引漢濟(jì)渭調(diào)水工程先期通水條件分析

◎田偉

引漢濟(jì)渭調(diào)水工程先期通水條件分析

◎田偉

1 概況

陜西省引漢濟(jì)渭工程從陜南地區(qū)漢江上游引水.穿越秦嶺輸水到渭河流域,向陜西關(guān)中地區(qū)的主要城市和工業(yè)園區(qū)供水。工程主要由黃金峽水利樞紐、三河口水利樞紐、秦嶺輸水隧洞三部分組成。

引漢濟(jì)渭工程總體布局為：在漢江干流及其支流子午河分別興建黃金峽水利樞紐和三河口水利樞紐為水源，由黃金峽泵站自黃金峽水庫(kù)提水117m，通過(guò)16.5km秦嶺輸水隧洞黃三段（黃金峽至三河口）輸水至三河口水利樞紐壩后右岸控制閘，大部分水量通過(guò)控制閘直接進(jìn)入81.8km秦嶺輸水隧洞越嶺段送至關(guān)中地區(qū)，少量水經(jīng)控制閘由三河口泵站提水97.7m入三河口水庫(kù)存蓄。當(dāng)黃金峽泵站抽水流量較小，不滿足關(guān)中地區(qū)用水需要時(shí)，由三河口水庫(kù)放水補(bǔ)充，所放水經(jīng)壩后電站發(fā)電后通過(guò)控制閘進(jìn)入秦嶺輸水隧洞越嶺段和黃金峽來(lái)水合并送至關(guān)中地區(qū)。

引漢濟(jì)渭工程最終調(diào)水規(guī)模15億m3，直接供水范圍為沿渭河兩岸的5個(gè)重點(diǎn)城市、12個(gè)縣城、6個(gè)工業(yè)園區(qū)。調(diào)水目標(biāo)結(jié)合陜西省關(guān)中地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況分步達(dá)到，即2020年配水5億m3，2025年配水10億m3，2030年配水15億m3的目標(biāo)。

引漢濟(jì)渭工程由多項(xiàng)獨(dú)立的分項(xiàng)工程組成，各分項(xiàng)工程在實(shí)現(xiàn)調(diào)水目標(biāo)中的作用不同，相互之間又具有特定的制約關(guān)系，根據(jù)關(guān)中缺水形勢(shì)發(fā)展分階段確定調(diào)水目標(biāo)，按照調(diào)水目標(biāo)合理安排各分項(xiàng)工程及分項(xiàng)工程中不同部位的建設(shè)順序，對(duì)順利推進(jìn)工程建設(shè)、充分發(fā)揮工程效益有重要意義。為保證先期調(diào)水2020年5億m3目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，引漢濟(jì)渭工程建設(shè)應(yīng)集中實(shí)施秦嶺輸水隧洞越嶺段和三河口水利樞紐工程及受水區(qū)輸配水工程南干線黃池溝～西安段，并根據(jù)配水目標(biāo)適時(shí)建設(shè)黃金峽水利樞紐及秦嶺輸水隧洞黃三段工程。

2 先期通水條件的提出

依據(jù)引漢濟(jì)渭調(diào)水工程可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)報(bào)告及水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)范。以下從工程建設(shè)項(xiàng)目的準(zhǔn)備期、施工期及運(yùn)行期等三個(gè)方面提出先期通水應(yīng)具備的條件：

2.1 準(zhǔn)備期

建設(shè)征地、移民搬遷安置和障礙物清理已完成并通過(guò)驗(yàn)收；

對(duì)外交通（右岸佛坪連接線改線道路、陳家壩至三河口庫(kù)區(qū)恢復(fù)道路、筒車灣至大河壩庫(kù)區(qū)恢復(fù)道路）已完成；

施工準(zhǔn)備（風(fēng)、水、電、通訊、砂石加工及混凝土拌和系統(tǒng)等）已完成并滿足主體施工強(qiáng)度要求；

2.2 施工期

導(dǎo)流工程已完成；

三河口水利樞紐工程已完成并通過(guò)驗(yàn)收；

秦嶺輸水隧洞越嶺段已完成并通過(guò)驗(yàn)收；

受水區(qū)輸配水工程南干線黃池溝～西安段已完成并通過(guò)驗(yàn)收；

此外，場(chǎng)內(nèi)道路橋梁、場(chǎng)地平整及臨時(shí)房建等項(xiàng)目的按期完成，也是保證本工程先期通水目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要條件。2.3運(yùn)行期

