張 偉,宋 輝,劉云璞
(1.山東省膠東調水局,山東 濟南 250100;2.山東省膠東調水局濰坊分局,山東 濰坊 261061;3.山東省膠東調水局濱州分局,山東 濱州 256600)
南水北調中線京石段工程是利用河北省崗南、黃壁莊、王快、西大洋四座水庫,在中線一期工程全線貫通前,向北京供水的應急工程。工程起點為石家莊市古運河樞紐進口,終點為北京市團城湖,渠線全長307.46 km,沿線交叉建筑物眾多,主要包括控制建筑物、河渠交叉建筑物、隧洞、左岸排水建筑物、暗涵工程等。
自2008-09開始,該工程已3次完成調水入京任務,累計調水量達13.4億m3。高峰時段,南水北調日供水量占到北京城區自來水供應總量的65%左右,有效保障了供水安全。膠東調水局成立工作組作為外聘人員參與了該工程通水全過程的調度與控制。
京石段臨時供水工程調度運行的特點是距離長,控制站點多,分布廣,要求實行不間斷供水,調度和控制十分復雜,任何調度運行的失誤都可能造成嚴重的后果,輕則引起渠道的水位驟降、驟升,造成渠道襯砌破壞、渠堤滑坡,重則可能導致漫堤等嚴重影響工程安全的事故。輸水實施按照時間順序主要分為以下幾個階段:
1)充水階段。作為臨時通水的開始起步階段,充水階段的順利運行關系到整個通水工作的成敗。充水階段歷時10 d,在此階段中,依據膠東調水局20多年的成功通水經驗,中線建管局采用了前后方相結合、靈活調度、相機決策的調度策略,確保了安全平穩運行。京石段工程各級管理人員和現地運行人員及水質水量監測、水力學測試人員等對日常水位和流量測報、水量水質監測等數據進行準確測報;調度中心每日2次報送運行日報,通過科學計算攻克了充水階段調度中遇到的諸多難題,如充水時間比計劃時間推遲需及時調整充水方案;石津干渠進水閘流量計無法正常讀數時需及時作出應急處置;發生人員落水事件時需臨時采取應急調度措施等;同時順利實現了北拒馬河后無壓流與北京段有壓PCCP輸水管道供水銜接。
2)正常輸水階段。在此階段,中線建管局通過及時協調相關各方,針對北京市需水要求的不斷變化,及時會同膠東局協商調整臨時通水調度方案,調整入渠流量,科學安排,合理調度,滿足了需水方的流量需求。
向北京正式供水以后,按照原定輸水計劃,入京流量為12 m3/s,逐步增加入京流量到16.5 m3/s。經過3 d左右的穩步調整,中線建管局調度中心按計劃實現了入京流量并保持穩定。但正常供水以后,因北京市部分用戶反映自來水變黃變渾,影響了正常用水,需水方要求緊急將入京流量減到10 m3/s左右。調度中心快速作出了反應,提出了上游入渠流量調整方案,并采用非常規的調度方式,緊急調整總干渠控制目標水位,利用總干渠的槽蓄能力容納流量較大的上游來水。經過嚴密計算,僅用24 h,將入京流量穩步快速地減到10 m3/s以內,成功配合北京市緊急完成了流量調整過程,減少了棄水,提高了水資源的利用效率,保障了用水安全。
3)冬季輸水階段。冰期輸水是我國長距離調水的難題,稍有不慎,很容易出現冰塞、冰壩等安全運行事故。為此,膠東調水局工作組針對冰期輸水的特點,制定了《京石段應急供水冰期輸水的技術要求》《冰期輸水運行專項應急預案》。在冬季輸水來臨之前,中線建管局聘請了富有冰期運行經驗的膠東調水局有關專家赴現地進行檢查和指導,進一步落實冰期輸水現地應具備的條件,制定相應措施。
特別是為防止流冰、浮冰對弧形閘門前后造成沖擊破壞或造成閘門凍結,組織參與調度運行的各節制閘站采取臨時擋冰措施;召開技術交底會,進行冰期輸水運行管理及工程維護人員的培訓工作,同時進一步落實冰期輸水運行的技術要求,細化應急預案;通過各種方式,配備了電暖氣、棉衣、毛毯等冬季運行的取暖設施,保證運行的順利和安全;采取各種工程措施,加裝攔冰索、增氧機等確保冰期輸水安全;并從制度上進一步規范調度運行管理,層層落實有關管理措施,使得冰期輸水運行任務得以安全、平穩、順利地完成。
為滿足京石段臨時通水運行調度需要,結合工程建設的實際情況,南水北調建設管理局在現有建管體制的基礎上,編制、明確運行機構設置和人員配置方案,按三級機構組織運行調度。各單位據此成立了相應的組織機構,配備了相應的運行人員。通水前,按照“分批分次”的原則安排完成了臨時通水工程運行及維護人員的培訓、考試和上崗證件發放工作。培訓對象包括一、二級運行管理機構的所有調度運行管理人員,參與調度的11座節制閘所屬的三級運行人員、三級運行管理機構的維護巡查人員、保衛巡查人員等。
中線建管局委托長委編制完成了《京石段應急供水工程臨時通水運行實施方案》,并由國調辦進行批復,膠東調水局據此制訂了《南水北調中線京石段工程臨時通水調度運行實施細則》,并通過專家組論證。中線建管局妥善安排了有資質的單位承擔水尺刻劃、流量計采購、水量水質監測、水力學測試等工作,為輸水運行實施提供必要的監測數據和技術支持。
為使臨時通水運行具有有效的制度保證,膠東調水局協助中線建管局組織編制臨時通水運行的各項管理制度和設備操作規程。其中包括:《工程保護管理暫行規定》《臨時通水安全生產管理辦法》《工程維護管理辦法》《安全監測管理辦法》《臨時通水調度運行管理暫行規定》《機電設備管理暫行規定》《機電設備運行操作規程》《臨時通水應急預案》等。從臨時通水期間的工程管理、調度運行、安全生產、機電設備等各方面制定了較為全面的管理制度,進一步明確了各級管理機構、各崗位的職責和任務,為臨時通水運行提供了制度保證。
由于南水北調中線京石段工程新建并初次通水,運行管理經驗相對缺乏,因此中線建管局從山東膠東調水局專門聘用了14位人員作為技術顧問,分別在局調度中心和現地閘站開展工作,保障了輸水工作的順利進行。為使調度運行工作規范、整齊和美觀,統一配備了調度用手機、電話、辦公桌、文件柜、辦公椅等辦公設施,配發到各閘站,統一制作、配發了各種標識牌、上墻規章制度;統一編制了臨時通水通訊錄等。同時,為保證運行調度過程記錄統一、規范,統一制作了各種調度用日志、填報用表格及臨時通水調度運行圖,配發給各個單位。
京石段工程建成并通水進京是南水北調工程建設的重要階段性成果,是貫徹落實科學發展觀的具體體現,對保障北京供水安全具有重要作用。同時,在工程的通水運行過程中,管理者們也積累了豐富的運行和管理經驗,為下一步南水北調工程全線通水運行及國家同類基礎設施運行提供了借鑒。