南水北调中线水源工程汇报

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,丹江口大坝加高工程建设进展情况汇报,南水北调中线水源有限责任公司,二,六年九月,汇 报 内 容,一、南水北调总体介绍,二、丹江口大坝加高工程概况,三、工程建设进展情况,四、工程难点及新技术、新材料应用,一、南水北调总体介绍,南水北调的提出最早可追溯到五十年代。1952年10月，毛主席在视察黄河时说：“南方水多，北方水少，如有可能，借点水来也是可以的。”,此后的50年间，水利部、长江委、黄委及有关部门为此展开了大量工作，最终形成了东、中、西三条线路的调水方案。,丹江口初期工程规划建设时，就以“济黄济淮”为远期目标。,1.1 南水北调的由来,毛泽东主席在黄河视察,我国水土资源分布很不均衡，长江流域及其以南耕地面积不到全国40%，河流径流量却占全国的80%以上；而黄淮海三大流域和西北内陆的面积占全国50%，耕地占45%，人口占36%，水资源总量只有全国的12%。西北和华北是我国重要工业和农业生产基地，在国民经济中占有重要的战略地位。,目前因为水资源缺乏，不得不挤占生态和农业用水、超采地下水，导致地下水位下降、形成漏斗，地面下沉、部分已低于海平面，引起地裂缝、海水入侵，造成生态环境恶化。缺水已成为经济发展的制约因素，影响到京津华北地区的可持续发展，而节水的能力很有限，急待调水解决。,1.2 为什么要进行南水北调？,黄淮海流域水资源分布与经济社会发展不相适应,（2000年指标及占全国百分比）,耕地面积,人口,国民生产总值,水资源量,7.2%,粮食产量,36.1%,34.6%,35%,3.13万亿元,1.7亿吨,4.38亿人,2023亿m,3,7.0亿亩,36.8%,人均水资源量,462 m,3,21.3%,总体布局：分别从长江上、中、下游调水，以适应西北、华北各地的发展需要，即南水北调西线工程、南水北调中线工程和南水北调东线工程。,南水北调东线、中线、西线工程与长江、黄河、淮河和海河四大江河相连接，构建“四横三纵”的水网体系，实现水资源“南北调配、东西互济”的合理配置目标，对我国经济社会的可持续发展具有重要战略意义。,1.3 南水北调总体布局,南水北调三条线路示意图,中国大陆地势形成三个阶梯。西线工程在最高一级的青藏高原上，地形上可以控制整个西北和华北，因长江上游水量有限，只能为黄河上中游的西北地区和华北部分地区补水。中线工程从第三阶梯西侧通过，从长江中游及其支流汉江引水，可自流供水给黄淮海平原大部分地区。东线工程位于第三阶梯东部，因地势低需抽水北送。,三条引水线路各有主要供水范围，是相容互补的关系，不能替代。,1.4 三条线路相容互补、不能替代,1.5 南水北调中线工程概况,中线工程从汉江丹江口水库陶岔渠首闸引水，经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口，沿唐白河流域和黄淮海平原西部边缘开挖渠道，在郑州以西孤柏嘴处通过隧洞穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，沿线经过河南、河北，可基本自流到北京、天津，总干渠全长1421km（其中河南段730km、河北段461km、北京段75km、天津段154km）,受水区范围15万km,2,。,按照南水北调工程总体规划，中线一期工程方案为：加高丹江口水库大坝至后期规模，实施汉江中下游补偿，年均调水95亿m,3,，后期年调水可达130140亿m,3,。