引漢濟(jì)渭秦嶺輸水隧洞全線貫通 人類歷史上首次從底部橫穿秦嶺

　　攻克“世界罕見的難”

　　隨著一臺(tái)隧道硬巖掘進(jìn)機(jī)旋轉(zhuǎn)的刀盤破巖壁而出，陜西引漢濟(jì)渭工程的關(guān)鍵控制性工程——秦嶺輸水隧洞近日全線貫通。這是人類歷史上首次從底部橫穿中國南北方分界線之一的秦嶺。

　　鑿秦嶺，引清流。作為國家重點(diǎn)水利工程的引漢濟(jì)渭工程建成后，長江最大支流——漢江之水將北上穿過秦嶺，與黃河最大支流——渭河“牽手”，解關(guān)中之“渴”，浸潤三秦大地。屆時(shí)，可滿足包括西安、咸陽、渭南等城市在內(nèi)的21個(gè)受水對(duì)象的生活及工業(yè)用水，惠及1400多萬人。

　　那么，引漢濟(jì)渭工程緣起為何，又是如何建設(shè)的？橫穿秦嶺究竟有多難？建設(shè)過程中遇到的諸多世界性難題又是如何被一一攻克的？

　　1 陜南“調(diào)”水、“解渴”關(guān)中，引漢濟(jì)渭工程巨大

　　年均調(diào)水規(guī)?？蛇_(dá)15億立方米，可滿足西安、咸陽等21個(gè)受水對(duì)象的用水，惠及1400多萬人

　　得知秦嶺輸水隧洞貫通，對(duì)水有著特殊感情的寇宗武老人十分激動(dòng)。

　　“打了10年左右能把這個(gè)打通，太不容易了?！苯衲暌呀?jīng)82歲高齡、曾擔(dān)任陜西省水資源管理辦公室主任的寇宗武說。

　　水是生命之源。陜西地跨黃河、長江兩大流域，但水資源分布卻極不均衡。秦嶺以南的陜南地區(qū)，水資源豐盈，占全省水資源總量的七成多。秦嶺以北的關(guān)中和陜北地區(qū)，沿線重點(diǎn)城市、重要工廠眾多，人口密集，但水資源匱乏，僅占全省水資源總量的近三成。二十世紀(jì)八九十年代，陜西的缺水問題愈發(fā)嚴(yán)重。

　　分時(shí)段供水、家家戶戶水龍頭“上鎖”……夏季“水荒”成為關(guān)中地區(qū)很多人抹不去的記憶。

　　“只要一下雨，大家就通過各種方式收集雨水存起來。父親還經(jīng)常帶著我到離家很遠(yuǎn)的地方找水?！?980年出生在陜西省渭南市蒲城縣的叱先生告訴記者，他對(duì)小時(shí)候“找水”的經(jīng)歷記憶猶新。

　　解決陜西“水危機(jī)”問題迫在眉睫。從水資源豐沛的陜南“調(diào)”水、“解渴”關(guān)中的構(gòu)想開始形成。

　　經(jīng)多方調(diào)研、論證并報(bào)請(qǐng)同意批準(zhǔn)，被稱為陜西版“南水北調(diào)”的引漢濟(jì)渭工程于2012年開始實(shí)施。

　　記者了解到，該工程分為調(diào)水和輸配水兩大部分。其中，調(diào)水工程由黃金峽水利樞紐、三河口水利樞紐和秦嶺輸水隧洞三部分組成；輸配水工程由黃池溝配水樞紐、輸水南北干線及23條支線組成。

　　根據(jù)設(shè)計(jì)，在黃金峽、三河口兩大水利樞紐調(diào)節(jié)配合下，漢江之水經(jīng)98.3公里輸水隧洞穿越秦嶺，再經(jīng)輸配水工程，優(yōu)化配置給關(guān)中、陜北地區(qū)。

　　在位于漢江干流陜西省漢中市洋縣黃金峽鍋灘下游2公里處，就是黃金峽水利樞紐。這是引漢濟(jì)渭的龍頭水源工程。

　　“年供水規(guī)?？蛇_(dá)10億立方米，設(shè)計(jì)揚(yáng)程106.45米?！敝袊姷谑こ叹钟邢薰镜诙こ坦军h委副書記、執(zhí)行總經(jīng)理，黃金峽水利樞紐項(xiàng)目負(fù)責(zé)人任海平告訴記者，這個(gè)水利樞紐擁有亞洲綜合指標(biāo)第一的泵站，“壩后泵站7臺(tái)抽水機(jī)組，以每秒70立方米的抽水流量將水抽高106.45米后，送入輸水隧洞順流而下。預(yù)計(jì)今年年底可實(shí)現(xiàn)蓄水?！?/p>

