引漢濟渭調水工程先期通水條件分析

◎田偉

引漢濟渭調水工程先期通水條件分析

◎田偉

1 概況

陜西省引漢濟渭工程從陜南地區漢江上游引水.穿越秦嶺輸水到渭河流域,向陜西關中地區的主要城市和工業園區供水。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提水117m，通過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，大部分水量通過控制閘直接進入81.8km秦嶺輸水隧洞越嶺段送至關中地區，少量水經控制閘由三河口泵站提水97.7m入三河口水庫存蓄。當黃金峽泵站抽水流量較小，不滿足關中地區用水需要時，由三河口水庫放水補充，所放水經壩后電站發電后通過控制閘進入秦嶺輸水隧洞越嶺段和黃金峽來水合并送至關中地區。

引漢濟渭工程最終調水規模15億m3，直接供水范圍為沿渭河兩岸的5個重點城市、12個縣城、6個工業園區。調水目標結合陜西省關中地區社會經濟發展情況分步達到，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。

引漢濟渭工程由多項獨立的分項工程組成，各分項工程在實現調水目標中的作用不同，相互之間又具有特定的制約關系，根據關中缺水形勢發展分階段確定調水目標，按照調水目標合理安排各分項工程及分項工程中不同部位的建設順序，對順利推進工程建設、充分發揮工程效益有重要意義。為保證先期調水2020年5億m3目標的實現，引漢濟渭工程建設應集中實施秦嶺輸水隧洞越嶺段和三河口水利樞紐工程及受水區輸配水工程南干線黃池溝～西安段，并根據配水目標適時建設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

依據引漢濟渭調水工程可行性研究報告、初步設計報告及水利水電建設工程驗收規范。以下從工程建設項目的準備期、施工期及運行期等三個方面提出先期通水應具備的條件：

2.1 準備期

建設征地、移民搬遷安置和障礙物清理已完成并通過驗收；

對外交通（右岸佛坪連接線改線道路、陳家壩至三河口庫區恢復道路、筒車灣至大河壩庫區恢復道路）已完成；

施工準備（風、水、電、通訊、砂石加工及混凝土拌和系統等）已完成并滿足主體施工強度要求；

2.2 施工期

導流工程已完成；

三河口水利樞紐工程已完成并通過驗收；

秦嶺輸水隧洞越嶺段已完成并通過驗收；

受水區輸配水工程南干線黃池溝～西安段已完成并通過驗收；

此外，場內道路橋梁、場地平整及臨時房建等項目的按期完成，也是保證本工程先期通水目標實現的重要條件。2.3運行期

通水后未完工程的建設計劃和施工措施已落實；

調水的調度運用方案已編制完成；

度汛方案已得到有管轄權的防汛指揮部門批準，相關措施已落實；

3 先期通水條件分析

引漢濟渭工程建設總工期78個月，工程靜態總投資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段工程為控制節點。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，電站廠房內安裝3臺混流式發電機組；泵站安裝3臺臥式水泵機組。

工程籌建期12個月，設計總工期54個月，其中準備期14個月，樞紐主體工程工期38個月，完建期2個月。除樞紐工程外，需根據工程進度及時完成庫區移民搬遷及道路、電力、通訊等設施恢復。

三河口碾壓混凝土雙曲拱壩相對其他項目規模大，技術要求高，施工強度大，碾壓混凝土雙曲拱壩為本工程施工總進度的控制性工程項目。其工期關鍵線路為：施工準備（風、水、電、通訊、砂石料及砼系統等）—導流洞施工—截流戧堤施工—圍堰防滲及基坑排水—基坑開挖及處理—基礎砼澆筑—基礎固結灌漿—壩體砼澆筑至514m—壩體砼澆筑至596m—596m以上高程壩體砼—溢流表孔常態混凝土澆筑—602m高程以上接縫灌漿—金屬結構安裝—導流洞封堵。其中導流洞施工可另行單獨進行，從關鍵線路上移出，使工期得到優化。

