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广州90亿启动引水工程

2013-8-15 22:40| 发布者: ccbuild| 查看: 163| 评论: 0

摘要: 佛山三水思贤滘取水点,西江水用这十二条小管道取水经泵房加压后输出送往广州 西江取水工程所用的巨型输水管   “问渠哪得清如许,为有源头活水来”。从20多年前开始,广州市自来水公司已 ...


佛山三水思贤滘取水点,西江水用这十二条小管道取水经泵房加压后输出送往广州


西江取水工程所用的巨型输水管

  “问渠哪得清如许,为有源头活水来”。从20多年前开始,广州市自来水公司已经对西江引水取水口的水质进行了连续监测。20多年后市民终于盼来西江清流。作为亚运会配套的民生引水工程,西江引水工程从佛山三水的下陈村思贤滘取水口,到广州白云的鸦岗配水泵站,再到西村、石门、江村3个水厂,在71.5公里的管廊中,这股原水达Ⅱ类水质的清流始终奔腾不息,它每天将为广州越秀、荔湾、白云等区以及天河区部分区域约六成市民送去250万吨的活水。

  这项耗资约90亿元的宏大工程,为我国第三大输水工程。它不仅为广州开辟了新的水源,同时创造了广州供水史上的奇迹。而两条输水主动脉,好比为广州开辟的一条“地下河”。

  取水

  泵站结构形同“食草恐龙”

  这股清流的源头,在离下陈村北江大堤138米的江面。

  取水管在江面2米以下探入。西江水流入取水管后,通过管道和前池输入大堤后面的取水泵站。从远处看,这个取水头跟普通的水闸建筑无异,而与庞大的西江取水工程相比,它的个头显得有点小。

  “知道食草恐龙吗?这整个取水泵站就像个大型食草恐龙”,现场一位工程人员给记者打了个生动的比方。食草恐龙,头部小,脖子长,腹部巨大,还有条长长的尾巴。它的头部就是探入江中的取水口,3条长达320米的水管像长长的脖颈。水流通过脖颈经过位于腹部的前池和泵站,再通过两条管径3.6米的巨型输水管流向广州。

  为了造就这座取水泵站,施工方开挖了67.1万立方米的土方,用了1.1万吨的钢筋和20.4万立方米的混凝土。每天有将近70辆混凝土搅拌车穿梭于工地,为了建设庞大的水池,每天混凝土的浇筑量可以盖起六、七层楼房。

  防洪标准按50年一遇设计

  走近西江大堤旁的取水泵站,你会发现这只“恐龙”的每一个部位都不简单。

  探入江中的取水头由3组闸门组成,广州市自来水公司西江引水工程三水分部部长陈逊贤介绍指出,这闸门不仅用于取水,也是安全事故闸门。“如果三防部门认为江水威胁到了泵站的安全,或者泵站出现了什么异常要求关闸,那么这最前端的闸门就会被关闭”。

  江水流入泵站前还要经过前池,在这里,江水中的泥沙得到初步的沉淀。“前池相当于25米乘以50米的游泳池”,它的外壁按照大坝的技术标准设计,高13 .2米,能够防御50年一遇的洪水。

  不过,西江水要想顺利跨越数十公里的输水征程,还必须要靠“恐龙”腹部的另一组重要器官———泵站。记者日前在现场看到,从奥地利采购的水泵正在吊装,这样庞大的水泵目前在国内还无法生产。未来将有12台这样的水泵开足马力,将水压大幅提升。“理论上说,你在水管上开个小口,能喷出40米高的水柱”,工程人员表示,这样的压力足以将西江水“一程送到广州”。

  12台水泵对应的就是12条引水支管。从工地上一眼望去,这里正在进行壮观的焊接作业,12条支管蜿蜒抬升介入两条并行的主管。这两条管径达3.6米的输水主管像两条大动脉,连接起广州未来供水的生命线。

  输水

  用钢量超过3个奥运“鸟巢”

  构成西江引水工程输水动脉的主管有PC C P(预应力钢筒混凝土管)和钢管两种,他们将根据不同的地质环境和施工条件来使用。

  一截5米长的PC C P就是一栋房子,只要将两头用帘幕遮住,它就能为你遮风挡雨。这个重约47吨的大家伙比一般的房子可要结实,它的外壁有30厘米厚,最里层是6毫米厚的钢筒,钢筒外缠绕预应力钢丝,再喷以水泥砂浆保护层,涂上灰黑色的防腐表层。

