南水北調(diào)中線干線浮橋設(shè)計

楊帆

【摘要】本文簡要論述“南水北調(diào)中線干線浮橋”的設(shè)計方案，設(shè)計的原理、作業(yè)方式。隨著南水北調(diào)渠道的形成，中線干線全長1432公里，包括總干渠和天津干渠。其中，總干渠長1276公里，經(jīng)過河南、河北最后抵京，以明渠為主；天津干渠長156公里，全部為暗涵。由于明渠為露天開放，水中不可避免存有漂浮物以及滋生的藻類。為保證水質(zhì)安全，須盡快采取措施遏制藻類滋生。為此我們根據(jù)“曹操連戰(zhàn)船”的典故構(gòu)想，設(shè)計出2米×2.5米的標(biāo)準(zhǔn)浮動平臺，設(shè)計了浮橋和攔撈設(shè)備。合理的布局設(shè)計使所研制設(shè)備獲得生產(chǎn)效率高，操縱方便優(yōu)良性能。這種作業(yè)方法解決了南水北調(diào)河北分局?jǐn)r撈裝置、巡視取樣和兩岸交通。

【關(guān)鍵詞】南水北調(diào)；露天；水質(zhì)安全；首創(chuàng)；浮橋；經(jīng)濟(jì)效益；社會效益

1、背景

隨著南水北調(diào)渠道的形成，中線干線全長1432公里，以明渠為主，由于明渠為露天開放，水中不可避免存有漂浮物以及滋生的藻類。為保證水質(zhì)安全，須盡快采取措施遏制藻類滋生。為此設(shè)計了浮橋和攔撈設(shè)備。

2、設(shè)計構(gòu)想

古代的戰(zhàn)爭中，作戰(zhàn)時主要是靠士兵的體力和武藝，與敵人面對面地進(jìn)行肉搏。后來，人們?yōu)榱嗽鰪?qiáng)戰(zhàn)斗力，又發(fā)明了使用戰(zhàn)馬、戰(zhàn)車和戰(zhàn)船，使戰(zhàn)爭出現(xiàn)了更激烈的場面。當(dāng)戰(zhàn)馬、戰(zhàn)車和戰(zhàn)船被人們習(xí)慣了之后，人們又想出了一個辦法，就是將眾多的戰(zhàn)馬、戰(zhàn)車和戰(zhàn)船連在一起，形成一個更大的力量，來進(jìn)行大兵團(tuán)作戰(zhàn)，使古代的戰(zhàn)爭，在冷兵器時代，又一次升級。連環(huán)的辦法在戰(zhàn)斗中是非常有效的，也是非常奇特的。把戰(zhàn)馬、戰(zhàn)車和戰(zhàn)船緊緊地連在一起，形成了一強(qiáng)大的攻防堡壘，活動在戰(zhàn)場上，就像一個握緊的拳頭，進(jìn)攻可以勇不可擋，防守可以互相照應(yīng)，成為古代戰(zhàn)場上一種奇特的武器。

我們根據(jù)“曹操連戰(zhàn)船”的典故構(gòu)想，設(shè)計出2米×2.5米的標(biāo)準(zhǔn)浮動平臺，每個浮動平臺可均衡承重2噸，浮動平臺之間分開25厘米，用可拆卸的鏈節(jié)相連，橫跨在干渠上，端節(jié)浮動平臺用纜繩固定在岸邊的樁柱上，形成一道橫跨干渠的浮橋。

3、設(shè)計方案及特點

南水北調(diào)工程是一項世紀(jì)宏偉工程，關(guān)系著我國的經(jīng)濟(jì)、民生、生態(tài)，工程意義重大。中線干線全長1432公里，包括總干渠和天津干渠。其中，總干渠長1276公里，經(jīng)過河南、河北最后抵京，以明渠為主；天津干渠長156公里，全部為暗涵。由于明渠為露天開放，水中不可避免存有漂浮物以及滋生的藻類。

