天山南麓,戈壁深處,5月的庫瑪拉克河河谷,冰雪融水在原始洪荒間奔涌,重重疊疊的山巒裸露著“肌膚”,看不見草木生長,延續(xù)著亙古的蒼涼,強勁的風(fēng)裹挾著沙塵,遮天蔽日,時常在天地間呼嘯。
如今,這里塔吊林立、車輛穿梭,機器轟鳴在山谷,一派熱鬧繁忙的景象,來自中國能建葛洲壩市政公司的建設(shè)者們經(jīng)過4年多的艱苦奮戰(zhàn),新疆大石峽水利樞紐工程,這一“大國重器”的雛形,已然矗立在天山腳下。
建在戈壁里的綠色工程
新疆大石峽水利樞紐工程建在號稱中國“峽谷之王”的天山溫宿大峽谷中,離中國與吉爾吉斯共和國國境線僅有37公里,距最近的市區(qū)卻有70多公里,舉目所及皆為戈壁荒漠。氣候干燥少雨,自然條件惡劣,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,任何一個疏忽,都將造成不可逆的嚴重后果。
關(guān)系國計民生的大型水利工程,被譽為“國之重器”。大石峽水利樞紐工程是新疆重點建設(shè)項目,是塔里木河流域規(guī)劃建設(shè)的山區(qū)控制性骨干樞紐工程之一,也是國家第一批12個PPP試點重大水利項目之一。工程由混凝土面板砂礫石壩、左岸引水發(fā)電系統(tǒng)、左岸泄洪系統(tǒng)等建筑物組成。該工程最大壩高247.0米,庫容為11.7億立方米,電站總裝機容量75萬千瓦。
建設(shè)大國重器的終極目的為了滋潤流域萬物生靈,在建設(shè)施工中,建設(shè)者們也始終堅持生態(tài)環(huán)保的理念,以最大限度盡量減少施工對環(huán)境的影響。這不僅體現(xiàn)在建筑廢料的處理上,還體現(xiàn)在對流域動植物的保護中。
工程施工過程中,嚴格明確施工范圍,劃定生態(tài)保護紅線,減少對原生植被的破壞,綜合采用工程措施、臨時措施和植物措施等形式,做好工程區(qū)水土保持工作;避開野生動物覓食和休息時間開展爆破作業(yè)。
工程所在地冬季氣候嚴寒,水庫水溫結(jié)構(gòu)及下泄水溫預(yù)測分析表明,如果不采用分層取水方式,與天然河道水溫相比,最大下降幅度可達4.87℃,為避免大石峽水利樞紐下泄低溫水對下游水生生態(tài)及農(nóng)業(yè)灌溉產(chǎn)生不利影響,工程優(yōu)化了設(shè)計方案,采用了疊梁門分層取水方案。
為了確保工程下閘蓄水期間,河流不會出現(xiàn)斷流而影響下游生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)灌溉,工程設(shè)計建設(shè)了初期蓄水臨時過流洞。該洞室總投資200余萬元,建設(shè)期3個月,建成后實際只使用7天。“為了河流生態(tài)保護,這是必要的投入。”項目部負責(zé)人說。
在工程導(dǎo)流洞出口前的河岸邊,幾棵生長百年的原生胡楊樹,日復(fù)一日見證著大壩的穩(wěn)步增高?,F(xiàn)在,建設(shè)者們?yōu)楹鷹顦湫奁鹆吮Wo墻,在奮力筑牢大國重器中等待著春暖樹綠。
科技賦能打造智慧工程
這項工程具有“五高”“一新”“三復(fù)雜”的特點。“五高”即高壩、高邊坡、高地震烈度、高泄洪流速、高挖填強度;“一新”是管理模式新;“三復(fù)雜”即地形地質(zhì)復(fù)雜、自然氣候復(fù)雜、環(huán)境復(fù)雜。
工程建設(shè)中,項目部把科學(xué)技術(shù)運用、智慧工地建設(shè)作為極為重要的工作任務(wù),堅持創(chuàng)新驅(qū)動,推進綠色化、數(shù)智化、融合化轉(zhuǎn)型發(fā)展,大力推進技術(shù)創(chuàng)新和科研攻關(guān),發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,促進高質(zhì)量發(fā)展,建設(shè)智慧工程。
項目部參與并建成大石峽智慧工地云平臺,該平臺基于目前BIM、GIS、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬仿真等重要信息化技術(shù)發(fā)展與工程應(yīng)用水平,管理人員只需登錄智慧云平臺調(diào)取相關(guān)子系統(tǒng)信息,就能實時掌握現(xiàn)場生產(chǎn)全流程情況。相當于整個工地擁有了大腦,使工程的建設(shè)形成數(shù)據(jù)一個源、施工一張圖、業(yè)務(wù)一條線、管理一張網(wǎng)的全新管理模式。