  运输这样的超大管材要用专门的重型运输车辆,而且1辆车1次往往只能运输1到2截。厂方为了降低运输成本,专门在广州花都建了一个分厂,生产的管材专供西江引水工程。

  在西江引水工程70多公里的管廊中,PC C P管就走了53公里,用了1万多条。

  一截5米长的PC C P造价高达5万元,连接两根需要8个工人作业1小时。而一根6米长的钢管造价就要十几万元,焊接一道接口需要6个工人连续作业10多个小时。

  与厚厚的PC C P管相比,钢管看起来薄得多,壁厚只有20毫米。记者在佛山三水翠坑村的空地上就看到了这样的钢管。“正常的情况下,10毫米厚的钢管就能用100年了。”据工程人员介绍,钢管的优点是容易切割,耐久,缺点是焊接所需时间太长,造价高昂。

  在西江引水工程中,钢管管材用了70多公里,用钢量达到13.5万吨,超过3个“鸟巢”,2个半“小蛮腰”的用钢量。

  穿越

  借“钻地龙”轻松跋山涉水

  西江引水工程输水管道全程潜行地下,在铺设管道过程中,大部分管道采用明挖填埋的方式,但对于不具备开挖条件的地方,就只能借鉴地铁的盾构掘进技术穿越障碍物,让“钻地龙”从地下挖出一条隧道来安放输水管。这被认为是西江引水管道施工中最困难的环节。

  据统计,西江引水途中穿越大小河涌51条,铁路6条,公路28条、桥梁2座,山体10余座。其中,在小塘立交段和官窑立交段的管线为了保护地面建筑,采用了暗挖隧道的盾构法施工,盾构长度超过4公里。此前,盾构法敷设输水管线在国内只有南水北调和上海青草沙输水工程中采用过,南方地区属于首次应用。

  值得注意的是,原本两条并行的输水主管在进入盾构隧道时合二为一,管径也从原来的3.6米扩大到4.8米,这样可以保证水流量不变。在小塘盾构点2.3公里的隧道就穿越了广茂铁路、321国道、广汕高速、西二环和广深高速的连接点小塘立交等障碍。“我们不可能挖断国道来埋管。如果不用盾构法施工,管线就要绕远,管线长了,投资费用就会更高。”工程人员告诉记者。

  参与这个环节施工的建设单位大多有过广州地铁施工的经验,他们发现在佛山进行盾构要面临更复杂的地质环境,“佛山的地下以淤泥层和砂层为主,这种软弱土层使施工很难控制地下的沉降量。”

  输水管道用X光做“胸透”

  焊接隧道中的钢管更具挑战,据介绍,施工方挖掘两段隧道用了2个多月的时间,但要在隧道中安装所有的内衬钢管则要5个月的时间。首先要用轨道车将两截焊接好的钢管送到隧道里,由于钢管与隧道内壁的距离非常狭窄,所以在隧道内的钢管焊接时,工人们只能在管道内单边施工,工人的熟练程度在对接隧道里的管道时显得尤为重要。在隧道内焊接还要面临缺氧的难题,隧道掘进井边要由巨大的鼓风机向隧道内送风保障施工环境的空气安全。

  为了监测焊接质量,施工方还用X光照片来检验管道焊接质量,就像医院的胸透一样,可以看到外表看不到的细节问题。

  可以说,今后西江引水工程运行起来后,单管送水的盾构环节检修难度非常大,如果要进去维修就只能停止取水,所以隧道施工的质量要求更高,在施工人员看来,爆管问题在这里是绝对不允许出现的。

  过江

  河床挖沟槽沉国内最大管

  2010年2月6日,一条510米长、1800吨重的巨型钢管高高吊起在空中,在10艘吊船的协同操作下缓缓沉入北江,仅下沉的过程就需要一天时间。这是国内最大管径的过江沉管。

  据介绍,西江饮水工程管线在穿越北江、白坭河等航运要道时,均实施了特大型过河管沉放安装施工。沉入北江的钢管与此次工程中的其他钢管不同,它的壁厚达到了40毫米,相当于船的甲板,以适应水下更为复杂的环境。由于钢管需要整体沉入水中,所以需要在岸上整体焊接成型,每条钢管有80多条焊缝。

  江水常年冲刷,会不会把沉入江中的管线冲歪了?原来施工方在河床上专门挖开了深达3米的沟槽,而不会把管道铺在河床上。在沉管过程中,打开管径两端的封板使江水流入管中,然后水管慢慢沉降到沟槽中,最后抛石头压住水管。沉放完毕后还要在水下进行水压试验。这种沉管施工甚至需要运输系统封航,在北江沉管期间,每天至少有400艘船需绕道或锚泊等待。

