引江補(bǔ)漢工程設(shè)計(jì)解碼

作為引江補(bǔ)漢工程勘測(cè)規(guī)劃牽頭單位，長江規(guī)劃集團(tuán)自2019年末起，對(duì)工程展開了很多勘測(cè)作業(yè)，就工程規(guī)劃、總體布局、施工計(jì)劃、環(huán)境影響等進(jìn)行了很多剖析證明。

不久前，新華網(wǎng)經(jīng)過對(duì)這一嚴(yán)重工程項(xiàng)目進(jìn)行深入采訪，對(duì)工程背后的勘測(cè)規(guī)劃作業(yè)進(jìn)行了一次深度解碼。

銜接兩江引水計(jì)劃怎么定

引江補(bǔ)漢工程輸水線路總長194.8公里，可研批復(fù)靜態(tài)總投資582.35億元，規(guī)劃施工總工期9年。據(jù)測(cè)算，工程建成后，中線北調(diào)水量可由一期工程規(guī)劃的多年均勻95億立方米增加至115.1億立方米，一起，每年可向漢江補(bǔ)水6.1億立方米，向工程輸水沿線的湖北宜昌市、荊門市、荊州市和襄陽市的14個(gè)縣市區(qū)補(bǔ)水3億立方米。

我國工程院院士、長江規(guī)劃集團(tuán)有限公司董事長鈕新強(qiáng)介紹，南水北調(diào)中線工程通水以來，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。跟著京津冀協(xié)同展開、雄安新區(qū)建造、中原城市群展開的推進(jìn)，以及華北區(qū)域地下水超采綜合治理持續(xù)深入展開，受水區(qū)供水水源結(jié)構(gòu)不盡合理、區(qū)域水資源統(tǒng)籌調(diào)配才能相對(duì)不足的對(duì)立將進(jìn)一步凸顯。與此一起，受上游來水形勢(shì)改變及漢江流域用水需求增長的影響，南水北調(diào)中線一期工程安穩(wěn)供水的才能亟待提高。

“連通三峽水庫和丹江口水庫兩大戰(zhàn)略水源地，不只要對(duì)長江上游的水源區(qū)進(jìn)行全面了解，還要考慮工程受水區(qū)涉及的京津冀豫區(qū)域、關(guān)中區(qū)域、江漢平原等區(qū)域水資源的綜合運(yùn)用。”鈕新強(qiáng)在談及工程引水計(jì)劃時(shí)說。

經(jīng)過對(duì)正常供水、生態(tài)調(diào)度、應(yīng)急供水等各類場景的剖析和工程規(guī)劃多計(jì)劃的模仿剖析，工程布局研討了從三峽水庫提水至丹江口水庫壩上的計(jì)劃、自流引水至丹江口水庫壩下漢江的計(jì)劃，以及分別提水和自流至丹江口水庫壩上和壩下的雙線引水計(jì)劃等三類引水計(jì)劃。

綜合技能、經(jīng)濟(jì)、水情等要素，引水計(jì)劃最終確認(rèn)從三峽水庫經(jīng)過隧洞自流引水至丹江口水庫大壩下流，補(bǔ)充漢江中下流來水，一起，以水量置換增加中線北調(diào)水量。

“引江補(bǔ)漢工程實(shí)施后，兩大水庫聯(lián)合構(gòu)成我國重要的戰(zhàn)略水源地，可連通長江、漢江流域與華北區(qū)域，加速構(gòu)建國家水網(wǎng)主骨架和大動(dòng)脈，進(jìn)一步優(yōu)化我國水資源配置格式。”水利部南水北調(diào)工程管理司司長李勇說。

航拍引江補(bǔ)漢工程的取水口龍?zhí)断?。新華網(wǎng)李征崢攝

正值盛夏，站在湖北宜昌市夷陵區(qū)太平溪村2組村民陳緒新的家門口向?qū)γ嫱?，郁郁蔥蔥的山林下溪水清澈見底。這處坐落三峽大壩上游7.5公里的溪溝，就是南水北調(diào)中線后續(xù)工程——引江補(bǔ)漢工程的取水口龍?zhí)断９こ探ǔ珊?，這泓清澈的長江水便會(huì)順著引水隧洞抵達(dá)丹江口水庫下流的漢江安泰河口，潤澤漢江中下流1.4萬平方千米土地。

