「重大工程」保障粵港澳大灣區供水安全

  2024年1月30日,國家172項節水供水重大水利工程之一、粵港澳大灣區重大水利基礎設施——珠江三角洲水資源配置工程全面通水。
  據瞭解,珠江三角洲水資源配置工程全長113.2公里,總投資354億元,設計年供水量17.08億立方米。工程於2019年5月全面開工,歷經4年多建設,較原計畫提前半年建成通水,實現了從珠三角西部向東部地區引水。
  引水西江
  在珠江三角洲水資源配置工程負責人、廣東粵海珠三角供水有限公司董事長徐葉琴的眼裏,這條水路絢麗多彩,因為這裏寫滿了傳奇。
  2005年春節前夕,徐葉琴接到了一個電話。電話中,時任廣東省水利廳廳長告訴他,東江流域的下游廣州新塘及東莞出現嚴重缺水問題,珠三角地區面臨嚴峻的供水形勢。
  那年,「海水倒灌」「鹹潮上溯」「東江告急」等字眼佔據著國內多家新聞媒體的頭版。「珠三角主要水源來自東江,東江以全省18%的水資源總量,支撐著28%人口用水和48%的GDP。水資源開發利用率一度高達38.3%,逼近國際公認的40%警戒線,而西江是整個珠江流域裏面最長、流域面積最大的一條江,它的水量僅次於長江,當時的開發利用率還不足2%。」珠江三角洲水資源配置工程總設計師、廣東省水電設計院總工程師嚴振瑞告訴記者。
  當年的旱情,讓水利部、廣東省及沿線各市更加深刻地意識到,要支撐珠三角未來發展,僅靠東江水已難以為繼。2005年9月,「西水東調」的設想首次提出。
  空間跨度如此之大的設想,經歷了反復論證。「這麼大的工程,一定要慎重,每個星期、每個月都要開會。」廣東省供水工程管理總局原局長說。
  2014年5月,珠江三角洲水資源配置工程被國務院納入172項節水供水重大水利工程之列。2016年9月,國家發展改革委批復了專案建議書。
  在寸土寸金、有著「地質博物館」之稱的珠三角地區,輸水線路該如何選擇?嚴振瑞介紹,設計團隊多次前往廣州、深圳、東莞等地進行實地調研,與各市水務局、專家進行座談,徵求意見。最終敲定了一條從鯉魚洲取水,途經廣州南沙、深圳羅田,最終抵達公明水庫和東莞松山湖,長達113.2公里的輸水線路方案。
  工程要穿越高樓林立的大城市給建設帶來了新的難題。在綜合考慮之下,設計團隊最終選擇以一種最難的方式——深埋盾構,開啟了這項「重大工程」。
  徐葉琴說,「把方便留給他人、把資源留給後代、把困難留給自己」是當時整個工程的建設理念。深埋地下的珠江三角洲水資源配置工程永久征地僅2600餘畝,比傳統明渠方式節約了近2萬畝土地資源,節約比例高達90%。
  在地底深處穿山越海
  37座超深工作井,其中最大工作井直徑35.9米、最深73米。2019年,工程全面開工,攻堅克難的旅程也同步開啟。
  2020年初剛剛開工幾個月,便出現了一次比較嚴重的滲水事件。「20號井位於獅子洋邊,大概挖到30米深的地方,就有一些滲水,再繼續往下挖,水就汩汩地冒出來,後來我們才發現它的地下斷層與海水連通。」廣東粵海珠三角供水有限公司總工程師陸岸典說。
  「當時我們在井周圍打了一圈攪拌磚,將透水層隔斷,又用不同種類的水泥、化學材料灌漿。」陸岸典說,工程師們想盡了方法,奮戰十幾天後,滲水終於止住。
  2020年,當盾構機進行到順德段大金山地下時,又遇到了新的麻煩。「我們在掘進過程中遭遇了意想不到的地質斷層與空腔。此外,山體內部岩層複雜,一會硬一會軟,對盾構機的刀片磨損非常大。」
  開倉換刀不可避免,此時盾構機停滯的地點在大金山深層地下,地上山體高度加上地下掘進深度有兩百多米,給盾構機換刀要承受住5個標準大氣壓的壓強。
  「當時我們是找了國內專門深潛水的訓練隊,操作人員在進倉之前,需要在一個特定的加壓室內逐步加壓,待身體適應高壓環境之後再入倉換刀,而且一個人最長在裏面每次只能待20分鐘左右。一個盾構刀盤上百把盾刀,每次換刀要持續幾個小時。」陸岸典說,整個工程建設過程中最讓他提心吊膽的就是開倉換刀環節,而僅是大金山段,這樣的險境就經歷80多次。
  「前期料想中最難的是輸水隧洞的鋼管內襯和預應力混凝土襯砌施工階段,動工前三年就進行了新工藝、新工法的研發,倒是讓其比想像中順利很多。」陸岸典舉例,「比如要將長12米直徑4.8米的鋼管內襯運輸、安裝到只比它寬幾釐米的隧洞內非常難,就像穿針引線,而你手中的針則是一根有三間房大的鋼管。」
  為此,團隊研製了一種盾構隧洞內大直徑鋼管長距離智能運輸安裝臺車,可將鋼管自行馱運到任何指定的地方,對接精度的誤差控制在0.1毫米以內。
  再如,穿越獅子洋的輸水隧洞最大內徑6.4米,最大輸水壓力為130米水頭,長6.6公里,沿線需要穿越21條地質斷裂帶,為了頂住輸水管內外的巨大壓力,團隊設計出了內襯無黏結預應力混凝土的新型結構型式。
  長距離深埋盾構施工、高水壓隧洞襯砌施工組織、寬揚程變速水泵研製……面對諸多世界級難題,珠江三角洲水資源配置工程建設者們用20年的時間,交上了一份屬於中國水利人的答卷。
  保障供水安全、生態安全
  這條「地下巨龍」橫跨粵港澳大灣區核心城市群,共穿越4處高鐵、8處地鐵、12處高速公路、16處江河湖海,送來的不僅是17.08億立方米的年供水量,還有科技之光。
  一方面,工程順利通水,不僅打開了深埋盾構技術在水利工程專案中應用的可能,同時研發的超高壓開倉換刀技術、盾構隧洞內大直徑鋼管長距離智能運輸安裝臺車、無黏結預應力混凝土的新型結構等,已經被應用到了其他水利工程專案中。
  另一方面,在工程設計之初,團隊就把物聯網、大數據、雲計算等先進的資訊化技術,融入設計工作,運用「雲大物智移」等資訊技術,搭建專案管理、工地監管、安全監測等系統,探索從智慧設計、智慧建造到智慧運營的工程全生命週期智慧化管理。
  珠江三角洲水資源配置工程橫跨粵港澳大灣區核心城市群,深埋於大灣區的繁華之下,地表只有幾座造型獨特的泵站、水塔,低調地標識著這一重大工程。
  入夜,位於廣州南沙的新高沙泵站的調壓塔亮起了霓虹,與40公里外的廣州塔遙相呼應。如今,這裏已經沒有了「東江告急」。工程通水後,將改變廣州市南沙區及深圳市、東莞市單一供水格局,並為香港、廣州番禺、佛山順德等地提供應急備用水源,超3200萬人受益,還可逐步退還東江流域生態用水,進一步保障粵港澳大灣區供水安全、生態安全。
  (《瞭望》新聞週刊記者/文)