广州(zhou)北江引水工程(cheng)(水源工程(cheng))取水口。
从2019年10月(yue)全面动工至今，历时1700多个日夜，广东省重点水利工程(cheng)、粤港澳大湾区重大水利基础设施之一——广州(zhou)北江引水工程(cheng)(水源工程(cheng))即将通水。截至目前，北江引水工程(cheng)已完成总(zong)形象进度的99.36%，目前正在全力开展泵站装修施工和设备调试等收尾工作，做好正式投产前的各项准备。
近日，南都记者(zhe)前往清远(yuan)北江实(shi)地探营，了解这一引水工程(cheng)如何从26公里(li)外的北江一路翻山越(yue)岭，将优质(zhi)的原水送往花都自(zi)来(lai)水厂，最终抵达(da)广州(zhou)市民的家中。
广州(zhou)北江引水工程(cheng)(水源工程(cheng))是(shi)横跨(kua)清远(yuan)、广州(zhou)两市的大型提质(zhi)引水水利系统(tong)工程(cheng)。工程(cheng)通水后，可满足125万(wan)居民的年度用水需求，为广州(zhou)市花都区、空港经济区、白云区等广州(zhou)北部片区中长期“解渴”。
跨(kua)越(yue)26公里(li)向北江“借水”满足125万(wan)居民年度用水需求
近年来(lai)，广州(zhou)构建起东江、西江、北江和流溪河“三江四源”的供水格局，成为国内唯一具备四大优质(zhi)水源的超大城市。
广州(zhou)地处华南沿海，江河密布、雨量充(chong)沛，为什么仍(reng)要跨(kua)越(yue)26公里(li)到市外寻找水源？南都记者(zhe)了解到，广州(zhou)水系周边都是(shi)高密度城市群，水环境受到影响，形成了典(dian)型的水质(zhi)性缺水特征。因此，广州(zhou)饮用水源地选取只(zhi)能舍近求远(yuan)，城市供水多为引调“客水”。其(qi)中，建设广州(zhou)北江引水工程(cheng)(水源工程(cheng))，向北江“借水”，对解决广州(zhou)北部地区供水需要的重大民生(sheng)工程(cheng)具有重要意义。
位于广州(zhou)市北部的花都区，预计到2035年，这里(li)将汇(hui)集300万(wan)常住(zhu)人口，形成万(wan)亿级工业产值的全球(qiu)综合枢纽门(men)户(hu)，区域内居民的中长期供水保障面临挑战。
广州(zhou)北江引水工程(cheng)(水源工程(cheng))设计年供水量2.9亿立方米，通水后供水最大规模将达(da)到100万(wan)立方米/日，可满足125万(wan)居民的年度用水需求，为广州(zhou)市花都区、空港经济区、白云区等广州(zhou)北部片区中长期“解渴”。
“工程(cheng)建成通水，有利于提高清远(yuan)北江水资源利用率，既可满足花都区及广州(zhou)北部中长期供水需要、强(qiang)化饮用水安全保障、改善区域水生(sheng)态环境，又可助力广州(zhou)构建多水源安全供水保障体系、完善中心(xin)城区应急备用水源供应。”广州(zhou)水投自(zi)来(lai)水公司所属(shu)广州(zhou)北江原水供应有限公司总(zong)工程(cheng)师区永(yong)刚说，“广州(zhou)的水源充(chong)沛后，现运行的水厂供水能力有了富余，也有更多升级改造工艺的空间。”
该工程(cheng)还减轻了广州(zhou)北部地区对流溪河的过度开发，有利于河流的可持续利用和维护河流生(sheng)态健康，改善区域水生(sheng)态环境。未来(lai)，广州(zhou)、清远(yuan)两地也将进一步(bu)加大共同保护北江水源的力度，推(tui)进环境污染治理和环境保护方面的交(jiao)流和合作，实(shi)现绿(lu)色低碳发展。
水源地符合地表水Ⅱ类(lei)标准 广州(zhou)、清远(yuan)两市“同饮一江水”
在清远(yuan)武广高铁北江桥上游约600米处的北江左侧，是(shi)广州(zhou)北江引水工程(cheng)的取水口，这里(li)距(ju)清远(yuan)水利枢纽36.2公里(li)，距(ju)清远(yuan)飞来(lai)峡水利枢纽18.6公里(li)。
区永(yong)刚介绍，水源地要满足水质(zhi)和水量两个条件。从长期监测(ce)数据看，该处水质(zhi)各项指标基本符合地表水Ⅱ类(lei)标准，可满足城镇供水要求。取水口处的江面比较(jiao)宽，水比较(jiao)深，流量也能够满足远(yuan)期一年100万(wan)吨和近期60万(wan)吨的储水量。