,国务院于2003年底批准了南水北调工程项目法人组建方案，中线工程设立两大公司：,南水北调中线干线有限责任公司,(,南水北调中线干线工程建设管理局,),南水北调中线水源有限责任公司,1.6 中线工程建设管理,水资源丰富可靠,地理位置优越,水质优良,1.7 丹江口水库中线工程理想的水源地,水库正常蓄水位库容为174.5亿m,3,，调节库容大。按19561998年水文系列，多年平均径流量388亿m,3,，约占汉江流域的70%，最大为795.1亿m,3,(1964年)，最小为164.7亿m,3,(1997年)。整个汉江流域的径流量相当于一条黄河。,1.7.1 水资源丰富可靠,总径流量566亿m,3,(径流深356mm),丹江口水库,上游388亿m,3,丹江口水库,下游178亿m,3,降雨量1405亿m,3,（884mm）,汉江流域水文特点,地表水资源量566亿m,3,汉江总水资源量,582亿m,3,地下水资源量188亿m,3,丹江口水库以上,388亿m,3,丹库以下,194亿m,3,入长江水量531.4亿m,3,沿线仅耗掉径流量的8.7%，水资源丰富。,汉江流域水资源特点,水库介于长江与淮河流域之间，水位高踞华北平原之上，死水位和北京、天津也有约100150m的高差，可从丹江口水库全程自流输水到京津，供水范围可覆盖整个华北平原。,综观全国地形和水资源分布，丹江口水库可谓两者优势的最佳结合，是解决京、津、华北缺水的最理想水源地。,1.7.2 地理位置优越,南水北调中线工程受水区,汉江中下游干流供水区,丹江口水库,未来长江干流引水,丹江口水库是解决京、津、华北缺水的关键工程,水库各监测断面水质良好，且有硬度低、溶解氧充足等优点。按地面水环境质量标准综合评估，达到I类水标准；单项评价仅高锰酸盐指数稍高，但仍符合类水标准，完全可以满足城市生活及工业用水的水质要求，是全国水质最好的大型水库之一 。,1.7.3 水质优良,在上个世纪中叶，跨流域调水规划便应运而生了。据不完全统计，目前世界已建、在建和拟建的大规模、长距离、跨流域调水工程已达160多项，分布在24个国家。其中已建的调水工程调水量较大的是巴基斯坦西水东调工程，年调水量148亿m,3,；距离较长的是美国加利福尼亚北水南调工程，输水线路长900km，调水总扬程1151m，年调水量52亿m,3,。,1.8 国外大规模调水工程简介,长距离调水工程对美国西部地区经济的快速发展，以及对整个美国经济的宏观布局和优化资源配置都起了十分重要的作用。,如在加州中南部，素有干旱“荒漠”之称。由于修建了中央河谷、加州调水、科罗拉多水道和洛杉矶水道等长距离调水工程，从而为受水地区社会经济发展提供了充足的水源，使干旱河谷地区发展灌溉面积133.3万km,2,，成为美国重要的农产品生产和出口基地。供水工程还保证了加州南部洛杉矶为中心的6个城市1700多万人生活和工业、环保等用水需要。目前，加利福尼亚州已成为美国人口最多、灌溉面积最大、粮食产量最高的一个州。洛杉矶市也已成为美国的第三大城市。昔日干旱荒凉的南加州现已是一片绿洲，景色宜人，并成为军事等尖端新兴工业中心。,美国加州调水工程布置图,二、丹江口大坝加高工程概况,丹江口大坝加高是在丹江口水利枢纽初期工程的基础上进行培厚加高。枢纽位于湖北省丹江口市境内的汉江干流与其支流丹江汇合口下游约,800,m,处，控制流域面积,9.52,万,km,2,，,坝址以上年均径流量,388,亿,m,3,，,具有防洪、供水、发电、灌溉等综合功能。