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梦圆三河口——记三河口水利枢纽大坝工程成功下闸
来源:水电四局 作者:王松科 时间:2020-01-09 字体:[ ]

“下闸!”2019年12月30日11时25分,随着现场指挥员一声令下,工作人员按下电钮,巨大的闸门缓缓关闭,湍急的河流逐渐变得舒缓,雄伟的大坝下,逐渐汇集起一股清流,慢慢上涨……滔滔江水扶闸攀涌,呈现“汉江出山锁蛟龙”的人间奇迹;巍巍大坝挺胸矗立,展示着“万顷碧波润关中”的盛世伟业,陕西人民期盼了多年的水利工程,终于迎来历史性时刻——下闸蓄水。

这是一座里程碑!意味着水电四局承建的三河口水利枢纽工程步入收获期,防洪、供水、发电——驯服肆虐的汉江渭河两岸人民的千年安澜梦,终于变成了现实。

陕西工业用水水资源总量不足,时空分布不均,缺水是制约全省经济社会发展的“瓶颈”因素。尤其是关中和陕北地区,水资源紧缺已成为当前乃至今后一个时期经济社会发展和环境改善首当其冲的重大问题。引汉济渭工程,是陕西人跨世纪的治水长梦,2003年,时任陕西省代省长的贾治邦作《政府工作报告》时,就明确提到“坚持以兴水治旱为中心,抓好骨干水源工程……着手进行‘引汉济渭’项目的前期工作。”直到2014年,国家发改委正式批复了 《陕西省引汉济渭工程可行性研究报告》,标志着引汉济渭工程进入到全面实施阶段。引汉济渭三河口水利枢纽工程终于要“出山”了!

实干逐梦

三河口水利枢纽是引汉济渭两大水源工程之一,是引汉济渭工程的中枢调蓄“水龙头”,坝址位于佛坪县大河坝乡三河口村下游2公里处,主要由拦河坝、泄洪、抽水、发电等设施组成。三河口水利枢纽主要任务是调蓄本流域子午河来水及通过泵站抽调入库的汉江干流水量。拦河坝初选坝型为碾压混凝土重力坝,最大坝高138.3米,总库容6.81亿立方米,调节库容5.5亿立方米,正常蓄水位643米,坝后泵站设计抽水流量50立方米/秒,多年平均抽水量0.9亿立方米,设计总扬程95.1米,总装机功率约60.6兆瓦,年用电量0.3亿千瓦/时。坝后电站装机容量45兆瓦,多年平均发电量1.08亿千瓦/时。

三河口水利枢纽水库库容7.1亿立方米,电站总装机容量4.5万千瓦,年平均发电1亿度。工程总投资45亿多元,将在佛坪县与宁陕县交界的子午河峡谷段建起145米高的大坝,高度在全国同类大坝中排名第2。水库将拦蓄椒溪河、蒲河、汶水河的河水。届时,将把长江流域的汉江水通过秦岭输水隧洞调入关中。

2015年12月21日,三河口水利枢纽大坝正式开工建设。水电四局在进场前期,多次与业主、监理协商,克服移交难,住宿办公条件艰苦等困难,组织人员进场,筹备前期项目。在顺利接收工作面后,项目部自卸车、装载机、反铲、振动碾、集装箱等设备到位,开始进行高低位拌和系统的场平工作,为临建项目、高低位拌和系统施工、大坝基坑开挖做好了准备。12月25日,总监理签发开工令,大坝工程正式开工。

在这里,四局人充分展示出四局速度!

2016年4月27日,三河口水利枢纽大坝工程固结灌浆试验区正式开始施工;5月,砂石骨料加工系统正式投产运行;6月19日,大坝基坑建基面现场验收;7月20日,大坝基坑建基面正式通过验收;11月2日,大坝首仓混凝土浇筑……

期间,水利部领导、多名院士专家来工程建设一线调研,对水电四局工程建设表示肯定,并勉励水电四局要不忘初心,砥砺奋进,以高标准严要求,严抓工程安全质量,保证工期节点顺利完成,早日建成惠及陕西人民的民生工程!

2017年11月1日,碾压混凝土双曲拱坝22.6米长芯钻取成功,该芯样为碾压混凝土拱坝世界第一、水利行业项目第一、陕西省第一,2019年10月17日,再次取出一根直径219毫米、长度为25.2米的碾压混凝土芯样,成为目前世界同类坝型中最长的碾压混凝土芯样,充分验证了水电四局速度与质量!

如今,三河口水利枢纽雄姿已现,万顷碧波,指日可见。

匠心筑梦

质量是工程的生命。工程细节上1%的缺陷,可以带来100%的失败,而水利工程的失败,则意味着灾难。三河口水利枢纽考验着中国水电四局人的勇气和智慧。任何尖端技术,不能只停留在实验、科研阶段,而是要快速转化为生产力,如果“中看不中用”,都是水中花镜中月。老话讲,学以致用。三河口项目部在信息化技术“致用”方面下足了功夫,促进信息化技术快速落地生根,使其更好的服务工程建设。

三河口水利水利枢纽地处秦岭深山峡谷,大坝坝肩高边坡开挖,大坝混凝土在高温差条件下浇筑的温控措施等都是施工的最大难题。工程建设者通过攻坚克难,创下一个个记录,先后应用了清华大学无人驾驶碾压筑坝技术;“1+10”智能化监控技术;大坝进水口及底孔门槽一期直埋技术;压力钢管空间转体“S”弯管段安装技术;碾压混凝土双曲拱坝高落差和大跨度“满管溜槽+高速皮带机”入仓技术;底孔不锈钢复合钢衬现场分片组装技术等。