“在取水口下游大概(gai)两三百米的地方，就是(shi)清远(yuan)的江南水厂的取水头部，说明这里(li)的水质(zhi)是(shi)非常良好的。”区永(yong)刚补充(chong)道，北江引水工程(cheng)亦有广州(zhou)市、清远(yuan)市“同饮一江水”的意义。
据透(tou)露(lu)，取水进水位置在飞来(lai)峡下游，水位比较(jiao)稳定(ding)，日常取水运行水位为10.3米，最高运行水位在18.0米，最低运行水位8.0米。“工程(cheng)考虑了北江多年的水文监测(ce)数据，确(que)保在洪水期或者(zhe)枯水期，北江引水工程(cheng)都能正常运行。”区永(yong)刚说，如若水位高程(cheng)超过18米或低于8.0米时，泵站停止运行，启用备用水源芙蓉站水库向花都水厂供水方案。
虽然水质(zhi)和水量稳定(ding)，但工程(cheng)仍(reng)要面对入侵性底栖(qi)动物的威胁。比如，原水中的淡水壳菜常附着于原水管网(wang)系统(tong)中，不仅消耗原水中的溶解氧，对水厂进水水质(zhi)产生(sheng)影响，大量附着还会侵占管道内空间，降低管道的输水能力。
在输水工程(cheng)中防治淡水壳菜是(shi)一大难题，为此，项目在取水口、前池涂刷能防止生(sheng)物附着的高性能涂层材料。由于其(qi)在可操作性、可控性和防治效(xiao)果上更具优势，有望成为防治淡水壳菜主要的方式。
历经2年克服4号隧(sui)洞难题 全生(sheng)命周期智慧化管理保障工程(cheng)安全
北江引水工程(cheng)输水主线路长约26公里(li)，穿越(yue)大山、河道以及公路，运用了不少(shao)较(jiao)为先(xian)进的施工技(ji)术(shu)。
其(qi)中，穿越(yue)大燕河顶(ding)管是(shi)项目的难点之一。施工采用双条管道顶(ding)管同时穿越(yue)大燕河形式施工，顶(ding)管长度为577米，其(qi)中穿越(yue)大燕河长度约为480米。
为了防止顶(ding)管施工过程(cheng)中极易出(chu)现的水土流失土体形成空腔引发地陷事件，项目还于顶(ding)管出(chu)发井外壁至广南支干线下方长约42米，施作了23根MJS(微扰动全方位高压喷射工法)水平桩对顶(ding)管四周进行土体加固。
工程(cheng)全线隧(sui)洞总(zong)长约17.3公里(li)，共涵盖5个隧(sui)洞，包括主线的4个隧(sui)洞以及1个检修洞。每个隧(sui)洞都要根据不同的地质(zhi)情况，采用不同的施工工艺，难度可见一斑。
4号隧(sui)洞TBM掘进整整历经2年时间，是(shi)项目的重难点工程(cheng)。区永(yong)刚介绍，面对4号隧(sui)洞“硬岩层、大埋深、长距(ju)离、高压力、多断层”等施工难题，研制出(chu)国内首台新型敞(chang)开式隧(sui)道掘进机施工，是(shi)华南地区系统(tong)集成化最大、定(ding)制化水平最高的TBM设备。
区永(yong)刚回忆(yi)道，2021年初TBM施工建设期间，便出(chu)现了一次比较(jiao)严重的空腔事件。“大概(gai)是(shi)到其(qi)中一处断层带，就有一些渗水，也出(chu)现塌腔，再继续往下挖，水就慢慢地冒出(chu)来(lai)。”
“当时我们采用了不同种类(lei)的水泥、化学材料灌浆(jiang)，也及时搭设钢拱架(jia)，工程(cheng)师们想尽了方法，奋战十几天后，渗水终于止住(zhu)。”他说，“山体内部岩层复杂，一会硬一会软，对盾构机的刀片磨损(sun)非常大。整个工程(cheng)建设过程(cheng)中最让他提心(xin)吊胆的就是(shi)开舱换刀环节。”
在设计之初，工程(cheng)就把物联网(wang)、大数据、云计算等先(xian)进的信息化技(ji)术(shu)，融入设计工作，搭建“BIM(建筑信息模型)+GIS(传感(gan)定(ding)位)技(ji)术(shu)”模型、隧(sui)洞安全监测(ce)等系统(tong)，探索(suo)从智慧设计、智慧建造到智慧运营的工程(cheng)全生(sheng)命周期智慧化管理。区永(yong)刚说，借助“BIM+GIS”、卫星遥感(gan)、无人机、人工智能等先(xian)进技(ji)术(shu)，能够实(shi)现工程(cheng)智能监测(ce)和协同检修，为工程(cheng)安全运行提供全方位保障。
南都广州(zhou)新闻部出(chu)品
采写：南都记者(zhe) 王美苏 通讯员 刘艺琳
摄(she)影：南都记者(zhe) 吴博斌