,按照,1958,年中央批准的设计方案，坝顶高程为,175,m,，,正常蓄水位,170,m,。,1962,年因国民经济困难及施工质量等问题暂停主体工程施工，改为分期建设。,1966,年经国务院批准，初期工程坝顶高程调整为,162,m,正常蓄水位,157,m,。,2.1 丹江口水利枢纽初期工程,丹江口水利枢纽初期工程鸟瞰,初期工程于,1958,年,9,月,1,日开工，,1967,年,11,月下闸蓄水，,1968,年,10,月,1,日首台机组发电，,1973,年底初期规模建成。,初期工程建设时已考虑到后期大坝加高的要求，预先采取了在混凝土坝下游面设置键槽、河床混凝土坝高程,100,m,以下按正常蓄水位,170,m,方案进行建设等必要的工程措施，为大坝加高创造了有利条件。,丹江口水利枢纽由左右岸土石坝、混凝土坝、升船机、电站、陶岔渠首、清泉沟泵站、董营副坝等组成。,大坝加高工程建设内容主要包括混凝土坝及左岸土石坝培厚加高、新建右岸土石坝及位于陶岔附近的董营副坝、改扩建升船机、金属结构及机电设备更新改造等。,加高后大坝最大坝高,117,m,总长由现在的,2494,m,加长为,3442,m,，,其中混凝土坝总长,1141,m,共分为,54,个坝段：右岸混凝土联接坝段（,17,个，,339,m,）、,深孔坝段（,6,个，,144,m,）、,溢流坝段（,11,个，,264,m,）、,厂房坝段（,8,个、,174,m,）、,左岸混凝土联接坝段（,12,个、,220,m,），,右岸土石坝长,877,m,、,左岸土石坝长,1424,m,。,初设批复的主体工程主要工程量为土石方开挖,77.31,万,m,3,土石方填筑,542.39,万,m,3,，,混凝土浇筑,125.45,万,m,3,。,工程施工总工期,5.5,年，工程总投资,24.25,亿元。,2.2 丹江口大坝加高工程,左岸土石坝,左联混凝土坝,左岸土石坝,厂房坝段,深孔坝段,左联砼坝,右联砼坝,溢流坝段,升船机,右岸土石坝,大坝加高枢纽布置,电厂,混凝土坝加高,14.6,m，,贴坡厚度一般,为814,m。,右岸土石坝改线新建，坝型为粘土心墙土石坝,。,左岸土石坝,在原有基础上培厚加高，并向左延伸约,200,m。,除左联段为粘土心墙外，其余均为粘土斜墙土石坝。,通航建筑物仍然采用初期工程的型式，即上游采用垂直升船机，下游为斜面升船机，两机之间用中间渠道联接。,通航规模由初期工程的,150,t,级提高至,300,t,级。,贴坡,加高,深孔坝段剖面加高示意,溢流,坝段加高示意图,右岸土石坝加高示意,采用新坝线，新坝线位于老坝线下游，坝型为粘土心墙坝 。,大坝加高后，坝顶高程由,162,m,抬高至,176.6,m,，,正常蓄水位由,157,m,抬高至,170,m,，,相应库容由,174.5,亿,m,3,增加至,290.5,亿,m,3,总库容,339,亿,m,3,。,通过优化调度，可使汉江中下游的防洪能力由目前的二十年一遇提高到近百年一遇，满足近期调水,95,亿,m,3,、,后期调水,120,130,亿,m,3,的要求。,丹江口水利枢纽初期工程共迁移人口,38.2,万人，淹没和影响土地,286,km,2,。,大坝加高后，库区淹没涉及河南和湖北两省共,5,个县、市、区，需迁移人口,32.8,万人，淹没和影响土地,307.7,km,2,。