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科技賦能,將“治水”變成“智水”

水電五局發(fā)布時間:2024-03-28 17:07:09  作者:何磊 朱江

近日,南水北調(diào)后續(xù)工程的首個重大項目——“引江補漢”已進入全面施工階段。在距離出口段施工隧洞200米的地方,數(shù)字孿生智能建造中心正運用科技力量為水利工程建設(shè)賦能。這里的數(shù)字孿生智能指揮系統(tǒng)能夠提前預(yù)警、預(yù)判可能遇到的圍巖異常變化、突泥涌水等情況,確保施工的安全與高效。截至3月24日, 位于丹江口市境內(nèi)的引江補漢工程出口段輸水隧洞已掘進1335米。

“智慧大腦”賦能,引江補漢跑出“加速度”

春分時節(jié),水飛冰落,江霧茫茫。在丹江口市的漢江右岸,引江補漢工程建設(shè)之艱,猶如雕琢大地的詩篇,每一寸管線的鋪設(shè)、每一段隧洞的掘進,都是對自然規(guī)律的尊重與挑戰(zhàn)。

全長194.8公里的引江補漢工程從長江三峽庫區(qū)引水入漢江,終點位于丹江口水庫大壩下游漢江右岸安樂河口,建成后每年可以向漢江補水近39億立方米。該工程于2022年7月7日開工建設(shè),對充分發(fā)揮中線工程輸水潛力、增強漢江流域水資源調(diào)配能力、進一步提高北方受水區(qū)的供水穩(wěn)定性有著重要作用,是“十四五”期間構(gòu)建國家水網(wǎng)的重要一步。

引江補漢工程出口段輸水隧洞全長5085米,過水洞洞徑10米,最大埋深209米,最小埋深橫穿兩隕斷裂帶僅34米,具有大埋深、大洞徑的施工特點。

起自襄陽谷城縣陳家山村梅子溝水庫一帶,止于丹江口市安樂河河口上游約475米——出口段隧洞以丘陵地貌為主,隧洞施工將穿越軟巖大變形、斷裂帶、高地應(yīng)力、高水壓等復(fù)雜地質(zhì),可能遭遇突泥涌水、強巖爆、有毒有害氣體、高溫嚴(yán)寒等施工難題,復(fù)雜地質(zhì)伴隨高安全風(fēng)險。加之,洞徑屬中長距離有壓引調(diào)水隧洞之最,多方原因雜糅,在很大程度上制約了工程進度及競賽節(jié)點目標(biāo)的實現(xiàn)。

循流而下,易以至;倍風(fēng)而馳,易以遠(yuǎn)。面對大埋深、大洞徑及復(fù)雜地質(zhì)所帶來的重重挑戰(zhàn),中國水電五局秉持科技賦能、創(chuàng)新驅(qū)動的理念,采取了一系列先進施工技術(shù)和科學(xué)管理方法,成功克服了工程建設(shè)中的難點,不僅按期完成了“百日大干”競賽目標(biāo),更以優(yōu)異的表現(xiàn)超額完成了既定任務(wù)。水電五局引江補漢項目在全力進行《基于數(shù)字孿生的引江補漢輸水隧洞全機械化協(xié)同施工技術(shù)研究》等課題研究的同時,大力增加大型機械化配套和智能化設(shè)施投入,引進大跨度全液壓棧橋、信息化智能襯砌臺車、三臂鑿巖臺車等施工重器,全方位提升信息化工裝水平。

在“智慧大腦”的賦能下,引江補漢工程建設(shè)跑出了“加速度”!“咚咚咚……”3月23日上午,記者步行走進隧洞施工現(xiàn)場看到,伴隨著機器轟鳴聲,全電腦三臂鑿巖臺車在電腦定位系統(tǒng)的輔助下,實現(xiàn)了開挖自動定位和精確鉆孔。三臂鑿巖臺車以其高精度、高效能的特點,在隧洞掘進過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

三維激光“掃描”,隧洞施工充滿“科技感”

見知于早,杜漸防萌。針對洞內(nèi)施工可能遭遇的強巖爆和有毒有害氣體問題,出口段建立了完善的應(yīng)急救援預(yù)案,開展防汛、消防、突泥涌水等應(yīng)急演練,并配置了相應(yīng)的防護設(shè)備和檢測儀器。

引江補漢工程建設(shè)管理三部工程處處長蔡連利介紹說,通過三維激光掃描技術(shù)和自動化定位系統(tǒng),該設(shè)備能夠在復(fù)雜的地質(zhì)條件下精確控制鉆孔位置和深度,大幅減少了人工操作的誤差和不穩(wěn)定性,有效應(yīng)對了軟巖大變形、斷裂帶等復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境帶來的挑戰(zhàn),顯著提高了開挖質(zhì)量和效率,降低了安全風(fēng)險。