  分水

  西江来水鸭岗泵站兵分三路

  经过了一年的建设,鸦岗泵站在广州白云区鸦岗村拔地而起。

  与陈村取水泵站不同,鸦岗泵站的作用是分配引来的西江水,初期将每日200多万立方米的水源配成三股,流向西村、石门、江村这三个水厂。

  “其实没有这个泵站,也能将西江水送入3个水厂,但是将来如果再增加新的水厂,它的作用就会显现出来了”,西江引水工程白云分部部长张振宇介绍,有了这个泵房,西江供水覆盖面就更大,为今后应对突发事件提供了保障。

  从占地面积和工程造价,不难看出鸦岗泵站在西江引水过程中的作用。它占地100多亩,造价3个亿,占了整个工程概算的1/3。它的泵房能抗百年一遇的洪水。

  鸦岗泵站跟取水泵站一样,也建有前池,西江水经过10多个小时的长途跋涉,将在这里“小憩”片刻等待分配。记者在此看到,东、西两个前池已经建成,每个前池都有2.7万立方米的容量。

  在鸦岗泵站,与下陈村取水泵站相对应地,也有12个水泵。正是它们要将200多亿立方米的原水送进通往自来水厂的管道中,“基本是一个多小时就能将两池水送完”。

  距离鸦岗泵站最近的是石门水厂,只有5440米,这段线路靠的是新铺设的直径2.8米水管,每日约输送80万立方米西江水。鸦岗泵站到江村,有8320米的路程,每日配送40万立方米的水给江村水厂。离得最远的西村水厂,配水量最大,每日110万立方米,所用的输水管也最粗,直径有3.2米,路线长达12937米。

  值得注意的是,西江引水工程除了供应目前西北部的三个水厂,还将预留北部接口,为今后北部地区输水提供保障。

  防爆水管 同步建“天眼”

  西江引水总工程师详解工程难点

  广州市自来水公司总工程师、西江引水工程总工程师黄微每天忙碌穿梭于沿线各个工地,对西江引水工程折射出的水资源保护问题有着自己的理解。

  记者:你感觉在领导西江引水工程建设过程中面临的最大挑战是什么?

  黄微:最大的挑战就是时间紧,泵站建设正常情况下起码要两年到两年半,而我们去年4月份才进场施工,只剩下一年半的时间。而且跨区域引水工程协调起来困难很大。水资源是一个稀有的资源,现在水资源的紧张程度从整个世界来说都不亚于石油能源了。

  记者:现在我们看到的输水管线走向有没有调整过?

  黄微:现在选的线并不是我们原来想选的那条。管道埋下去后,两边各五米都属于控制线,也就是说当地不能再在这个上面开发,只能从事农业活动,连林业活动都不能从事,所以对当地影响很大,我们不得不调整。

  记者:这么庞大的输水工程如何防范爆水管?

  黄微:这么大的工程,一旦爆水管就相当于小型洪水,我们会采取各种措施尽量降低风险。西江引水工程在重要工程节点和人口稠密段同步建设了摄像视频监测系统,未来可实时发送视频图像,形成笼罩供水管网的“天眼”。为了防止管道中急剧变化的压力给管壁造成的水力撞击,西江引水工程还特别在取水口泵站设置压力释放阀,可以为管道透气减压,保障管网稳定安全。此外,为了防止人为破坏,今后每天都会有专人在西江取水沿线巡查。

  记者:现在工程已经接近尾声,是不是感觉轻松一点了?

  黄微:我还不觉得我们是胜利在握,总之没有通水那一天,我们永远也不放心。只要有一点点小小的不正常都不行。这是我国第三大输水工程,前两个是南水北调工程和上海的青草沙引水工程。

  记者:西江引水将对广州的水资源环境带来什么影响?

  黄微:西江引水以前,西村、江门、石门三个水厂从珠江西航道把脏水取过来,然后把更脏的水排出去,造成这个水越来越脏。现在引水后,水还是那个水,由于三个水厂的200多万立方米的水不在珠江西航道那里拿了,珠江水的自净能力可以得到喘息。我们取过来的水又是很优质的水,然后排出去的水也会相应提升,会对广州整个水环境有个改善功能。

  但最主要的是我们真的要重视保护环境,排出去的水一定要控制达到排放标准,要根据不同的河道径流量来制定不同的排放标准,而不是统一的标准,如果河道径流量很小的话,排放标准要更严格。


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