西江引水工程的工程介绍

西江引水工程的背景~

连续两年，广州西部水源地因为污染问题都被省环保局、省监察厅列入联合挂牌督办“黑名单”，省环保局环境监察分局局长周全更在通报会上直言，由于积重难返，估计这一问题今年内难以得到彻底解决。位于西部水源地内的三家水厂，每天向广州市民提供220万吨自来水，占全市供水量的45%。然而当记者日前走访这三家水厂的取水口时，映入眼帘的却是沿江而下的水浮莲、飘散的生活垃圾和直通水源的臭河涌。严重的水源地污染，已经让广州西部地区陷入“守着珠江没水喝”的尴尬境地。饮用水源水质未完全达标，是否意味着自来水也有问题?对此，广州市自来水公司近年来多次明确表示:“广州的自来水水质完全符合《生活饮用水卫生标准》，市民可以放心使用。”原水水质和出水水质是完全不同的两个概念，居民使用的自来水是从饮用水源地抽取原水，通过管道送到厂内处理系统，经混凝、反应、沉淀、过滤、消毒5道处理工艺，加工生产出的产品，出厂水完全符合国家标准。 根据省环保局日前公布的数据，2008年全省只有广州和深圳两市的饮用水源水质未能完全达标，其中广州的达标率为81.0%，比2007年上升5个百分点，但西部水源水质污染仍较重，主要超标项目为氨氮、粪大肠菌群、石油类、氟化物等。据介绍，广州西部水源主要包括流溪河下游、巴江(白坭河)、珠江西航道，是江村、石门、西村三家自来水厂的水源地，其生产的自来水主要供应白云区和老城区。由省环保局实时更新的水源水质月报结果则显示，今年以来，广州西部水源地水质形势依然十分严峻。1—4月，江村、石门、西村三家水厂水源地水质均为“极差”，水质指数超过150，达到了“劣五类”水标准。相对而言，广州沙湾、西洲、新塘等水厂的水质则基本保持在二三类水的水平。环保专家介绍说，根据国家水域功能分类，水源水质应该至少达到三类标准，而水质一旦达到最差的劣五类，即表明水体已经基本丧失使用功能，连农业灌溉和景观用水的要求都达不到。 保护石碑挡不住民宅工厂为何西部水源治理如此艰难?其中既有地质构造的客观因素，更有人为规划、管理不善造成的积弊。从地理位置来看，广州处于西江、东江、北江的最下游，由于特殊的水文条件，广州可利用的水资源基本上是地表径流，没有蓄水直接供城镇使用。枯水期北江水无法进入珠江西航道，本地径流量小，水环境容量小，水体纳污和自净化能力差。同时该河段又属于感潮河段，污水在潮水的顶托下滞留在河道，污染物很难稀释、降解。此外，上游来水水质差也进一步恶化了西部水源水质。西部水源流经区域人口、产业的快速积聚，更让原本就十分脆弱的水源地环境难堪重负。无论是西村水厂的水源卫生河、石门水厂的水源珠江西航道还是江村水厂的水源白海面涌，早年都是人迹罕至的农村地区。但随着近年来城市化进程的加快，这些水源地都不同程度地遭到民宅居或工厂的侵占。其中卫生河两岸全是大型客运货场，而本世纪初水质仍然良好的白海面涌，近年来一度成为附近养猪场的排泄池，水质急剧恶化，目前已经成为三大水源地中最为肮脏的一个。记者在走访中还发现，虽然早在1988年广州市环保部门就在水源地周边立碑标识，要求污染源远离取水口，但在现实中，这些石碑早已被民房、车场乃至工厂包围，几成“聋子的耳朵”。根据环保部门的统计，广州西部地区还有40多条臭河涌直接排入流溪河和珠江西航道，最终对水源地构成威胁。这些河涌都处于城乡结合带，工厂民宅林立，生产、生活污水直排防不胜防。导致西部水源污染久治不愈的另外一个人为因素，则在于西部污水处理系统建设的缓慢。按照当初的规划，西部四大污水处理厂本应在2006年年底即可建成。然而时至今日，四家工厂中的“绝对主力”，处理能力达15万吨/日的石井污水厂，竣工日期不得不一拖再拖。在其建设过程中，光选址就耗费了一年多时间，前后三易其地。现在，该污水厂的建设又因为拆迁补偿问题，卡到了管线铺设环节。 政府常年整治却事倍功半去年，广州西部水源污染首次被省环保局列为督办案件后，广州市也对164家污染企业实施了挂牌督办，其中位于西部饮用水源地内的就有78家。