夢圓三河口——記三河口水利樞紐大壩工程成功下閘

全國能源信息平台 發佈 2020-01-09T12:38:29+00:00

意味著水電四局承建的三河口水利樞紐工程步入收穫期,防洪、供水、發電——馴服肆虐的漢江渭河兩岸人民的千年安瀾夢,終於變成了現實。

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「下閘!」2019年12月30日11時25分,隨著現場指揮員一聲令下,工作人員按下電鈕,巨大的閘門緩緩關閉,湍急的河流逐漸變得舒緩,雄偉的大壩下,逐漸匯集起一股清流,慢慢上漲……滔滔江水扶閘攀涌,呈現「漢江出山鎖蛟龍」的人間奇蹟;巍巍大壩挺胸矗立,展示著「萬頃碧波潤關中」的盛世偉業,陝西人民期盼了多年的水利工程,終於迎來歷史性時刻——下閘蓄水。

這是一座里程碑!意味著水電四局承建的三河口水利樞紐工程步入收穫期,防洪、供水、發電——馴服肆虐的漢江渭河兩岸人民的千年安瀾夢,終於變成了現實。

陝西工業用水水資源總量不足,時空分布不均,缺水是制約全省經濟社會發展的「瓶頸」因素。尤其是關中和陝北地區,水資源緊缺已成為當前乃至今後一個時期經濟社會發展和環境改善首當其衝的重大問題。引漢濟渭工程,是陝西人跨世紀的治水長夢,2003年,時任陝西省代省長的賈治邦作《政府工作報告》時,就明確提到「堅持以興水治旱為中心,抓好骨幹水源工程……著手進行『引漢濟渭』項目的前期工作。」直到2014年,國家發改委正式批覆了 《陝西省引漢濟渭工程可行性研究報告》,標誌著引漢濟渭工程進入到全面實施階段。引漢濟渭三河口水利樞紐工程終於要「出山」了!

實幹逐夢

三河口水利樞紐是引漢濟渭兩大水源工程之一,是引漢濟渭工程的中樞調蓄「水龍頭」,壩址位於佛坪縣大河壩鄉三河口村下游2公里處,主要由攔河壩、泄洪、抽水、發電等設施組成。三河口水利樞紐主要任務是調蓄本流域子午河來水及通過泵站抽調入庫的漢江幹流水量。攔河壩初選壩型為碾壓混凝土重力壩,最大壩高138.3米,總庫容6.81億立方米,調節庫容5.5億立方米,正常蓄水位643米,壩後泵站設計抽水流量50立方米/秒,多年平均抽水量0.9億立方米,設計總揚程95.1米,總裝機功率約60.6兆瓦,年用電量0.3億千瓦/時。壩後電站裝機容量45兆瓦,多年平均發電量1.08億千瓦/時。

三河口水利樞紐水庫庫容7.1億立方米,電站總裝機容量4.5萬千瓦,年平均發電1億度。工程總投資45億多元,將在佛坪縣與寧陝縣交界的子午河峽谷段建起145米高的大壩,高度在全國同類大壩中排名第2。水庫將攔蓄椒溪河、蒲河、汶水河的河水。屆時,將把長江流域的漢江水通過秦嶺輸水隧洞調入關中。

2015年12月21日,三河口水利樞紐大壩正式開工建設。水電四局在進場前期,多次與業主、監理協商,克服移交難,住宿辦公條件艱苦等困難,組織人員進場,籌備前期項目。在順利接收工作面後,項目部自卸車、裝載機、反鏟、振動碾、貨櫃等設備到位,開始進行高低位拌和系統的場平工作,為臨建項目、高低位拌和系統施工、大壩基坑開挖做好了準備。12月25日,總監理簽發開工令,大壩工程正式開工。

在這裡,四局人充分展示出四局速度!

