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走近大國工程丨探訪南水北調后續工程首個開工項目

發布時間:2023-06-19  來源:中央紀委國家監委網站  字體大小[ ]

  走近大國工程丨探訪南水北調后續工程首個開工項目

引江補漢利南北

探訪南水北調后續工程首個開工項目

中央紀委國家監委網站 陳瑤

圖①:6月12日,引江補漢工程出口段航拍圖。 (圖片來源:中國南水北調集團)

 

圖②:2月18日,引江補漢工程輸水總干線出口處,多臂鑿巖臺車啟動鉆孔施工。(圖片來源:視覺中國)

 

圖③:桐木溝檢修交通洞內部施工現場。 劉鐵軍 攝(圖片來源:中國南水北調集團)

 

圖④:6月13日,桐木溝工區航拍照片。 金彥伶 攝(圖片來源:中國南水北調集團)

  仲夏時節,湖北漢江丹江口水庫碧波萬頃,源清流潔。一渠清水從丹江口水庫奔涌而出,一路北上,極大緩解了北方受水地區供用水矛盾。數據顯示,自南水北調東、中線一期工程全面通水以來,累計向北方調水超630億立方米。而在未來,來自三峽水庫的長江水也將經過丹江口“一路向北”,為優化我國南北水資源空間配置注入豐沛水源。

  連通三峽水庫“大水缸”和丹江口水庫“大水盆”的是引江補漢工程,已于2022年7月正式開工。工程可研批復靜態總投資582.35億元,設計施工總工期108個月,由輸水總干線工程和漢江影響河段綜合整治工程組成,將進一步打通長江向北方輸水通道。

  水資源格局決定著經濟發展格局。截至6月11日,引江補漢出口段主洞已完成輸水隧洞進洞施工139米,桐木溝檢修交通洞已完成進洞施工469米。既已有南水北調,為何還要引江補漢?近200公里的調水距離,又會面臨哪些建設難點?記者就此采訪了相關負責人。

  一“線”通兩江,中線供水由輔變主

  丹江口水庫是南水北調中線一期工程唯一水源地,也是中線供水線的起點,使命重大。中國南水北調集團江漢水網建設開發有限公司工程管理部副主任李占京說,8年來,南水北調緩解了北方受水區用水的壓力,但隨著京津冀協同發展、黃河流域生態保護和高質量發展等國家區域重大戰略的實施,受水區對南水需求量不斷增加,南水北調中線供水地位已由“輔”變“主”,對保障一庫碧水永續北上提出了更高要求。

  為漢江建立一條“供水補給線”,充分發揮中線一期工程輸水潛力、進一步提高北方受水區的供水保障能力,這是引江補漢工程的現實需求。作為南水北調后續工程首個開工項目,它的意義不限于此。

  引江補漢工程的取水口位于三峽大壩上游的宜昌市夷陵區龍潭溪,出水口設在大壩下游的漢江右岸安樂河口。“南北走向取水路線,實質上是南水北調中線工程骨架的南延,連通了長江、漢江流域與京津華北地區,進一步完善了國家水網‘四橫三縱’的主骨架、大動脈。”李占京說。

  據總體布置示意圖顯示,引江補漢工程沿線由南向北,依次穿越宜昌市夷陵區,襄陽市??悼h、谷城縣和十堰市丹江口市。記者了解到,項目建成后每年將有39億立方米的長江水從三峽水庫匯入漢江。結合南水北調中線總干渠輸水能力挖潛,可將中線一期多年平均調水規模從95億立方米增加至115.1億立方米。

  調水規模實現約20億立方米的增幅是什么概念?這相當于每年多調約160個西湖的水量。如果按每個家庭60立方米的用水量計算,能同時多保障3300多萬戶的年生活用水,足見南水北調中線一期工程供水保證能力的提升。

  “引江補漢工程建成后,最直觀的變化將是中線一期工程能夠更好應對受水區水資源條件變化形勢,更有力支撐國家重大戰略實施,并通過置換用水和生態補水等措施,推進地下水超采治理和生態環境修復,為受水區經濟社會高質量發展作出更大貢獻。”李占京說,還可有效應對漢江流域來水減少、提高流域及區域水資源調配能力,保障流域內外供水安全,推動漢江流域生態經濟帶建設。同時,為引漢濟渭實現遠期調水規模創造條件,為漢江流域和華北地區提供更好的水源保障,實現南北兩利。

  8000多平方千米全面“體檢”

  引長江水,入漢江域,實現南北共利并非易事,全靠一條山下輸水干線。它長194.3千米,等效洞徑10.2米,最大引水流量212立方米每秒,是我國在建的長度最長、洞徑最大、流量最大的長距離有壓引調水隧洞。

