圖為南水北調(diào)中線穿黃工程三維效果圖。中國(guó)南水北調(diào)集團(tuán)供圖
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近日,南水北調(diào)中線穿黃工程通過(guò)設(shè)計(jì)單元完工驗(yàn)收,這標(biāo)志著南水北調(diào)東中線一期工程全線155個(gè)設(shè)計(jì)單元工程全部通過(guò)水利部完工驗(yàn)收。
首次隧洞穿越黃河、世界最大規(guī)?,F(xiàn)代化泵站群……一個(gè)個(gè)世界級(jí)難度的工程持續(xù)安全運(yùn)行,讓一渠清水逶迤北上。
近日,南水北調(diào)中線“咽喉”——穿黃工程通過(guò)設(shè)計(jì)單元完工驗(yàn)收。這標(biāo)志著南水北調(diào)東中線一期工程全線155個(gè)設(shè)計(jì)單元工程全部通過(guò)水利部完工驗(yàn)收,為順利推進(jìn)南水北調(diào)東中線一期工程竣工驗(yàn)收及后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
東中線一期全面通水7年多來(lái),累計(jì)調(diào)水超過(guò)560億立方米、受益人口超過(guò)1.5億人,發(fā)揮了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。
穿黃工程,南水北調(diào)中線建設(shè)中最具挑戰(zhàn)的部分之一
河南省鄭州市滎陽(yáng)市,北上的“南水”遇上浩蕩奔涌的黃河,緩緩穿洞、入地而行再奔涌流出,繼續(xù)北上之旅。
實(shí)地察看工程現(xiàn)場(chǎng),觀看工程建設(shè)聲像資料,聽(tīng)取相關(guān)工作報(bào)告……8月25日,南水北調(diào)中線穿黃工程通過(guò)設(shè)計(jì)單元完工驗(yàn)收。這一國(guó)內(nèi)穿越大江大河直徑最大的輸水隧洞建設(shè)9年、運(yùn)行近8年,工程安全平穩(wěn)。
如何將“南水”從黃河南岸輸送到北岸?這成為必須克服的世界級(jí)難題。
“可以說(shuō),這是南水北調(diào)中線建設(shè)中最具挑戰(zhàn)的部分之一?!遍L(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司副總工張傳健介紹,設(shè)計(jì)之初,兩套方案擺在面前——有人提出架槽飛渡,有人建議鑿洞穿行,“經(jīng)過(guò)反復(fù)科學(xué)論證和河工模型試驗(yàn)對(duì)比,綜合考慮技術(shù)難度、生態(tài)保護(hù)等因素,最終選定了盾構(gòu)隧洞穿黃方案”。
“黃河河床地下,漫長(zhǎng)的沉積形成各種復(fù)雜地層?!睆垈鹘〗榻B,盾構(gòu)機(jī)緩緩前行,刀盤上的100多把刀具轉(zhuǎn)動(dòng)切削;刀盤磨損,更換修護(hù)后繼續(xù)推進(jìn);前方地質(zhì)條件多變,及時(shí)調(diào)整方案……
面對(duì)內(nèi)外水雙重?cái)D壓,雙層襯砌隧洞設(shè)計(jì)“雙重盔甲”?!八矶赐瑫r(shí)承受內(nèi)水壓力和外水壓力,還面臨黃河河道擺動(dòng)產(chǎn)生的巨力。”張傳健說(shuō),盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)中,把預(yù)制混凝土管片拼裝成隧洞外襯,內(nèi)襯則為現(xiàn)澆混凝土管身,并在其上布設(shè)密集的鋼筋網(wǎng)和近萬(wàn)條預(yù)應(yīng)力錨索,同時(shí)內(nèi)外層之間設(shè)有排水系統(tǒng)。此外,相關(guān)單位研制新型防滲結(jié)構(gòu)和材料,成功解決了結(jié)構(gòu)安全、防滲與排水問(wèn)題。
一項(xiàng)項(xiàng)紀(jì)錄被打破。這是國(guó)內(nèi)首次采用泥水平衡盾構(gòu)機(jī)修建水工隧洞,一次性穿越3.45公里的黃河河道,掘進(jìn)到達(dá)南岸豎井精度誤差成功控制在3厘米以內(nèi);采用大型泥水盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù),解決了始發(fā)空間狹小、地下水位高等難題……
為了確保穿黃工程長(zhǎng)效運(yùn)行,搭建穿黃隧洞三維數(shù)字實(shí)景模型,結(jié)合水情、水質(zhì)等實(shí)時(shí)信息,精準(zhǔn)掌握工程運(yùn)行狀態(tài);利用水下機(jī)器人、水下掃描儀等對(duì)水下工程實(shí)體進(jìn)行檢查,及時(shí)排查隱患。
