珠江三角洲水資源配置工程全線通水，西江水首次正式流入深圳公明水庫（2024 年 1 月 30 日攝）受訪者供圖
深埋地下的珠江三角洲水資源配置工程永久征地僅2600余畝，比傳統(tǒng)明渠方式節(jié)約了近2萬畝土地資源，節(jié)約比例高達(dá)90%
文|《瞭望》新聞周刊記者
2024年1月30日，國(guó)家172項(xiàng)節(jié)水供水重大水利工程之一、粵港澳大灣區(qū)重大水利基礎(chǔ)設(shè)施——珠江三角洲水資源配置工程全面通水。
據(jù)了解，珠江三角洲水資源配置工程全長(zhǎng)113.2公里，總投資354億元，設(shè)計(jì)年供水量17.08億立方米。工程于2019年5月全面開工，歷經(jīng)4年多建設(shè)，較原計(jì)劃提前半年建成通水，實(shí)現(xiàn)了從珠三角西部向東部地區(qū)引水。
引水西江
在珠江三角洲水資源配置工程負(fù)責(zé)人、廣東粵海珠三角供水有限公司董事長(zhǎng)徐葉琴的眼里，這條水路絢麗多彩，因?yàn)檫@里寫滿了傳奇。
2005年春節(jié)前夕，徐葉琴接到了一個(gè)電話。電話中，時(shí)任廣東省水利廳廳長(zhǎng)告訴他，東江流域的下游廣州新塘及東莞出現(xiàn)嚴(yán)重缺水問題，珠三角地區(qū)面臨嚴(yán)峻的供水形勢(shì)。
那年，“海水倒灌”“咸潮上溯”“東江告急”等字眼占據(jù)著國(guó)內(nèi)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(fā)利用率一度高達(dá)38.3%，逼近國(guó)際公認(rèn)的40%警戒線，而西江是整個(gè)珠江流域里面最長(zhǎng)、流域面積最大的一條江，它的水量?jī)H次于長(zhǎng)江，當(dāng)時(shí)的開發(fā)利用率還不足2%。”珠江三角洲水資源配置工程總設(shè)計(jì)師、廣東省水電設(shè)計(jì)院總工程師嚴(yán)振瑞告訴記者。
當(dāng)年的旱情，讓水利部、廣東省及沿線各市更加深刻地意識(shí)到，要支撐珠三角未來發(fā)展，僅靠東江水已難以為繼。2005年9月，“西水東調(diào)”的設(shè)想首次提出。
空間跨度如此之大的設(shè)想，經(jīng)歷了反復(fù)論證。“這么大的工程，一定要慎重，每個(gè)星期、每個(gè)月都要開會(huì)。”廣東省供水工程管理總局原局長(zhǎng)說。
2014年5月，珠江三角洲水資源配置工程被國(guó)務(wù)院納入172項(xiàng)節(jié)水供水重大水利工程之列。2016年9月，國(guó)家發(fā)展改革委批復(fù)了項(xiàng)目建議書。
在寸土寸金、有著“地質(zhì)博物館”之稱的珠三角地區(qū)，輸水線路該如何選擇？嚴(yán)振瑞介紹，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)多次前往廣州、深圳、東莞等地進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，與各市水務(wù)局、專家進(jìn)行座談，征求意見。最終敲定了一條從鯉魚洲取水，途經(jīng)廣州南沙、深圳羅田，最終抵達(dá)公明水庫和東莞松山湖，長(zhǎng)達(dá)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(shè)帶來了新的難題。在綜合考慮之下，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最終選擇以一種最難的方式——深埋盾構(gòu)，開啟了這項(xiàng)“重大工程”。
徐葉琴說，“把方便留給他人、把資源留給后代、把困難留給自己”是當(dāng)時(shí)整個(gè)工程的建設(shè)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余畝，比傳統(tǒng)明渠方式節(jié)約了近2萬畝土地資源，節(jié)約比例高達(dá)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(jiān)克難的旅程也同步開啟。
2020年初剛剛開工幾個(gè)月，便出現(xiàn)了一次比較嚴(yán)重的滲水事件。“20號(hào)井位于獅子洋邊，大概挖到30米深的地方，就有一些滲水，再繼續(xù)往下挖，水就汩汩地冒出來，后來我們才發(fā)現(xiàn)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(dāng)時(shí)我們?cè)诰車蛄艘蝗嚢璐u，將透水層隔斷，又用不同種類的水泥、化學(xué)材料灌漿。”陸岸典說，工程師們想盡了方法，奮戰(zhàn)十幾天后，滲水終于止住。