2016年4月27日,三河口水利樞紐大壩工程固結灌漿試驗區正式開始施工;5月,砂石骨料加工系統正式投產運行;6月19日,大壩基坑建基面現場驗收;7月20日,大壩基坑建基面正式通過驗收;11月2日,大壩首倉混凝土澆築……

期間,水利部領導、多名院士專家來工程建設一線調研,對水電四局工程建設表示肯定,並勉勵水電四局要不忘初心,砥礪奮進,以高標準嚴要求,嚴抓工程安全質量,保證工期節點順利完成,早日建成惠及陝西人民的民生工程!

2017年11月1日,碾壓混凝土雙曲拱壩22.6米長芯鑽取成功,該芯樣為碾壓混凝土拱壩世界第一、水利行業項目第一、陝西省第一,2019年10月17日,再次取出一根直徑219毫米、長度為25.2米的碾壓混凝土芯樣,成為目前世界同類壩型中最長的碾壓混凝土芯樣,充分驗證了水電四局速度與質量!

如今,三河口水利樞紐雄姿已現,萬頃碧波,指日可見。

匠心築夢

質量是工程的生命。工程細節上1%的缺陷,可以帶來100%的失敗,而水利工程的失敗,則意味著災難。三河口水利樞紐考驗著中國水電四局人的勇氣和智慧。任何尖端技術,不能只停留在實驗、科研階段,而是要快速轉化為生產力,如果「中看不中用」,都是水中花鏡中月。老話講,學以致用。三河口項目部在信息化技術「致用」方面下足了功夫,促進信息化技術快速落地生根,使其更好的服務工程建設。

三河口水利水利樞紐地處秦嶺深山峽谷,大壩壩肩高邊坡開挖,大壩混凝土在高溫差條件下澆築的溫控措施等都是施工的最大難題。工程建設者通過攻堅克難,創下一個個記錄,先後應用了清華大學無人駕駛碾壓築壩技術;「1+10」智能化監控技術;大壩進水口及底孔門槽一期直埋技術;壓力鋼管空間轉體「S」彎管段安裝技術;碾壓混凝土雙曲拱壩高落差和大跨度「滿管溜槽+高速皮帶機」入倉技術;底孔不鏽鋼複合鋼襯現場分片組裝技術等。

傳統人工大壩碾壓技術存由於人為因素易出現碾壓不精準的弊端,進而對大壩質量產生影響。項目部與清華大學合作開展無人駕駛碾壓智能築壩技術的研究和運用,提前預設參數程序,同步收集分析數據,施工現場管理人員根據碾壓任務,規劃無人駕駛碾壓區域,用GPS測量區域4個角點,監控中心管理人員根據碾壓任務調度碾壓機。無人駕駛碾壓機根據作業區域確定碾壓搭接尺度、自動規劃碾壓路徑、自主碾壓就位。有力保證了碾壓混凝土質量和築壩效率。

三河口水利樞紐工程建設中,建立了全國首例的「1+10」全生命周期工程信息管理系統,在1個樞紐施工智能化監管平台下,以BIM圖形信息為紐帶,統一協調施工安全、進度,澆築信息,溫控,碾壓、灌漿及加漿振搗質量和變形監測、施工跟蹤反演分析等10個施工管理子系統,通過10個子系統的搭建,可實現對大壩建設全過程施工安全、施工進度、澆築信息、碾壓質量、溫度控制和變形監測等信息的智能採集、統一集成、實時分析與智能監控。實現海量施工質量、施工安全等各類監控數據的自動獲取,確保數據的「實時、有效、準確和完整」,有效確保了大壩安全質量,開創業內先河。

三河口水利樞紐大壩工程進水口門(柵)槽埋件及泄洪放空底孔事故門槽埋件均採用一期直埋技術。門槽埋件一期直埋技術是指門槽埋件藉助於門槽雲車進行調整加固,從而控制門槽埋件安裝精度,以實現門槽埋件安裝隨土建跟倉上升的快速施工方法。門槽雲車是一種能夠自移動的鋼架支撐體,雲車可通過自身的剛度來支撐門槽澆築混凝土的側壓力;可通過自身的頂緊裝置來頂緊門槽埋件,防止埋件移位;可通過自身的提升機構在門槽埋件安裝中隨門槽混凝土升倉而逐漸爬升。

