莊志鳳
(山東省調水工程運行維護中心,山東 濟南 250000)
引黃濟青工程是自黃河打漁張閘引水保證青島市社會經濟可持續發展的大型調水工程。經過近30余年的運行,引黃濟青工程存在輸水渠道淤積、渠道襯砌結構變形破壞嚴重,建筑物老化嚴重等問題,為確保引黃濟青工程安全運行,2014年啟動了引黃濟青改擴建工程。工程建設伊始,山東省調水工程運行維護中心(原山東省引黃濟青建設管理局)就十分重視檔案管理工作,多次組織檔案管理人員到引灤入津等同類大型調水工程參觀學習,邀請檔案管理專家對在崗檔案管理人員培訓,制定了一系列適合本工程的檔案管理辦法和制度,保障了檔案資料的準確、完整。
引黃濟青檔案庫房中的水庫、泵站、倒虹等各控制建筑物及輸水渠道都有原始測量資料及竣工圖紙,主要控制節點的高程及水位檔案。引黃濟青位于山東的北部,博興及廣饒渠段從黃河沖積平原穿過,壽光、寒亭及昌邑渠段穿越了渤海灣海積平原,不同的地層結構產生不同程度的地面沉降,經實測地形資料與存檔測量資料對比,自通濱閘(0+000)至王耨泵站(146+032)段地面下沉了0.10~1.20m,小清河子槽36+000~39+000段尤為嚴重,下沉了1.0~1.2m,致使該段部分農田浸沒、橋梁及跨渠石油管道阻水,給工程運行帶來安全隱患,為此,管理單位降低水位按照小于設計流量運行。2016年為應對膠東青、煙、濰、威的嚴重旱情,山東省啟動了抗旱應急四級響應,在引黃濟青小清河子槽下節制閘處應急建臨時泵站抽水,解決了淹地與輸水能力不足的矛盾。在引黃濟青改擴建設計中,為確定沿線泵站、水閘、倒虹等關鍵節點的控制水位,工程檔案設計水面線及測量資料提供了可靠的技術支撐。
改建引黃濟青渠首進水閘、新建打漁張提水泵站及節制閘,小清河子槽子堤截滲加固、大沽河引水樞紐防沖加固、沿線危橋的改建、寒亭段及膠州段堤防加固培厚等工程均是依據檔案庫中引黃濟青工程地質勘察資料,節省地質勘察費約570余萬元,縮短項目前期勘察工作2個月。在確定渠道襯砌方案時,依據不同輸水渠段的地層巖性、地下水位埋深等,擇優選取不同的襯砌型式,對于昌邑石方渠段和寒亭粉砂渠段采用了整體性好的現澆混凝土板襯砌方案;對于小清河子槽段、宋莊、王耨、亭口泵站以上地下水位高的渠段采取了抗凍脹的襯砌型式;對于其他渠段采用了全斷面鋪設復合土工膜加混凝土預制板襯砌方案。在施工過程中,各標段根據不同的地質條件和工期要求,采用了不同的降水措施,工程檔案地質資料為工程設計和施工提供便利。
改擴建工程有別于新建工程,設計方案確定的原則為:一是安全可靠,不能影響青煙濰威四市的供水;二是對水庫、泵站等主要建筑物不擴建,不發生永久征地,最大程度地挖掘引黃濟青工程輸水潛力,并以此確定改擴建工程規模;三是針對目前工程存在的主要問題,提出切實可行的實施方案,且施工速度快,施工方法簡單可靠。根據上述原則,依據原設計資料及竣工資料,首先按照現有打漁張引黃閘(位于黃河大堤處)、渠首進水閘的閘孔寬度和閘底板高程,結合黃河引水水位,復核進水閘的引水能力,根據渠首第二沉沙條渠自流沉沙和揚水沉沙的運行工況,確定新建打漁張泵站的工程規模,對現有宋莊、王耨、亭口和棘洪灘四級提水泵站、輸水渠、水閘、倒虹、涵洞及有關建筑物輸水能力進行復核,對過水能力不足的個別建筑物進行擴建;然后對棘洪灘水庫大壩穩定、壩頂高程、上游護坡、小清河子槽子堤穩定等進行安全復核,提出切實可行的加固措施。原有的設計資料和竣工資料為改擴建設計方案提供了可靠的依據。
為了解黃河來水來沙規律和引黃水位、泥沙、流量等的變化情況,運行管理單位觀測和收集了歷次調水過程中的有關數據并記錄歸檔。在優化改擴建工程方案時,利用各控制斷面直接的實測數據與設計條件下的水位、流量進行對比,率定了各輸水渠段的糙率值,并相應優化了渠道的襯砌方案;對比泵站前后水位的變化對機組效率的影響,結合現有機組運行特點和存在的不足,為更新水泵和電機提供了詳實的數據;棘洪灘水庫大壩,利用水庫建成后20年風速資料,復核了壩頂高程及護坡厚度,經計算主導風向(東南、西北風向)壩頂超高不足差0.41m,護坡厚度不足差0.05~0.1m,據此主導風向采取鋼筋混凝土加糙方案,解決了大壩超高和護坡厚度不足問題,解除了棘洪灘水庫的安全隱患。
引黃濟青改擴建工程2014年7月省發改委批復初設后,施工期正值遭遇膠東極度干旱缺水期,根據調水情況和山東省水利廳的部署2015年9~11月先期實施了第一期工程。為了應對旱情2015年11月~2018年7月連續運行了兩年半,連續超負荷運行時間創歷史最高記錄,大部分機組得不到檢修維護,連續運行2萬h以上。2018年7~9月停止供水準備施工時,溫比亞臺風悄然而至,彌河決口沖毀了渠道,嚴重影響了工程進度,剩余工程被迫安排在2019年9~11月間實施。為搶工期省膠東調水運行中心向施工單位提供了隱蔽工程原襯砌齒墻結構圖、泵站出水管基礎圖、施工排水管井位置圖等有關存檔圖紙,為施工單位編制施工組織設計、合理制定施工方案和工序,為縮短工期、保證質量發揮了重要作用。
1)引黃濟青(膠東調水)大型調水工程是支撐膠東半島社會經濟發展的重要水源,這就從客觀上要求改擴建調水工程必須秉持進度質量第一的建設與運行維護理念,確保供水安全。
2)對于大型跨流域調水工程的建設與運行,做到建設工程進度、質量與檔案資料同步、同質、同驗,詳實、可靠,將檔案資料的有關要求寫入合同約束條款,以實現對調水工程質量的可追溯性,實現對關鍵環節進行重點控制,確保供水安全的建設標。
3)各參建和運營單位對調水工程資料的整理匯編,應做到實事求是、歸檔及時并切實做到規范化和信息化;運行管理單位要記錄歷年逐次每日的調水運行資料、檢修維護資料,在確保基礎數據資料詳實的同時,定期梳理匯編,形成分析報告,為避免運行故障,延長運行壽命,降低運維成本提供可靠的資料支撐。
4)調水工程線路長,工程建設年代不一致,為做到檔案的科學管理,建議開發智慧檔案管理系統,將調水工程從建設到運行,各級建設與運管單位保管的工程檔案和運行資料全部信息化,對檔案資料數據庫統一管理,數據共享,數據庫分級授權維護,隨時掌握資料的錄入、借閱、使用動態,根據不同的工程、設備類別,開發構建數據分析模板,以提高檔案資料的開發利用率,為科學調度,安全運行,最大發揮工程效益提供技術支撐,以達到安全、優質、高效地完成工程建設任務和目標。