在這里,運輸車輛被植入芯片,實現(xiàn)對壩料運輸全過程管控。項目建設(shè)過程中運用數(shù)字化建造技術(shù),對物料的運轉(zhuǎn)、攪拌、數(shù)量、溫度以及人員的活動都進行了數(shù)據(jù)收集和整理。每天干什么活、所處位置、進度如何等都在管理系統(tǒng)中一目了然,確保所有工作環(huán)節(jié)精準有序。
在工程灌漿施工中,項目部使用全網(wǎng)時空數(shù)偶智慧灌漿管理系統(tǒng),該系統(tǒng)可有效實現(xiàn)對灌前、灌中、灌后的全過程監(jiān)管,擁有了灌漿數(shù)學(xué)模型異常信息預(yù)警平臺,確保了灌漿數(shù)據(jù)的真實性和可追溯性,有效保證灌漿質(zhì)量,提高了灌漿施工過程管理與控制水平。
借鑒高層建筑物空中造樓機施工經(jīng)驗,項目部在聯(lián)合進水口使用了“長行程、大噸位”液壓頂升整體模架系統(tǒng)。該系統(tǒng)頂升速度最快可達30厘米/分鐘,每次最大可頂升3米,可實現(xiàn)倉內(nèi)模板整體同步頂升,同步頂升高差精度3毫米內(nèi)。智能建造機自投入使用以來,累計完成38次頂升,完成混凝土澆筑13萬方,相比于傳統(tǒng)施工方式,提升施工效率1.5倍,累計節(jié)約施工成本500余萬元,具有良好的經(jīng)濟價值和運用前景。
根據(jù)項目特點及現(xiàn)場實際情況,以技術(shù)創(chuàng)新為指引,項目部開展了《聯(lián)合進水口液壓智能建造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題研究》《超高流速大型水工隧洞襯砌混凝土防裂性能關(guān)鍵技術(shù)問題研究》《全網(wǎng)時空數(shù)偶智慧灌漿信息化管理系統(tǒng)》等科研課題研究。隨著科研課題的持續(xù)深入,項目部取得了一系列豐碩的科研成果:累計發(fā)表了十余篇學(xué)術(shù)論文,形成工法1項,發(fā)明專利1項、實用新型專利3項。
潤澤邊疆建設(shè)民生工程
大石峽水利樞紐建設(shè)工地的下游——阿克蘇地區(qū),光照時間長,晝夜溫差大,素有“中國紅富士之鄉(xiāng)”“中國核桃之鄉(xiāng)”“中國棗園”“中國白杏之鄉(xiāng)”的美譽。這里季節(jié)性缺水,盛夏時節(jié)冰川消融時,山洪和融雪疊加,會形成突發(fā)性洪水,但春秋時節(jié)水少,水資源的供需矛盾突出。
工程開發(fā)任務(wù)是在保證向塔里木河干流生態(tài)供水目標實現(xiàn)的前提下,以灌溉為主,結(jié)合防洪、兼顧發(fā)電等綜合利用。截至目前,公司已完成承建標段總施工任務(wù)的70.8%,發(fā)電廠房、溢洪道、聯(lián)合進水口三大結(jié)構(gòu)建筑物進程均達到80%,已完成結(jié)構(gòu)混凝土澆筑53.08萬方,完成比例為72.77%,本年度正在沖刺三大結(jié)構(gòu)建筑物全面完成澆筑目標。
工程計劃于2026年10月完工,工程完工后,將結(jié)束阿克蘇河流域無山區(qū)控制性調(diào)節(jié)水庫的歷史,徹底解決南疆地區(qū)長遠發(fā)展的水資源調(diào)控問題,可有效調(diào)蓄徑流,增加枯水季供水量,緩解灌區(qū)農(nóng)業(yè)春、秋灌溉缺水問題,為下游800余萬畝農(nóng)田提供充足的灌溉水源,還可替代下游平原水庫,減少蒸發(fā)滲漏損失,增加灌區(qū)用水量,為切實改善廣大農(nóng)牧民的生產(chǎn)生活條件夯實基礎(chǔ)。
工程建成后,通過水庫與堤防工程聯(lián)合運用,可使水庫下游庫瑪拉克河兩岸的村莊和農(nóng)田防洪標準由5年一遇提高到10年一遇,阿克蘇河干流阿克蘇市防洪標準由30年一遇提高到50年一遇,能有效減輕洪澇災(zāi)害。通過水庫調(diào)蓄,向塔里木河多年平均供水34.2億立方米,有效實施生態(tài)輸水,有助于改善塔里木河流域生態(tài)環(huán)境;工程投產(chǎn)發(fā)電后,預(yù)計年平均發(fā)電量18.93億度,將擔負南疆四地州電力調(diào)峰任務(wù),充沛的清潔電源將進一步強化南疆電網(wǎng),工程建設(shè)對推動和加快南疆地區(qū)的建設(shè)與綠色健康可持續(xù)發(fā)展、提高和改善當?shù)厝罕娚a(chǎn)生活水平、保障邊疆少數(shù)民族地區(qū)社會安定等方面具有重要意義。(馮林 鄭支良,鄭支良)
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