“除此之外,集成混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護等功能于一體的信息化襯砌臺車,通過實時監(jiān)測與智能控制系統(tǒng),能夠精準(zhǔn)控制混凝土襯砌的質(zhì)量與厚度,確保隧洞結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固,進一步提升了隧洞施工的科技含量與安全性?!彼f,尤其在穿越高地應(yīng)力區(qū)域及長距離有壓引調(diào)水隧洞的情況下,其優(yōu)異的表現(xiàn)極大的保證了隧洞襯砌質(zhì)量和進度,有力推動了工程的整體進程。

建設(shè)者通過對巖石物理力學(xué)性質(zhì)的研究分析,合理選擇“短進尺、弱爆破、強支護、勤觀測”的施工原則和精細(xì)化爆破方案。與此同時,加強通風(fēng)排氣設(shè)施建設(shè)和有害氣體監(jiān)測報警系統(tǒng)布置,切實保障了作業(yè)人員的生命安全。

踐行“綠色工地”,打造引江補漢“樣板化”

遠(yuǎn)山如墨,春分晴雨,近山愈發(fā)青翠。自丹江口市安樂河套口河橋拾階而上,中國電建彩旗迎風(fēng)招展,工區(qū)綠植搖曳擺蕩,俯仰之間,一棟棟蔚藍(lán)封裝箱房聳立。

這里,是引江補漢工程出口段廠站區(qū),也是中國水電五局打造引江補漢“樣板化”工程的亮麗名片。

如何傾力打造引江補漢工程的標(biāo)桿示范?建設(shè)者積極回應(yīng)和落實業(yè)主單位的各項要求,全面升級施工設(shè)施與技術(shù)手段,在工地現(xiàn)場建立了集高效、環(huán)保于一體的全封裝拌合站,該拌合站實現(xiàn)了從原材料存儲到混凝土生產(chǎn)全過程的封閉管理,有效降低了噪音、粉塵污染,踐行了“綠色工地”的理念。

同時,配套建設(shè)先進的砂石骨料篩分系統(tǒng),利用智能化設(shè)備對砂石進行精準(zhǔn)篩選和分級處理,確保了工程材料的質(zhì)量可靠性和使用效率,為高質(zhì)量推進工程建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。

不僅如此,在距離出口段施工隧洞200米的地方,中國水電五局還在引江補漢項目構(gòu)建了數(shù)字孿生智能建造中心,通過實時數(shù)據(jù)采集、分析和可視化呈現(xiàn),將實體工程與虛擬模型緊密結(jié)合,實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的全方位、全天候監(jiān)控及精細(xì)化管理,極大地提升了施工過程中的決策科學(xué)性與作業(yè)效率,有力推動了“智能化工地”建設(shè)進程。據(jù)介紹,這里的數(shù)字孿生智能指揮系統(tǒng)能夠提前預(yù)警、預(yù)判可能遇到的圍巖異常變化、突泥涌水等情況,確保施工的安全與高效。

讓水利數(shù)據(jù)流動起來,實現(xiàn)共建共享。如今,像這樣的數(shù)字孿生系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)相繼在我國的七大流域開展。

胸懷“國之大者”,構(gòu)筑堅不可摧“生命線”

終日乾乾,與時偕行。中國水電五局建設(shè)者用實際行動詮釋了對工程質(zhì)量、安全、環(huán)保的執(zhí)著追求,以科技之光點亮引江補漢的偉大航程,使之成為南水北調(diào)后續(xù)工程中熠熠生輝的智慧豐碑。他們披星戴月,跋山涉水,科學(xué)規(guī)劃,精細(xì)管理,將現(xiàn)代化施工技術(shù)與傳統(tǒng)智慧熔鑄一體,在實踐中磨練技藝、總結(jié)成果,“百日大干”期間申報企業(yè)工法3項、實用型專利技術(shù)1項,確保了工程技術(shù)保障穩(wěn)固如磐。嚴(yán)冬酷暑,風(fēng)雨無阻,建設(shè)者用行動踐行著質(zhì)量安全高于一切的理念,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量管控體系與安全防護措施,為引江補漢工程構(gòu)筑起堅不可摧的“生命線”。

一庫碧水連通南北,長河泱泱,利澤萬方。南水北調(diào),國之重器。

如今,一張更安全、更高效、更智能的現(xiàn)代化國家水網(wǎng)正在加快建設(shè)。作為南水北調(diào)后續(xù)工程首個重大項目——引江補漢工程已進入全面施工新階段。

江河“牽手”織水脈,澤南并濟北。引江補漢工程建成后,將實現(xiàn)三峽工程和南水北調(diào)兩大國之重器隔空“牽手”,可有效提高漢江流域水資源調(diào)配能力,增加南水北調(diào)中線工程北調(diào)水量,并為引漢濟渭實現(xiàn)遠(yuǎn)期調(diào)水規(guī)模創(chuàng)造條件。

建設(shè)者深知胸懷“國之大者”,就要有“功在當(dāng)下,利在千秋”的“舍我”精神,為我國南水北調(diào)后續(xù)工程樹立起一座科技賦能、安全高效的樣板工程,讓“滄浪”之水潤澤四方,書寫中華民族偉大復(fù)興的嶄新篇章。



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