从2019年10月全面动工至今，历时1700多个日夜，广东省重点水利工程、粤港澳大湾区重大水利基础设施之一——广州北江引水工程（水源工程）即将通水。截至目前，北江引水工程已完成总形象进度的99.36%，目前正在全力开展泵站装修施工和设备调试等收尾工作，做好正式投产前的各项准备。
广州北江引水工程（水源工程）是横跨清远、广州两市的大型提质引水水利系统工程。工程通水后，可满足125万居民年度的用水需求，为广州市花都区、空港经济区、白云区等广州北部片区中长期“解渴”。
近日，南都记者前往清远北江实地探营，了解这一引水工程如何从26公里外的北江一路翻山越岭，将优质的原水送往花都自来水厂，最终抵达广州市民的家中。
穿越清远市的北江。
跨越26公里向北江“借水”
为广州北部片区中长期“解渴”
近年来，广州构建起东江、西江、北江和流溪河“三江四源”的供水格局，成为国内唯一具备四大优质水源的超大城市。
广州地处华南沿海，江河密布、雨量充沛，为什么仍要跨越26公里到市外寻找水源？南都记者了解到，广州水系周边都是高密度城市群，水环境受到影响，形成了典型的水质性缺水特征。因此，广州饮用水源地选取只能舍近求远，城市供水多为引调“客水”。其中，建设广州北江引水（水源）工程，向北江“借水”，对解决广州北部地区供水需要的重大民生工程具有重要意义。
位于广州市北部的花都区，正规划打造广州“北部增长极”，经济发展和城市化进程不断加快；以白云国际机场为中心的广州临空经济示范区也呈加速发展之势。到2035年，这里将汇集300万常住人口，形成万亿级工业产值的全球综合枢纽门户，区域内居民的中长期供水保障面临挑战。
广州北江引水工程（水源工程）设计年供水量2.9亿立方米，通水后供水最大规模将达到100万立方米/日，可满足125万居民年度的用水需求，为广州市花都区、空港经济区、白云区等广州北部片区中长期“解渴”。
“工程建成通水，有利于提高清远北江水资源利用率，既可满足花都区及广州北部中长期供水需要、强化饮用水安全保障、改善区域水生态环境，又可助力广州构建多水源安全供水保障体系、完善中心城区应急备用水源供应。”广州水投自来水公司所属广州北江原水供应有限公司总工程师区永刚说，“广州的水源充沛后，现运行的水厂供水能力有了富余，也有更多升级改造工艺的空间。”
该工程还减轻了广州北部地区对流溪河的过度开发，有利于河流的可持续利用和维护河流生态健康，改善区域水生态环境。未来，广州、清远两地也将进一步加大共同保护北江水源的力度，推进环境污染治理和环境保护方面的交流和合作，实现绿色低碳发展。
水源地符合地表水Ⅱ类标准
广州、清远两市“同饮一江水”
盛夏时节，位于清远市武广高铁北江桥沿线的江面清澈碧绿，两岸郁郁葱葱。在清远武广高铁北江桥上游约600米处的北江左侧，是广州北江引水工程的取水口，这里距清远水利枢纽36.2公里，距清远飞来峡水利枢纽18.6公里。
“经过水文地质勘察，发现这里正好是江面的一个凹陷处，可以避开冲沟以及左岸凹岸不良地形及地质的影响。”区永刚介绍，水源地要满足水质和水量两个条件。从长期监测数据看，该处水质各项指标基本符合地表水Ⅱ类标准，可满足城镇供水要求。取水口处的江面比较宽，水深比较深，流量也能够满足远期一年100万吨和近期60万吨的储水量。
“在取水口下游大概两三百米的地方，就是清远的江南水厂的取水头部，说明这里的水质是非常良好的。”区永刚补充道，北江引水工程亦有广州市、清远市“同饮一江水”的意义。
清远市武广高铁北江桥。
据透露，取水进水位置在飞来峡下游，水位比较稳定，日常取水运行水位为10.3米，最高运行水位在18.0米，最低运行水位8.0米。“工程考虑了北江多年的水文监测数据，确保在洪水期或者枯水期，北江引水工程都能正常运行。”区永刚说，如若水位高程超过18米或低于8.0米时，泵站停止运行，启用备用水源芙蓉站水库向花都水厂供水方案。
虽然水质和水量稳定，但工程仍要面对入侵性底栖动物的威胁。比如，原水中的淡水壳菜常附着于原水管网系统中，不仅消耗原水中的溶解氧，对水厂进水水质产生影响，大量附着还会侵占管道内空间，降低管道的输水能力。
在输水工程中防治淡水壳菜是一大难题，为保障广州北江引水工程（水源工程）水工建筑的结构安全、确保供水水质，项目在取水口、前池涂刷能防止生物附着的高性能涂层材料。由于其在可操作性、可控性和防治效果上更具优势，有望成为防治淡水壳菜主要的方式。
历经2年克服4号隧洞难题
全生命周期智慧化管理保障工程安全
北江引水工程输水主线路长约26公里，穿越大山、河道以及公路，运用了不少较为先进的施工技术。
其中，穿越大燕河顶管是项目的难点之一。施工采用双条管道顶管同时穿越大燕河形式施工，顶管长度为577米，其中穿越大燕河长度约为480米。
区永刚说道，原来顶管深度为15米，因为顶管穿越距离顶管井外约45米处的两条口径均约为1米的高压天然气管道，按照天然气权属单位要求，顶管施工安全范围需在距离天然气管道5米以上。天然气权属单位进行多次沟通论证，顶管井深度经设计优化后调整至21米深处。
为了防止顶管施工过程中极易出现的水土流失土体形成空腔引发地陷事件，项目还于顶管出发井外壁至广南支干线下方长约42米，施作了23根MJS（微扰动全方位高压喷射工法）水平桩对顶管四周进行土体加固。
北江引水工程1号隧洞。
工程全线隧洞总长约17.3公里，共涵盖5个隧洞，包括主线的4个隧洞以及1个检修洞。每个隧洞都要根据不同的地质情况，采用不同的施工工艺，难度可见一斑。
4号隧洞TBM掘进整整历经2年时间，是项目的重难点工程。区永刚介绍，面对4号隧洞“硬岩层、大埋深、长距离、高压力、多断层”等施工难题，研制出国内首台新型敞开式隧道掘进机施工，是华南地区系统集成化最大、定制化水平最高的TBM设备。
区永刚回忆道，2021年初TBM施工建设期间，便出现了一次比较严重的空腔事件。“大概是到其中一处断层带，就有一些渗水，也出现塌腔，再继续往下挖，水就慢慢地冒出来。”
“当时我们采用了不同种类的水泥、化学材料灌浆，也及时搭设钢拱架，工程师们想尽了方法，奋战十几天后，渗水终于止住。”他说，“山体内部岩层复杂，一会儿硬一会儿软，对盾构机的刀片磨损非常大。整个工程建设过程中最让他提心吊胆的就是开仓换刀环节。”
在设计之初，工程就把物联网、大数据、云计算等先进的信息化技术，融入设计工作，搭建“BIM（建筑信息模型）+GIS（传感定位）技术”模型、隧洞安全监测等系统，探索从智慧设计、智慧建造到智慧运营的工程全生命周期智慧化管理。区永刚说，借助“BIM+GIS”、卫星遥感、无人机、人工智能等先进技术，能够实现工程智能监测和协同检修，为工程安全运行提供全方位保障。
