黔中水利工程創(chuàng)新突破 帶動(dòng)工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)

黔中水利樞紐

黔中水利樞紐工程，是解決工程受益區(qū)水資源短缺的骨干水源工程和重要基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，是工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、城市帶動(dòng)農(nóng)村的基礎(chǔ)性工程。

黔中水利樞紐一期工程建成后，可解決貴陽(yáng)市、貴安新區(qū)2020年城市供水，以及六枝、普定、鎮(zhèn)寧、關(guān)嶺等7縣42個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)51.17萬(wàn)畝農(nóng)灌用水、5個(gè)縣城和36個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水、農(nóng)村41.8萬(wàn)人飲水，年調(diào)水量達(dá)5.50億立方米。

二期工程涉及貴陽(yáng)、安順和黔南州，主要解決貴陽(yáng)市2020至2030年新增城市供水，以及西秀區(qū)、平壩、長(zhǎng)順和貴安新區(qū)等4縣部分區(qū)域的農(nóng)灌用水和人畜飲水，年調(diào)水量1.91億立方米。工程全面竣工后，長(zhǎng)期制約黔中地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的工程性缺水問題將得到有效解決。

A.巖溶地貌困擾設(shè)計(jì)者、建設(shè)者鉆研創(chuàng)新克服難題

黔中水利的建設(shè)，當(dāng)圖紙要真正變成實(shí)物時(shí)，更多的挑戰(zhàn)接踵而來(lái)。黔中水利樞紐工程位于長(zhǎng)江流域和珠江流域的分水嶺地帶。在“八山一水一分田”的典型山區(qū)省和以巖溶地貌為主的復(fù)雜地理環(huán)境中建造大型工程，其難度可想而知。其中，平寨水庫(kù)壩址處于巖溶較為發(fā)育的峽谷河段，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。

據(jù)貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院原院長(zhǎng)周建國(guó)介紹：“經(jīng)前期仔細(xì)勘察，整個(gè)水源樞紐及建筑物布置，避開了山塘向斜和雞場(chǎng)背斜的不利褶皺地形。通過多次試驗(yàn)，最終克服了建堆石壩的難題，水庫(kù)大壩確定為壩高157.5米的混凝土面板堆石壩。”

然而，水庫(kù)建成后能否蓄水，如何讓庫(kù)水滲漏在要求范圍內(nèi)？隧洞建筑物從溶洞中間穿過，如何確保建筑物長(zhǎng)期運(yùn)行安全？隧洞形成后，如何處理巖溶管道地下水水位抬高對(duì)建筑物帶來(lái)的安全隱患？這一個(gè)個(gè)難題，時(shí)刻困擾著工程設(shè)計(jì)者和建設(shè)者。黔中水利樞紐工程公司副經(jīng)理曾永軍指著大壩左岸正在流水的洞口說道：“為應(yīng)對(duì)水庫(kù)巖溶滲漏問題，水源區(qū)展開分層帷幕灌漿作業(yè)，由上而下、由高往低，左岸4層，右岸3層，灌漿廊道直線距離分別為1700米、500米。”

但是，灌漿廊道的施工并不順利。從新疆轉(zhuǎn)戰(zhàn)貴州參與水源樞紐工程建設(shè)的中水十五局標(biāo)段項(xiàng)目總工程師孫慶說：“施工開始階段，這里特殊的地質(zhì)條件就給我這個(gè)還算有經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)了個(gè)‘下馬威’。”

2011年5月，在開挖大壩右岸1層灌漿廊道時(shí)，當(dāng)50米洞子炸開后，只見一個(gè)深不見底的大溶洞。此時(shí)，施工不得不中斷，而且一停就是7個(gè)月。

“是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)模式發(fā)揮了作用。”孫慶說，“設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位一邊施工一邊整改，提出一個(gè)個(gè)優(yōu)化方案，盡可能地降低工程成本，提高工作效率。”最終動(dòng)用1000多輛20噸的載重機(jī)車，拉運(yùn)填方石料2.3萬(wàn)立方米，采用石料回填的“土辦法”治理了滲漏問題。

據(jù)悉，大壩施工階段，對(duì)壩料、混凝土配合比、變形控制等各個(gè)工序和環(huán)節(jié)都進(jìn)行了嚴(yán)格控制。同時(shí)，GPS智能碾壓控制系統(tǒng)對(duì)每臺(tái)碾壓設(shè)備進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)碾壓參數(shù)自動(dòng)記錄和分析，為平寨水庫(kù)大壩填筑質(zhì)量過程控制提供了可靠依據(jù)。這些攻關(guān)、鉆研，成為大壩建設(shè)中最值得點(diǎn)贊之處。而強(qiáng)巖溶地區(qū)成庫(kù)條件及巖溶滲漏處理技術(shù)、峽谷區(qū)高面板壩綜合變形和面板防裂控制研究技術(shù)的提出，對(duì)西南地域建造高壩更具有重要的參考價(jià)值。

B.總干渠34座渡槽幾乎囊括所有渡槽形式

草地坡、菜子沖、徐家灣渡槽連接起來(lái)形成近4公里長(zhǎng)的渡槽區(qū)，道路上疾馳的車子，像是在追趕這條臨空盤繞的“長(zhǎng)龍”前行。

單個(gè)拱跨度均為108米的青年隊(duì)六連拱渡槽，跨過水母河，投向綠色稻田的懷抱。六拱相連，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，如同橫跨天際的“彩虹”。