三河口水利樞紐大壩工程壓力管道包括壩內埋管段、壩後背管段、岸坡明管段以及廠房管段。其中壩後背管段為空間「S」彎管,空間彎管的安裝是比較複雜的施工難點之一,計算不正確將會使其後的測量放點、安裝出現錯誤,使彎管出現偏移,導致不必要的水頭損失,惡化鋼管的受力條件甚至使彎管報廢。本施工工藝是在傳統的壓力鋼管安裝工藝基礎上,為克服空間彎管段安裝難度,引入三維幾何計算及繪圖軟體,來制定鋼管安裝工藝,運用空間幾何計算及三維軟體模擬等手段,在有效提高管理效率和質量的同時,節省施工成本,保證施工質量。

大壩高程576.0米以上混凝土澆築,採用「滿管溜槽+高速皮帶機」新式入倉技術。混凝土由左、右岸高程646.0米集料斗卸料,通過滿管溜槽下至二級集料斗,再通過高速膠帶機+倉內自卸車轉運至倉內。新混凝土入倉方式單日入倉能力達到4700立方米,小時強度突破300立方米,入倉強度為大壩碾壓混凝土高厚升層提供了堅實的基礎。且該入倉方式避免了混凝土在高落差下出現骨料分離等質量問題。新工藝的研究、應用實現了大壩混凝土的快速澆築,施工質量、安全得到良好控制。

大壩泄洪放空底孔孔道內布置有不鏽鋼複合鋼襯,鋼襯由進口段、孔身段和出口段組成。由於單節鋼襯頂、底板錯縫的結構形式不適於節段框架安裝,因此本工程底孔鋼襯採用單片安裝。為確保安裝精度在鋼襯下部設置支承軌道和支撐腿進行支承,在兩側設置可調節的撐杆進行支撐固定;且為實現快速安裝,對支撐軌道的頂面高程進行測量,按實測值推算出的安裝高度在鋼襯對應位置底部的加勁肋上焊接支腿,以減少鋼襯安裝時的高程調整工作。

齊心圓夢

從設計開始,三河口水利樞紐就有了明確的使命:用以滿足西安、咸陽等城市及沿線工業園區用水,惠及2700萬人,可補充500萬畝耕地的農業用水,緩解關中渭河沿線城市和工業缺水問題。

陝西省水利部門相關負責人曾表示,三河口水利樞紐的歷史意義和戰略意義不僅在於向關中地區補充水源,「三河口水利樞紐對於陝西具有系統性意義,一方面缺乏活水水源的渭河將得以補充水源,沖刷下遊河道;另一方面,長久受水資源困擾的陝北地區也將得以置換更多的黃河用水指標。」

工程建成後,關中地區總供水能力將達到75億立方米,可基本解決西安、寶雞、咸陽、渭南、楊凌五市區及26個縣、市工業和城鎮用水問題。

工程建成後,可支撐7000億元國內生產總值,發揮關中水系骨幹作用。可以有效改變關中超采地下水、擠占生態水的狀況,實現地下水採補平衡,防止城市環境地質災害。同時為陝南帶來新的發展機遇,進一步促進陝南經濟結構調整轉型,密切陝南與關中經濟聯繫。

隨著三河口水利樞紐主體工程的完工,高峽出平湖的壯麗景色不久將在秦嶺深處徐徐顯現,陝西水利建設史上又將留下濃墨重彩的一筆!陝南又添一道堅固的防洪屏障。這對加快轉型升級、建設幸福陝西,支撐經濟社會可持續發展將具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。

誠如陝西省水利廳廳長王拴虎在下閘儀式結束後所言,三河口水利樞紐肩負該工程調蓄中樞重任,此次初期下閘蓄水對引漢濟渭工程全面建成通水、實現全省水資源空間均衡配置意義重大。

引漢濟渭三河口水利樞紐如一座豐碑,記錄著水電四局的輝煌業績。

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