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南來之水,如何穿越黃河

發(fā)布日期:2022-09-01??來源:人民日報??作者:王浩??瀏覽次數(shù):1120
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核心提示:圖為南水北調(diào)中線穿黃工程三維效果圖。中國南水北調(diào)集團(tuán)供圖核心閱讀近日,南水北調(diào)中線穿黃工程通過設(shè)計單元完工驗收,這標(biāo)志著南水北調(diào)東中線一期工程全線155個設(shè)計單元工程全部通過水利部完工驗收。首次隧洞穿越黃河、世界最大規(guī)?,F(xiàn)代化泵站群……一個個世界級難度的工程持續(xù)安全運行,讓一渠清水逶迤北上。近日,南水北調(diào)中線“咽喉”——穿黃工程通過設(shè)計


圖為南水北調(diào)中線穿黃工程三維效果圖。中國南水北調(diào)集團(tuán)供圖

核心閱讀

近日,南水北調(diào)中線穿黃工程通過設(shè)計單元完工驗收,這標(biāo)志著南水北調(diào)東中線一期工程全線155個設(shè)計單元工程全部通過水利部完工驗收。

首次隧洞穿越黃河、世界最大規(guī)?,F(xiàn)代化泵站群……一個個世界級難度的工程持續(xù)安全運行,讓一渠清水逶迤北上。

近日,南水北調(diào)中線“咽喉”——穿黃工程通過設(shè)計單元完工驗收。這標(biāo)志著南水北調(diào)東中線一期工程全線155個設(shè)計單元工程全部通過水利部完工驗收,為順利推進(jìn)南水北調(diào)東中線一期工程竣工驗收及后續(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,累計調(diào)水超過560億立方米、受益人口超過1.5億人,發(fā)揮了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(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。

實地察看工程現(xiàn)場,觀看工程建設(shè)聲像資料,聽取相關(guān)工作報告……8月25日,南水北調(diào)中線穿黃工程通過設(shè)計單元完工驗收。這一國內(nèi)穿越大江大河直徑最大的輸水隧洞建設(shè)9年、運行近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難題。

“可以說,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江設(shè)計集團(tuán)有限公司副總工張傳健介紹,設(shè)計之初,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)過反復(fù)科學(xué)論證和河工模型試驗對比,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,及時調(diào)整方案……

面對內(nèi)外水雙重擠壓,雙層襯砌隧洞設(shè)計“雙重盔甲”。“隧洞同時承受內(nèi)水壓力和外水壓力,還面臨黃河河道擺動產(chǎn)生的巨力。”張傳健說,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)和近萬條預(yù)應(yīng)力錨索,同時內(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、防滲與排水問題。

一項項紀(jì)錄被打破。這是國內(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效運行,搭建穿黃隧洞三維數(shù)字實景模型,結(jié)合水情、水質(zhì)等實時信息,精準(zhǔn)掌握工程運行狀態(tài);利用水下機(jī)器人、水下掃描儀等對水下工程實體進(jìn)行檢查,及時排查隱患。

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,積累實施重大跨流域調(diào)水工程的寶貴經(jīng)驗

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)新成功運用到其他工程建設(shè)中。

南水北調(diào)東線實現(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)安全運行。

“東線工程總揚程65米,長江水北上需要通過一個個大型泵站接續(xù)提水。”中國南水北調(diào)集團(tuán)辦公室主任井書光介紹,全線共設(shè)立13個梯級泵站,共22處樞紐,34座泵站,總裝機(jī)臺數(shù)160臺。泵站群具有規(guī)模大、泵型多、揚程低、流量大、年利用小時數(shù)高等特點。

如何讓中線水源更穩(wěn)定?加高丹江口水庫大壩,增強(qiáng)蓄水能力。加高工程破解新老混凝土結(jié)合問題,在原有基礎(chǔ)上將大壩加高14.6米,水庫正常蓄水位由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)度運行管理專項工程通過完工驗收。目前丹江口水庫形成了多層次、立體化、全覆蓋的庫區(qū)安全巡查監(jiān)測工作體系,實現(xiàn)全天候不間斷自動化監(jiān)測和人工值守。

深挖方渠道膨脹土技術(shù)處理問題、超大規(guī)模渡槽的設(shè)計和施工技術(shù)難題、輸水工程穿越煤礦采空區(qū)技術(shù)難題……沒有經(jīng)驗可循和參照對比的情況下,建設(shè)管理單位堅持自主創(chuàng)新,為一道道世界級難題給出最優(yōu)解,為實施重大跨流域調(diào)水工程積累了寶貴經(jīng)驗。

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)運行7年多,離不開科學(xué)精細(xì)的管理。

在中國南水北調(diào)集團(tuán)中線總調(diào)度大廳,重要樞紐的流量實時顯示。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,讓工程實現(xiàn)自動化調(diào)度。“我們可以根據(jù)實際情況和流量變動,遠(yuǎn)程實時啟動閘門?!本畷饨榻B。目前,閘門遠(yuǎn)程自動控制成功率達(dá)到99.56%。

“接下來,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?!敝袊纤闭{(diào)集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。(記者王浩)

責(zé)任編輯:宋晰

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