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　　近日，環(huán)北部灣廣東水資源配置工程沿線已開工建設(shè)的工區(qū)達(dá)48個(gè)，工程設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、管材生產(chǎn)、檢測等43家參建單位全面進(jìn)場，工程進(jìn)入全線施工階段。

　　作為廣東歷史上引水流量最大、輸水線路最長、建設(shè)條件最復(fù)雜、總投資最高的跨流域引調(diào)水工程，環(huán)北部灣廣東水資源配置工程面臨著一系列行業(yè)性乃至世界級困難與挑戰(zhàn)。為此，中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)有限公司和廣東省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司組成勘察設(shè)計(jì)聯(lián)合體，聚力攻堅(jiān)，用科技創(chuàng)新為工程建設(shè)保駕護(hù)航。

　　離心泵研發(fā)取得突破

　　按照規(guī)劃設(shè)計(jì)，環(huán)北部灣廣東水資源配置工程從云浮市西江干流取水，向粵西地區(qū)的湛江、茂名、陽江、云浮4市供水。水源工程地心泵站作為工程的核心和龍頭，位于西江干流地心村河段，采用無壩引水，承擔(dān)整個(gè)工程建設(shè)任務(wù)的取水工作。地心泵站單泵設(shè)計(jì)流量22立方米每秒，設(shè)計(jì)揚(yáng)程168米，最高揚(yáng)程約為最低揚(yáng)程的1.3倍，單泵裝機(jī)容量為46兆瓦。

　　“地心泵站泵組單泵容量是全球容量最大的立式單吸單級離心泵組，是全國單泵設(shè)計(jì)流量最大的離心泵。目前國內(nèi)外無同類型的水力模型及工程案例，國內(nèi)外設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都相對較少�！敝兴�珠江規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)有限公司能源與智能設(shè)計(jì)研究院院長吳國穎介紹。

　　針對地心泵站具有單泵功率大、流量大、揚(yáng)程高且變幅大、泵站埋深大、泵后高壓輸水隧洞長等工程特點(diǎn)和難點(diǎn)，勘察設(shè)計(jì)聯(lián)合體聯(lián)合高校、科研院所等單位開展了環(huán)北部灣廣東水資源配置工程超大流量大功率離心泵組關(guān)鍵技術(shù)研究，通過將成熟先進(jìn)的水泵水力設(shè)計(jì)理念與數(shù)值模擬分析技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行水力模型開發(fā)研究、模型試驗(yàn)及泵組結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究。目前，已成功開發(fā)水泵模型裝置，并順利通過第三方試驗(yàn)臺模型驗(yàn)證試驗(yàn)。

　　“研究成果不僅解決了地心泵站泵組相關(guān)技術(shù)難題，也把我國大流量離心泵的設(shè)計(jì)研發(fā)、運(yùn)行維護(hù)技術(shù)水平推向新高度�！眳菄�穎說。

　　新勘察方法保障施工安全

　　環(huán)北部灣廣東水資源配置工程的供水體系龐大、隧洞地質(zhì)條件復(fù)雜等情況均為國內(nèi)罕見。其中，工程輸水干線將穿越粵西的云開大山。該段隧洞總長約64.5公里，最大埋深約910米，是迄今為止廣東埋深最大的輸水隧洞。而云開大山所在的云開地塊，為揚(yáng)子、華夏和印支地塊的結(jié)合部位，不但地層巖性及構(gòu)造變化復(fù)雜，而且工程地質(zhì)體經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造-熱演化，地質(zhì)勘察難度可想而知。