这些督办企业目前都完成了整改或者已经关闭、搬迁。广州市常务副市长苏泽群日前还透露，广州将进一步清理饮用水源污染源，直到把位于西部水源二级保护区内的221家工业企业全部迁出或关闭。这些措施，使得广州水源水质达标率一直呈现上升势头。但这也并没有改变西部水源地水质在全市垫底的地位。 在“守着珠江没水喝”一定程度上已经成为现实的情况下，广州必须考虑:西部地区200万人的饮水安全如何保障?西江水有多好广州市自来水公司从1987年开始连续20多年定期对西江水质状况进行检测，结果显示，西江水水量丰富，水质常年处于国家饮用水Ⅱ类水源水平，个别指标甚至达到Ⅰ类，是理想的取水水源。【好处一】优质的西江水进入广州后，广州市中心城区供水水质将全面达到新国标(《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006）要求的106项指标，与国际水平接轨。【好处二】优质西江水进水厂后，将会根据其水源特点对投加等环节进行工艺调整，出厂水在口感上更佳、水质上更优。特别是从前水龙头出来的自来水氯味儿等情况将有明显改善。【好处三】 西江好水将使石门、西村、江村三大水厂的出厂水实现从“放心水”到“优质水”的飞跃。惠及600万人的西江好水进入广州，对提高羊城百姓的生活幸福感具有积极的意义为何从思贤滘取水？西江引水工程项目办副总工程师吴春翘解释，西江是珠江的主要支流，水流量是东江的25倍、北江的30倍、流溪河的150倍。广州市自来水公司对其连续23年的水质检测结果显示，水质常年处于国家饮用水Ⅱ类水源水平，个别指标达到Ⅰ类，是理想的取水水源。1998年前后，广州水利部门提出了一个大胆的设想，能不能把广州西部严重污染的水源用外面的水源替换？起初，调水方案的注意力主要集中在北江。受省政府委托主持珠三角水资源综合规划的中山大学水资源与环境系主任、教授陈晓宏发现，北江的水量在枯水期不足以支撑广州的取水。专家们建议把取水点调到西江。陈晓宏透露，取水点选址佛山市三水区思贤滘，是因其贯通西江和北江，正好在两江汇合口的下面，西江水有问题，北江可以补充；北江有问题，西江可以补充。2005年前后，广东水资源综合规划的初步成果终于出台；2006年，广州做了城市供水规划；2007年，珠江水利委员会批准了跨区域取水；2007年5月，广州市政府正式发文明确实施西江引水工程。翌年底，工程正式动工。

2008-12-29日开工， 到2010年下半年,随着西江引水工程完工,广州市白云区、荔湾区、越秀区及天河区部分区域的居民将喝上清冽的西江水,广州供水水质也将得到全面提升,2010年广州亚运会期间的城市供水质量将更有保障。
开工仪式在位于广州石井的海口涌段现场进行,机场高速顶管段亦同时动工。这标志着广州市西江引水工程打响了“第一炮”。

据了解,广州市西江引水工程取水点位于佛山市三水区西江思贤滘下陈村,计划每日取水规模350万立方米。工程将建设取水泵站、中途加压泵站、配水泵站各1座。通过铺设2条直径为3.6米、单管长46.5公里的原水主干管(其中佛山境内约45公里),以及共计23.8公里的原水支管,西江水将以“全密封”的方式输送到广州。广州市自来水公司有关负责人表示,由于全程密封,所以运到广州的都是100%西江原水,水质有保障。

西江水输送到广州后,将由白云区鸦岗村进入广州江村、西村、石门三间水厂,置换现有水源。广州市自来水公司有关负责人表示,西江引水工程规划取水量完全能“喂饱”上述三间水厂,保证城区供水量不出现下滑。

广州市西江引水工程项目总投资概算为89.53亿元,由广州市自来水公司负责建设,无论从工程量还是投资额上堪称广州百年供水史上前所未有。西江引水工程目标是2010年9月主体工程完成,引水到广州,届时广州白云区、荔湾区、越秀区及天河区部分区域的市民将喝上西江水。

