南來之水，如何穿越黃河

本報記者 王 浩

《 人民日報 》（ 2022年08月31日 第 14 版）

圖為南水北調中線穿黃工程三維效果圖。（中國南水北調集團供圖）

近日，南水北調中線穿黃工程通過設計單元完工驗收，這標志著南水北調東中線一期工程全線155個設計單元工程全部通過水利部完工驗收。

首次隧洞穿越黃河、世界最大規(guī)?，F代化泵站群……一個個世界級難度的工程持續(xù)安全運行，讓一渠清水逶迤北上?！　?/p>

近日，南水北調中線“咽喉”——穿黃工程通過設計單元完工驗收。這標志著南水北調東中線一期工程全線155個設計單元工程全部通過水利部完工驗收，為順利推進南水北調東中線一期工程竣工驗收及后續(xù)工程高質量發(fā)展奠定了基礎。

東中線一期全面通水7年多來，累計調水超過560億立方米、受益人口超過1.5億人，發(fā)揮了顯著的經濟、社會和生態(tài)效益。

穿黃工程，南水北調中線建設中最具挑戰(zhàn)的部分之一

河南省鄭州市滎陽市，北上的“南水”遇上浩蕩奔涌的黃河，緩緩穿洞、入地而行再奔涌流出，繼續(xù)北上之旅。

實地察看工程現場，觀看工程建設聲像資料，聽取相關工作報告……8月25日，南水北調中線穿黃工程通過設計單元完工驗收。這一國內穿越大江大河直徑最大的輸水隧洞建設9年、運行近8年，工程安全平穩(wěn)。

如何將“南水”從黃河南岸輸送到北岸？這成為必須克服的世界級難題。

“可以說，這是南水北調中線建設中最具挑戰(zhàn)的部分之一?！遍L江設計集團有限公司副總工張傳健介紹，設計之初，兩套方案擺在面前——有人提出架槽飛渡，有人建議鑿洞穿行，“經過反復科學論證和河工模型試驗對比，綜合考慮技術難度、生態(tài)保護等因素，最終選定了盾構隧洞穿黃方案”。

“黃河河床地下，漫長的沉積形成各種復雜地層?！睆垈鹘〗榻B，盾構機緩緩前行，刀盤上的100多把刀具轉動切削；刀盤磨損，更換修護后繼續(xù)推進；前方地質條件多變，及時調整方案……

面對內外水雙重擠壓，雙層襯砌隧洞設計“雙重盔甲”?！八矶赐瑫r承受內水壓力和外水壓力，還面臨黃河河道擺動產生的巨力。”張傳健說，盾構機在掘進中，把預制混凝土管片拼裝成隧洞外襯，內襯則為現澆混凝土管身，并在其上布設密集的鋼筋網和近萬條預應力錨索，同時內外層之間設有排水系統(tǒng)。此外，相關單位研制新型防滲結構和材料，成功解決了結構安全、防滲與排水問題。

一項項紀錄被打破。這是國內首次采用泥水平衡盾構機修建水工隧洞，一次性穿越3.45公里的黃河河道，掘進到達南岸豎井精度誤差成功控制在3厘米以內；采用大型泥水盾構始發(fā)施工技術，解決了始發(fā)空間狹小、地下水位高等難題……

為了確保穿黃工程長效運行，搭建穿黃隧洞三維數字實景模型，結合水情、水質等實時信息，精準掌握工程運行狀態(tài)；利用水下機器人、水下掃描儀等對水下工程實體進行檢查，及時排查隱患。

工程效益不斷凸顯。截至今年8月30日，穿黃工程已累計輸水357.5億立方米，極大緩解了京津冀的缺水狀況。

攻克難題，積累實施重大跨流域調水工程的寶貴經驗

一條調水線也是一條“科技線”，工程建設管護中，攻克了一系列難題，許多科技創(chuàng)新成功運用到其他工程建設中。

南水北調東線實現“水往高處流”，背后離不開世界上規(guī)模最大泵站群的持續(xù)安全運行。

“東線工程總揚程65米，長江水北上需要通過一個個大型泵站接續(xù)提水?！敝袊纤闭{集團辦公室主任井書光介紹，全線共設立13個梯級泵站，共22處樞紐，34座泵站，總裝機臺數160臺。泵站群具有規(guī)模大、泵型多、揚程低、流量大、年利用小時數高等特點。

如何讓中線水源更穩(wěn)定？加高丹江口水庫大壩，增強蓄水能力。加高工程破解新老混凝土結合問題，在原有基礎上將大壩加高14.6米，水庫正常蓄水位由157米提高到170米。

去年11月，丹江口大壩加高工程和中線水源供水調度運行管理專項工程通過完工驗收。目前丹江口水庫形成了多層次、立體化、全覆蓋的庫區(qū)安全巡查監(jiān)測工作體系，實現全天候不間斷自動化監(jiān)測和人工值守。

深挖方渠道膨脹土技術處理問題、超大規(guī)模渡槽的設計和施工技術難題、輸水工程穿越煤礦采空區(qū)技術難題……沒有經驗可循和參照對比的情況下，建設管理單位堅持自主創(chuàng)新，為一道道世界級難題給出最優(yōu)解，為實施重大跨流域調水工程積累了寶貴經驗。

加強管理，提升南水北調工程數字化、網絡化、智能化水平

南水北調東中線一期工程安全平穩(wěn)運行7年多，離不開科學精細的管理。

在中國南水北調集團中線總調度大廳，重要樞紐的流量實時顯示。閘站監(jiān)控系統(tǒng)、日常調度系統(tǒng)、水量調度系統(tǒng)等，讓工程實現自動化調度。“我們可以根據實際情況和流量變動，遠程實時啟動閘門?！本畷饨榻B。目前，閘門遠程自動控制成功率達到99.56%。

“接下來，我們將進一步加快應用新一代信息技術，加強信息資源整合，推進數據與模型、業(yè)務與技術深度融合，全面構建數字孿生南水北調工程體系，穩(wěn)步提升南水北調工程調配運管數字化、網絡化、智能化水平和精準精確調水管理能力，為推進南水北調工程高質量發(fā)展提供有力支撐和強力驅動?！敝袊纤闭{集團有關負責人介紹。

責編：瑤薇