多項技術(shù)助力都江堰水利工程灌區(qū)再擴容
◎李 迪 陳 科
7月6日,全國重大水利工程、四川省都江堰灌區(qū)毗河供水一期工程正式通水,標志著2270多年歷史的都江堰水利工程灌區(qū)再次擴容,有望解決川中近225萬人的缺水問題。
“歷時6年建設(shè)的毗河供水一期工程,其設(shè)計灌溉面積125萬畝,供水人口225萬人,多年平均引水量4.33億立方米?!彼拇ㄊ∷麖d廳長郭亨孝介紹。
如此巨大的水利工程,在建設(shè)中有何難點?又利用了哪些技術(shù)?7月8日,毗河供水一期工程相關(guān)設(shè)計方接受了采訪。
設(shè)計藍圖多達18萬份
作為都江堰水利工程的重要組成部分,四川省都江堰灌區(qū)毗河供水工程的供水區(qū)位于四川盆地腹部、涪江和沱江分水嶺兩側(cè)的丘陵區(qū),涉及成都市、資陽市、遂寧市,設(shè)計灌溉面積417萬畝,供水人口489萬人。
毗河供水工程共分兩期實施。毗河供水一期工程著力解決“引水”問題,重點建設(shè)總干渠、充水渠及骨干渠道;毗河供水二期工程著重解決“蓄水”和“調(diào)水”的問題,重點建設(shè)囤蓄水庫及其配套工程。其中,毗河供水一期工程被國務(wù)院確定為全國172項重大水利工程之一。
“在6年多的時間里,一期工程建設(shè)克服了設(shè)計難度大、周期短、地形地貌復雜、跨區(qū)域建設(shè)管理等困難?!迸庸┧黄诠こ淘O(shè)計總工程師、四川省水利水電勘測設(shè)計研究院單智杰介紹,該工程的建設(shè)難點涉及點多、面廣、線路長,再加上工期緊張,從設(shè)計角度來說,設(shè)計供圖的壓力非常大。
單智杰說自己曾統(tǒng)計過設(shè)計圖紙的總數(shù)量,整個工程在施工期間,共設(shè)計建筑物1160座,設(shè)計圖紙9000張左右?!懊鎸θ魏喂こ?,都是設(shè)計先行,我們的每張設(shè)計圖會印制20份藍圖,整個工程建設(shè)期間共提供18萬份設(shè)計藍圖。如此大的工作量,涉及了多專業(yè)聯(lián)動配合,200多名專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同作業(yè)?!?div style="height:15px;">
此外,毗河供水一期工程的隧洞共計305座,全長180.71公里,經(jīng)過現(xiàn)場實物調(diào)查測繪,工程存在很多淺埋隧洞穿越村鎮(zhèn)、居民聚居區(qū)的情況。“為了在推進工程的同時盡量減少爆破施工對周邊環(huán)境的影響,相關(guān)方多次組織參加方召開技術(shù)專題會,最終采取分區(qū)段、分等級的中空孔減振爆破技術(shù)施工?!眴沃墙苷f。
建成全國最長的單座渡槽
在確保施工質(zhì)量和進度的同時,毗河供水工程也創(chuàng)造了多項紀錄,建成了全國最長的單座渡槽——蔣銅渡槽,龍泉山隧洞成為全省最長的引水隧洞,同時也建造了被稱為“最美拱跨渡槽”的盧家壩渡槽。
其中,龍泉山隧洞采用了懸臂式掘進機進行小斷面隧洞開挖施工技術(shù)。據(jù)單智杰介紹,懸臂式掘進機適用于軟性巖層隧洞施工,與傳統(tǒng)鉆爆法施工比較具有對地層擾動小、成型斷面標準規(guī)則的特點;在掘進過程中能減少垮塌,從而減少由此引起的臨時支護壓力;開挖噪聲污染小,無爆破震動產(chǎn)生,安全風險易控制,利于工程的順利推進。
“作為整個工程的控制性關(guān)鍵工程,龍泉山隧洞施工屬特長高瓦斯引水隧洞,易發(fā)生瓦斯噴出事件。在整個施工過程中,我們采取了瓦斯隧洞超前地質(zhì)預報、瓦斯分工區(qū)控制、隧洞的通風設(shè)計與管理、機械設(shè)備防爆改裝等相應(yīng)的瓦斯防治安全技術(shù)措施?!眴沃墙苷f。
此外,全長近5.6公里的蔣銅渡槽也給設(shè)計方帶來了一些難題。蔣銅渡槽經(jīng)過簡陽三星鎮(zhèn)低槽區(qū)域,地勢起伏不平,最大的架空高度48米,前期設(shè)計方經(jīng)過對明渠、倒虹管、渡槽等方案進行比較,發(fā)現(xiàn)若修明渠,占地面積較大,會對原有地形地貌以及生態(tài)環(huán)境造成改變和破壞;倒虹管方案雖架空不高,但把管道像城市的輸水管一樣鋪在原始地面下,水頭損失嚴重,會減少工程灌溉面積,最終設(shè)計方選擇了修渡槽方案。
據(jù)介紹,渡槽指輸送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽,通常依地勢而建,由于離地高達幾十米,也被稱為“人工天河”。為修建這條“人工天河”,減少模板工程量,同時降低高空作業(yè)風險,施工方還采用了高架渡槽施工引進U型薄壁渡槽造槽機現(xiàn)澆施工技術(shù)。
(《科技日報》2021年7月9日第 2 版。)