穿越山區(qū)最佳線路怎么選

引江補(bǔ)漢壩下計(jì)劃工程區(qū)處于我國大巴山系及秦嶺山系余脈。在面臨山高谷深的地勢(shì)、斷層褶皺發(fā)育的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、雜亂多變的地質(zhì)巖性時(shí)，全面探測(cè)工程區(qū)地勢(shì)地質(zhì)的“笨”辦法是勘測(cè)技能人員尋找最佳線路的唯一挑選。

“為了全面探測(cè)工程區(qū)的地質(zhì)狀況，工程的物探線路作業(yè)量從400公里到600公里最后達(dá)到近800公里，累計(jì)總作業(yè)量1000公里左右。這個(gè)作業(yè)量是南水北調(diào)中線黃河南線路作業(yè)量的3倍。”長江規(guī)劃集團(tuán)物探公司綜合部主任尹劍說。

鈕新強(qiáng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，展開地質(zhì)勘測(cè)、規(guī)劃證明、線路比選等作業(yè)，綜合考慮地勢(shì)地質(zhì)、取水條件、社會(huì)環(huán)境等要素，力求找到最優(yōu)解決計(jì)劃。

在野外現(xiàn)場，勘測(cè)技能人員們不知新“辟”了多少本不存在的路，只要是人能抵達(dá)的測(cè)點(diǎn)，技能人員便會(huì)掃除一切困難展開勘測(cè)作業(yè)。在后方，規(guī)劃、水工、施工等多領(lǐng)域?qū)I(yè)人員加班加點(diǎn)進(jìn)行工程規(guī)劃證明、工程布局研討，將需求要點(diǎn)勘測(cè)內(nèi)容及時(shí)告知現(xiàn)場作業(yè)人員。前后方并肩作戰(zhàn)，

為了找出最佳輸水線路，保證工程如期開工，長江規(guī)劃集團(tuán)的上千位工程師選用航測(cè)、大地電磁、慣例鉆探、超深水平鉆、復(fù)合定向鉆等傳統(tǒng)加高科技手法，對(duì)8000多平方千米，相當(dāng)于1.5個(gè)上海市面積大小的工程區(qū)進(jìn)行了全面“體檢”。

“由于怕耽擱工期，有些在前方的搭檔連續(xù)五個(gè)月在野外作業(yè)都沒回家，后方的搭檔加班編寫陳述更是每日‘標(biāo)配’。”長江規(guī)劃集團(tuán)巖土公司副總工程師鄧爭榮感慨道。

綜合考慮工程區(qū)地勢(shì)地質(zhì)、環(huán)境敏感區(qū)散布、施工安置條件等要素，結(jié)合前期研討成果，壩下自流引水計(jì)劃從多條比選道路中挑選了長度194.3千米的超長深埋輸水隧洞——龍安1線作為工程引水道路。

航拍引江補(bǔ)漢工程的出水口安泰河口。新華網(wǎng)李征崢攝

龍安1線從三峽水庫大壩上游約7.5公里的龍?zhí)断∷?，向北?jīng)宜昌夷陵區(qū)、?？悼h、谷城縣、丹江口市自流至丹江口大壩下流約5公里的安泰河口入漢江，最大限度地避開了極易導(dǎo)致隧洞地質(zhì)災(zāi)害的強(qiáng)巖溶區(qū)和規(guī)劃巨大斷裂帶。