2014年12月12日南水北調(diào)中線干線全線通水，從此北京市民真正飲用上了長江水。由于此時中線干線途徑區(qū)域氣溫較往年偏高，日照充足，造成藻類水生物迅速滋生，為了確保來之不易的南水水質(zhì)安全，及時打撈清理總干渠內(nèi)藻類及漂浮物，保障水質(zhì)安全，在關(guān)鍵部位設(shè)置了水污染防治“三道防線”，確保問題水“不入京、不入城、不入廠”。強(qiáng)化對工程沿線、各分水口以及排氣閥井的治理，保障首都供水質(zhì)量。為保證水質(zhì)安全，須盡快采取措施遏制藻類滋生。2015年2月10日，受南水北調(diào)河北分局委托設(shè)計浮橋架設(shè)在干渠上用以布設(shè)機(jī)械攔撈裝置、巡視取樣和兩岸交通。

我們根據(jù)“曹操連戰(zhàn)船”的典故構(gòu)想，設(shè)計出2米×2.5米的標(biāo)準(zhǔn)浮動平臺，產(chǎn)品具有較高承載力，浮動平臺平穩(wěn)、耐久，能滿足垂直承載力、水平承載力。每個浮動平臺可均衡承重2噸，浮動平臺之間分開25厘米，用可拆卸的鏈節(jié)相連，橫跨在干渠上，端節(jié)浮動平臺用纜繩固定在岸邊的樁柱上，形成一道橫跨干渠的浮橋。每節(jié)浮動平臺的上下游側(cè)都設(shè)置了防護(hù)欄桿，浮動平臺節(jié)間加帆布膠帶，形成一條安全的通道，浮橋兩端的護(hù)坡上布置了帶扶手的鋼梯，鋼梯與浮橋的空擋設(shè)活動踏板，供上下浮橋只用，整條浮橋為軟連接，能夠根據(jù)水位變化調(diào)節(jié)。

浮橋重量輕、浮力大、組裝簡易、快速、靈活、耐酸堿、零維護(hù)、組合變換靈活、具有良好的抗侯性及抗沖擊破壞性、防紫外線、防凍、抗海水、化學(xué)劑、油漬等之侵蝕等優(yōu)良性能。無污染、不破壞環(huán)境，造價合理、經(jīng)濟(jì)，從長遠(yuǎn)的觀點來看，可省下為數(shù)龐大的維護(hù)、保養(yǎng)、更替、檢修的費用及時間。

目前，攔撈設(shè)備及相關(guān)配套設(shè)施已安裝完成，攔撈浮橋正式投入使用，第一條布置在河北省元氏槐河倒虹吸，試驗成功后，連續(xù)制作了4條，分別布置在河北北拒馬河、白馬河等地。我們還設(shè)計了攔撈網(wǎng)片，布設(shè)在浮橋上，實現(xiàn)了對藻類浮生物的有效攔撈，凈化了水質(zhì)。浮橋的設(shè)計合理、實用、安全穩(wěn)固，可以組合成任意長度、任意大小的浮動平面，拆裝簡易快捷、組裝靈活、結(jié)構(gòu)牢固。浮橋投入使用前管理處組織安保值守人員進(jìn)行了技術(shù)交底，重點對濾網(wǎng)替換、清理、雜物處置、工作記錄填寫等日常工作及浮橋相關(guān)設(shè)備設(shè)施日常維護(hù)注意事項進(jìn)行了詳細(xì)講解。

浮橋共制作、安裝了5條，創(chuàng)造產(chǎn)值200萬元，隨著浮橋的應(yīng)用，配套工程創(chuàng)造產(chǎn)值80萬元。

4、結(jié)束語

南水北調(diào)中線一期工程通水進(jìn)京水量突破20億立方米。日均入京水量105萬立方米，其中自來水廠日均取水93萬立方米。水廠累計取水13.69億立方米，占入京水量68%，全市直接受益人口超過1100萬。此設(shè)施設(shè)計和運用的成功是南水北調(diào)上的首創(chuàng)，根據(jù)需要將用于南水北調(diào)的其他標(biāo)段制作，將有著長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。為南水北調(diào)工程的順利運行提供了有力保證，凈化了水質(zhì)，保障了北方地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民生活，其間接的社會效益不可估量。