通水后未完工程的建設(shè)計(jì)劃和施工措施已落實(shí)；

調(diào)水的調(diào)度運(yùn)用方案已編制完成；

度汛方案已得到有管轄權(quán)的防汛指揮部門批準(zhǔn)，相關(guān)措施已落實(shí)；

3 先期通水條件分析

引漢濟(jì)渭工程建設(shè)總工期78個(gè)月，工程靜態(tài)總投資162.18億元。按照2020年供水5億m3要求，須以建成三河口水利樞紐和秦嶺隧洞越嶺段及輸配水西安市區(qū)段工程為控制節(jié)點(diǎn)。其各工期分析具體如下：

3.1 三河口水利樞紐

三河口水利樞紐由攔河壩、泄洪防空建筑物、壩后泵站及水電站等組成，樞紐工程左右兩岸布置混凝土擋水壩段，中部布置溢流壩段，泵站及水電站布置于壩后右岸。攔河壩壩型為碾壓混凝土雙曲拱壩，壩頂高程646m，最大壩高145m，電站廠房?jī)?nèi)安裝3臺(tái)混流式發(fā)電機(jī)組；泵站安裝3臺(tái)臥式水泵機(jī)組。

工程籌建期12個(gè)月，設(shè)計(jì)總工期54個(gè)月，其中準(zhǔn)備期14個(gè)月，樞紐主體工程工期38個(gè)月，完建期2個(gè)月。除樞紐工程外，需根據(jù)工程進(jìn)度及時(shí)完成庫(kù)區(qū)移民搬遷及道路、電力、通訊等設(shè)施恢復(fù)。

三河口碾壓混凝土雙曲拱壩相對(duì)其他項(xiàng)目規(guī)模大，技術(shù)要求高，施工強(qiáng)度大，碾壓混凝土雙曲拱壩為本工程施工總進(jìn)度的控制性工程項(xiàng)目。其工期關(guān)鍵線路為：施工準(zhǔn)備（風(fēng)、水、電、通訊、砂石料及砼系統(tǒng)等）—導(dǎo)流洞施工—截流戧堤施工—圍堰防滲及基坑排水—基坑開(kāi)挖及處理—基礎(chǔ)砼澆筑—基礎(chǔ)固結(jié)灌漿—壩體砼澆筑至514m—壩體砼澆筑至596m—596m以上高程壩體砼—溢流表孔常態(tài)混凝土澆筑—602m高程以上接縫灌漿—金屬結(jié)構(gòu)安裝—導(dǎo)流洞封堵。其中導(dǎo)流洞施工可另行單獨(dú)進(jìn)行，從關(guān)鍵線路上移出，使工期得到優(yōu)化。

工程施工總工期為58個(gè)月，影響工程開(kāi)工的關(guān)鍵項(xiàng)目主要為：移民搬遷安置、對(duì)外交通（右岸佛坪連接線改線道路、陳家壩至三河口庫(kù)區(qū)恢復(fù)道路、筒車灣至大河壩庫(kù)區(qū)恢復(fù)道路）、施工準(zhǔn)備（風(fēng)、水、電、通訊、砂石加工及混凝土拌和系統(tǒng)等）、導(dǎo)流洞施工、截流戧堤施工、圍堰防滲及基坑排水。以上項(xiàng)目的按期完成是保證本工程按期完成的必要條件。影響工程開(kāi)工的次關(guān)鍵項(xiàng)目主要為：場(chǎng)內(nèi)道路橋梁、場(chǎng)地平整及臨時(shí)房建、建設(shè)等，這些項(xiàng)目的按期完成，也是保證本工程順利實(shí)施的重要條件。

2015年9月完成初步設(shè)計(jì)審批、征地、場(chǎng)內(nèi)道路橋梁建設(shè)、導(dǎo)流洞改造、管理基地建設(shè)、工程招標(biāo)，2015年汛后開(kāi)始截流施工，2019年建成三河口水利樞紐。

3.2 秦嶺隧洞越嶺段

秦嶺隧洞越嶺段設(shè)計(jì)輸水流量70m3/s，始端接秦嶺隧洞黃三段末端控制閘，出口位于周至縣樓觀鎮(zhèn)黃池溝內(nèi)，洞身段全長(zhǎng)81.78km，其中鉆爆段施工長(zhǎng)度42.7km，斷面為6.76×6.76m的馬蹄型；TBM施工段長(zhǎng)39.08km，圓形斷面直徑6.92m；設(shè)計(jì)施工斜井10條，長(zhǎng)22.37km。

