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都江堰灌區(qū)利用了哪些技術(shù)致使再次擴(kuò)容？

2021-07-09 13:39:57 來源：科技日報

7月6日，全國重大水利工程、四川省都江堰灌區(qū)毗河供水一期工程正式通水，標(biāo)志著2270多年歷史的都江堰水利工程灌區(qū)再次擴(kuò)容，有望解決川中近225萬人的缺水問題。

“歷時6年建設(shè)的毗河供水一期工程，其設(shè)計灌溉面積125萬畝，供水人口225萬人，多年平均引水量4.33億立方米。”四川省水利廳廳長郭亨孝介紹。

如此巨大的水利工程，在建設(shè)中有何難點？又利用了哪些技術(shù)？7月8日，毗河供水一期工程相關(guān)設(shè)計方接受了采訪。

設(shè)計藍(lán)圖多達(dá)18萬份

作為都江堰水利工程的重要組成部分，四川省都江堰灌區(qū)毗河供水工程的供水區(qū)位于四川盆地腹部、涪江和沱江分水嶺兩側(cè)的丘陵區(qū)，涉及成都市、資陽市、遂寧市，設(shè)計灌溉面積417萬畝，供水人口489萬人。

毗河供水工程共分兩期實施。毗河供水一期工程著力解決“引水”問題，重點建設(shè)總干渠、充水渠及骨干渠道；毗河供水二期工程著重解決“蓄水”和“調(diào)水”的問題，重點建設(shè)囤蓄水庫及其配套工程。其中，毗河供水一期工程被國務(wù)院確定為全國172項重大水利工程之一。

“在6年多的時間里，一期工程建設(shè)克服了設(shè)計難度大、周期短、地形地貌復(fù)雜、跨區(qū)域建設(shè)管理等困難。”毗河供水一期工程設(shè)計總工程師、四川省水利水電勘測設(shè)計研究院單智杰介紹，該工程的建設(shè)難點涉及點多、面廣、線路長，再加上工期緊張，從設(shè)計角度來說，設(shè)計供圖的壓力非常大。

單智杰說自己曾統(tǒng)計過設(shè)計圖紙的總數(shù)量，整個工程在施工期間，共設(shè)計建筑物1160座，設(shè)計圖紙9000張左右。“面對任何工程，都是設(shè)計先行，我們的每張設(shè)計圖會印制20份藍(lán)圖，整個工程建設(shè)期間共提供18萬份設(shè)計藍(lán)圖。如此大的工作量，涉及了多專業(yè)聯(lián)動配合，200多名專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同作業(yè)。”

此外，毗河供水一期工程的隧洞共計305座，全長180.71公里，經(jīng)過現(xiàn)場實物調(diào)查測繪，工程存在很多淺埋隧洞穿越村鎮(zhèn)、居民聚居區(qū)的情況。“為了在推進(jìn)工程的同時盡量減少爆破施工對周邊環(huán)境的影響，相關(guān)方多次組織參加方召開技術(shù)專題會，最終采取分區(qū)段、分等級的中空孔減振爆破技術(shù)施工。”單智杰說。

建成全國最長的單座渡槽

在確保施工質(zhì)量和進(jìn)度的同時，毗河供水工程也創(chuàng)造了多項紀(jì)錄，建成了全國最長的單座渡槽——蔣銅渡槽，龍泉山隧洞成為全省最長的引水隧洞，同時也建造了被稱為“最美拱跨渡槽”的盧家壩渡槽。

其中，龍泉山隧洞采用了懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行小斷面隧洞開挖施工技術(shù)。據(jù)單智杰介紹，懸臂式掘進(jìn)機(jī)適用于軟性巖層隧洞施工，與傳統(tǒng)鉆爆法施工比較具有對地層擾動小、成型斷面標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則的特點；在掘進(jìn)過程中能減少垮塌，從而減少由此引起的臨時支護(hù)壓力；開挖噪聲污染小，無爆破震動產(chǎn)生，安全風(fēng)險易控制，利于工程的順利推進(jìn)。

“作為整個工程的控制性關(guān)鍵工程，龍泉山隧洞施工屬特長高瓦斯引水隧洞，易發(fā)生瓦斯噴出事件。在整個施工過程中，我們采取了瓦斯隧洞超前地質(zhì)預(yù)報、瓦斯分工區(qū)控制、隧洞的通風(fēng)設(shè)計與管理、機(jī)械設(shè)備防爆改裝等相應(yīng)的瓦斯防治安全技術(shù)措施。”單智杰說。

此外，全長近5.6公里的蔣銅渡槽也給設(shè)計方帶來了一些難題。蔣銅渡槽經(jīng)過簡陽三星鎮(zhèn)低槽區(qū)域，地勢起伏不平，最大的架空高度48米，前期設(shè)計方經(jīng)過對明渠、倒虹管、渡槽等方案進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)若修明渠，占地面積較大，會對原有地形地貌以及生態(tài)環(huán)境造成改變和破壞；倒虹管方案雖架空不高，但把管道像城市的輸水管一樣鋪在原始地面下，水頭損失嚴(yán)重，會減少工程灌溉面積，最終設(shè)計方選擇了修渡槽方案。

據(jù)介紹，渡槽指輸送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽，通常依地勢而建，由于離地高達(dá)幾十米，也被稱為“人工天河”。為修建這條“人工天河”，減少模板工程量，同時降低高空作業(yè)風(fēng)險，施工方還采用了高架渡槽施工引進(jìn)U型薄壁渡槽造槽機(jī)現(xiàn)澆施工技術(shù)。

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