2020年，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行到順德段大金山地下時(shí)，又遇到了新的麻煩。“我們?cè)诰蜻M(jìn)過程中遭遇了意想不到的地質(zhì)斷層與空腔。此外，山體內(nèi)部巖層復(fù)雜，一會(huì)硬一會(huì)軟，對(duì)盾構(gòu)機(jī)的刀片磨損非常大。”
開倉換刀不可避免，此時(shí)盾構(gòu)機(jī)停滯的地點(diǎn)在大金山深層地下，地上山體高度加上地下掘進(jìn)深度有兩百多米，給盾構(gòu)機(jī)換刀要承受住5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓強(qiáng)。
“當(dāng)時(shí)我們是找了國(guó)內(nèi)專門深潛水的訓(xùn)練隊(duì)，操作人員在進(jìn)倉之前，需要在一個(gè)特定的加壓室內(nèi)逐步加壓，待身體適應(yīng)高壓環(huán)境之后再入倉換刀，而且一個(gè)人最長(zhǎng)在里面每次只能待20分鐘左右。一個(gè)盾構(gòu)刀盤上百把盾刀，每次換刀要持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。”陸岸典說，整個(gè)工程建設(shè)過程中最讓他提心吊膽的就是開倉換刀環(huán)節(jié)，而僅是大金山段，這樣的險(xiǎn)境就經(jīng)歷80多次。
“前期料想中最難的是輸水隧洞的鋼管內(nèi)襯和預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌施工階段，動(dòng)工前三年就進(jìn)行了新工藝、新工法的研發(fā)，倒是讓其比想象中順利很多。”陸岸典舉例，“比如要將長(zhǎng)12米直徑4.8米的鋼管內(nèi)襯運(yùn)輸、安裝到只比它寬幾厘米的隧洞內(nèi)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(tuán)隊(duì)研制了一種盾構(gòu)隧洞內(nèi)大直徑鋼管長(zhǎng)距離智能運(yùn)輸安裝臺(tái)車，可將鋼管自行馱運(yùn)到任何指定的地方，對(duì)接精度的誤差控制在0.1毫米以內(nèi)。
再如，穿越獅子洋的輸水隧洞最大內(nèi)徑6.4米，最大輸水壓力為130米水頭，長(zhǎng)6.6公里，沿線需要穿越21條地質(zhì)斷裂帶，為了頂住輸水管內(nèi)外的巨大壓力，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了內(nèi)襯無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的新型結(jié)構(gòu)型式。
長(zhǎng)距離深埋盾構(gòu)施工、高水壓隧洞襯砌施工組織、寬揚(yáng)程變速水泵研制……面對(duì)諸多世界級(jí)難題，珠江三角洲水資源配置工程建設(shè)者們用20年的時(shí)間，交上了一份屬于中國(guó)水利人的答卷。
保障供水安全、生態(tài)安全
這條“地下巨龍”橫跨粵港澳大灣區(qū)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(gòu)技術(shù)在水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用的可能，同時(shí)研發(fā)的超高壓開倉換刀技術(shù)、盾構(gòu)隧洞內(nèi)大直徑鋼管長(zhǎng)距離智能運(yùn)輸安裝臺(tái)車、無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的新型結(jié)構(gòu)等，已經(jīng)被應(yīng)用到了其他水利工程項(xiàng)目中。
另一方面，在工程設(shè)計(jì)之初，團(tuán)隊(duì)就把物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)的信息化技術(shù)，融入設(shè)計(jì)工作，運(yùn)用“云大物智移”等信息技術(shù)，搭建項(xiàng)目管理、工地監(jiān)管、安全監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，探索從智慧設(shè)計(jì)、智慧建造到智慧運(yùn)營(yíng)的工程全生命周期智慧化管理。
珠江三角洲水資源配置工程橫跨粵港澳大灣區(qū)核心城市群，深埋于大灣區(qū)的繁華之下，地表只有幾座造型獨(dú)特的泵站、水塔，低調(diào)地標(biāo)識(shí)著這一重大工程。
入夜，位于廣州南沙的新高沙泵站的調(diào)壓塔亮起了霓虹，與40公里外的廣州塔遙相呼應(yīng)。如今，這里已經(jīng)沒有了“東江告急”。工程通水后，將改變廣州市南沙區(qū)及深圳市、東莞市單一供水格局，并為香港、廣州番禺、佛山順德等地提供應(yīng)急備用水源，超3200萬人受益，還可逐步退還東江流域生態(tài)用水，進(jìn)一步保障粵港澳大灣區(qū)供水安全、生態(tài)安全。