秦嶺隧洞嶺脊段采用2臺(tái)TBM施工，兩端進(jìn)出口段采用鉆爆法施工。秦嶺隧洞共設(shè)置10座施工支洞。其中，對(duì)隧洞進(jìn)口鉆爆法施工段共布設(shè)6座施工支洞，作為輔助施工進(jìn)口鉆爆段斜井；出口鉆爆法施工段共布設(shè)2座施工斜井，與出口同時(shí)施做出口鉆爆段；嶺脊段TBM段設(shè)置有軌斜井（4號(hào)斜井）+無(wú)軌斜井（5號(hào)斜井）的實(shí)施方案。施工工期78個(gè)月

TBM施工段工期是秦嶺隧洞也即引漢濟(jì)渭工程控制工期，其取決于TBM運(yùn)輸?shù)男本敖M裝洞完成時(shí)間和TBM進(jìn)場(chǎng)時(shí)間。3、6號(hào)斜井之間為主關(guān)鍵線路。作為TBM施工通道的3、6號(hào)斜井，因?yàn)橐寻丛囼?yàn)洞提前建設(shè)，不會(huì)再影響工期。從3、6號(hào)洞底采用鉆爆法相向施工步進(jìn)洞。由于4號(hào)斜井施工長(zhǎng)度達(dá)5784米,工期較長(zhǎng),因此斜井需在TBM到達(dá)斜井與主洞交匯處之前貫通，以保證TBM段通風(fēng)和設(shè)備檢修，使之成為關(guān)鍵工作。7號(hào)斜井工區(qū)鉆爆段及出口鉆爆段工區(qū)獨(dú)頭掘進(jìn)距離長(zhǎng)，通風(fēng)困難，也使該工區(qū)成為關(guān)鍵工作。

2015年6月底前TBM進(jìn)場(chǎng)并掘進(jìn)，2019年上半年建成秦嶺隧洞。3.3受水區(qū)輸配水

根據(jù)分期配水規(guī)劃，建設(shè)黃池溝（秦嶺隧洞越嶺段出口）～西安段供水工程，供水工程干線中的隧洞一次建成，其他過(guò)溝、跨河、填埋涵洞等可按照分期配水量進(jìn)行分期規(guī)劃實(shí)施，供水工程干線為黃池溝～西安子午鎮(zhèn)段。黃池溝分水池至子午鎮(zhèn)規(guī)劃選用雙暗渠無(wú)壓輸水，設(shè)計(jì)流量為44.83 m3/s，線路長(zhǎng)度67.6km。

輸配水工程南干線黃池溝～西安段按工期應(yīng)不晚于2015年底前開(kāi)工，最遲在2020年10月建成并達(dá)到通水條件。

3.4 三河口水利樞紐工程與秦嶺隧洞工程的工期協(xié)調(diào)

由于三河口水庫(kù)主體施工工期較秦嶺隧洞短，為避免水庫(kù)施工與隧洞施工相互干擾，在工期協(xié)調(diào)上應(yīng)優(yōu)先保障秦嶺隧洞，將三河口水利樞紐工程主體的開(kāi)工時(shí)間適當(dāng)錯(cuò)后，在隧洞施工運(yùn)輸高峰期結(jié)束前保證過(guò)樞紐及庫(kù)區(qū)道路的暢通。此外，在水庫(kù)大壩截流前應(yīng)妥當(dāng)設(shè)置河道兩岸的施工作業(yè)面，以免大壩截流對(duì)庫(kù)區(qū)段隧洞施工造成影響。

4 結(jié)論

通過(guò)上述條件分析，引漢濟(jì)渭工程可以在2019年建成，能夠滿足先期通水要求，不制約2020年先期通水目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。但是，也還要注意：一要盡可能利用現(xiàn)有建設(shè)條件，盡快進(jìn)入主體工程施工；二要保證開(kāi)工工程的技術(shù)可靠性，三要防范技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；合理安排建設(shè)強(qiáng)度，均衡資金需求；四要保證關(guān)鍵線路工期，注意關(guān)鍵工作，注重不同部位的工期協(xié)調(diào)。陜西水利低，均勻性差有關(guān)。應(yīng)力集中，較厚部位水化熱大，薄部位水化熱相對(duì)較小，在降溫過(guò)程中，薄部位降溫速度較厚部位快，在這個(gè)階段厚、薄部位就產(chǎn)生了溫度差，收縮程度不一致產(chǎn)生溫度應(yīng)力從而在厚薄結(jié)合部位容易產(chǎn)生裂縫。本工程已施工洞段襯砌厚度為30-35cm，在存在超欠挖的情況下，襯砌混凝土厚度變化更為明顯，不同厚度混凝土的溫差也將更為明顯，也更容易出現(xiàn)溫度裂縫。

（責(zé)任編輯：王劍）

◆作者系陜西省引漢濟(jì)渭工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室規(guī)計(jì)處副處長(zhǎng)，高級(jí)工程師。