工程施工總工期為58個月，影響工程開工的關鍵項目主要為：移民搬遷安置、對外交通（右岸佛坪連接線改線道路、陳家壩至三河口庫區恢復道路、筒車灣至大河壩庫區恢復道路）、施工準備（風、水、電、通訊、砂石加工及混凝土拌和系統等）、導流洞施工、截流戧堤施工、圍堰防滲及基坑排水。以上項目的按期完成是保證本工程按期完成的必要條件。影響工程開工的次關鍵項目主要為：場內道路橋梁、場地平整及臨時房建、建設等，這些項目的按期完成，也是保證本工程順利實施的重要條件。

2015年9月完成初步設計審批、征地、場內道路橋梁建設、導流洞改造、管理基地建設、工程招標，2015年汛后開始截流施工，2019年建成三河口水利樞紐。

3.2 秦嶺隧洞越嶺段

秦嶺隧洞越嶺段設計輸水流量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黃池溝內，洞身段全長81.78km，其中鉆爆段施工長度42.7km，斷面為6.76×6.76m的馬蹄型；TBM施工段長39.08km，圓形斷面直徑6.92m；設計施工斜井10條，長22.37km。

秦嶺隧洞嶺脊段采用2臺TBM施工，兩端進出口段采用鉆爆法施工。秦嶺隧洞共設置10座施工支洞。其中，對隧洞進口鉆爆法施工段共布設6座施工支洞，作為輔助施工進口鉆爆段斜井；出口鉆爆法施工段共布設2座施工斜井，與出口同時施做出口鉆爆段；嶺脊段TBM段設置有軌斜井（4號斜井）+無軌斜井（5號斜井）的實施方案。施工工期78個月

TBM施工段工期是秦嶺隧洞也即引漢濟渭工程控制工期，其取決于TBM運輸的斜井及組裝洞完成時間和TBM進場時間。3、6號斜井之間為主關鍵線路。作為TBM施工通道的3、6號斜井，因為已按試驗洞提前建設，不會再影響工期。從3、6號洞底采用鉆爆法相向施工步進洞。由于4號斜井施工長度達5784米,工期較長,因此斜井需在TBM到達斜井與主洞交匯處之前貫通，以保證TBM段通風和設備檢修，使之成為關鍵工作。7號斜井工區鉆爆段及出口鉆爆段工區獨頭掘進距離長，通風困難，也使該工區成為關鍵工作。

2015年6月底前TBM進場并掘進，2019年上半年建成秦嶺隧洞。3.3受水區輸配水

根據分期配水規劃，建設黃池溝（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，其他過溝、跨河、填埋涵洞等可按照分期配水量進行分期規劃實施，供水工程干線為黃池溝～西安子午鎮段。黃池溝分水池至子午鎮規劃選用雙暗渠無壓輸水，設計流量為44.83 m3/s，線路長度67.6km。

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

3.4 三河口水利樞紐工程與秦嶺隧洞工程的工期協調

由于三河口水庫主體施工工期較秦嶺隧洞短，為避免水庫施工與隧洞施工相互干擾，在工期協調上應優先保障秦嶺隧洞，將三河口水利樞紐工程主體的開工時間適當錯后，在隧洞施工運輸高峰期結束前保證過樞紐及庫區道路的暢通。此外，在水庫大壩截流前應妥當設置河道兩岸的施工作業面，以免大壩截流對庫區段隧洞施工造成影響。

4 結論

通過上述條件分析，引漢濟渭工程可以在2019年建成，能夠滿足先期通水要求，不制約2020年先期通水目標實現。但是，也還要注意：一要盡可能利用現有建設條件，盡快進入主體工程施工；二要保證開工工程的技術可靠性，三要防范技術風險；合理安排建設強度，均衡資金需求；四要保證關鍵線路工期，注意關鍵工作，注重不同部位的工期協調。陜西水利低，均勻性差有關。應力集中，較厚部位水化熱大，薄部位水化熱相對較小，在降溫過程中，薄部位降溫速度較厚部位快，在這個階段厚、薄部位就產生了溫度差，收縮程度不一致產生溫度應力從而在厚薄結合部位容易產生裂縫。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，也更容易出現溫度裂縫。

（責任編輯：王劍）

◆作者系陜西省引漢濟渭工程協調領導小組辦公室規計處副處長，高級工程師。