,三、建设进展情况,2004,年,8,月，水利部批准组建“南水北调中线水源有限责任公司”，作为南水北调中线水源工程建设的项目法人，在国务院南水北调工程建设委员会办公室的领导和监督下，负责丹江口大坝加高、陶岔枢纽和水库移民等工程建设、管理工作。公司下设综合部、计划部、财务部、工程部、环境与移民部及陶岔分公司。,3.1 项目法人组建,初步设计于,2005,年,4,月,29,日经水利部审查批准。工程由长江勘测规划设计研究院负责设计。经过公开招标，,2005,年,7,月选定由中国水利水电工程咨询西北公司承担左、右岸大坝土建及金结安装标的工程建设监理任务，中国葛洲坝集团公司承担大坝左岸土建及金结设备安装标的施工任务，中国水利水电第三工程局和中国水利水电第十一工程局承担右岸土建及金结设备安装标的施工任务。,3.2 参建单位,2005,年,8,月，主体工程各参建单位陆续进场，立即进行“三大系统”（砂石加工系统、混凝土拌和系统、混凝土浇筑系统）建设和“两项准备”（技术准备、仓位准备）工作。,2005,年,9,月,26,日，大坝加高工程正式开工。,2005,年,11,月,25,日开始主体工程第一仓混凝土浇筑。,3.3 工程开工情况,右岸军营混凝土系统投入运行,丹江口大坝加高施工下游面立视,主体工程混凝土开浇后，由于受到料场征用、工作面移交、垂直运输设备检修等因素影响，至,2006,年,3,月才进入施工高峰。,2006,年,5,月底“一枯”结束时，右岸土石坝基础开挖全部结束并全面回填坝壳料，河床混凝土坝段全线开始浇筑，最高浇筑,29,m,，,均已达到度汛形象高程和脱离基础约束区的要求。,截止目前，主体工程累计已完成土石方开挖,44.6,万,m,3,、,土石方填筑,35.9,万,m,3,、,混凝土浇筑,27.2,万,m,3,。,累计完成投资,5.87,亿元，占概算总投资的,24.2%,。,3.4 主体工程完成情况,右联坝段共浇筑,74,个仓号，完成砼方量为,3.76,万,m,3,。,各个坝段达到的形象为：,7#,坝段浇筑至,112.4,m,，,6#,5#,坝段浇筑至,117.2,m,，,4#,坝段浇筑至,119.6,m,，,3#,左、,3#,右坝段浇筑至,134.0,m,，,2#,坝段浇筑至,122.97,m,，,1#,和右,1#,坝段浇筑至,124.4,m,，,右,2#,、右,3#,、右,4#,、右,7#,坝段浇筑至,131.5,m,，,右,8#,、右,9#,坝段浇筑至,134.2,m,。,3.5 右联坝段,右联坝段贴坡混凝土浇筑至高程120134m,右联坝段3#右2,深孔坝段,9#,13#,贴坡砼共浇筑,69,个仓，完成砼方量为,4.55,万,m,3,。,各个坝段达到的形象为：,9,坝段浇筑至,143.6,m,、,其余,8#,、,10,13#,坝段全部浇筑至,141.15,m,。,3.6 深孔坝段,深孔坝段贴坡混凝土浇筑至高程141.15m,溢流坝段,14#,18#,坝段共浇筑,77,个仓，完成砼方量为,5.64,万,m,3,。,溢流坝段,14#,17#,完成,128.0,m,以下施工任务，满足度汛要求。,18#,坝段浇筑至,145.3,m,。,3.7 溢流坝段,溢流坝段14#17#贴坡堰面混凝土浇筑至128m,厂房坝段,25#,33#,共浇筑,79,个仓，完成砼方量为,4.23,万,m,3,。,浇筑高程一般为,120,130,m,具体各坝段形象高程见右表。