多项技术助力都江堰水利工程灌区再扩容
◎李 迪 陈 科
7月6日，全国重大水利工程、四川省都江堰灌区毗河供水一期工程正式通水，标志着2270多年历史的都江堰水利工程灌区再次扩容，有望解决川中近225万人的缺水问题。
“历时6年建设的毗河供水一期工程，其设计灌溉面积125万亩，供水人口225万人，多年平均引水量4.33亿立方米。”四川省水利厅厅长郭亨孝介绍。
如此巨大的水利工程，在建设中有何难点？又利用了哪些技术？7月8日，毗河供水一期工程相关设计方接受了采访。
设计蓝图多达18万份
作为都江堰水利工程的重要组成部分，四川省都江堰灌区毗河供水工程的供水区位于四川盆地腹部、涪江和沱江分水岭两侧的丘陵区，涉及成都市、资阳市、遂宁市，设计灌溉面积417万亩，供水人口489万人。
毗河供水工程共分两期实施。毗河供水一期工程着力解决“引水”问题，重点建设总干渠、充水渠及骨干渠道；毗河供水二期工程着重解决“蓄水”和“调水”的问题，重点建设囤蓄水库及其配套工程。其中，毗河供水一期工程被国务院确定为全国172项重大水利工程之一。
“在6年多的时间里，一期工程建设克服了设计难度大、周期短、地形地貌复杂、跨区域建设管理等困难。”毗河供水一期工程设计总工程师、四川省水利水电勘测设计研究院单智杰介绍，该工程的建设难点涉及点多、面广、线路长，再加上工期紧张，从设计角度来说，设计供图的压力非常大。
单智杰说自己曾统计过设计图纸的总数量，整个工程在施工期间，共设计建筑物1160座，设计图纸9000张左右。“面对任何工程，都是设计先行，我们的每张设计图会印制20份蓝图，整个工程建设期间共提供18万份设计蓝图。如此大的工作量，涉及了多专业联动配合，200多名专业技术人员协同作业。”
此外，毗河供水一期工程的隧洞共计305座，全长180.71公里，经过现场实物调查测绘，工程存在很多浅埋隧洞穿越村镇、居民聚居区的情况。“为了在推进工程的同时尽量减少爆破施工对周边环境的影响，相关方多次组织参加方召开技术专题会，最终采取分区段、分等级的中空孔减振爆破技术施工。”单智杰说。
在确保施工质量和进度的同时，毗河供水工程也创造了多项纪录，建成了全国最长的单座渡槽――蒋铜渡槽，龙泉山隧洞成为全省最长的引水隧洞，同时也建造了被称为“最美拱跨渡槽”的卢家坝渡槽。
其中，龙泉山隧洞采用了悬臂式掘进机进行小断面隧洞开挖施工技术。据单智杰介绍，悬臂式掘进机适用于软性岩层隧洞施工，与传统钻爆法施工比较具有对地层扰动小、成型断面标准规则的特点；在掘进过程中能减少垮塌，从而减少由此引起的临时支护压力；开挖噪声污染小，无爆破震动产生，安全风险易控制，利于工程的顺利推进。
“作为整个工程的控制性关键工程，龙泉山隧洞施工属特长高瓦斯引水隧洞，易发生瓦斯喷出事件。在整个施工过程中，我们采取了瓦斯隧洞超前地质预报、瓦斯分工区控制、隧洞的通风设计与管理、机械设备防爆改装等相应的瓦斯防治安全技术措施。”单智杰说。
此外，全长近5.6公里的蒋铜渡槽也给设计方带来了一些难题。蒋铜渡槽经过简阳三星镇低槽区域，地势起伏不平，最大的架空高度48米，前期设计方经过对明渠、倒虹管、渡槽等方案进行比较，发现若修明渠，占地面积较大，会对原有地形地貌以及生态环境造成改变和破坏；倒虹管方案虽架空不高，但把管道像城市的输水管一样铺在原始地面下，水头损失严重，会减少工程灌溉面积，最终设计方选择了修渡槽方案。
据介绍，渡槽指输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽，通常依地势而建，由于离地高达几十米，也被称为“人工天河”。为修建这条“人工天河”，减少模板工程量，同时降低高空作业风险，施工方还采用了高架渡槽施工引进U型薄壁渡槽造槽机现浇施工技术。