工程将建设取水泵站、中途加压泵站、配水泵站各1座。通过铺设2条直径为3.6米、单管长46.5公里的原水主干管，以及共计23.8公里的原水支管，西江水将以“全密封”的方式输送到广州，再进入江村、西村、石门三间水厂。　西江引水工程跨越广、佛两市三区，绝大部分施工在佛山地区。工程全线途经36个行政村、110个自然村，穿越3条铁路、6条高速公路、两条国道、多条主要市政路、9座大型桥梁、3条主要航道及47条大小河涌，涉及征借地多达3357.64亩。工期之紧迫、任务之艰巨，在广州供水工程建设史上尚无先例。
这项耗资约90亿元的宏大工程，为我国第三大输水工程。它不仅为广州开辟了新的水源，同时创造了广州供水史上的奇迹。而两条输水主动脉，好比为广州开辟的一条“地下河”。 取水泵站结构形同“食草恐龙”
这股清流的源头，在离下陈村北江大堤138米的江面。
取水管在江面2米以下探入。西江水流入取水管后，通过管道和前池输入大堤后面的取水泵站。从远处看，这个取水头跟普通的水闸建筑无异，而与庞大的西江取水工程相比，它的个头显得有点小。
“知道食草恐龙吗？这整个取水泵站就像个大型食草恐龙”，现场一位工程人员给记者打了个生动的比方。食草恐龙，头部小，脖子长，腹部巨大，还有条长长的尾巴。它的头部就是探入江中的取水口，3条长达320米的水管像长长的脖颈。水流通过脖颈经过位于腹部的前池和泵站，再通过两条管径3.6米的巨型输水管流向广州。
为了造就这座取水泵站，施工方开挖了67.1万立方米的土方，用了1.1万吨的钢筋和20.4万立方米的混凝土。每天有将近70辆混凝土搅拌车穿梭于工地，为了建设庞大的水池，每天混凝土的浇筑量可以盖起六、七层楼房。
防洪标准按50年一遇设计
走近西江大堤旁的取水泵站，你会发现这只“恐龙”的每一个部位都不简单。
探入江中的取水头由3组闸门组成，广州市自来水公司西江引水工程三水分部部长陈逊贤介绍指出，这闸门不仅用于取水，也是安全事故闸门。“如果三防部门认为江水威胁到了泵站的安全，或者泵站出现了什么异常要求关闸，那么这最前端的闸门就会被关闭”。
江水流入泵站前还要经过前池，在这里，江水中的泥沙得到初步的沉淀。“前池相当于25米乘以50米的游泳池”，它的外壁按照大坝的技术标准设计，高13 .2米，能够防御50年一遇的洪水。
不过，西江水要想顺利跨越数十公里的输水征程，还必须要靠“恐龙”腹部的另一组重要器官———泵站。记者日前在现场看到，从奥地利采购的水泵正在吊装，这样庞大的水泵目前在国内还无法生产。未来将有12台这样的水泵开足马力，将水压大幅提升。“理论上说，你在水管上开个小口，能喷出40米高的水柱”，工程人员表示，这样的压力足以将西江水“一程送到广州”。
12台水泵对应的就是12条引水支管。从工地上一眼望去，这里正在进行壮观的焊接作业，12条支管蜿蜒抬升介入两条并行的主管。这两条管径达3.6米的输水主管像两条大动脉，连接起广州未来供水的生命线。 用钢量超过3个奥运“鸟巢”
构成西江引水工程输水动脉的主管有PC C P(预应力钢筒混凝土管)和钢管两种，他们将根据不同的地质环境和施工条件来使用。
一截5米长的PC C P就是一栋房子，只要将两头用帘幕遮住，它就能为你遮风挡雨。这个重约47吨的大家伙比一般的房子可要结实，它的外壁有30厘米厚，最里层是6毫米厚的钢筒，钢筒外缠绕预应力钢丝，再喷以水泥砂浆保护层，涂上灰黑色的防腐表层。
运输这样的超大管材要用专门的重型运输车辆，而且1辆车1次往往只能运输1到2截。厂方为了降低运输成本，专门在广州花都建了一个分厂，生产的管材专供西江引水工程。
在西江引水工程70多公里的管廊中，PC C P管就走了53公里，用了1万多条。
一截5米长的PC C P造价高达5万元，连接两根需要8个工人作业1小时。而一根6米长的钢管造价就要十几万元，焊接一道接口需要6个工人连续作业10多个小时。