,25#,102.0121.5,26#,101.4130.0,27#,101.4127.5,28#,101.15130.0,29#,101.15120.0,30#,101.15130.0,31#,101.15122.5,32#,101.1111.1,33#,101.1107.1,3.8 厂房坝段,厂房坝段贴坡混凝土浇筑至高程120130m,左联坝段,34#,44#,共浇筑,82,个仓，完成砼方量为,4.16,万,m,3,。,浇筑高程一般在,115,m,左右，具体各个坝段形象高程见右表。,34#,90.0106.9,35#,97.0112.7,36#,101.0113.6,37#,108.0114.5,38#,111.05119.5,39#,112.5120.8,40#,106.5117.8,41#,105.0116.9,42#,101.572121.3,43#上(下)块,99.0116.8(115.5),44#上(下)块,100.5(99.5)117.5(115.4),3.9 左联坝段,左联坝段贴坡混凝土浇筑至高程114.5121m,“一枯”结束后的左联坝段、厂房坝段,土石坝在夏季继续施工，进行压浆板混凝土浇筑，坝壳料、粘土心墙、反滤料填筑，砼喷护,帷幕灌浆等工作。,3.10 右岸土石坝,右岸土石坝压浆板浇筑、帷幕灌浆、心墙粘土填筑,张家沟段坝壳料填筑至高程146m,坝下过江大桥主体工程已全部完成，转入桥面系统施工。桥面砼铺装已完成右岸,300,m,引桥部分，栏杆基础、路缘石、桥面铺装、桥体涂装全面展开，累计已完成投资约,7000,万元，预计,10,月底建设完成。,3.11 配套工程坝下过江大桥,坝下过江大桥已胜利合龙，预计10月底通车,为了保证贴坡混凝土浇筑质量，避免高温季节施工，加之大坝安全度汛的需要，按照设计要求及总进度安排，,2006,年,5,月,31,日，大坝主体混凝土已暂停施工，计划,10,月下旬恢复施工。,混凝土坝停浇期间，施工重点将转向左右岸土石坝的填筑，并继续进行新老混凝土结合面凿毛、键槽切割、混凝土拆除、锚筋埋设及左右岸下游挡土墙混凝土浇筑等工作。丹江口水利枢纽,6,月,21,日进入汛期，各参建单位已对防汛工作进行了详细部署安排，汛期大坝施工服从防汛调度。,3.12 夏季（汛期）施工安排,丹江口大坝加高工程混凝土坝段施工形象图,四、工程难点及新技术、新材料应用,大坝加高施工期间，枢纽基本正常运行，仍然要担负防洪、发电等任务，要协调好工程加高施工和枢纽正常运行调度之间的矛盾，即既要保证枢纽的正常运行，又要保证加高工程施工的顺利进行。,左联坝段基础开挖离厂房很近，为确保安全，采用控制爆破技术，同时做好厂房防护工作。,4.1 加高施工与枢纽运行“双保证”,左联坝段基础爆破开挖时对电厂厂房及微波楼进行防护,丹江口大坝加高工程是在原混凝土坝体上贴坡加高。为保证新老混凝土结合质量，降低温度应力，提高混凝土抗裂能力，本工程对贴坡混凝土温控要求非常严格：混凝土出机口温度控制在,7,以下，混凝土入仓温度不大于,14,。为此需从混凝土配合比设计上考虑减少胶凝材料水化热温升，每年,4,月、,10,月浇筑贴坡混凝土时需采取各种措施降低混凝土浇筑温度。夏季暂停贴坡混凝土浇筑施工。,4.2 混凝土温度控制严格,温度控制工艺流程：,一次风冷,地面料仓里用,-5,的冷风冷却骨料,二次风冷,骨料至拌和楼料仓用,-10,-15,冷风冷却,加冰拌和,：拌和混凝土时用部分冰代水搅拌，生产出温度不超过,7,的混凝土,控制混凝土入仓温度不大于,14 ,：采取汽车喷水降温、车上搭棚防晒、浇筑仓内喷雾、仓面新浇筑混凝土盖保温被等措施。