　　三河口水利樞紐，距離黃金峽水利樞紐約17公里，是整個(gè)調(diào)水工程的調(diào)節(jié)中樞，每年可實(shí)現(xiàn)自流供水5億立方米。

　　“目前，秦嶺輸水隧洞出口的黃池溝配水樞紐已開始主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑，預(yù)計(jì)今年內(nèi)實(shí)現(xiàn)先期向西安市供水?！敝袊娊瘓F(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司引漢濟(jì)渭二期工程總體勘察設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)項(xiàng)目部設(shè)計(jì)總工程師李玉潔告訴記者，輸配水工程主要是通過干、支線輸水工程的地埋管道或隧洞給各受水對(duì)象水廠供水。待引漢濟(jì)渭工程全部完工后，年均調(diào)水規(guī)模可達(dá)15億立方米，惠及西安、咸陽、渭南、楊凌4個(gè)重點(diǎn)城市及沿渭河兩岸的11個(gè)縣城、5個(gè)新城和1個(gè)工業(yè)園區(qū)，1400多萬人，可有效改變關(guān)中地區(qū)超采地下水、擠占生態(tài)水的狀況，提高水資源承載能力，恢復(fù)渭河生態(tài)。

　　2 巖爆涌水、斷層塌方，綜合施工難度世界罕見

　　“幾乎世界上隧道施工的難題都能在這里遇見”，施工人員作業(yè)時(shí)必須頭戴鋼盔、身穿防彈衣

　　秦嶺地質(zhì)條件極為復(fù)雜，從底部橫穿，難度可謂空前絕后。

　　作為引漢濟(jì)渭工程的關(guān)鍵控制性工程，秦嶺輸水隧洞全長98.3公里，埋深1300至2012米，采用鉆爆法和TBM(全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī))法聯(lián)合施工。其中，穿越秦嶺主脊(越嶺段)30多公里，因地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，分嶺南和嶺北，分別采用兩臺(tái)TBM相向而行，最終嚴(yán)絲合縫地完成“會(huì)師”，貫通隧洞。

　　據(jù)介紹，整個(gè)輸水隧洞穿越了3條區(qū)域性大斷裂、4條次一級(jí)斷層和33條一般斷層，涉及巖性20余種。面對(duì)石英含量高達(dá)96%、抗壓強(qiáng)度高達(dá)300多兆帕的圍巖，即便是被稱為“掘進(jìn)機(jī)之王”的TBM也有些“吃不消”。“刀頭如同在‘鋼板’上掘進(jìn)，有時(shí)三四個(gè)小時(shí)才能掘進(jìn)1米。”據(jù)有關(guān)工作人員介紹，超硬巖石致使TBM刀頭磨損量巨大，損壞刀頭至少有上萬把。

　　除此之外，施工過程中還面臨著高溫高濕、長距離、大埋深、高頻強(qiáng)巖爆、突涌水等一系列技術(shù)難題，“幾乎世界上隧道施工的難題都能在這里遇見”，國內(nèi)外專家評(píng)價(jià)“綜合施工難度世界罕見”?！胺浅ｓ@訝的是所有這些地質(zhì)災(zāi)害它全占齊了，而且都非常嚴(yán)重。”中國科學(xué)院院士、水利水電土木工程專家陳祖煜說。

　　“最難受的首先是高溫高濕的作業(yè)環(huán)境?！币呀?jīng)堅(jiān)守10年的中鐵十八局引漢濟(jì)渭工程項(xiàng)目經(jīng)理宋偉介紹，隧道內(nèi)作業(yè)面溫度常年在40℃左右，相對(duì)濕度則高達(dá)90%。用工人們的話說，“就像蒸桑拿，不動(dòng)都會(huì)汗流浹背”。

　　“每個(gè)班我都要喝五六斤水。”中鐵隧道集團(tuán)引漢濟(jì)渭項(xiàng)目部機(jī)電副總工鄔宗清介紹說，這對(duì)于他們而言已經(jīng)習(xí)以為常。

　　讓鄔宗清印象深刻的，還是2016年2月那場在嶺南TBM施工掌子面(即作業(yè)面)發(fā)生的特大涌水。

　　“地下水如同高壓水槍猛射，每天涌水高達(dá)4.6萬立方米，是設(shè)計(jì)全隧洞最大涌水量的3.76倍，TBM被淹沒大半個(gè)‘身子’，無法動(dòng)彈?！睋?jù)鄔宗清回憶，當(dāng)時(shí)2000多人參與抽水搶險(xiǎn)，才避免了整個(gè)設(shè)備電路損壞。

　　此后，如何高效解決5820米亞洲最長斜井反坡隧洞抽水問題，成為鄔宗清和徒弟們的研究重點(diǎn)。最終，他們成功研發(fā)出抽水自動(dòng)化設(shè)備。

