
施工1700多個日夜,廣州北江引水工程(水源工程)即將通水
廣州市民即將喝上優(yōu)質(zhì)的北江水!歷時1700多個日夜,廣東省重點水利工程、粵港澳大灣區(qū)重大水利基礎(chǔ)設(shè)施之一——廣州北江引水工程(水源工程)即將通水。近日,記者前往清遠(yuǎn)北江實地探營,了解這一引水工程如何從26公里外的北江一路翻山越嶺,將優(yōu)質(zhì)的原水送往自來水廠,最終抵達(dá)廣州市民的家中。
“三江四源” 構(gòu)建優(yōu)質(zhì)供水格局
近年來,廣州構(gòu)建起東江、西江、北江和流溪河“三江四源”的供水格局,全面提升城市供水韌性,成為國內(nèi)唯一具備四大優(yōu)質(zhì)水源的超大城市。其中建設(shè)廣州北江引水工程(水源工程),向北江“借水”,是構(gòu)建廣州市多水源供水安全保障體系、優(yōu)化水資源結(jié)構(gòu)、解決廣州北部地區(qū)供水需要的重大民生工程,具有重要的戰(zhàn)略意義和社會效益。
廣州北江引水工程(水源工程)輸水主線路長約26公里,其中清遠(yuǎn)市境內(nèi)線路長約16.2公里,廣州市花都區(qū)境內(nèi)線路長約9.8公里。本工程由取水頭部、引水隧洞、沉砂池、取水泵站、輸水管道以及輸水隧洞等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組成,自取水頭部經(jīng)長約2.8公里的引水隧洞引水至取水泵站進(jìn)行提水加壓,再經(jīng)過長度8.6公里、直徑為3.0米的輸水管道和14公里隧洞后,輸水至廣州北部花都區(qū)花都水廠及芙蓉嶂水庫。
“截至目前,北江引水工程正進(jìn)入泵站裝修施工和設(shè)備調(diào)試等收尾階段,為正式投產(chǎn)做好各項準(zhǔn)備。我們將全力以赴,爭取讓廣州市民早日喝上‘北江水’?!睆V州水投自來水公司所屬廣州北江原水供應(yīng)有限公司總工程師區(qū)永剛告訴記者。工程通水后,受益的地區(qū)主要為廣州市花都區(qū)、空港經(jīng)濟(jì)區(qū)、白云區(qū)等廣州北部片區(qū),?并為廣州中心城區(qū)儲備了后備水源,提升廣州市整個供水網(wǎng)絡(luò)的安全性。
取水口附近的北江江面清澈碧綠,兩岸郁郁蔥蔥,一派怡人景象。
(左圖)廣州水投自來水公司所屬廣州北江原水供應(yīng)有限公司總工程師區(qū)永剛介紹工程的建設(shè)情況。
(右圖)取水泵站效果圖。
北江取水 河床穩(wěn)定水質(zhì)佳
正值盛夏,清遠(yuǎn)武廣高鐵北江橋沿線的江面清澈碧綠,兩岸郁郁蔥蔥,一派怡人景象。清遠(yuǎn)武廣高鐵北江橋上游約600米處的北江左側(cè)就是工程的取水口?!斑@里距清遠(yuǎn)飛來峽水利樞紐18.6公里,正好是江面的一個凹陷處,避開沖溝以及左岸凹岸不良地形及地質(zhì)的影響,河床較穩(wěn)定、岸坡地質(zhì)情況和植被良好?!眳^(qū)永剛說,“該水源地水質(zhì)也較好,各項指標(biāo)基本符合地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),所以選擇這里作為取水口。”
取水進(jìn)水位置就在江底之下,“日常取水運行水位為10.3米,最高運行水位在18.0米,最低運行水位8.0米?!眳^(qū)永剛說,“工程考慮了北江多年的水文監(jiān)測數(shù)據(jù),確保在洪水期或者枯水期,取水工程都能正常運行?!?/p>
引水工程不僅要能穩(wěn)定取水,還要保證取到優(yōu)質(zhì)原水,其中涉及淡水殼菜的問題。淡水殼菜是一種生長快速、?繁殖能力極強的入侵性底棲動物,?原水中的淡水殼菜附著于原水管網(wǎng)系統(tǒng)中,會消耗原水中的溶解氧,對水廠進(jìn)水水質(zhì)產(chǎn)生影響,且淡水殼菜的大量附著會大量侵占管道內(nèi)空間,降低管道的輸水能力。
在輸水工程中如何防治淡水殼菜是一大難題。為保障廣州北江引水工程(水源工程)水工建筑的結(jié)構(gòu)安全,以及確保供水水質(zhì),項目在取水口、前池開展了涂料防護(hù)法防治淡水殼菜的試驗。涂料防護(hù)法主要采用涂刷能防止生物附著的高性能涂層材料,達(dá)到防治目的。