,通水冷却,：混凝土浇筑后，采取水库深层,30,m,以下的冷水,(812),通水冷却混凝土,30,天，保证新浇混凝土温度在设计规定的,18,以下。,混凝土浇筑块外部铺设保温层,：用聚苯乙烯板包住新浇混凝土外露面，减小温度变化幅度。,优化配合比：,在材料上，选用低热矿渣硅酸盐水泥。在保证混凝土强度要求下，尽量少用水泥，添加一定比例的粉煤灰和高效缓凝减水剂。,拌和楼制冷系统,浇筑仓内铺设冷却水管,已浇贴坡混凝土,下游外露面铺设保温板,大坝加高不同于新建大坝，由于是在原有大坝的基础上加宽加高，技术复杂，施工难度大，工艺要求高，施工布置受到制约。,大坝紧邻丹江口市区，施工场地布置比较困难，而且拆迁人口多。,老坝体的拆除量较大，老坝体的缺陷处理及补强工作难度也较大。,大坝加高混凝土坝施工部位面积较小，高架门机等混凝土垂直运输设备需要数次拆卸、周转使用，必须做好施工机械的优化调度。,4.3 施工难度大,丹江口初期工程裂缝数量较多，对大坝具有一定危害性，大坝加高施工时对裂缝进行全面检查并分类处理。裂缝检查采取各方联合检查方式，对每条裂缝统一按编号规则编号，并作出裂缝素描图。对,、,类裂缝按设计要求布设并缝钢筋。根据裂缝的特点，裂缝表面嵌槽埋管灌浆工艺流程如下：,裂缝检查表面处理切嵌缝槽钻孔埋管环氧胶泥嵌缝试气检查化学灌浆屏浆灌浆质量检查。,截止目前已处理各类裂缝长度,6968,m,。,4.4 老坝体裂缝处理,厂房坝段裂缝处理,丹江口大坝经过,30,多年的运行，混凝土表面出现不同程度的碳化现象。原混凝土表面碳化深度一般为,1,cm,，,局部,3,5,cm,。,新浇贴坡混凝土前，老混凝土面碳化层应全部凿除，凿除深度为：垂直面,3,5,cm,，,斜坡面及水平面,2,3,cm,。,凿除后的混凝土表面应显露石子，对混凝土局部有损伤的部位，凿毛深度相应加大。,大坝新老混凝土结合面碳化层凿除总工程量约为,10.51,万,m,2,，,截止目前已经完成,4.17,万,m,2,。,4.5 新老混凝土结合面碳化层凿除,老混凝土面碳化层凿除,为便于新老混凝土结合，初期工程老混凝土坝下游面大部分设有键槽，但部分坝段下游面未设键槽，需按照设计要求补充进行键槽切割。新增键槽水平布置，断面为不等边三角形。,键槽切割通过施工试验研究确定了键槽下端使用盘锯切削、上端采用静态爆破剂膨胀切割的施工方法。键槽切割施工程序为：混凝土表面清理盘锯固定导轨安装键槽长边切割施工安装钻孔导向器钻静力膨胀孔灌注静态高效破石剂键槽混凝土分离吊装。,截止目前已完成键槽切割长度,4006,m,。,4.6 键槽切割,键槽切割,初期工程溢流坝闸墩配筋率偏小，按现行规范不能满足要求，需要进行加固。闸墩加固采用钻孔植筋方式，钻孔植筋沿闸墩周边进行。每个植筋孔内放置,2,根直径,36,的,级螺纹钢筋，钻孔孔位偏差不大于,1,cm,，,孔斜率不大于,8,，植筋的钻孔孔径为,110,mm,，,孔深偏差值不大于,50,mm,。,部分植筋孔位于初期工程坝顶道路上，施工干扰大，必须进行周密布置安排。,4.7 闸墩植筋,闸墩钻孔植筋试验,大坝加高后，因水头升高，电厂水轮机、发电机需要进行适应性改造。原已进行了部分机组的更新改造，大坝加高施工期间需进行其余的,5,台水轮机、,2,台发电机的更新改造，包括相应的调速器、励磁系统等的更新改造。,目前机组改造设备制造招标工作已经结束，水轮机及相关设备制造由天津阿尔斯通公司中标，发电机由东方电机厂中标。,4.8 电厂机组改造,谢谢大家！,南水北调中线水源有限责任公司,二,六年九月,