環(huán)北部灣廣東水資源配置工程開工建設。 受訪者 供圖
作為廣東省迄今為止引水流量最大、輸水線路最長、建設條件最復雜、總投資最高的國家重大水利工程,環(huán)北部灣廣東水資源配置工程的建設將面臨至少六大行業(yè)性乃至世界級的困難與挑戰(zhàn)。6大技術難點都是什么?相關單位是如何攻克的?
據(jù)了解,該工程面臨的六大難題:一是復雜水情條件下江庫水網(wǎng)構建與聯(lián)合調度,二是云開地塊多期次復雜蝕變風化帶工程地質勘察與研究,三是復雜水文地質條件下高水壓隧洞襯砌結構研究與設計,四是穿越復雜地質條件下長距離深埋隧洞多功能TBM研制與施工,五是大流量超大功率離心泵研發(fā)與應用,六是長距離深埋管道智慧運維與保障。
環(huán)北工程項目設計總工程師劉元勛說,這些都是工程規(guī)劃、建設中需要重點研究解決的課題。
通過西江取水泵站、輸水線路等將西江和高州、鶴地等大中型水庫聯(lián)通,環(huán)北工程構建起覆蓋粵西4市13區(qū)縣的超大型復雜水網(wǎng)體系。在龐大的水網(wǎng)體系中,取水區(qū)和受水區(qū)的降雨、徑流存在時空差異,面對復雜水情,如何提高受水區(qū)供水保障,如何調配外調水與調蓄水庫以達到水資源時空均衡目標,需要展開大范圍、跨流域的江庫聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合調度研究,實現(xiàn)水資源高效優(yōu)化配置。
環(huán)北工程輸水線路長約499.9公里,隧洞最大洞徑8.2米,沿線穿越工程地質和水文地質條件復雜的云開地塊與濱海平原,隧洞高水壓問題突出,其中高壓隧洞HD值(工作水頭與管道內徑的乘積)達1420,為國內長距離大直徑引調水工程之最。國內外類似工程建成案例極少,運行期如何控制隧洞受內壓裂縫發(fā)展、防止內水外滲,檢修期如何防止隧洞受外壓導致結構失穩(wěn)等,都需開展隧洞圍巖穩(wěn)定與襯砌結構相關研究。
“針對設計、建設、運維各階段的重點難點,我們依靠科技創(chuàng)新,聚焦重大技術難題科研攻關,充分論證,編制了《環(huán)北部灣廣東水資源配置工程科研綱要》。”劉元勛說,隨著科研課題的全面開展,將為工程建設打下堅實基礎。
粵海集團組織到全國大型工程深入學習交流,實地踏勘工程全線,持續(xù)優(yōu)化設計方案;多方咨詢專業(yè)意見,做好技術儲備和施工組織。
2020年6月28日,廣東省水利廳印發(fā)關于加快推進環(huán)北部灣廣東水資源配置工程前期工作方案,壓實各項目標任務。為解決工程技術難題,工程通過公開招標方式選取科研院所、知名高校從6大類、21項專題進行科研攻關?;浐<瘓F同步組織專家技術團隊,反復對工程干線和分工序工程線路進行查勘、交流。
中水珠江—廣東省水利電力設計院聯(lián)合體投入逾600人團隊,掛圖作戰(zhàn),日夜兼程,壓茬推進各項工作循序落實,為加快可研成果收口,創(chuàng)造了國家重大引調水工程前期論證的“廣東速度”。針對設計、建設、運維各階段的重點難點,設計團隊依靠科技創(chuàng)新,編制了《環(huán)北部灣廣東水資源配置工程科研綱要》,為工程設計方案及建設管理保駕護航。
目前,工程建設相關科研工作已全面啟動,聚焦重大技術難題科研攻關。比如西江取水流量110立方米每秒,揚程162米,單泵設計流量22立方米每秒,單泵功率達48兆瓦,需研發(fā)制造世界最大的立式單級單吸蝸殼離心泵。
輸水干線云開山隧洞單洞長64.48公里,最大埋深910米,屬廣東最長最深輸水隧洞;輸水線路穿越云開山脈及濱海地帶,沿線地質條件復雜,存在蝕變風化、巖溶、寬大斷裂等不良地質問題,隧洞襯砌結構設計、隧洞多功能TBM研制及施工面臨較大挑戰(zhàn)等。