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多項技術助力都江堰水利工程灌區再擴容

2021年07月09日09:15 | 來源:科技日報
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7月6日,全國重大水利工程、四川省都江堰灌區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年建設的毗河供水一期工程,其設計灌溉面積125萬畝,供水人口225萬人,多年平均引水量4.33億立方米。”四川省水利廳廳長郭亨孝介紹。

如此巨大的水利工程,在建設中有何難點?又利用了哪些技術?7月8日,毗河供水一期工程相關設計方接受了採訪。

設計藍圖多達18萬份

作為都江堰水利工程的重要組成部分,四川省都江堰灌區毗河供水工程的供水區位於四川盆地腹部、涪江和沱江分水嶺兩側的丘陵區,涉及成都市、資陽市、遂寧市,設計灌溉面積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“調水”的問題,重點建設囤蓄水庫及其配套工程。其中,毗河供水一期工程被國務院確定為全國172項重大水利工程之一。

“在6年多的時間裡,一期工程建設克服了設計難度大、周期短、地形地貌復雜、跨區域建設管理等困難。”毗河供水一期工程設計總工程師、四川省水利水電勘測設計研究院單智杰介紹,該工程的建設難點涉及點多、面廣、線路長,再加上工期緊張,從設計角度來說,設計供圖的壓力非常大。

單智杰說自己曾統計過設計圖紙的總數量,整個工程在施工期間,共設計建筑物1160座,設計圖紙9000張左右。“面對任何工程,都是設計先行,我們的每張設計圖會印制20份藍圖,整個工程建設期間共提供18萬份設計藍圖。如此大的工作量,涉及了多專業聯動配合,200多名專業技術人員協同作業。”

此外,毗河供水一期工程的隧洞共計305座,全長180.71公裡,經過現場實物調查測繪,工程存在很多淺埋隧洞穿越村鎮、居民聚居區的情況。“為了在推進工程的同時盡量減少爆破施工對周邊環境的影響,相關方多次組織參加方召開技術專題會,最終採取分區段、分等級的中空孔減振爆破技術施工。”單智杰說。

建成全國最長的單座渡槽

在確保施工質量和進度的同時,毗河供水工程也創造了多項紀錄,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,龍泉山隧洞採用了懸臂式掘進機進行小斷面隧洞開挖施工技術。據單智杰介紹,懸臂式掘進機適用於軟性岩層隧洞施工,與傳統鑽爆法施工比較具有對地層擾動小、成型斷面標准規則的特點﹔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,無爆破震動產生,安全風險易控制,利於工程的順利推進。

“作為整個工程的控制性關鍵工程,龍泉山隧洞施工屬特長高瓦斯引水隧洞,易發生瓦斯噴出事件。在整個施工過程中,我們採取了瓦斯隧洞超前地質預報、瓦斯分工區控制、隧洞的通風設計與管理、機械設備防爆改裝等相應的瓦斯防治安全技術措施。”單智杰說。

此外,全長近5.6公裡的蔣銅渡槽也給設計方帶來了一些難題。蔣銅渡槽經過簡陽三星鎮低槽區域,地勢起伏不平,最大的架空高度48米,前期設計方經過對明渠、倒虹管、渡槽等方案進行比較,發現若修明渠,佔地面積較大,會對原有地形地貌以及生態環境造成改變和破壞﹔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,最終設計方選擇了修渡槽方案。

據介紹,渡槽指輸送渠道水流跨越河渠、溪谷、窪地和道路的架空水槽,通常依地勢而建,由於離地高達幾十米,也被稱為“人工天河”。為修建這條“人工天河”,減少模板工程量,同時降低高空作業風險,施工方還採用了高架渡槽施工引進U型薄壁渡槽造槽機現澆施工技術。(李迪 陳科)

(責編:王仁宏、初梓瑞)

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