与厚厚的PC C P管相比，钢管看起来薄得多，壁厚只有20毫米。记者在佛山三水翠坑村的空地上就看到了这样的钢管。“正常的情况下，10毫米厚的钢管就能用100年了。”据工程人员介绍，钢管的优点是容易切割，耐久，缺点是焊接所需时间太长，造价高昂。
在西江引水工程中，钢管管材用了70多公里，用钢量达到13.5万吨，超过3个“鸟巢”，2个半“小蛮腰”的用钢量。 借“钻地龙”轻松跋山涉水
西江引水工程输水管道全程潜行地下，在铺设管道过程中，大部分管道采用明挖填埋的方式，但对于不具备开挖条件的地方，就只能借鉴地铁的盾构掘进技术穿越障碍物，让“钻地龙”从地下挖出一条隧道来安放输水管。这被认为是西江引水管道施工中最困难的环节。
据统计，西江引水途中穿越大小河涌51条，铁路6条，公路28条、桥梁2座，山体10余座。其中，在小塘立交段和官窑立交段的管线为了保护地面建筑，采用了暗挖隧道的盾构法施工，盾构长度超过4公里。此前，盾构法敷设输水管线在国内只有南水北调和上海青草沙输水工程中采用过，南方地区属于首次应用。
值得注意的是，原本两条并行的输水主管在进入盾构隧道时合二为一，管径也从原来的3.6米扩大到4.8米，这样可以保证水流量不变。在小塘盾构点2.3公里的隧道就穿越了广茂铁路、321国道、广汕高速、西二环和广深高速的连接点小塘立交等障碍。“我们不可能挖断国道来埋管。如果不用盾构法施工，管线就要绕远，管线长了，投资费用就会更高。”工程人员告诉记者。
参与这个环节施工的建设单位大多有过广州地铁施工的经验，他们发现在佛山进行盾构要面临更复杂的地质环境，“佛山的地下以淤泥层和砂层为主，这种软弱土层使施工很难控制地下的沉降量。”
输水管道用X光做“胸透”
焊接隧道中的钢管更具挑战，据介绍，施工方挖掘两段隧道用了2个多月的时间，但要在隧道中安装所有的内衬钢管则要5个月的时间。首先要用轨道车将两截焊接好的钢管送到隧道里，由于钢管与隧道内壁的距离非常狭窄，所以在隧道内的钢管焊接时，工人们只能在管道内单边施工，工人的熟练程度在对接隧道里的管道时显得尤为重要。在隧道内焊接还要面临缺氧的难题，隧道掘进井边要由巨大的鼓风机向隧道内送风保障施工环境的空气安全。
为了监测焊接质量，施工方还用X光照片来检验管道焊接质量，就像医院的胸透一样，可以看到外表看不到的细节问题。
可以说，今后西江引水工程运行起来后，单管送水的盾构环节检修难度非常大，如果要进去维修就只能停止取水，所以隧道施工的质量要求更高，在施工人员看来，爆管问题在这里是绝对不允许出现的。
过江
河床挖沟槽沉国内最大管
今年2月6日，一条510米长、1800吨重的巨型钢管高高吊起在空中，在10艘吊船的协同操作下缓缓沉入北江，仅下沉的过程就需要一天时间。这是国内最大管径的过江沉管。
据介绍，西江饮水工程管线在穿越北江、白坭河等航运要道时，均实施了特大型过河管沉放安装施工。沉入北江的钢管与此次工程中的其他钢管不同，它的壁厚达到了40毫米，相当于船的甲板，以适应水下更为复杂的环境。由于钢管需要整体沉入水中，所以需要在岸上整体焊接成型，每条钢管有80多条焊缝。
江水常年冲刷，会不会把沉入江中的管线冲歪了？原来施工方在河床上专门挖开了深达3米的沟槽，而不会把管道铺在河床上。在沉管过程中，打开管径两端的封板使江水流入管中，然后水管慢慢沉降到沟槽中，最后抛石头压住水管。沉放完毕后还要在水下进行水压试验。这种沉管施工甚至需要运输系统封航，在北江沉管期间，每天至少有400艘船需绕道或锚泊等待。 西江来水鸭岗泵站兵分三路
经过了一年的建设，鸦岗泵站在广州白云区鸦岗村拔地而起。
与陈村取水泵站不同，鸦岗泵站的作用是分配引来的西江水，初期将每日200多万立方米的水源配成三股，流向西村、石门、江村这三个水厂。
“其实没有这个泵站，也能将西江水送入3个水厂，但是将来如果再增加新的水厂，它的作用就会显现出来了”，西江引水工程白云分部部长张振宇介绍，有了这个泵房，西江供水覆盖面就更大，为今后应对突发事件提供了保障。
