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滇中引水工程如何突破诸多世界级技术难题?让金沙江水何以解滇中之“

来源:“中国电建”微信公众号
2024/7/18 10:19:25
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导读:作为国务院确定的172项节水供水重大水利工程中的标志性工程,滇中引水工程是中国西南地区规模最大、投资最多的水资源配置工程,也是全国最大的在建引调水工程。
  连绵的横断山脉将江河“禁锢”在低谷,让快速发展的滇中城市群陷入了缺水难题。
 
  人均水资源占有量仅690立方米,已成为我国干旱问题最严重的地区之一,引水解“渴”之需极为迫切。
 
  今天吉娃就带大家看一看,我国在建投资规模最大建设难度最高的引调水工程——滇中引水工程是如何突破诸多世界级技术难题,让金沙江水解滇中之“渴”。
 
  作为国务院确定的172项节水供水重大水利工程中的标志性工程,滇中引水工程是中国西南地区规模最大、投资最多的水资源配置工程,也是全国最大的在建引调水工程。
 
  跨越金沙江、澜沧江、红河、南盘江四大水系,穿越横断山脉,滇中引水工程干渠长664公里,其中隧洞612公里,占比超九成。复杂的地理环境,让滇中引水工程达成了6项世界之最:隧洞输水世界最长、地下泵房世界最大、全断面隧道掘进机(TBM)直径世界引调水工程最大、提水泵站单机离心泵容量世界最大、提水泵站总装机容量世界最大、地质条件世界引调水工程中最复杂。
 
  而这也意味着,滇中引水工程面临着深埋隧洞分布广、地下水影响深、穿越破碎断层多、软岩大变形突出、地震烈度高、硬岩岩爆危害大、有毒有害气体种类全、高地温热害影响线路长、TBM设计制造工艺要求高、泵站设计制造难等十大技术难题。
 
  01
 
  建设世界最大泵房
 
  石鼓水源工程,是滇中引水两大主体工程之一。其地下泵站作为滇中引水控制性工程,是迄今为止世界最大。主泵房开挖体积高达24万立方米,泵站设计流量为135立方米/秒,最大提水净扬程219.16米,共安装12台离心式水泵机组,总装机容量480兆瓦,提水泵站单机离心泵容量与总装机容量亚洲最大。
 
  为确保如此“大”工程的施工质量,项目建立智慧管理系统,采用“人机料法环”五位一体管理模式,线上线下相结合,让重达40余吨主机大件吊装过程井然有序、有条不紊;主泵房开挖过程中,通过爆破工艺试验保障岩锚梁开挖质量,岩锚梁开挖爆破半孔保存率达99.10%,平均平整度偏差2.3厘米,岩锚梁开挖的32个单元优良率达100%。主泵房岩锚梁开挖、支护、锚杆、镜面混凝土等多项工艺工法被评为样板工程。
 
  随着石鼓水源工程首台水泵机组五级岔管整体水压试验的圆满完成,项目开创了五级岔管整体水压试验的工程先例,达到了国际水平,对塑造滇中引水工程成为水利行业“标杆”具有重要意义。
 
  02
 
  “大国重器”迎战香炉山
 
  香炉山隧洞作为滇中引水工程的控制性工程,线路长约62.596千米,最大埋深1450米,是滇中引水工程最长的深埋隧洞。由于穿越具有“地质博物馆”之称的滇西北横断山脉,滇中引水工程十大技术难题中,香炉山隧洞就占了9项。
 
  其复杂的地质环境,让施工开挖难度极大。隧洞支洞倾斜坡度大,其中最陡峭的施工支洞倾角达到27.1度,还有长1432米、支洞倾角达14.35度的滇中第一长斜井。施工安全风险等级高,环境恶劣且极具挑战,被称为滇中引水全线的“咽喉”和“上甘岭”。
 
  为破解工程面临的挑战和技术难题,项目专门量身定制的非常规大型敞开式掘进设备“弘毅号”TBM。作为目前国内自主研制的世界引调水工程双结构、最大直径的TBM,“弘毅号”总长245米,开挖直径9.84米,整机重约2100吨,设计最大推进速度为120毫米/分钟。同时,项目还引进了多功能快速钻机等新型设备,有效提高施工效率,在复杂多变的地质条件下取得了良好的隧道施工效果。
 
  03
 
  创新绿色“PH”值
 
  在蔡家村隧洞至松林隧洞的工程区域内,隧洞埋深较大,地下水丰富,且周边河流水系发达,水环境敏感,临近饮用水源地、Ⅱ类水体。而隧洞每天的排水量达42792立方米,如果不加处置,隧洞排水PH值偏高达11。
 
  为秉承绿色施工理念,项目成功研制处碱性废水处理装置,运用“平流式混凝+泥水分离+沉淀+调节污水PH值”关键技术,通过预沉淀除去施工废水中的大颗粒悬浮物,车载式压滤机分离废水中的固体与液体,投加二氧化碳调节碱性污水PH值等处置手段,有效控制了隧洞外排水pH值。
 
  与此同时,面对涌水突泥频发难题,项目采用超前地质预报技术进行围岩探测,以“我随岩变”的理念及时调整工艺及支护参数,最大限度地降低涌水突泥、塌方等地质灾害的发生几率和危害程度,确保隧洞施工开挖的安全,形成了一套行之有效的应急处置方案,确保将破坏程度控制到最小。
 
  撰稿:陈敏元
 
  编辑:李聿丹
 
  审核:钟洪明
 
  素材来源:水电十四局
 
  原标题:六项世界之最!金沙江水何以解滇中之“渴”

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