谈南水北调中线渠道工程施工质量控制

南水北调中线干线工程中渠道工程全长1103km,占工程总长度的77%。本文重点对高填方渠段、穿堤建筑物以及渠道混凝土面板的机械化施工等方面进行讨论,提出一些需特别关注的问题,以期为今后的工程建设提供借鉴。

南水北调中线渠道工程地质及固坡措施

南水北调中线渠道地质较为复杂,施工中,针对渠道存在的主要工程地质问题,重点对黄土状土湿陷性、边坡稳定性、渗漏与地下水、河滩地成渠、冻土及边坡的固坡和高地下水施工排水对环境的影响及加固提出了处理措施。

南水北调中线渠道工程关键技术研究

针对南水北调中线渠道工程中膨胀土渠道、大型渡槽设计难题,开展技术攻关,取得了系列创新成果。在强降水区深挖高填膨胀土渠道方面,开展了多裂隙膨胀土边坡综合抗剪强度取值方法、原生裂隙面控制的深层滑动稳定分析方法、坡面保护与坡体加固的新型结构及其控制标准、填方渠堤剩余沉降量预测与控制方法、水泥改性土等关键技术研究,形成了膨胀土边坡设计理论方法和标准体系。在超大型渡槽结构设计方面,开展了低耗水头新型渡槽型式、温度荷载模式、预应力设计方法等研究,发展了超大型渡槽设计理论方法、设计控制标准。南水北调中线工程渠道关键技术的研发,解决了渠道工程设计技术难题,缩短了关键工期,保证了工程顺利建设和按期通水,取得了显著的经济、社会和生态效益。

南水北调中线渠道工程施工管见

南水北调中线工程是我国一项重大基础性战略工程,其中大部分为明渠工程。此文结合南水北调中线京石段应急供水工程中的渠道施工,分折了渠道施工过程中的管理重点。

南水北调中线工程水源地水质安全问题与对策思考

南水北调中线工程是我国水资源优化配置的战略性基础工程,水源地水质安全保障工作至关重要。当前中线工程水源地水质状况总体良好,但水源地依然存在常规水质超标、富营养化、藻类异常增殖及尾矿库渗漏或溃坝等风险,需高度关注。系统梳理了水源地水质现状,总结了水质安全面临的主要风险,并从人为因素、工程因素、自然因素和管理因素等方面分析了影响因素,从产业发展、污染防治、监测监控、风险防范、科学研究、水质管理等方面总结了水源地水质安全保障管理现状及存在问题。基于现状和问题分析,提出构建水质综合管理体系框架,包含工业-农业-服务业生态产业与环境耦合协调的发展体系、源头减排-过程控制-末端治理的全过程水污染防治体系、全要素-全天候-全覆盖的现代化监测监控体系、识别评估-监测告警-预测预警-应急响应的全链条风险防控体系、理论研究-技术研发-平台建设-人才发展的全方位科学技术支撑体系、立法引领-机构健全-机制完善-规范建设-能力突出的全面化管理体系,为确保“一泓清水永续北上”提供强有力的管理策略与科学参考。

南水北调中线工程水源地南阳推进EOD模式的路径研究

近年来,生态环境导向的开发(EOD)模式受到广泛关注。南阳作为南水北调中线工程核心水源地,也是渠首所在地,推进EOD模式有助于其将“绿水青山”转变为“金山银山”,能够为生态环境治理与产业协同发展提供有力支撑,同时促进共同富裕。农产品资源丰富但竞争力不强、生态产品价值实现周期长、保水质任务艰巨制约着其推进EOD模式。基于此,建议采用“授权—建设—运营”(ABO)模式进行运营,从打造特色名片、构建农产品平台服务体系以及加强合作等方面着手推进。

南水北调中线工程水源区环境规制对经济高质量发展的影响

为研究南水北调中线工程水源区环境规制通过水资源利用对区域发展质效的影响,基于2005—2022年南水北调中线工程水源区12个城市的面板数据,构建基准回归模型、中介效应模型和门槛效应模型,实证分析了环境规制、水资源利用效率和经济高质量发展之间的关系。结果表明:环境规制对经济高质量发展具有正向促进效应,该促进效应在不同区域间存在异质性,环境规制的促进作用在用水量小的地区更加显著,而在用水量大的地区,丰富的水资源限制了环境规制对经济高质量发展的促进作用;在环境规制影响区域,水资源利用效率在经济高质量发展过程中发挥出显著的中介作用,水资源利用效率中介效应占环境规制总促进效应的比例为13.5%;水资源利用效率在环境规制对经济高质量发展影响中具有门槛效应,当水资源利用效率超过4.3后,环境规制对经济高质量发展的促进效应显著增强。