　　據(jù)了解，隧洞穿越的云開大山為中－新生代隆起的造山帶，具有熱隆起特征（長期地?zé)岙惓＃�，存在長期的中低溫水熱蝕變作用背景。水熱蝕變作用尤其是泥化蝕變作用使原生巖體的性質(zhì)發(fā)生明顯改變，不僅直接形成軟化蝕變巖體，易造成TBM（隧道掘進(jìn)機(jī)）卡機(jī)、埋機(jī)的事故，還易形成局部的全強(qiáng)風(fēng)化深槽，對地下工程的建設(shè)和運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，甚至存在導(dǎo)致人員傷亡的重大安全風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此，勘察設(shè)計(jì)聯(lián)合體開展了多項(xiàng)科研專題研究，加緊研究工程所在區(qū)域水熱蝕變背景和分布規(guī)律，建立水熱蝕變巖體的概念模型，指導(dǎo)開展更具針對性的地質(zhì)勘察，初步形成一套優(yōu)質(zhì)高效的深埋長隧洞水熱蝕變巖體勘察方法。

　　“目前，我們已取得初步研究成果，為工程優(yōu)質(zhì)高效的優(yōu)選線路及安全施工提供了專業(yè)技術(shù)支撐。同時(shí)，基于中－新生代造山帶水熱蝕變巖體新認(rèn)識而建立的新方法，可以推廣應(yīng)用于國內(nèi)類似工程勘察。”中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)有限公司副總工李寧新說。

　　襯砌結(jié)構(gòu)研究成果得到運(yùn)用

　　按照設(shè)計(jì)，工程輸水線路全長490.33公里，其中隧洞279.47公里，占全線56.2%，無壓、有壓隧洞最大洞徑分別為8.6米和7.2米。輸水隧洞要穿越工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜的云開地塊與濱海平原，這使得隧洞的高外水壓和高內(nèi)水壓問題格外凸顯。

　　“輸水干線高內(nèi)壓隧洞HD值（工作水頭與管道內(nèi)徑的乘積）達(dá)1150，為國內(nèi)長距離大直徑引調(diào)水工程之最，運(yùn)行期如何控制隧洞受內(nèi)壓裂縫發(fā)展，防止內(nèi)水外滲，以及檢修期如何防止隧洞受外壓導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等問題，都需要我們進(jìn)一步研究和設(shè)計(jì)。”中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)有限公司副總工王盟介紹。

　　由于國內(nèi)外類似工程建成案例較少，勘察設(shè)計(jì)聯(lián)合體根據(jù)沿線水文地質(zhì)特點(diǎn)，開展不同洞段襯砌結(jié)構(gòu)研究。他們針對高外水壓洞段優(yōu)化襯砌結(jié)構(gòu)及堵排措施；針對具備鋼筋混凝土襯砌洞段研究透水襯砌計(jì)算方法；針對鋼管襯砌洞段提出優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝；針對穿越復(fù)雜環(huán)境的盾構(gòu)管片襯砌段充分挖掘圍巖及管片承載能力，優(yōu)化復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　“我們正在開展復(fù)雜水文地質(zhì)條件下隧洞外水特性及隧洞工程對地下水環(huán)境影響與應(yīng)對研究，以及高水壓隧洞圍巖穩(wěn)定與襯砌結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究，相關(guān)研究成果已在工程中得到應(yīng)用�！蓖趺私榻B。

　　走好攻堅(jiān)克難的“腳下路”，奮進(jìn)科技創(chuàng)新的“未來路”。當(dāng)前，勘察設(shè)計(jì)聯(lián)合體正在持續(xù)推進(jìn)數(shù)字孿生項(xiàng)目的建設(shè)，可以預(yù)見，隨著環(huán)北部灣廣東水資源配置工程的深入，影響工程進(jìn)度和作用發(fā)揮的復(fù)雜水情條件下江庫水網(wǎng)構(gòu)建與聯(lián)合調(diào)度、穿越復(fù)雜地質(zhì)條件下長距離深埋隧洞多功能TBM研制、長距離深埋管道智慧運(yùn)維與保障等一系列技術(shù)難題終將被破解，在粵西大地上留下水利科技創(chuàng)新的印記。

　　來源：中國水利報(bào) 2023年5月9日