由于水利工程的復(fù)雜性,對材料環(huán)保性和耐久性等綜合性能要求高,所以涂料防護(hù)法為非主要防治方法。但其在可操作性、可控性和防治效果上更具優(yōu)勢,有望成為防治淡水殼菜的主要方式。
取水口 取水口距清遠(yuǎn)飛來峽水利樞紐18.6公里,各項指標(biāo)基本符合地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。
隧洞掘進(jìn) 翻山越嶺運好水
取水口背靠南峽山,高山聳翠、氣勢雄渾,通過長約2.85公里的穿山隧洞,也就是北江引水工程的1號隧道,連接取水口至取水泵站沉砂池。
“1號隧洞需經(jīng)過曲線半徑大概為450米的轉(zhuǎn)彎,這在使用盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)隧洞的項目工程中是十分少見的,對施工設(shè)備的控制、人員技術(shù)的操作、經(jīng)驗的判斷和管片的質(zhì)量都有較高的要求。”區(qū)永剛表示。1號隧洞長約2.85公里,其中2.6公里采用先進(jìn)的TBM(隧道掘進(jìn)機(jī))施工,其他采用鉆爆法和機(jī)械開挖施工,2023年4月14日始發(fā)掘進(jìn),同年8月13日較原計劃提前81天實現(xiàn)貫通。
通過長逾300米的檢修洞可以一直走到1號隧洞口,雖然目前暫未正式通水,但已經(jīng)可以感受到這個4米多高隧洞的巨大。
未來,隧洞在日常輸水時,檢修洞將進(jìn)行封閉。工作人員介紹,在檢修狀態(tài)下,這里可進(jìn)行實時機(jī)械通風(fēng),增加空氣的流通性,以便檢修設(shè)備和車輛沿著交通洞進(jìn)入到隧洞內(nèi)開展檢修作業(yè)。
從清遠(yuǎn)到廣州花都,整個北江引水工程沿線共有4個隧洞,可謂翻山越嶺。其中,最長的是4號隧洞,全長11.4公里。水流自泵站加壓,經(jīng)過鐵路橋后,進(jìn)入2號、3號和4號隧洞。然后,原水將隨重力往下流動,一直流到花都水廠和芙蓉嶂水庫。
“4號隧洞TBM掘進(jìn)整整歷經(jīng)2年時間,是項目的重難點工程。”區(qū)永剛說,“4號隧洞沿線還安裝了光纖監(jiān)測設(shè)備,可以感知隧洞內(nèi)形變情況,通過分析軟件把這些數(shù)據(jù)傳回到中控室,我們就能及時知道隧洞有沒有受到外力的擠壓,或者是否掉了一些石塊等?!?/p>
隧洞 整個工程共有4個隧洞。1號隧洞長約2.85公里,洞口高度超過4米。
智慧供水 光纖監(jiān)測隧洞受力及形變
為實現(xiàn)工程的高質(zhì)量建設(shè)和平穩(wěn)運營,在工程設(shè)計之初,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)的信息化技術(shù)就被融入設(shè)計工作中,搭建“建筑信息模型+傳感定位技術(shù)”模型、隧洞安全監(jiān)測等系統(tǒng),探索從設(shè)計、建造到運營的工程全生命周期智慧化管理。
取水泵站是整個工程的中心樞紐和控制中心,走進(jìn)取水泵站的中心控制室,嶄新的控制大屏布滿整面墻,屏幕上顯示著5個加壓泵的運行情況。用工作人員的話說,“輕點鼠標(biāo)就能實現(xiàn)泵站的開關(guān)”,朝著“無人值班、少人值守”的方向邁進(jìn)。
泵站 取水泵站是整個工程的中心樞紐和控制中心,提水加壓操作在此進(jìn)行。
區(qū)永剛則介紹說:“在這個中心控制室,可以監(jiān)控到北江引水工程沿線26公里隧洞和管線的情況,通過建立供水泵站的三維模型,精準(zhǔn)布局光纖監(jiān)測隧洞受力及形變、管道設(shè)施等,并集成設(shè)備的性能參數(shù)、維修記錄等信息,實現(xiàn)全生命周期的信息管理和共享,方便運維人員直觀了解相關(guān)信息,減少人為失誤?!?/p>
控制室 在取水泵站中心控制室,大屏布滿整面墻,顯示著5個加壓泵的運行情況。
據(jù)悉,項目結(jié)合廣州北部地區(qū)用水需求,輸水量可由每天的60萬立方米提高到100萬立方米。泵站目前共設(shè)3大2小共5臺水泵,近期最大日供水規(guī)模為60萬立方米,后期通過將2臺小泵更換為2臺大泵,實現(xiàn)5臺大泵同步運行,最大日供水規(guī)模可達(dá)100萬立方米。