詹天佑奖全称为“中国土木工程詹天佑大奖”,是中国土木工程领域工程建设项目科技创新的最高荣誉奖。捧回“詹天佑奖”既是对劳动者们技艺精湛、匠心倾注的肯定,也是对工程在建筑材料、施工工法上创新应用的认可。
近日,中国土木工程学会公布了第二十届第一批中国土木工程詹天佑奖入选工程名单。水电十四局承建的牛栏江-滇池补水工程在获得“鲁班奖”“大禹奖”“国优金奖”后,成功入选“詹天佑奖”。
一脉水网,四项大奖。这座生动谱写“美丽中国”生态文明建设篇章的水网工程是我国首个以湖泊生态补水为主要任务的引调水项目。它的建设让“高原明珠”滇池重放光彩,使彩云之南的春城更加灵动宜居。
滇池治理的关键性工程
滇池位于云南中部,作为中国六大淡水湖泊之一,流域面积2920平方千米,湖容15.6亿立方米,碧波万顷,被誉为“高原明珠”,是昆明人民赖以生存和发展的母亲湖。
“五百里滇池,奔来眼底。披襟岸帻,喜茫茫空阔无边”。清代孙髯老先生《昆明大观楼长联》开篇就写出滇池的美景,他伫立滇池岸边,发出慨叹:五百里浩瀚的滇池,在我眼前奔涌,敞开衣襟,推开冠戴,这茫茫无边的碧波,多么令人欣喜啊!彼时的滇池清波荡漾,令人神往。
关于滇池水质的变化历程,我们可以从当地的一句民谣中了解个大概:“50年代淘米洗菜,60年代游泳痛快,70年代水质变坏,80年代风光不再”。而到了90年代,滇池水质进一步恶化,降为劣五类水,成了中国污染最严重的湖泊之一。
从20世纪80年代开始,滇池生态治理迈出步伐。据了解,截至目前,国家至少投入了数百亿元来治理滇池的生态环境。在昆明市主城区和环湖片区,不仅建成了五千多公里的市政排水管网,还新建成了二十多座污水处理厂,每天的污水处理量能达到两百多万吨,极大地缓解了雨污入湖所产生的生态负荷。
社会各界在逐年治理中形成共识,滇池生态系统的良性恢复,有赖于建立自身吐故纳新的循环系统,只有加快水体循环和交换,才能恢复滇池流域良性水生生态,最终实现滇池水环境改善。为此,牛栏江—滇池补水工程应时而生。
从牛栏江引水至滇池,改善滇池水环境和水资源条件,配合滇池水污染防治的其他措施,达到规划水质目标,并具备为昆明市应急供水的能力,是滇池流域水环境综合治理六大工程措施的关键性工程。
整个补水工程主要由德泽水库枢纽水源工程、干河泵站提水工程和输水线路工程组成,牛栏江水经德泽水库蓄积提升后,通过干河泵站提水,由输水线路自流到盘龙江河道最终汇入滇池。工程多年平均设计引水量为5.72亿立方,向滇池补水5.66亿立方。
水电十四局承担了干河泵站系统工程、输水线路8标、9标、13标的施工,以及库区厅子塘水库的拆除,是完成投资额最多的施工单位。
一部工程版好莱坞大片
施工难!难就难在复杂的地质水文环境。
这里遍布喀斯特地貌,被称为“水利工程禁区”,地质结构复杂全国罕见。
水电十四局项目团队面对的是大型高扬程地下泵站、长深隧洞,以及频繁出现的溶洞、涌水、涌沙、突泥等不良地质情况。
要攻克的有被誉为“亚洲第一泵站”的干河泵站,还有长距离的输水隧洞。
干河泵站给了项目团队最为深切的体会。
干河泵站被称为牛栏江-滇池补水工程的“心脏”。 取水口位于库区牛栏江左岸,至干河右岸调压井,经调压井后接入地下主泵房。厂房内安装4台2.25万千瓦单级单吸立式离心水泵,流量每秒23立方,设计扬程221.2米,最大扬程233.31米。
单级扬程高,流量大,地质条件复杂,地下溶洞、暗河分布广泛,并且无法准确探测,只能通过不停地抽排水控制地下水上涌。
多年前发生的这一幕如今仍让建设者们记忆犹新。
2012年的6月22日这一天,时间指向22点20分,厂房4号施工支洞已完成混凝土衬砌部位顶拱及边墙突然同时出现多处涌水,厂房1722.6米高程以下很快被涌水淹没; 23日0点19分,厂房内水位已经涨至1723.4米高程; 24日14点31分,厂房水位更是涨至 1730.47米高程,最快时水位2小时上涨1米。
泵站项目万分危急!
