刊登日期 : 2022-04-15
橫穿秦嶺主脊的「引漢濟渭」工程地跨黃河、長江兩大流域,是國家重大水利工程之一。工程的關鍵控制性工程——秦嶺輸水隧洞2022年2月全線貫通。
這是人類史上首次成功從底部橫穿秦嶺,綜合施工難度世界罕見,被譽為「中國基建巔峰之作」,究竟難在哪裏?「引漢濟渭」工程又為甚麼一定要穿越秦嶺?
陝西水資源分佈不均 「引漢濟渭」將潤澤關中
秦嶺是陝西省「關中地區」與「陝南地區」的分界線。
陝南地區屬長江流域,水源豐盈,佔全省總量71%的水資源;而關中地區屬黃河流域,佔全省總量29%的水資源,人均水資源量只有317立方米,遠低於國際公認的人均500 立方米的絕對缺水線,缺水成為該區發展最大的軟肋。
「引漢濟渭」就是針對關中和陝北缺水問題而規劃的重大水資源配置措施,即陝西版的「南水北調」。這裏的「漢」指的是長江最大支流漢江,「渭」則是黃河最大支流渭河。
「引漢濟渭」調水入關中後,年均調水規模可達15億立方米,緩解關中水資源供需矛盾。屆時可滿足包括西安、咸陽、渭南等城市在內的21個受水對象的生活及工業用水,惠及1400多萬人。
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地質條件極複雜 鑿穿秦嶺難度空前絕後
根據規劃,「引漢濟渭」項目主要由三部分組成,分別是一期的調水工程,以及二期和三期的配水工程。其中一期的調水工程由漢江幹流上的黃金峽水庫、漢江支流子午河上的三河口水庫,以及秦嶺輸水隧洞這三部分構成。
秦嶺輸水隧洞是項目的關鍵控制性工程,總長98.3公里,最大埋深2012米,設計流量每秒70立方米。這是人類首次嘗試從底部橫穿秦嶺,工程難度空前絕後。
難在哪裏?秦嶺輸水隧洞穿越了3條區域性大斷裂帶、4條次一級斷層和33條一般斷層,涉及岩性20餘種。圍岩的石英含量高達96%,抗壓強度超過300兆帕,堪比鋼板。為此工程隊採用鑽爆法和全斷面硬岩隧道掘進機(TBM)法聯合施工,從秦嶺南北兩側雙向掘進。
TBM又被稱為「掘進機之王」,是打通隧洞的核心設備。但據施工人員回憶,要對付秦嶺輸水隧洞工程中硬度非凡的岩石,TBM的刀頭就像在鋼板上掘進,有時3至4個小時才能掘進1米。由於磨損量巨大,工程期間損壞了至少上萬把刀頭。
長距離硬岩掘進只是其中一個問題,工人們在施工時還面臨高溫高濕、高頻強岩爆、突湧水、有害氣體等一系列技術難題。工程專家坦言,幾乎世界上隧道施工的難題,都能在秦嶺輸水隧洞遇到。
「引漢濟渭」為何必須橫穿秦嶺?
鑿穿秦嶺這麼難,調水工程為何必須要穿越秦嶺這個自然屏障?因為與繞道秦嶺相比,從秦嶺底部橫穿是距離最短、投資最省的工程建設方案。
除了綜合考慮經濟等因素外,對秦嶺的生態保護也很重要。「引漢濟渭」工程途經朱鹮、天華山、黑河等多個國家級、省級自然保護區。據參與工程規劃設計的工程師透露,這個方案是從當年專家組考察的近10條線路中選出,對秦嶺地區自然環境的影響比較小。
值得一提的是,「引漢濟渭」工程期間也採取了多種環保措施,盡可能減少對環境的影響,在環保方面的投資額達10億元。比如在隧洞出口建設大型水質「淨化器」,通過「高效沉澱池+過濾池+活性炭處理」工藝,對隧洞施工產生的廢水進行深度淨化。
此外,引漢濟渭工程調水入關中後,每年可通過渭河給黃河增加6至7億立方米的水,遏制地下水超采量2.58億立方米,退還被擠佔的農業用水和生態用水2.5億立方米,有效改善渭河水環境。
秦嶺輸水隧洞全線貫通,意味「引漢濟渭」工程中最大的難關已經被克服,接下來將加快二期和三期配水工程的建設速度。西安地區更有望在今年年底喝上漢江水。
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