工程效益不斷凸顯。截至今年8月30日,穿黃工程已累計(jì)輸水357.5億立方米,極大緩解了京津冀的缺水狀況。
攻克難題,積累實(shí)施重大跨流域調(diào)水工程的寶貴經(jīng)驗(yàn)
一條調(diào)水線也是一條“科技線”,工程建設(shè)管護(hù)中,攻克了一系列難題,許多科技創(chuàng)新成功運(yùn)用到其他工程建設(shè)中。
南水北調(diào)東線實(shí)現(xiàn)“水往高處流”,背后離不開世界上規(guī)模最大泵站群的持續(xù)安全運(yùn)行。
“東線工程總揚(yáng)程65米,長(zhǎng)江水北上需要通過(guò)一個(gè)個(gè)大型泵站接續(xù)提水。”中國(guó)南水北調(diào)集團(tuán)辦公室主任井書光介紹,全線共設(shè)立13個(gè)梯級(jí)泵站,共22處樞紐,34座泵站,總裝機(jī)臺(tái)數(shù)160臺(tái)。泵站群具有規(guī)模大、泵型多、揚(yáng)程低、流量大、年利用小時(shí)數(shù)高等特點(diǎn)。
如何讓中線水源更穩(wěn)定?加高丹江口水庫(kù)大壩,增強(qiáng)蓄水能力。加高工程破解新老混凝土結(jié)合問(wèn)題,在原有基礎(chǔ)上將大壩加高14.6米,水庫(kù)正常蓄水位由157米提高到170米。
去年11月,丹江口大壩加高工程和中線水源供水調(diào)度運(yùn)行管理專項(xiàng)工程通過(guò)完工驗(yàn)收。目前丹江口水庫(kù)形成了多層次、立體化、全覆蓋的庫(kù)區(qū)安全巡查監(jiān)測(cè)工作體系,實(shí)現(xiàn)全天候不間斷自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和人工值守。
深挖方渠道膨脹土技術(shù)處理問(wèn)題、超大規(guī)模渡槽的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)難題、輸水工程穿越煤礦采空區(qū)技術(shù)難題……沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可循和參照對(duì)比的情況下,建設(shè)管理單位堅(jiān)持自主創(chuàng)新,為一道道世界級(jí)難題給出最優(yōu)解,為實(shí)施重大跨流域調(diào)水工程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
加強(qiáng)管理,提升南水北調(diào)工程數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平
南水北調(diào)東中線一期工程安全平穩(wěn)運(yùn)行7年多,離不開科學(xué)精細(xì)的管理。
在中國(guó)南水北調(diào)集團(tuán)中線總調(diào)度大廳,重要樞紐的流量實(shí)時(shí)顯示。閘站監(jiān)控系統(tǒng)、日常調(diào)度系統(tǒng)、水量調(diào)度系統(tǒng)等,讓工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度?!拔覀兛梢愿鶕?jù)實(shí)際情況和流量變動(dòng),遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)啟動(dòng)閘門?!本畷饨榻B。目前,閘門遠(yuǎn)程自動(dòng)控制成功率達(dá)到99.56%。
“接下來(lái),我們將進(jìn)一步加快應(yīng)用新一代信息技術(shù),加強(qiáng)信息資源整合,推進(jìn)數(shù)據(jù)與模型、業(yè)務(wù)與技術(shù)深度融合,全面構(gòu)建數(shù)字孿生南水北調(diào)工程體系,穩(wěn)步提升南水北調(diào)工程調(diào)配運(yùn)管數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平和精準(zhǔn)精確調(diào)水管理能力,為推進(jìn)南水北調(diào)工程高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐和強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)?!敝袊?guó)南水北調(diào)集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。(記者王浩)
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