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新疆北疆供水工程关键技术研究
日期:2014年08月21日 18:56:06点击数:字号:【

成果获2007年度大禹水利科技进步一等奖。

本项目密切结合工程建设实际,围绕调水线路选择、水源工程、沙漠渠道、长软岩隧道、大型侧虹吸、膨胀岩地区输水渠道的设计和施工,工程管理信息系统建设等关键技术,与有关科研、设计和施工单位合作开展了深入系统的研究,取得了一系列重要成果,对引额供水工程的顺利实施起到了关键的技术支撑作用。该项成果的主要技术创新点如下:

(1)重视引水整体方案论证的战略地位,通过多方案比选,提出了合理经济的输水方案,调水工程全线实现自流,节省了工程运行成本,实际运用情况证明这一整体方案是科学合理的。

(2)在深入研究当地气候特征及地形、地质、环境条件的基础上,合理选线,采用了适应沙漠明渠建设的条带布置施工方案和施工工序、施工工艺,有效地解决了沙砾石垫层的压实和渠床的稳定性问题。通过改进草方格固沙技术优先当地野生植物和培植技术,建成了沙漠明渠两侧长达81公里的无灌溉绿化带,形成了防沙固沙综合技术体系,有效防止了风沙对沙漠明渠安全运行的威胁。

(3)依据508个原位监测断面的监测资料,首次提出了极软围岩时空变形特征和稳定的控制标准,结合先进高效的信息采集和反馈系统,及时支护和衬砌,保证了工程的安全,在单轴抗压强度0.26Mpa-1.14Mpa软岩中成功地建成了长达15公里的输水隧洞。

(4)建成了两个大型倒虹吸工程,其中三个泉倒虹吸最大水头达160米,长达11公里。解决的主要关键技术难题有:

a)首次采用渠式进水口和控制出口闸门开度的方法。

b)集成了减压控制阀与整式消能并联合消能的技术。

c)采用多角度、高张力、对称式扑层结构设计方案,满足了大直径缠绕玻璃钢加砂管道(FRP)强度和刚度的要求。

d)采用了PCCP管材,并在管道插口墙设置纵向钢筋和新型喷浆工艺,有效解决了大口径、高压力PCCP管道环向裂缝多和喷浆不均匀的难题

(5)首次研发并集成建设了多节点、多专业、多层级长距离调水工程远程监控系统,保障了荒漠无人区工程的安全运行和适时调度管理。采用太阳能和智能监控柴油发动机组合的供电方案,合理地解决了无网电地区(240km)的供电问题。

(6)采取利用河水对土料改性、加强反滤、分区填筑等综合措施,取代了惨石灰水、沙砾料改性填筑土料的原设计方案,有效地解决了土料的分散性问题。

(7)深入研究了多种强腐蚀性介质对发电洞竖井混泥土的综合腐蚀机理,创新试验方法,优选防腐材料,研究提出的“堵、隔、抗、排”等四种防腐措施相结合综合防腐设计方案,有效解决了发电洞竖井混泥土的腐蚀难题。

(8)重视施工管理的标准化工作,首次提出了沙漠明渠施工质量评定标准,提出了膨胀泥岩、流塑地基渠段施工质量控制和评定标准;完善了大直径玻璃钢管道和PCCP管道制作、安装埋设质量控制和评定标准。

该项研究成果已经成功地应用于引额供水工程的建设实践,确保了工程建设的顺利进行和安全高效进行,节省了工程投资,取得了显著的经济、社会和生态效益;建设过程中形成的一些技术要求已经被行业规程规范采纳。经鉴定,该项成果总体上达到了国际领先水平。


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