杭州市第二水源千岛湖配水工程
荣获2024年度菲迪克(FIDIC)亚太区杰出基础设施项目奖
杭州虽地处江南水乡,但饮用水源主要依赖钱塘江水源,不仅来源单一,且地处流域下游,供水系统抗风险能力弱,极易受到突发性水污染事件影响。饮用水源水质,成为制约杭州城市生活品质进一步提升的一大瓶颈。
千岛湖进水口
为回应社会各方关切,工程前期开展了30余项专题研究,对于供水范围、供水方式、配水规模等相关问题,在详细调研的基础上,通过对水源地新安江水库调度进行优化,与时俱进地对分质供水方式进行深化研究,综合平衡了各方面的需求。并通过“蓄丰补枯”、优化调度电站运行方式来提高综合效益,减少对环境的影响。
工程输水线路与钱塘江平行,故沿线多处与汇入钱塘江的支流交叉,较大的水系有分水江、渌渚江。为充分利用水位落差并兼顾沿线部分县(市、区)用水需求,工程全程重力流有压输水、采用钻爆法施工,是国内已建最长的有压输水隧洞工程。线路上游淳安、建德段岩溶发育,中部桐庐段浅埋下穿分水江,下游富阳、余杭段岩性总体较软,地质条件较复杂。
考虑淳安金竹牌支洞掌子面近接溶洞暗河的施工风险,首次提出了隧洞交叉下穿近接溶洞暗河的施工方法,精准控制高度7.3米的隧洞在暗河底部净距仅2.33米处安全下穿。
基于隧洞在桐庐浅覆盖下穿分水江的安全与经济双控要求,首次提出通过扩容系数变化率确定围岩松动圈范围和围岩位移安全控制预警值的方法。
根据余杭段隧洞末端功能上需设置十字岔口,而围岩主要为细砂岩、粉砂岩,局部夹钙质泥岩等较软岩地层的情况,首次提出了用于十字交叉的隧洞开挖支护方法。
为解决传统配水方式调度灵活性不高、系统输水能力受调节水库水位限制的难题,首创“库中库”井库流量配水新模式,在输水系统末端调节水库内设置22万立方米的碗式配水井,可实现正常运行、补偿运行、分流运行、检修运行、应急补水五种配水模式,大幅提高了供水安全性,同时可提高工程输水能力35%,相比扩大洞径达到同样输水能力节约投资超9.6亿元。
为解决长距离有压输水压力波动大、富余能源利用难的问题,首创长距离压力输水智慧节能调流调压技术,系统设置发电机组、调流阀、控制闸等设施,自主研发长距离隧洞输水水位波动控制模块,并回收富余能源。
调流调压机组与调流阀室
经技术鉴定,中国科学院院士孙钧,工程院院士龚晓南、邓铭江,水利部原总工高安泽等知名专家评价上述技术达到国际领先水平。
工程质量等级优良,已获钱江杯奖、大禹奖、詹天佑奖;勘察设计成果先后荣获BIM应用大赛二等奖、省勘察设计综合类和勘察类一等奖,实现BIM、勘察、设计奖项全覆盖;技术创新成果先后荣获省建设科学技术奖一等奖、省水利科技创新奖特等奖、水利部大禹水利科技进步二等奖、省科学技术进步奖三等奖,本项目共获授权国家发明专利12项。
千岛湖进水口
设计院有限公司负责千岛湖配水工程的全过程勘测设计,包括项建、可研、初设、施工图设计和现场技术服务,并牵头产学研联合开展相关科学研究。为优化方案、节约资源、融合环境,项目组成员反复深入现场、多方案比较论证、全过程跟踪服务,并实现了节水、节能、节地、节材等效益。
为解决水工隧洞衬砌温度裂缝、复杂地质渗控等技术难题,隧洞全衬并首创隧洞衬砌预设止水诱导缝、单向排水减压阀等技术,减少裂缝发生率95%以上,有压输水隧洞全线漏损率小于1%,远低于4%的设计指标,节水效果显著。
工程采用隧洞全重力流无能耗输水,并可回收富余能源,节能减排;千岛湖进水口闸门结构设置于山体内部,节地美观;出口岸坝组合碗式配水井即“大碗”,利用闲林水库蓄水前湖中岛上,闲林水库填筑拦河坝开挖而形成的采石坑改建,节材经济;输水线路97%为隧洞,洞渣有效利用率95%以上;工程占地少、无移民,注重保护原生态林木植被,绿色环保。
工程每年为杭州、嘉兴1500万居民安全供水近10亿立方米,2021年工程入选浙江省十大“最美水利工程”,助力杭州、嘉兴两地长远可持续发展,社会、经济、生态效益显著。
来源:厅建设处、省水利水电勘测设计院有限责任公司、杭州市千岛湖原水股份有限公司