　　巖爆也是施工過程中的一個(gè)“攔路虎”?；貞浧饡r(shí)常發(fā)生的巖爆，嶺南TBM掘進(jìn)班班長陽中倫依然心有余悸：“就像炸彈一樣。我記得最強(qiáng)的一次，石頭彈射了20多米?！?/p>

　　因此，除了要求施工人員作業(yè)時(shí)必須頭戴鋼盔、身穿防彈衣外，建設(shè)管理者們還聯(lián)合有關(guān)科研力量進(jìn)行了一系列科研攻關(guān)，創(chuàng)新采用激發(fā)極化法、三維地震波法等地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)，最大限度降低巖爆、塌方、突涌水、有害氣體等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

　　據(jù)介紹，以微震監(jiān)測為重點(diǎn)的巖爆預(yù)測預(yù)警準(zhǔn)確率高達(dá)85%以上。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，秦嶺輸水隧洞開工建設(shè)以來，共發(fā)生4000余次巖爆，最大震級(jí)1.6級(jí)，但卻從未發(fā)生一般及其以上安全事故。

　　具備無人巡檢和自主導(dǎo)航等功能的水下機(jī)器人、創(chuàng)造超長距離施工通風(fēng)的世界紀(jì)錄……科技助力下，一項(xiàng)項(xiàng)施工難題被攻克。

　　3 廢水凈化、“天眼”監(jiān)控，保護(hù)好秦嶺的綠水青山

　　過壩魚道是為了保證魚類回游產(chǎn)卵順暢，而魚類增殖站則是為漢江流域水生物多樣性“培苗育種”

　　引漢濟(jì)渭工程的實(shí)施必須要穿越秦嶺這一自然屏障。與繞道秦嶺相比，從秦嶺底部橫穿是距離最短、耗資最少的工程建設(shè)方案，對(duì)秦嶺地區(qū)自然環(huán)境的影響也小。

　　據(jù)曾參與和主持引漢濟(jì)渭工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的工程師介紹，目前這一方案是從當(dāng)年專家組考察的近10條線路中選出來的。引漢濟(jì)渭工程途經(jīng)朱鹮、天華山、黑河等多個(gè)國家級(jí)、省級(jí)自然保護(hù)區(qū)，規(guī)劃設(shè)計(jì)施工除了綜合考慮經(jīng)濟(jì)等因素外，對(duì)秦嶺的生態(tài)保護(hù)也是重要方面。

　　黃金峽水利樞紐的過壩魚道、魚類增殖站等設(shè)計(jì)就是出于生態(tài)保護(hù)的考量。

　　據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，魚類生物鏈的完整程度影響著生態(tài)平衡。過壩魚道是為了保證魚類回游產(chǎn)卵順暢，而魚類增殖站則是為漢江流域水生物多樣性“培苗育種”。

　　去年9月，引漢濟(jì)渭三河口水庫首次舉行魚類增殖放流活動(dòng)，7個(gè)品種、17.5萬尾魚苗，就是由黃金峽魚類增殖站繁殖培育的。

　　在施工過程中，建設(shè)管理者更是以具體行動(dòng)保護(hù)秦嶺的綠水青山。

　　據(jù)了解，在隧洞施工過程中，會(huì)產(chǎn)生大量廢水、廢渣。對(duì)于廢水，建設(shè)管理人員在各隧洞出口建設(shè)大型水質(zhì)“凈化器”，通過“高效沉淀池+過濾池+活性炭處理”工藝，對(duì)廢水進(jìn)行深度凈化，凈化后的水可達(dá)到地表Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?！盎旧暇褪沁_(dá)到我們飲用水的標(biāo)準(zhǔn)了?！蔽靼彩泻诤铀吹丨h(huán)境保護(hù)管理總站站長趙學(xué)功在接受采訪時(shí)表示。

　　與此同時(shí)，結(jié)合區(qū)域地理環(huán)境，在遠(yuǎn)離保護(hù)區(qū)的地方建設(shè)渣場用來堆放廢渣。渣場使用完畢后，復(fù)墾改建成農(nóng)田。目前，已累計(jì)修建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田370畝。

　　在施工點(diǎn)位和隧洞洞口，還安著“天眼”?！巴ㄟ^手機(jī)、電腦可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地查看施工現(xiàn)場環(huán)保措施落實(shí)情況?！睋?jù)陜西省引漢濟(jì)渭工程建設(shè)有限公司移民環(huán)保部有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。不僅如此，“朱鹮無人機(jī)中隊(duì)”還不定時(shí)深入工區(qū)，通過無人機(jī)高空拍照、河道取水、光譜分析儀現(xiàn)場分析等方式，突擊巡查環(huán)保措施落實(shí)情況。

　　記 王珍