传统人工大坝碾压技术存由于人为因素易出现碾压不精准的弊端,进而对大坝质量产生影响。项目部与清华大学合作开展无人驾驶碾压智能筑坝技术的研究和运用,提前预设参数程序,同步收集分析数据,施工现场管理人员根据碾压任务,规划无人驾驶碾压区域,用GPS测量区域4个角点,监控中心管理人员根据碾压任务调度碾压机。无人驾驶碾压机根据作业区域确定碾压搭接尺度、自动规划碾压路径、自主碾压就位。有力保证了碾压混凝土质量和筑坝效率。

三河口水利枢纽工程建设中,建立了全国首例的“1+10”全生命周期工程信息管理系统,在1个枢纽施工智能化监管平台下,以BIM图形信息为纽带,统一协调施工安全、进度,浇筑信息,温控,碾压、灌浆及加浆振捣质量和变形监测、施工跟踪反演分析等10个施工管理子系统,通过10个子系统的搭建,可实现对大坝建设全过程施工安全、施工进度、浇筑信息、碾压质量、温度控制和变形监测等信息的智能采集、统一集成、实时分析与智能监控。实现海量施工质量、施工安全等各类监控数据的自动获取,确保数据的“实时、有效、准确和完整”,有效确保了大坝安全质量,开创业内先河。

三河口水利枢纽大坝工程进水口门(栅)槽埋件及泄洪放空底孔事故门槽埋件均采用一期直埋技术。门槽埋件一期直埋技术是指门槽埋件借助于门槽云车进行调整加固,从而控制门槽埋件安装精度,以实现门槽埋件安装随土建跟仓上升的快速施工方法。门槽云车是一种能够自移动的钢架支撑体,云车可通过自身的刚度来支撑门槽浇筑混凝土的侧压力;可通过自身的顶紧装置来顶紧门槽埋件,防止埋件移位;可通过自身的提升机构在门槽埋件安装中随门槽混凝土升仓而逐渐爬升。

三河口水利枢纽大坝工程压力管道包括坝内埋管段、坝后背管段、岸坡明管段以及厂房管段。其中坝后背管段为空间“S”弯管,空间弯管的安装是比较复杂的施工难点之一,计算不正确将会使其后的测量放点、安装出现错误,使弯管出现偏移,导致不必要的水头损失,恶化钢管的受力条件甚至使弯管报废。本施工工艺是在传统的压力钢管安装工艺基础上,为克服空间弯管段安装难度,引入三维几何计算及绘图软件,来制定钢管安装工艺,运用空间几何计算及三维软件模拟等手段,在有效提高管理效率和质量的同时,节省施工成本,保证施工质量。

大坝高程576.0米以上混凝土浇筑,采用“满管溜槽+高速皮带机”新式入仓技术。混凝土由左、右岸高程646.0米集料斗卸料,通过满管溜槽下至二级集料斗,再通过高速胶带机+仓内自卸车转运至仓内。新混凝土入仓方式单日入仓能力达到4700立方米,小时强度突破300立方米,入仓强度为大坝碾压混凝土高厚升层提供了坚实的基础。且该入仓方式避免了混凝土在高落差下出现骨料分离等质量问题。新工艺的研究、应用实现了大坝混凝土的快速浇筑,施工质量、安全得到良好控制。

大坝泄洪放空底孔孔道内布置有不锈钢复合钢衬,钢衬由进口段、孔身段和出口段组成。由于单节钢衬顶、底板错缝的结构形式不适于节段框架安装,因此本工程底孔钢衬采用单片安装。为确保安装精度在钢衬下部设置支承轨道和支撑腿进行支承,在两侧设置可调节的撑杆进行支撑固定;且为实现快速安装,对支撑轨道的顶面高程进行测量,按实测值推算出的安装高度在钢衬对应位置底部的加劲肋上焊接支腿,以减少钢衬安装时的高程调整工作。

齐心圆梦

从设计开始,三河口水利枢纽就有了明确的使命:用以满足西安、咸阳等城市及沿线工业园区用水,惠及2700万人,可补充500万亩耕地的农业用水,缓解关中渭河沿线城市和工业缺水问题。

陕西省水利部门相关负责人曾表示,三河口水利枢纽的历史意义和战略意义不仅在于向关中地区补充水源,“三河口水利枢纽对于陕西具有系统性意义,一方面缺乏活水水源的渭河将得以补充水源,冲刷下游河道;另一方面,长久受水资源困扰的陕北地区也将得以置换更多的黄河用水指标。”

工程建成后,关中地区总供水能力将达到75亿立方米,可基本解决西安、宝鸡、咸阳、渭南、杨凌五市区及26个县、市工业和城镇用水问题。

工程建成后,可支撑7000亿元国内生产总值,发挥关中水系骨干作用。可以有效改变关中超采地下水、挤占生态水的状况,实现地下水采补平衡,防止城市环境地质灾害。同时为陕南带来新的发展机遇,进一步促进陕南经济结构调整转型,密切陕南与关中经济联系。

随着三河口水利枢纽主体工程的完工,高峡出平湖的壮丽景色不久将在秦岭深处徐徐显现,陕西水利建设史上又将留下浓墨重彩的一笔!陕南又添一道坚固的防洪屏障。这对加快转型升级、建设幸福陕西,支撑经济社会可持续发展将具有重要的现实意义和深远的历史意义。

诚如陕西省水利厅厅长王拴虎在下闸仪式结束后所言,三河口水利枢纽肩负该工程调蓄中枢重任,此次初期下闸蓄水对引汉济渭工程全面建成通水、实现全省水资源空间均衡配置意义重大。

引汉济渭三河口水利枢纽如一座丰碑,记录着水电四局的辉煌业绩。


 

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