攻堅(jiān)克難深長隧洞怎么挖對(duì)于引江補(bǔ)漢工程，鈕新強(qiáng)列舉了6個(gè)“最”：我國在建長度最長的有壓引調(diào)水隧洞;我國在建洞徑最大的長距離引調(diào)水隧洞，等效洞徑10.2米;我國在建引流量最大的長距離有壓引調(diào)水隧洞，最大引水流量212立方米每秒;我國在建一次性投入超大直徑地道掘進(jìn)機(jī)施工最多的隧洞;我國在建單洞開挖工程量最大的引調(diào)水隧洞;我國在建綜合難度最大的長距離引調(diào)水隧洞，最大埋深1182米。

航拍坐落黃陵斷穹核部的鉆孔LAK63。新華網(wǎng)李征崢攝

在宜昌市霧渡河鎮(zhèn)馬臥泥村外的野地里，聳立著一個(gè)十幾米高的鉆孔塔臺(tái)。這個(gè)坐落黃陵斷穹核部的鉆孔LAK63，以其1105米的孔深在我國水利水電職業(yè)排名第二。

到6月中旬，引江補(bǔ)漢工程已累計(jì)完成勘探鉆孔688個(gè)，其中，已完成千米級(jí)的特深孔4個(gè)，500米以上的超深孔43個(gè)。“這些鉆孔的地質(zhì)數(shù)據(jù)采集將為隧洞的規(guī)劃和施工供給重要的地質(zhì)資料。”長江規(guī)劃集團(tuán)三峽院副總工程師王吉亮說。

受線路區(qū)地勢(shì)條件限制，隧洞無法選用很多設(shè)置施工支洞“長洞短打”的慣例鉆爆法進(jìn)行施工。在這種狀況下，硬巖地道掘進(jìn)機(jī)(簡稱TBM)成為施工的最佳挑選。

據(jù)了解，工程將運(yùn)用9臺(tái)TBM打通128千米隧洞，TBM6施工洞段則是整個(gè)工程的工期操控性項(xiàng)目。“面臨掘進(jìn)進(jìn)程中或許出現(xiàn)的巖爆、軟巖大變形、涌水突泥等問題，咱們需求要點(diǎn)霸占超大斷面TBM選型、功用配置以及掘進(jìn)中的超前地質(zhì)預(yù)告和超前處理等關(guān)鍵技能難題。”在談及引江補(bǔ)漢施工建造的技能難點(diǎn)時(shí)，長江規(guī)劃集團(tuán)副總工程師李蘅說道。

工程建好后，每秒200個(gè)流量的長江水流，將從丹江口市三官殿辦事處套口橋流出，源源不斷地注入壩下的漢江。為充分利用寶貴的水頭，引江補(bǔ)漢隧洞全程選用有壓輸水，200立方米每秒流量級(jí)、近百米水頭、近200公里洞長，大流量超長有壓輸水隧洞的水力過渡進(jìn)程也十分雜亂，國內(nèi)外尚無相似目標(biāo)的工程應(yīng)用先例。長江規(guī)劃集團(tuán)已在可研階段創(chuàng)新提出分段減壓水力操控計(jì)劃，正在展開相關(guān)技能攻關(guān)。

現(xiàn)在，長江規(guī)劃集團(tuán)已抽調(diào)技能精英組成項(xiàng)目科研團(tuán)隊(duì)，環(huán)繞工程關(guān)鍵技能，聯(lián)合國內(nèi)著名科研機(jī)構(gòu)和設(shè)備廠家，選用理論剖析、數(shù)值模仿和模型試驗(yàn)等多種研討手法，環(huán)繞超長有壓隧洞水力操控、隧洞水害猜測(cè)與操控、高地應(yīng)力圍巖災(zāi)變機(jī)理與防控、TBM選型及配置等關(guān)鍵技能課題展開聯(lián)合攻關(guān)，為深埋長隧洞施工建造及運(yùn)行安全供給技能支撐。

“工程輸水總干線沿線地質(zhì)條件雜亂，施工難度大，是我國調(diào)水工程建造極具挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目之一，工程將促進(jìn)我國嚴(yán)重基礎(chǔ)設(shè)施技能創(chuàng)新才能的提高。”鈕新強(qiáng)說。(來源：新華網(wǎng)趙夢(mèng)琪)

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