南水北调中线工程突发水污染生态补偿机制研究

突发水污染已成为制约南水北调中线工程可持续调水的重大安全隐患,亟须解决南水北调中线工程突发水污染的生态补偿机制设计问题。针对应由中线局承担责任的南水北调中线干渠突发水污染场景,从多利益相关者合作视角出发,明确了中线局向纳污地政府提供生态补水的突发水污染生态补偿机制,基于合作博弈理论,构建了中线局与纳污地政府合作联盟的纳什议价模型,并以河南省邓州市为例开展研究,主要研究结果表明:①生态补水天数与纳污总损失呈现出显著的正向相关关系,且伴随纳污总损失逐步增大,中线局议价能力对补水天数的影响能力呈现出边际递减特征。②中线局生态补水成本与生态补水天数具有显著的正向关系,随着中线局议价能力的增强,生态补水成本的规模效益呈现一定的弱化趋势。③在一定的生态补水规模范围内,中线局与纳污地政府能够达成有效的合作联盟。

南水北调中线工程沿线文物分布特征及其受渠道工程影响的模糊评价

水资源开发利用必须与文物保护紧密结合。南水北调中线工程的设计和建设中必须考虑其对沿线数量多、分布广的文物的影响评价 ,以便通过调查和评价来保护这些文物。工作中我们从对水系分布、地层岩性、地貌类型划分 ,文物级别、保护状况及同引水渠道空间关系等调查入手 ,一方面在输水渠道两侧各 3km宽的影响范围内 ,对不同时代的文物地貌分布特征进行了统计 ,另一方面 ,用影响指数E对沿线文物受影响的程度及保护等级进行了模糊定量评价。这有利于我们对这宽达6km范围内文物分布的统计特征有一个系统认识 ,同时还将对工程具体区段的规划。

南水北调中线工程渠道设计中SDM防渗保温材料摩擦特性试验分析

南水北调中线工程渠道设计中拟选用SDM材料(防渗保温双重功能材料)作为保温防冻衬砌结构来防治混凝土衬砌基土冻胀破坏.为了计算渠道边坡的稳定性,通过室内摩擦试验测得了SDM材料与基土、混凝土之间的摩擦特性参数.对SDM材料的性能以及其与基土、混凝土之间的摩擦特性试验方法进行了简述,并对其摩擦特性试验成果进行汇总和分析.

南水北调中线工程水源区和受水区的降水时空变化特征及丰枯遭遇

[目的]基于1950—2022年时间序列ERA5再分析降水数据,探究南水北调中线工程水源区和受水区降水量时空变化特征,旨在保障跨流域调水的可行性和持续性,为南水北调中线工程水资源调度和运行管理提供科学参考。[方法]采用Mann-Kendall检验、小波分析、云模型以及Copula函数等方法,分析水源区和受水区降水变化趋势以及丰枯遭遇特征。[结果]①1950—2022年南水北调工程水源区和受水区分别按照年降水量34.75和39.35mm/(10a)幅度减少,水源区年降水量存在43a的主周期,受水区年降水量存在55a的主周期。②云模型隶属云图夏季降水量分布不均且离散程度较高,而冬季分布均匀且较集中。③调水不利的组合汛期和非汛期遭遇频率分别为23.15%和25.92%。[结论]水源区和受水区年降水量均呈现明显减少趋势,水源区丰枯交替变化显著;南北丰枯异步概率大于丰枯同步,同枯频率不高,有利于调水工程的安全性和可靠性。研究结果可为制定南水北调中线工程相关政策和技术指导提供理论依据,有助于工程的规划和管理,提高水资源利用效率和可持续性。

南水北调中线工程输水渠道桥梁影响分析

采用堰流公式对南水北调中线总干渠中的大量桥梁对渠首水位和水头损失的影响进行模拟计算和分析。计算结果表明,桥梁对渠首水位的影响不能用每座桥梁的水头损失进行简单叠加;在采用阻水能力较小的半圆头尾型桥墩时,设计和加大流量下由764座桥梁引起的渠首水位增加分别仅为0.194 m和0.238 m。通过对所有桥梁水头损失的计算比较发现,不同的桥墩形状造成的总水头损失相差较大,选用流线型、水流易于通过的桥墩形状可以节约相当部分的水头。