从占地面积和工程造价，不难看出鸦岗泵站在西江引水过程中的作用。它占地100多亩，造价3个亿，占了整个工程概算的1/3。它的泵房能抗百年一遇的洪水。
鸦岗泵站跟取水泵站一样，也建有前池，西江水经过10多个小时的长途跋涉，将在这里“小憩”片刻等待分配。记者在此看到，东、西两个前池已经建成，每个前池都有2.7万立方米的容量。
在鸦岗泵站，与下陈村取水泵站相对应地，也有12个水泵。正是它们要将200多亿立方米的原水送进通往自来水厂的管道中，“基本是一个多小时就能将两池水送完”。
距离鸦岗泵站最近的是石门水厂，只有5440米，这段线路靠的是新铺设的直径2.8米水管，每日约输送80万立方米西江水。鸦岗泵站到江村，有8320米的路程，每日配送40万立方米的水给江村水厂。离得最远的西村水厂，配水量最大，每日110万立方米，所用的输水管也最粗，直径有3.2米，路线长达12937米。
值得注意的是，西江引水工程除了供应目前西北部的三个水厂，还将预留北部接口，为今后北部地区输水提供保障。
防爆水管 同步建“天眼”
这么大的工程，一旦爆水管就相当于小型洪水，必须采取各种措施尽量降低风险。西江引水工程在重要工程节点和人口稠密段同步建设了摄像视频监测系统，未来可实时发送视频图像，形成笼罩供水管网的“天眼”。为了防止管道中急剧变化的压力给管壁造成的水力撞击，西江引水工程还特别在取水口泵站设置压力释放阀，可以为管道透气减压，保障管网稳定安全。此外，为了防止人为破坏，今后每天都会有专人在西江取水沿线巡查。
用什么保百年工程？
西江引水工程要保用百年以上，凭借什么保障它的质量呢？
据了解，西江引水工程全线主管均使用PCCP（预应力钢筒混凝土管）和钢管两种。近年来，多数大城市已广泛应用钢管作为供水管道；PCCP则是南水北调等大型水利工程广泛使用的一种新型复合型管材，使用寿命长、运行维护费用几乎为零。
西江引水工程采用的PCCP都是5米长的规格，重约47吨，外壁有30厘米厚。广州市自来水公司总经理王建平说，一截PCCP造价高达5万元，连接两根需要8个工人利用大型机器作业1小时。
在西江引水工程70多公里的“地下河”中，PCCP管就走了53公里，用了1万多条。
与厚厚的PCCP管相比，钢管壁厚有20毫米和40毫米两种。“在正常情况下，10毫米厚的钢管能用100年。”据工程人员介绍，钢管的优点是容易切割、耐久，缺点是焊接所需时间太长，造价高昂，一根6米长的钢管造价要十几万元，焊接一道接口需要6个工人连续作业十多个小时，自动焊接层数至少达7层，并且要保证焊缝拍片质量要求，不能有丝毫的差错。 工程难点
时间紧
为保证西江引水工程在亚运前通水，工程前后只有不到两年的施工时间。
征借地任务重
征借地3357.64亩。与此同时“700天内完成引水工程建设”的任务铁令如山。
技术复杂
作为目前全国第三大输水工程，西江引水工程的很多技术都是没有经验可循的。 完工通水
2010年9月6日下午3时许，伴随着位于佛山西二环管线六标的两条输水长龙正式合龙，标志着西江引水工程全程约71.6公里输水管道今日全线成功联通！优质的西江原水将于亚运前进入广州。
广州市西江引水工程是仅次于南水北调、上海青草沙引水的国内第三大引水工程。工程自2008年12月29日正式开工以来，各参建单位克服了时间短、任务重、战线长、众多施工技术无先例可循等诸多困难，历经了前期策划、实施策划、全面启动、大规模作战、攻坚及冲刺等六大阶段，并得到了广东省、广州市、佛山市政府及有关部门的关心，与工程沿线市民的大力支持，在确保工期与工程质量的基础上，迎来了工程输水管道全线联通的重大胜利。
西江水入穗后，将全面置换广州市西北部地区水源，使江村、石门、西村等三间水厂的水质达到新的国家《生活饮用水卫生标准》和《饮用净水水质标准》，惠及600多万羊城居民。

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