项目部立即启动应急响应机制,水电十四局负责人直接到现场直接指挥抢险。一方面利用厂房原有抽水设备强行排水,一方面紧急组织安装2台918立方米离心水泵,铺设直径300毫米的排水管道加大排水力度。24日15点,厂房水位开始下降,至26日7点,厂房水位降至1727.8米高程。得益于快速行动和果断应对方才化险为夷。
经常是边排水边施工,还要随时应对恶劣的地质条件,涌水和塌方。
项目部团队感受着前所未有的压力,经受着巨大的考验。但他们展示出能征善战的铁军风采和顽强拼搏的豪迈情怀,不断抢回了工期,兑现承诺。
一名项目班子不无感慨地说:“干河泵站施工过程的惊心动魄程度不亚于一部好莱坞大片,结果证明我们关键时候顶得住,能打硬仗。”
这个描述在所有参与施工的建设者们看来,着实是真真切切。
此外,在输水线路施工建设中还克服了线路长、通风散烟难、地质条件复杂、周围环境影响大等各种客观条件制约,混凝土浇筑时,隧洞全断面单工作面最大达到730米/月的记录。
这组数字最能说明:2011年9月,泵站最重要的地下厂房工程按合同工期完成开挖;2012年9月18日,水库下闸蓄水;2013年9月25日实现试通水,当年12月28日投入运行、正式补水滇池。
科技创新绘就工程底色
在云南省已建成的水利工程中,牛栏江—滇池补水工程是投资最大、中央补助资金最多、工程建设最快的单项水利工程。
5年间,建成了库容4.48亿立方米的德泽水库、总装机9万千瓦的干河提水泵站、115.85公里的输水线路。2018年12月通过竣工验收,是列入国家172项重大水利工程项目中首个通过竣工验收的工程。为昆明提供了可靠的应急备用水源,极大地缓解了城市供水压力,供水安全得到有效保障。
水电十四局项目团队在建设中开展了多项科技攻关和技术创新,在高地震烈度区工程处理、设备选型突破、泵组安装探索、长隧洞复杂地质条件专题研究等诸多设计技术方面取得了突破,处于国内外领先地位。
依托干河泵站项目,这里产生了达到国内领先水平的科技成果“干河泵站工程富水岩溶复杂环境施工关键技术与应用”。成功解决了工程富水岩溶复杂环境施工难题。
通过新技术、新工艺、新设备、新材料的运用,成功解决了特大地下洞室群跨越强岩溶区技术难题;通过设计先期策划布置灌浆排水廊道及帷幕灌浆、搭接帷幕灌浆、穿河床部位超前灌浆,使地下水得到一定控制;施工开挖揭露的复杂地质条件下穿越暗河、涌沙、涌水段;平洞、竖井、斜井穿越溶洞及塌方段的处理,积累了施工经验。采用滑模、简易钢模台车工艺等保证了工程实施进度和工程质量。
在输水线路施工中,攻克了过复杂水岩溶区域和浅埋不良地质区域、过大型活动区域断裂区倒虹吸结构和适应性、高地震烈度软基区大跨度预应力渡槽结构适应性等关键技术难题。
在工程施工中,还广泛采用绿色建筑施工技术。项目编制了《牛栏江-滇池补水干河泵站绿色施工实施方案》,确定了绿色施工工程目标。编制了噪声及粉尘防护、污水处理、节电、清水混凝土施工等安全标准化实施方案。最大限度地节约资源与减少对环境的负面影响,在节能、节水、节材、节地和环境保护方面取得成效。
清水入城还打造出了昆明人工瀑布公园、盘龙江清水通道等城市生态景观,充分体现了“一水多用,综合利用”的治水理念。特别是在2014年鲁甸县“8•3”地震抢险过程中,相关部门通过紧急调度,有效拦截牛栏江上游来水,为红石岩堰塞湖排险处理争取到了宝贵时间。
每一项詹天佑奖的工程都是一座建筑丰碑!
牛栏江-滇池补水工程的实施,有效增加滇池水资源总量,提高水环境容量,缓解水资源供需矛盾。向滇池补入大量清洁水,加快了湖泊水体循环和交换,改善了滇池水环境。工程还保持了原地貌、地表植被、水系的完好性,开展了水生生物保护,建设了鱼类增殖放流站并持续进行放流,实现了生态文明工程的目标。
据中国水科院等权威部门的研究成果,随着牛栏江-滇池补水工程等外流域调水工程的实施,滇池水情发生较大变化,实现了滇池流域水资源供需基本平衡。牛栏江-滇池补水工程正在持续发挥预期效益,点亮“高原明珠”,让滇池重拾光彩,焕发勃勃生机。
昆明人工瀑布公园
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