  多項“全國之最”加身,足見引江補漢之“難”。該工程去年才正式動工,但工程勘測早在2019年已經開始,并就工程規模、總體布局、施工方案、環境影響等進行了大量分析論證。

  引江補漢工程區處于我國大巴山系及秦嶺山系余脈,山高谷深的地形、斷層褶皺發育的地質結構、復雜多變的地質巖性,以及區內神農架自然保護區等環境敏感區,成為推進項目規劃建設過程中面臨的現實挑戰。

  為了最大限度避開極易導致隧洞災害的強巖溶區和規模巨大斷裂帶,項目設計單位——長江設計集團結合了航測、常規鉆探、復合定向鉆探、大地電磁等傳統和高科技手段,對工程區8000多平方千米進行全面“體檢”。

  去年5月,在經歷了90天奮斗后,位于黃陵斷穹核部的鉆孔LAK63,以1105米的孔深,再次完成千米深孔勘探。據了解,LAK63鉆孔的實施可為勘察變質巖地層的地應力水平、超硬巖、高地溫以及放射性等提供重要支撐。作為引江補漢工程第4個千米深孔,其深度在中國水利水電行業可排到第二名。

  引江補漢工程還實現了部分科研技術創新。

  按照工程規劃,丹江口壩下河段水沙情勢不可避免會受到一定影響。一方面是大壩下游減水區水位、流態的變化,另一方面是隧洞出口附近河段受補水和主流河道匯流的影響。

  為此,專家團隊在前期工作期間開展了引江補漢丹江口下游近壩段模型試驗研究,建立了丹江口大壩及其下游約6.5公里河道的1∶100水工整體模型,采用實測水文資料對水位、流速模型進行驗證;并通過測量航道水力指標及代表船型的運動軌跡、航速、舵角、漂角等參數,分析壩下河道現狀航道條件的實際適航流量范圍。

  “首次采用船模技術、多船型船隊、大范圍的河道連續交叉監測,是我們為引江補漢工程水力學研究工作量身定做的方案。”相關專家表示,通過各方案的優化及通航水力學和通航船模試驗為最終方案掃除了不確定性。

  人水和諧盡顯綠色發展巧思

  生態優先,人水和諧,打造綠色調水工程“名片”,是引江補漢工程努力的方向,處處都有研發設計團隊堅持綠色發展的巧思。

  引江補漢工程全程采用有壓單洞自流輸水,這也是其特點之一。

  該工程橫跨我國第二、第三階梯,工程進水口與三峽水庫連通。采用的有壓單洞自流輸水,就是借助隧洞輸水沿線的水頭差,讓三峽庫區的水自動流到丹江口水庫中,所縮減的運行成本十分可觀。長江設計集團引調水院綜合技術部副主任游萬敏介紹,工程有一處不同常規的設計,即創造性地將出水口水閘設置在淺埋洞段之前,使閘后變成低壓洞段,確保進水壓力和三峽庫區不連通。

  引江補漢工程具有大埋深、長線路、大洞徑等技術特點,又面臨“高地應力、高水壓、高地溫,斷層多、地下水多、軟巖多”等地質難點,通過大量設置施工支洞“長洞短打”的常規鉆爆法進行施工,難度較大。這種情況下,硬巖隧道掘進機(Tunnel Boring Machine,簡稱TBM)可有效解決大部分施工難題。

  “TBM施工的優勢在于,獨頭工作面長(可達20千米以上),通風排氣效率高,又能減少施工支洞對區內自然景觀的破壞。”李占京說,總長194.3千米的隧洞,其中有128千米擬采用TBM掘進,單洞洞挖總量近3000萬立方米,如何處理工程廢渣是引江補漢必須提前籌劃的課題。

  針對這一問題,李占京形象地稱為“吃干榨盡”。對于工程開發產生的渣料,目前已和相關部門對接溝通,初步形成渣料轉化利用機制,后續還將繼續加大研發力度,最大程度減少渣料對當地生態環境的影響。

  不只是渣料的處理,引江補漢工程在工程設計、建設全過程中堅持生態優先。項目實施前,通過優化施工組織設計,盡量減小開挖、取料對地表植物資源的占用;科學合理設計,盡量做到開挖破壞與平整恢復平衡。項目建設期間,按照生態環境保護相關規定和技術要求,一方面劃定施工作業范圍,禁止越界施工,保護紅線外自然資源;一方面集中保存永久占地和臨時占地的表層土,為植被恢復提供良好的土壤,對開挖裸露部位及時進行覆蓋。

  長江漢江,碧水泱泱。引江補漢是繪就我國水網藍圖的新開始,將在保障國家水安全、促進經濟社會發展、服務構建新發展格局中發揮重要作用。

中國公共新聞網摘編亓淦玉

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