一、前言
深圳,美丽的滨海城市。建立经济特区以来,随着经济、人口的超高速增长,社会用水需求大幅增加,水资源严重匮乏。为解决水源短缺问题,保障城市供水,按照深圳市委市政府的决策部署,市水务部门长远规划,科学论证,选定东江干流作为重点引水水源地,从惠州境内的东江取水通过专用输水线路引调至深圳。经国家计委和广东省政府批准,跨流域大型调水工程——东江水源工程于1996年11月30日开工建设,历经5年艰苦奋战,这座深圳的“生命线工程”于2001年12月28日建成通水。工程得到了广东省、深圳市各级领导及惠州市各级政府的关心与支持,是深惠两地政府和人民群众通力合作的结晶。
二、深圳跨境引水工程
(一) 东江水源工程概况
东江水源工程是为长远解决深圳水源短缺问题,由深圳市政府投资建设的大型跨流域调水工程,是深圳两大境外引水工程之一。工程东起惠州,西至深圳市宝安区,干线全长106公里,以“长藤结瓜”的形式横穿深惠两地。
东江水源工程设计水平年为2010年,供水保障率为97%,设计总供水量为7.2亿立方米/年,最大输水流量为30立方米/秒,供水水质达到国标GB3838-88饮用水源Ⅱ类以上标准。
工程投资37.28亿,1996年11月30日开工建设,2001年12月28日建成通水,主要建筑物有泵站、隧洞、箱涵、管道、渡槽、倒虹吸管以及沿线分水建筑物、检修闸、检查井等次要建筑物和附属建筑物。工程(二期)概算投资5.01亿元,2006年2月9日开工建设,2010年11月26日正式通水,主要建设任务包括改造东江取水口、新建东江泵站(二期)、新建永湖泵站(二期)、新铺7.68公里东江~西河潭输水管道等。
工程线路沿山脉自然走势布置,采用全线封闭结构输水,主要具有取水口选址理想水质优、供水成本低投资优、布局合理效益优、工程技术含量高、运行模式优等特点。自建成通水至今,工程总体运行良好,已实现连续安全生产4000多天,累计为深圳供水40多亿立方米,为保障深圳经济社会持续健康发展发挥了举足轻重的作用,取得了显著的经济社会效益,使深圳成功抵御了2002年至2004年三年罕见连旱,每年供水量直接或间接支撑了深圳市三分之一以上的国民生产总值。
(二)东深供水工程
东深供水工程是向香港、深圳以及工程沿线东莞城镇提供饮用原水及农田灌溉用水的跨流域大型调水工程,是深圳两大境外引水工程之一。工程北起东莞,南至深圳水库。工程始建于1964年2月,自1965年建成供水以来,经3次扩建、1次改造后,年供水规模达到24.23亿立方米,每年向深圳的协议供水量为8.73亿立方米。
(三)北线引水工程
北线引水工程是将东深供水工程分配给深圳的水资源合理调度至深圳水资源最缺乏的西北部地区的境内大型调水工程。工程全长29.8公里,东起东莞,西至石岩水库。工程两期建设,一期工程2003年11月开工,2004年建成投产;二期工程2006年开工,2010年上半年建成投产。工程从东深供水工程年取水量为3.5亿立方米,主要向石岩、平湖、龙华、观澜、光明、公明等地供水。
三、东江水源工程主要建筑物
(一)取水口
1、东江取水口
东江取水口位于惠州市区上游河段,取水口以上水生态环境良好,原水水样指标优于国家Ⅱ类以上标准。
东江水源工程(一期)从东江取水11立方米/秒,二期工程新增取水15立方米/秒,设计取水保证率为97%,建成以来总体运行良好
2、西枝江取水口
西枝江取水口位于惠州市马安镇。
取水规模为4立方米/秒,设计取水保证率为97%,建成以来总体运行良好。
(二)泵站
1、东江泵站
东江泵站是东江水源工程的一级取水泵站,位于惠州市水口街道,上接东江取水口,后接东江管道,相距取水口约800米,相距深圳约100公里。
泵站一期设计任务为从东江干流取水11立方米/秒,二期设计任务为从东江干流取水15立方米/秒。主要建筑物包括进水池、主副厂房、量水间、变电站、综合楼等。一期泵站于2001年12月28日正式建成通水;二期泵站于2010年11月26日正式建成通水。
2、西枝江泵站
西枝江泵站是东江水源工程的另一个一级取水泵站,位于惠州市马安镇,相距永湖泵站12.03公里。
泵站设计任务为从西枝江取水4立方米/秒,加压后汇入输水主干线向永湖泵站供水。主要建筑物包括进水池、主副厂房、量水间、变电站及综合楼等。泵站于2004年8月31日建成通水。
3、永湖泵站
永湖泵站是东江水源工程输水主干线的二级提升加压泵站,位于惠州市永湖镇,相距东江泵站29公里,距离交水点西丽水库75公里。
泵站设计任务为将东江、西枝江泵站抽调原水加压提升,通过泵站出口爬山管输入70米高程的永湖高位水池,实现东江来水一路自流至交水点西丽水库。主要建筑物包括进水池、主副厂房、量水间、变电站及综合楼等。
泵站分两期建设,一期泵站于2001年12月28日建成通水,二期泵站于2008年11月17日建成通水。