據(jù)悉，總干渠34座渡槽幾乎囊括所有的渡槽形式，包括簡(jiǎn)支排架渡槽、大跨預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支渡槽、連續(xù)剛構(gòu)渡槽、超大跨單拱渡槽、大跨連拱渡槽等，可謂是一座“渡槽”博物館，在水利工程施工史上具有極高的示范意義。

除了形式多樣外，受地形地質(zhì)條件復(fù)雜性的影響，總干渠眾多渡槽的建設(shè)難度在國(guó)內(nèi)也是首屈一指的。徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽，單跨達(dá)180米，槽身距離地面最高達(dá)92米，是目前國(guó)內(nèi)同類渡槽工程中最高的。其設(shè)計(jì)承載能力是同類公路橋梁的5倍，這樣的結(jié)構(gòu)開創(chuàng)了渡槽設(shè)計(jì)和施工的全新領(lǐng)域，受到國(guó)內(nèi)外專家的普遍關(guān)注。

在黔中水利樞紐工程中，有一座單跨200米的拱式渡槽，距離地面最大高度130米，采用整節(jié)段預(yù)制吊裝法施工拱圈，節(jié)段吊裝重量達(dá)240噸，橫跨兩山，尤為壯觀，這就是被稱為黔中水利控制性工程的龍場(chǎng)渡槽，也是目前世界上單跨最大的鋼筋混凝土拱式渡槽。在國(guó)內(nèi)尚屬首次，其技術(shù)和工藝難度在中國(guó)水利建設(shè)史上寫下精彩一筆。施工的高難度，促使參建各方勇于開拓，不斷創(chuàng)新。如將預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)突破性地用于輸水渡槽；又如巧妙地將上下雙箱聯(lián)合受力結(jié)構(gòu)的上箱作為渡槽過水結(jié)構(gòu)，既減少自重荷載、提高經(jīng)濟(jì)性，又改變傳統(tǒng)過水結(jié)構(gòu)與支撐受力結(jié)構(gòu)分離的設(shè)計(jì)理念；再如研究管網(wǎng)節(jié)水灌溉技術(shù)、窄深式渠道斷面形式，以自流控制式泄水堰取代傳統(tǒng)的泄水閘等節(jié)水技術(shù)。這些創(chuàng)新成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)技術(shù)空白，系統(tǒng)地解決了長(zhǎng)久以來(lái)一直困擾眾多水利規(guī)劃設(shè)計(jì)者的高山峽谷地區(qū)長(zhǎng)距離輸水技術(shù)難題。

C.供水干道建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求

清清三岔河水，流經(jīng)眾多渡槽，最終將水送向安順、貴陽(yáng)。記者采訪的最后一站來(lái)到肩負(fù)重要輸水任務(wù)的桂松干渠。作為向貴陽(yáng)供水的主干道，桂松干渠的設(shè)計(jì)沒有水源設(shè)計(jì)那么復(fù)雜，沒有總干渠高大跨渡槽的技術(shù)難點(diǎn)，但復(fù)雜的地形地質(zhì)條件，使這條典型的山區(qū)長(zhǎng)距離輸水渠道，在設(shè)計(jì)、施工中都遇到了諸多困難。

渠道隨地形蜿蜒，遇山穿洞，洼地架槽，建筑物交叉相連，這就決定了渠道軸線選定的重要性。在已完工的大干河渡槽里，桂松干渠C3標(biāo)段項(xiàng)目總工劉宗澤告訴記者：“大干河渡槽處在兩座高山之間的峽谷間，并橫穿入村公路及河流，施工方案的選定慎之又慎，最后經(jīng)專家嚴(yán)格評(píng)審后，采用了不常見的輻射式鋼管支撐架方案。”據(jù)了解，建設(shè)中還有這樣一個(gè)細(xì)節(jié)：施工單位嚴(yán)格控制鋼管及扣件的質(zhì)量，不達(dá)標(biāo)的堅(jiān)決不用，為此更換了12萬(wàn)顆以上的扣件螺絲，保證了支撐架的穩(wěn)固。小小扣件螺絲反映出施工隊(duì)伍的高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求的企業(yè)精神。

D.將解決城鎮(zhèn)化發(fā)展中的缺水問題

2013年，貴州明確提出要重點(diǎn)打造100個(gè)示范小城鎮(zhèn)；去年貴州城鎮(zhèn)化率已經(jīng)達(dá)到40.01%，將來(lái)這個(gè)數(shù)字還將不斷擴(kuò)大；此外，今年5月份貴州省進(jìn)一步推進(jìn)戶籍制度改革，明確提出到2020年，要努力促進(jìn)300萬(wàn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口和其他常住人口落戶城鎮(zhèn)。

以上數(shù)據(jù)不難看出，城鎮(zhèn)化是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

而在城鎮(zhèn)化過程中，水是至關(guān)重要不可或缺的因素。生產(chǎn)制造、衣食住行以及綠化灌溉，無(wú)一不牽涉到水。然而，貴州人多水少，水資源時(shí)空分布不均，與生產(chǎn)力布局不相匹配。

以安順、貴陽(yáng)為中心的黔中地區(qū)，人口占全省的15%以上，生產(chǎn)總值占全省的1/3以上。

然而，該地區(qū)人均水資源占有量?jī)H1364立方米，其中安順市區(qū)、貴陽(yáng)市區(qū)人均水資源占有量更低，分別是317立方米、676立方米，遠(yuǎn)低于全省人均2800立方米的平均水平，并在缺水警戒線1760立方米以下。水資源短缺已經(jīng)成為制約該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最重要制約因素，只有有效破解黔中地區(qū)缺水這一“瓶頸”性難題，才能實(shí)現(xiàn)黔中地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展。