南水北调中线工程输水建筑物整流累积效应研究

为分析输水建筑物整流对南水北调中线工程输水能力的影响,以陶岔渠首闸至十二里河渡槽渠段为例,建立一二维耦合水动力模型,其中渠道段采用一维模型,4个输水建筑物段(刁河渡槽、湍河渡槽、严陵河渡槽和淇河倒虹吸)采用二维模型,利用多年实测数据对耦合模型进行率定。分别对无整流方案和15种整流方案进行模拟计算,分析不同整流方案对上下游的影响,进而确定水头损失最小的整流方案。结果表明:单体整流影响范围为建筑物上下游3~5 km,多个建筑物整流的累积效果小于单个建筑物整流效果的线性叠加;对渠段中间2个输水建筑物(湍河渡槽、严陵河渡槽)进行整流的效果优于对上下游2个输水建筑物(刁河渡槽、淇河倒虹吸)进行整流的效果。

南水北调中线一期穿黄工程南岸渠道高边坡渗流分析

采用稳定渗流和非稳定渗流的三维有限元模拟技术,对南水北调中线一期穿黄工程南岸渠道高边坡的渗流状态进行了计算分析。根据拟采用的渗控措施,分别计算了渠道边坡在施工期、完建期、运行期和检修期内,采用不同降排水措施下边坡内的渗流状况,分析评价了各种渗控措施的降排水效果,对渠道边坡在不同阶段的渗控方案设计具有重要指导作用。

南水北调中线干线工程渠道项目投标报价分析

初步设计阶段，设计单位要按行业有关规定，采用行业概算定额编制设计概算。而招标阶段，投标人应根据招标文件的要求，编制投标报价，投标人应采用企业定额进行报价，若无企业定额，可参考行业定额，但应对行业定额进行调整。南水北调中线干线工程渠道项目土方开挖、土方填筑、砂砾料垫层、混凝土衬砌工程量大、费用高，投标人合理编制其单价意义重大。本文针对投标人对渠道土方开挖、土方填筑、砂砾料垫层、混凝土衬砌报价中存在的普遍问题进行了剖析，并提出了建议。

南水北调中线一期总干渠明渠渠道工程设计有关问题的探讨

简述了南水北调中线一期工程总干渠明渠渠道工程的设计，针对石家庄-北京段应急供水工程2008～2009年临时通水期间明渠渠道工程出现的有关设计问题，探讨了出现问题的原因，总结了明渠渠道工程设计的主要经验。

新形势下南水北调中线工程智慧调度的研究框架思考

南水北调中线工程智慧调度是新形势下实现精确精准调水、支撑工程高质量发展的重要途径。系统分析了南水北调中线工程通水以来的运行条件变化,提出了新形势下中线工程智慧调度需解决的关键科学技术问题,并提出了未来重点研究内容:要在研究复杂调水系统多水源多用户水资源均衡调配方法基础上,研发中线工程多场景输水智慧调控技术、事故智能预警与精细控制技术体系、决策支持平台,形成中线工程调度的科学决策管理模式,为国家水网重大工程智慧调度管理提供科学应用范式。

南水北调中线工程受水区年度水量分配方法研究

南水北调中线一期工程已正式通水运行近10 a,随着受水区各省(直辖市)配套设施不断建成,水量消纳能力逐步提高,在水源区供水有限的情况下,受水区之间竞争性用水问题日益突出。基于南水北调中线工程设计成果,提出一种基于受水区各省(直辖市)设计多年平均分配比例的南水北调中线工程年度水量分配方法。该方法将可调水量按各省(直辖市)设计多年平均分配比例进行分配,所得结果为各省(直辖市)的年度可调水量初始分配值,进而取该值与该省(直辖市)用水计划建议的较小值作为其年度分配水量;最后以南水北调中线工程可调水量80亿m^(3)为例开展计算。结果表明:根据受水区4省(直辖市)用水计划建议分析水量分配面临情况,提出北京市、天津市、河北省、河南省分配的水量分别为10.4亿,8.56亿,28亿,30亿m^(3)。该方法可为南水北调中线工程年度水量调度计划编制提供参考,为保障工程效益的发挥提供支撑。

南水北调中线工程水源保护现状、问题及建议——以湖北省丹江口库区为例

南水北调中线工程关系着北方四省(市)的饮水安全、经济发展和生态安全。本文通过考察和梳理丹江口库区水源保护的实践探索,发现存在现行法律法规不能满足丹江口库区水源保护的需要、水质执行标准差异导致库区水质保障难度大、维护库区水质稳定存在资金缺口等问题。据此,本文提出从国家层面或区域协同开展中线工程水源保护立法工作、健全水源区保护资金投入体系、加强区域协作统一水质执行标准的路径建议。

南水北调中线工程邢台市区段渠道衬砌施工技术

南水北调中线一期工程总干渠河北省邢台市段属卵石地基渠段,当南沙河遭遇洪水情况下,河流水位高于附近地下水位时,将补给地下水,使南沙河北岸地下水位抬升。按照河渠影响下地下水非稳定渗流计算,根据该段土质岩性及地下水位影响情况,确定对渠长1 954 m范围进行压重处理。