成本大幅降低，產(chǎn)品研制周期大幅縮短，產(chǎn)品不良品率和能耗大幅降低。
與以往不同，此次運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件由上萬個(gè)零部件構(gòu)成，重達(dá)2600噸，但在總裝后卻完結(jié)了“零配重”，成為全球首個(gè)巨型水輪發(fā)電機(jī)組不需試運(yùn)行配重即滿意精品指標(biāo)的案例，也是水電史上首個(gè)“零配重”機(jī)組。
東方電機(jī)白鶴灘項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人冷建華介紹，百萬千瓦機(jī)組由轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)子、主軸等組成，上萬個(gè)零部件拼裝。“這些零部件如果不是一個(gè)機(jī)床出產(chǎn)的，或許都會(huì)呈現(xiàn)纖細(xì)的分量差別，那么轉(zhuǎn)起來就會(huì)呈現(xiàn)力矩不平衡誤差，需求‘配重’之后才干進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。”冷建華說，但白鶴灘百萬千瓦機(jī)組完結(jié)了“零配重”，幾乎沒有力矩不平衡，說明在研制規(guī)劃、制作加工、裝置誤差操控上均做到了極致。
值得注意的是，水電站的水輪發(fā)電機(jī)組零部件已悉數(shù)完結(jié)國(guó)產(chǎn)化。據(jù)介紹，東方電機(jī)充分總結(jié)以往經(jīng)歷，形成了包含機(jī)組總體規(guī)劃、轉(zhuǎn)輪研制、核心部件制作、磁極繞組空內(nèi)冷技術(shù)、低損耗軸承技術(shù)、24千伏絕緣體系、平衡受力新型轉(zhuǎn)子支架開發(fā)等一系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)。
“水電站徹底建成后，年均發(fā)電量約624億千瓦時(shí)，每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤1968萬噸，減排二氧化碳5160萬噸。”汪志林說，這對(duì)于我國(guó)如期完結(jié)2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和目標(biāo)將發(fā)揮重要作用。我國(guó)三峽集團(tuán)官網(wǎng) 作者：王永戰(zhàn)
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白鶴灘水電站
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