南水北调中线干线浮桥设计

杨帆

【摘要】本文简要论述“南水北调中线干线浮桥”的设计方案，设计的原理、作业方式。隨着南水北调渠道的形成，中线干线全长1432公里，包括总干渠和天津干渠。其中，总干渠长1276公里，经过河南、河北最后抵京，以明渠为主；天津干渠长156公里，全部为暗涵。由于明渠为露天开放，水中不可避免存有漂浮物以及滋生的藻类。为保证水质安全，须尽快采取措施遏制藻类滋生。为此我们根据“曹操连战船”的典故构想，设计出2米×2.5米的标准浮动平台，设计了浮桥和拦捞设备。合理的布局设计使所研制设备获得生产效率高，操纵方便优良性能。这种作业方法解决了南水北调河北分局拦捞装置、巡视取样和两岸交通。

【关键词】南水北调；露天；水质安全；首创；浮桥；经济效益；社会效益

1、背景

随着南水北调渠道的形成，中线干线全长1432公里，以明渠为主，由于明渠为露天开放，水中不可避免存有漂浮物以及滋生的藻类。为保证水质安全，须尽快采取措施遏制藻类滋生。为此设计了浮桥和拦捞设备。

2、设计构想

古代的战争中，作战时主要是靠士兵的体力和武艺，与敌人面对面地进行肉搏。后来，人们为了增强战斗力，又发明了使用战马、战车和战船，使战争出现了更激烈的场面。当战马、战车和战船被人们习惯了之后，人们又想出了一个办法，就是将众多的战马、战车和战船连在一起，形成一个更大的力量，来进行大兵团作战，使古代的战争，在冷兵器时代，又一次升级。连环的办法在战斗中是非常有效的，也是非常奇特的。把战马、战车和战船紧紧地连在一起，形成了一强大的攻防堡垒，活动在战场上，就像一个握紧的拳头，进攻可以勇不可挡，防守可以互相照应，成为古代战场上一种奇特的武器。

我们根据“曹操连战船”的典故构想，设计出2米×2.5米的标准浮动平台，每个浮动平台可均衡承重2吨，浮动平台之间分开25厘米，用可拆卸的链节相连，横跨在干渠上，端节浮动平台用缆绳固定在岸边的桩柱上，形成一道横跨干渠的浮桥。

3、设计方案及特点

南水北调工程是一项世纪宏伟工程，关系着我国的经济、民生、生态，工程意义重大。中线干线全长1432公里，包括总干渠和天津干渠。其中，总干渠长1276公里，经过河南、河北最后抵京，以明渠为主；天津干渠长156公里，全部为暗涵。由于明渠为露天开放，水中不可避免存有漂浮物以及滋生的藻类。

2014年12月12日南水北调中线干线全线通水，从此北京市民真正饮用上了长江水。由于此时中线干线途径区域气温较往年偏高，日照充足，造成藻类水生物迅速滋生，为了确保来之不易的南水水质安全，及时打捞清理总干渠内藻类及漂浮物，保障水质安全，在关键部位设置了水污染防治“三道防线”，确保问题水“不入京、不入城、不入厂”。强化对工程沿线、各分水口以及排气阀井的治理，保障首都供水质量。为保证水质安全，须尽快采取措施遏制藻类滋生。2015年2月10日，受南水北调河北分局委托设计浮桥架设在干渠上用以布设机械拦捞装置、巡视取样和两岸交通。

我们根据“曹操连战船”的典故构想，设计出2米×2.5米的标准浮动平台，产品具有较高承载力，浮动平台平稳、耐久，能满足垂直承载力、水平承载力。每个浮动平台可均衡承重2吨，浮动平台之间分开25厘米，用可拆卸的链节相连，横跨在干渠上，端节浮动平台用缆绳固定在岸边的桩柱上，形成一道横跨干渠的浮桥。每节浮动平台的上下游侧都设置了防护栏杆，浮动平台节间加帆布胶带，形成一条安全的通道，浮桥两端的护坡上布置了带扶手的钢梯，钢梯与浮桥的空挡设活动踏板，供上下浮桥只用，整条浮桥为软连接，能够根据水位变化调节。

浮桥重量轻、浮力大、组装简易、快速、灵活、耐酸碱、零维护、组合变换灵活、具有良好的抗侯性及抗冲击破坏性、防紫外线、防冻、抗海水、化学剂、油渍等之侵蚀等优良性能。无污染、不破坏环境，造价合理、经济，从长远的观点来看，可省下为数庞大的维护、保养、更替、检修的费用及时间。

目前，拦捞设备及相关配套设施已安装完成，拦捞浮桥正式投入使用，第一条布置在河北省元氏槐河倒虹吸，试验成功后，连续制作了4条，分别布置在河北北拒马河、白马河等地。我们还设计了拦捞网片，布设在浮桥上，实现了对藻类浮生物的有效拦捞，净化了水质。浮桥的设计合理、实用、安全稳固，可以组合成任意长度、任意大小的浮动平面，拆装简易快捷、组装灵活、结构牢固。浮桥投入使用前管理处组织安保值守人员进行了技术交底，重点对滤网替换、清理、杂物处置、工作记录填写等日常工作及浮桥相关设备设施日常维护注意事项进行了详细讲解。

浮桥共制作、安装了5条，创造产值200万元，随着浮桥的应用，配套工程创造产值80万元。

4、结束语

南水北调中线一期工程通水进京水量突破20亿立方米。日均入京水量105万立方米，其中自来水厂日均取水93万立方米。水厂累计取水13.69亿立方米，占入京水量68%，全市直接受益人口超过1100万。此设施设计和运用的成功是南水北调上的首创，根据需要将用于南水北调的其他标段制作，将有着长远的经济效益和社会效益。为南水北调工程的顺利运行提供了有力保证，净化了水质，保障了北方地区的经济社会发展和人民生活，其间接的社会效益不可估量。