 |
石鼓水源工程地下泵房几乎是将一座工厂“藏”在山腹中。 |
 |
滇中引水石鼓水源工程泵房内景。 |
 |
滇中引水石鼓水源工程施工现场。 |
 |
通过输水隧洞送至丽江、大理、楚雄、昆明、玉溪、红河的36个县（市、区） |
□ 长江日报记者龚萍 通讯员秦建彬 杨泽亚
将金沙江引入滇中地区，承载着一代代云南人民梦想的工程正让蓝图逐渐变为现实，金沙江真的翻山越岭而来。
近日，随着“武汉设计”代表企业长江设计集团勘察设计的滇中引水石鼓水源工程主泵房开挖全部完成，标志着创下地下泵房规模、提水泵站单机离心泵容量、提水泵站总装机容量三项世界之最，这项宏大的引水工程取得重大进展。
滇中引水工程是目前全国在建的引调水工程中，投资规模最大、建设难度最大的水利工程，是我国在建最大引水工程之一。
工程由水源工程和输水工程两部分组成，水源工程从丽江市玉龙县石鼓镇金沙江上游1500米的右岸取水，输水工程自滇中的丽江、大理、楚雄、昆明、玉溪，止于红河州，输水线路全长600多公里。将金沙江水引入滇中地区，就是要让往低处流的水能够翻山越岭，按照人们的设计来走。
这一工程完工后，浩浩荡荡的金沙江水将在长江第一湾金沙江右岸1500米处开始分流，大部分继续一路东流，注入长江，而一部分则沿东南而下，润泽广袤的滇中大地。
■ 引水“发动机”将金沙江的水提至70层楼高
石鼓水源工程，从位于丽江冲江河河口上游约1.5公里的金沙江右岸引水，经长约1.27公里的引水渠沉沙后，通过两条长约3公里的进水隧洞和800米的进水箱涵，将135立方米/秒的金沙江水输至地下泵站，经地下泵站的离心水泵机组，提至70层楼高的连接香炉山隧洞进口的出水池，再输送到沿线城市。
长江设计集团项目现场负责人刘咏弟介绍，运行期出水池的水位为2035.25米，金沙江最低运行水位1816.09米，其最大提水净扬程219.16米，相当于把金沙江的水提至70层楼那么高。为此，该地下泵站共装配12台离心式水泵机组，总装机容量达到480兆瓦。
“相当于进入泵站的水被‘一口气’提升至70层楼的高度，业内少见。”长江设计集团项目水力机械专业负责人桂绍波解释。
桂绍波说，将水提升至200多米不稀奇，但通过一级泵站“一口气”提升和每秒135立方米的超大水量，是项目的难点，为此研发使用“世界之最”的离心水泵。
据悉，金沙江江水的特点是流沙较多，水泵运行时，大流量高流速的水会造成水泵磨损，为此，水泵的结构设计重点是“防磨”。
关键的叶轮部位使用行业内较少用到的马氏体不锈钢，高强度还耐腐蚀；给水泵外部刷涂层，仿佛“穿”上一件带防护效果的“外套”；此外，项目还通过最新的流体数值仿真技术，模拟不同水流流速通过泵站可能造成的磨损程度，优化水流的流场分布，达到设备运行的均衡，避免由于某一部分过于磨损引发故障。
此外，由于泵站运行时浸泡在水中，设计时还要考虑密封装置、抽排系统等协同，让水泵在运行时“正常发挥”。
“离心水泵单机容量创下世界之最，对设计提出巨大挑战。”长江设计集团项目副经理王华军说。
为何要提那么高？大家熟知的南水北调工程，位于平原地区，其提水净扬程仅为30多米，只需普通混流泵。而滇中引水位于高海拔山区，提水净扬程达到行业内少见的219.16米，超大的取水高差需要更大功率的机组运行。
引水需借助离心水泵，它是引水工程的“心脏”，更似引水“发动机”。王华军说，采用“世界之最”的离心水泵机组，首要问题是设备从哪来？
此前，国内没有同类型产品，如果从国外进口，每吨成本将达四五十万元。
为此，长江设计集团牵头组织技术创新，开展18个相关课题的研究、试验，寻找国内能达到该技术水平的企业生产设备，经过五年多不间断试验和论证，最终实现设备国产化，每吨成本仅需18万元到20万元。“泵房设备总费用节约人民币5个多亿，也为国内后续类似工程打下技术基础，降低对国外设备依赖。”
■ 地下泵房将一座“工厂”藏进山腹
石鼓水源工程地下泵房设计进水隧洞、调压室、进水阀室、主变洞、地下主泵房、出水阀室、出水竖井、出水池和地面开关站等设施，几乎是将一座工厂的规模和体量“藏”在山腹中，其开挖难度不容小觑。
2020年8月，刘咏弟驻扎石鼓水源工程项目，三年时间里，每年和家人相处的时间才1个多月。地下泵房开挖全面完成的这一天，他的心情比任何人都激动。“终于能睡个安稳觉了。”
刘咏弟回忆，石鼓水源工程位于云南省高海拔地区，泵房设计最大埋深为270米~330米。地下泵房还涉及交通、通风、供电、排水等附属工程，总计隧洞达95条之多，总长度约24公里。
“开挖时如果不及时处理好渗水、涌水、岩溶等地质问题，将对下一步的施工安全和质量造成较大影响。”在项目上待了3年多，刘咏弟已经习惯工地上的生活，每天都要到施工现场巡视一番，发现问题及时通报各方共同研究处理，针对不同的工程问题，及时出具设计方案。
2020年8月至今，经过约1000个日日夜夜，水源工程地下泵站系统开挖支护已完成98.5%。刘咏弟告诉记者，剩下两条出水竖井将在今年8月全部贯通，届时水源工程开挖部分将全面完工。
全国的水资源调配将形成一个巨大的水网，而滇中调水计划只是其中之一，它将为后续的大计划打下一个坚实的基础。
制图 刘岩