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　　□本報記者 張元一

　　近日，環(huán)北部灣廣東水資源配置工程沿線已開工建設的工區(qū)達48個，工程設計、監(jiān)理、施工、管材生產、檢測等43家參建單位全面進場，工程進入全線施工階段。

　　作為廣東歷史上引水流量最大、輸水線路最長、建設條件最復雜、總投資最高的跨流域引調水工程，環(huán)北部灣廣東水資源配置工程面臨著一系列行業(yè)性乃至世界級困難與挑戰(zhàn)。為此，中水珠江規(guī)劃勘測設計有限公司和廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司組成勘察設計聯(lián)合體，聚力攻堅，用科技創(chuàng)新為工程建設保駕護航。

　　離心泵研發(fā)取得突破

　　按照規(guī)劃設計，環(huán)北部灣廣東水資源配置工程從云浮市西江干流取水，向粵西地區(qū)的湛江、茂名、陽江、云浮4市供水。水源工程地心泵站作為工程的核心和龍頭，位于西江干流地心村河段，采用無壩引水，承擔整個工程建設任務的取水工作。地心泵站單泵設計流量22立方米每秒，設計揚程168米，最高揚程約為最低揚程的1.3倍，單泵裝機容量為46兆瓦。

　　“地心泵站泵組單泵容量是全球容量最大的立式單吸單級離心泵組，是全國單泵設計流量最大的離心泵。目前國內外無同類型的水力模型及工程案例，國內外設計、制造和運行的實踐經驗都相對較少�！敝兴�珠江規(guī)劃勘測設計有限公司能源與智能設計研究院院長吳國穎介紹。

　　針對地心泵站具有單泵功率大、流量大、揚程高且變幅大、泵站埋深大、泵后高壓輸水隧洞長等工程特點和難點，勘察設計聯(lián)合體聯(lián)合高校、科研院所等單位開展了環(huán)北部灣廣東水資源配置工程超大流量大功率離心泵組關鍵技術研究，通過將成熟先進的水泵水力設計理念與數(shù)值模擬分析技術相結合，進行水力模型開發(fā)研究、模型試驗及泵組結構關鍵技術研究。目前，已成功開發(fā)水泵模型裝置，并順利通過第三方試驗臺模型驗證試驗。

　　“研究成果不僅解決了地心泵站泵組相關技術難題，也把我國大流量離心泵的設計研發(fā)、運行維護技術水平推向新高度�！眳菄�穎說。

　　新勘察方法保障施工安全

　　環(huán)北部灣廣東水資源配置工程的供水體系龐大、隧洞地質條件復雜等情況均為國內罕見。其中，工程輸水干線將穿越粵西的云開大山。該段隧洞總長約64.5公里，最大埋深約910米，是迄今為止廣東埋深最大的輸水隧洞。而云開大山所在的云開地塊，為揚子、華夏和印支地塊的結合部位，不但地層巖性及構造變化復雜，而且工程地質體經歷了多期次的構造-熱演化，地質勘察難度可想而知。

　　據(jù)了解，隧洞穿越的云開大山為中－新生代隆起的造山帶，具有熱隆起特征（長期地熱異常），存在長期的中低溫水熱蝕變作用背景。水熱蝕變作用尤其是泥化蝕變作用使原生巖體的性質發(fā)生明顯改變，不僅直接形成軟化蝕變巖體，易造成TBM（隧道掘進機）卡機、埋機的事故，還易形成局部的全強風化深槽，對地下工程的建設和運行產生不良影響，甚至存在導致人員傷亡的重大安全風險。鑒于此，勘察設計聯(lián)合體開展了多項科研專題研究，加緊研究工程所在區(qū)域水熱蝕變背景和分布規(guī)律，建立水熱蝕變巖體的概念模型，指導開展更具針對性的地質勘察，初步形成一套優(yōu)質高效的深埋長隧洞水熱蝕變巖體勘察方法。

　　“目前，我們已取得初步研究成果，為工程優(yōu)質高效的優(yōu)選線路及安全施工提供了專業(yè)技術支撐。同時，基于中－新生代造山帶水熱蝕變巖體新認識而建立的新方法，可以推廣應用于國內類似工程勘察�！敝兴�珠江規(guī)劃勘測設計有限公司副總工李寧新說。

　　襯砌結構研究成果得到運用

　　按照設計，工程輸水線路全長490.33公里，其中隧洞279.47公里，占全線56.2%，無壓、有壓隧洞最大洞徑分別為8.6米和7.2米。輸水隧洞要穿越工程地質和水文地質條件復雜的云開地塊與濱海平原，這使得隧洞的高外水壓和高內水壓問題格外凸顯。

　　“輸水干線高內壓隧洞HD值（工作水頭與管道內徑的乘積）達1150，為國內長距離大直徑引調水工程之最，運行期如何控制隧洞受內壓裂縫發(fā)展，防止內水外滲，以及檢修期如何防止隧洞受外壓導致結構失穩(wěn)等問題，都需要我們進一步研究和設計�！敝兴�珠江規(guī)劃勘測設計有限公司副總工王盟介紹。

　　由于國內外類似工程建成案例較少，勘察設計聯(lián)合體根據(jù)沿線水文地質特點，開展不同洞段襯砌結構研究。他們針對高外水壓洞段優(yōu)化襯砌結構及堵排措施；針對具備鋼筋混凝土襯砌洞段研究透水襯砌計算方法；針對鋼管襯砌洞段提出優(yōu)化設計和工藝；針對穿越復雜環(huán)境的盾構管片襯砌段充分挖掘圍巖及管片承載能力，優(yōu)化復合襯砌結構設計。

　　“我們正在開展復雜水文地質條件下隧洞外水特性及隧洞工程對地下水環(huán)境影響與應對研究，以及高水壓隧洞圍巖穩(wěn)定與襯砌結構關鍵技術研究，相關研究成果已在工程中得到應用。”王盟介紹。

　　走好攻堅克難的“腳下路”，奮進科技創(chuàng)新的“未來路”。當前，勘察設計聯(lián)合體正在持續(xù)推進數(shù)字孿生項目的建設，可以預見，隨著環(huán)北部灣廣東水資源配置工程的深入，影響工程進度和作用發(fā)揮的復雜水情條件下江庫水網構建與聯(lián)合調度、穿越復雜地質條件下長距離深埋隧洞多功能TBM研制、長距離深埋管道智慧運維與保障等一系列技術難題終將被破解，在粵西大地上留下水利科技創(chuàng)新的印記。

　　來源：中國水利報 2023年5月9日