4、獭湖泵站
獭湖泵站是东江水源工程的重要调蓄泵站之一,位于坪山新区坑梓街道。
泵站设计任务为利用松子坑水库对主干线水量进行调蓄,提高输水主干线检修期间供水保证率。泵站于2001年12月28日建成通水。
5、沙湾泵站
沙湾泵站是东江水源工程的重要调蓄泵站之一,位于罗湖区沙湾村。
泵站设计任务为将东江水源工程、东深供水工程实现连接,形成互补,并增加输水主干线供向深圳中西部的原水量。泵站于2005年11月28日建成通水。
6、铁石泵站
铁石泵站是东江水源工程的重要调蓄泵站之一,位于宝安区石岩街道。
泵站设计任务为将铁岗水库部分水量提升流入石岩水库,利用石岩~松岗供水网络向宝安西部五街道片区供水。泵站于2004年12月28日建成通水。
(三)隧洞
全线共有17座隧洞,全长73.8公里,约占输水主干线的70%。隧洞断面有城门洞型无压隧洞、马蹄型压力隧洞、圆形压力隧洞三种结构型式,隧洞施工采用新奥法设计,利用钻爆法掘进和钢模台车衬砌施工,其中长18公里的碧岭隧洞开创了深圳地区长大隧洞施工先例。
(四)箱涵
全线共有箱涵15.9公里,占输水主干线的15%。
(五)管道
全线共有管道12.5公里,占输水主干线的11.8%。主要采用预应力钢筒混凝土管(PCCP)、预应力钢筋混凝土管(PCP)、钢管(SP)三种型式。
(六)渡槽
全线共有7座渡槽,总长2.5公里,占输水主干线的2.5%。自东向西分别为:永湖渡槽141米、鸡心石渡槽144米、官山渡槽773米、布仔河渡槽188米、白石洞渡槽409米。
(七)倒虹吸管
全长952米。钢管吊装采用的“金属桅杆整跨单管吊装法”施工,是国内大跨度管桥和大直径钢管施工的成功范例。
(八)西丽水库明渠
西丽水库明渠是东江水源工程输水主干线与西丽水库的接口部分,位于南山区西丽街道。明渠是输水主干唯一的敞开式输水建筑物,全长762米。
(九)专用输电线路及变电站
工程供电电源取自惠州三栋220KV变电站。
东江泵站变电站一期装有2台有载调压主变压器,二期加装1台有载调压主变压器,一、二期主变互为备用。
西枝江泵站变电站装有1台有载调压主变压器。
永湖泵站变电站一期装有2台有载调压主变压器,二期加装1台有载调压主变压器,一、二期主变互为备用。
(十)供水支线
东江水源工程输水主干有十大供水支线,分别为坪地支线、獭湖支线、坪山支线、大工业区支线、大鹏半岛支线、横岗支线、盐田支线、笔架山支线、梅林支线、石松支线。支线工程任务为利用输水主干线,连结沿线的水厂并交水,形成以“长藤结瓜”方式辐射深圳全市的供水网络。已建成供水支线分别有:大工业区支线、大鹏半岛支线、笔架山支线、梅林支线、石松支线等。
(十一)配套建筑物
全线设置了满足工程运行管理要求的各种功能配套建筑物,具体包括分水口13处、节制闸7处、检修通道20处、量水间6处等。
(十二)主要调蓄水库
1、松子坑水库
位于坪山新区坑梓街道,1993年始建,1995年8月建成,集雨面积3.46平方公里,总库容2659万立方米,正常库容2450万立方米,水库有16条均质土坝,总长2968米,最大坝高28米。
作为东江水源工程的主要调蓄水库之一,松子坑水库不仅承担着坑梓水厂、獭湖水厂的供水任务,还可通过獭湖泵站与东江水源工程进行水量调蓄。
2、西丽水库
位于深圳西部的沙河流域,1959年12月始建,1960年3月建成,集雨面积29平方公里,总库容3411.9万立方米,正常库容2625万立方米,建库坝型为均质土坝,最大坝高21.6米,溢洪道宽30米。
作为东江水源工程的主要交水点,西丽水库每天接纳的东江来水量约200万方,入库东江水同时可通过西铁连通隧洞向铁岗水库自流输水。
3、铁岗水库
位于深圳西部的西乡街道,1956年11月始建,1957年4月建成,1960年、1975年、1986年进行了三次扩建加固。在实施2006底开工、2008年完工的第四次扩建工程后,水库集雨面积64平方公里,总库容9950万立方米,正常库容9400万立方米,是之前库容的2倍。建库坝型为粘土斜墙坝,最大坝高24.35米,溢洪道宽20米。
作为东江水源工程的主要调蓄水库之一,铁岗水库利用西铁隧洞与西丽水库连通,将东江来水由西丽水库调入铁岗水库,并通过铁石泵站向石岩水库调水。
4、石岩水库
位于深圳西部的石岩街道,1958年始建,1960年3月建成,集雨面积44平方公里,总库容3198.8万立方米,正常库容1691万立方米,建库坝型为均质土坝,最大坝高18.5米,溢洪道宽36米。
作为东江水源工程连接的调蓄水库之一,石岩水库通过铁石泵站及管道工程,每天可从铁岗水库提引水约58万方,并利用石岩松岗支线,向石岩街道、沙井街道、福永街道、公明街道、松岗街道的水厂自流输水。