抽水蓄能

　　从江苏句容抽水蓄能电站看土工膜防渗系统：建通塑工土工膜创新应用及施工与获奖解析

　　导语：

　　随着国家“双碳”目标的深入推进，抽水蓄能电站作为新型电力系统的关键组成部分，其建设标准日益严苛。在江苏句容，一座世界级的抽水蓄能电站正在改写行业对于水库防渗的认知。山东建通塑工科技有限公司作为该项目的土工膜供应商及施工单位，累计完成18.6万平米HDPE土工膜、45万平米复合排水网、1.5万平米新型土工膜的材料供应与施工，并承担了HDPE土工膜和TPO土工膜范围内的锚固施工。凭借在该项目中的卓越表现，我们荣获2025年度电力建设科学技术进步奖一等奖及水力发电科技进步一等奖。本文以此为例，拆解在高水头、大变形工况下，土工膜复合防渗系统的技术难点与解决方案。



 

　　正文：

　　一、 项目背景：高标准的防渗挑战

　　国网新源江苏句容抽水蓄能电站是国家电网“十三五”重点工程，总投资96.06亿元，总装机容量135万千瓦，是世界坝体最高的抽水蓄能电站、世界最高沥青混凝土面板堆石坝、世界最大库盆填筑工程。地处地质条件复杂的区域，其特点是水头高低变化频繁、库盆填筑面积具大。传统的单一防渗方案难以满足长期稳定运行的需求。在该项目中，防渗系统不仅要承受巨大的水差压力，还要适应因温度变化及地基沉降带来的不均匀变形。

　　二、 核心解决方案：多材料复合防渗体系

　　句容电站枢纽工程主要建筑物由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和开关站等组成。

　　针对句容电站的特殊工况，山东建通塑工科技有限公司经过与多方研讨与论证，研发出新型土工膜，攻克了HDPE土工膜与其他异种材料焊接可靠性的难题。句容电站防渗方案如下：

　　1)上水库库底防渗采用沥青混凝土防渗面板+库底土工膜的组合体系进行防渗;

　　2)库底挖方区采用1.5mm厚HDPE土工膜，总铺设面积约19.4万m²，土工膜下设三维复合排水网;

　　3)填方区采用1.5mm&2.0mm厚TPO土工膜，总铺设面积约27.98万m²，土工膜下设三维复合排水网。


 

　　主要防渗材料特性：

　　HDPE土工膜(主防渗层)：铺设18.6万平米，选用高密度聚乙烯(HDPE)材料，不仅具备极低的渗透系数，还拥有高强度、稳定的化学性能、优异的耐长期老化性、耐腐蚀及良好的生产加工性能。

　　新型土工膜(防渗层)： 取消HDPE及TPO土工膜与排水廊道的锚固，采用1.5mm新型土工膜分别与HDPE及TPO焊接。新型土工膜(XHDPE)在原HDPE的基础上，增加了柔韧性、增加了材料的屈服伸长率，具有强度高、伸长率大、老化寿命长的优点。同时具有耐低温性高、耐应变能力强的特点。

　　复合排水网(导排层)：铺设45万平米，有效解决了膜下积水及气体聚集问题，降低了膜下水压力顶托的风险，同时起到缓冲保护作用。

　　TPO土工膜(防渗层)：一种全新材料, 由中国电建集团西北院牵头对此应用在水电工程防渗中的各种问题开展了专门研究, 所取得的研究成果支持了TPO土工膜首次在研究所依托的工程---句容抽蓄上水库防渗的实际应用。虽然国内许多厂家可以生产TPO土工膜, 但配方千差万别。因为是保密产品, 它的耐久性等各方面都无从考证，选择需谨慎。

　　三、 土工膜施工的关键技术

　　在句容项目中，建通承担了HDPE土工膜和TPO土工膜范围内的锚固施工。土工膜施工是防渗工程的关键环节之一,土工膜施工工艺的优劣直接影响士工膜的施工质量。建通拥有一支工作责任心强、专业技能好、现场经验丰富的水电工程土工膜防渗施工队伍。在句容项目中，建通施工队克服的难题如下：

　　1、现场廊道混凝土打锚固孔遇钢筋，极大影响了施工进度

　　2、混凝土表不平整，对土工膜铺设效果有影响

　　3、施工期内雨水过多，廊道内存水严重，造成不能正常施工

　　4、现场采用HK封边剂对土工膜边缘处进行封边处理，后自检过程中HK弹性封边剂和土工膜接触位置有开缝现象

　　5、现场施工中发现角钢与SR盖片存在缝隙

　　建通的施工队凭借其丰富的施工经验及专业的焊接及检测设备，完全有能力解决实际施工中出现的各种状况，保证工程顺利准时交付。

　　四、 荣誉见证实力：2025年度电力建设科学技术进步奖一等奖&水力发电科学技术奖一等奖

　　山东建通塑工科技有限公司作为核心参与单位，深度参与了国网新源江苏句容抽水蓄能电站(世界坝体最高抽水蓄能电站、世界最高沥青混凝土面板堆石坝)关键技术研发与工程应用，凭借《复杂条件抽蓄库坝超高填筑变形协调控制与综合防渗关键技术及应用》《复杂条件超高大填方抽蓄库坝变形控制与综合防渗关键技术及应用》两项成果，分别荣获2025年度电力建设科学技术进步奖一等奖、2025年度水力发电科学技术奖一等奖。

　　针对句容电站地质复杂、大坝超高填筑、料源多样导致的不均匀沉降难题，传统HDPE土工膜存在易撕裂、抗变形能力不足的风险，我司作为核心技术研发单位，牵头突破了新型HDPE土工膜(XHDPE、NTMB)关键技术，成为项目成功的核心支撑：

　　(一)技术创新突破

　　自主研发新型HDPE土工膜，大幅提升抗穿刺强度与多向变形适应能力，完美适配句容电站复杂地质与大坝变形工况，彻底解决了传统防渗材料在超高填筑库盆中的撕裂风险，为世界最大库盆填筑工程提供了可靠防渗保障。

　　(二)工程应用价值

　　该技术直接应用于电站上水库防渗工程，有效控制了库盆不均匀沉降带来的渗漏风险，保障了电站蓄水安全与长期稳定运行，为中国乃至世界同类超高填筑抽蓄库坝防渗设计与施工提供了可复制的“中国方案”。

　　(三)行业示范效应

　　该技术成果填补了国内超高填筑抽蓄库坝防渗技术空白，已纳入行业技术标准与工程规范，为后续抽水蓄能电站建设提供了关键技术支撑，推动了我国水电防渗材料与工艺的升级迭代。

　　五、 结语

　　江苏句容抽水蓄能电站的顺利实施，验证了我们在复杂地质条件下土工膜防渗系统的可靠性。对于水利水电、固废填埋、交通隧道等领域的同类工程，这套“防渗-导排-保护-锚固”一体化的解决方案具有极高的参考价值。