中国缺水吗?缺,也不缺。所谓缺水,是指中国北方气候干旱,人均水资源占有量低,人民的生产生活,尤其是农业生产常常受到水资源不足的制约。而所谓不缺水,是指中国南方气候潮湿,雨量充足,许多地方不仅不缺水,还时常发生洪涝灾害。“南水北调”就是基于这个现实而提出的,其中“引汉济渭”就是陕西省的南水北调工程。 引汉济渭示意图 从长江引水去北京还算容易:让水沿着运河一路向北流到北京就好了。可从汉江引水到渭河,却要困难得多,因为中间隔着高高的秦岭。想要引水进关中,就只能把秦岭凿穿。 秦岭 由于秦岭主脊海拔高而且非常陡峭,隧道的埋深很大,因此无法从中间打支洞进去施工,只能从两侧仅有的两个工作面硬生生地各挖四十公里。这么长的距离相当于隔了一座北京城了,通风、排水、测量、物资运输都很成问题。尤其是远距离的隧道通风,是隧道施工领域的世界性难题。 隧道施工 按照规划,秦岭引水隧道的年引水量应达到15亿立方米,相当于每秒75立方米,才能补足关中地区的用水缺口。为了达到这一设计,隧道的断面尺寸需为直径7.5米的马蹄形,与公路隧道尺寸相当。隧道处的沿途结构以坚硬岩石为主,因此施工方选用了TBM盾构法进行施工。 TBM盾构机长春号 TBM盾构法与普通盾构法不同,它采用全断面掘进法,用于岩石地层的挖掘。相比起普通盾构机,TBM因其对设备的可靠性和长寿命要求极高,被称为工程机械的“掘进机之王”。 TBM盾构机工作示意图 在岩石地层中,如果采用传统打眼爆破的钻爆法,每月开挖距离在100米左右,要到2050年才能挖完整座秦岭引水隧道。而采用TBM盾构法,每月最快可以掘进1000米,四年即可将隧道全部打通。 “引汉济渭”秦岭输水隧洞 大直径全断面岩石隧道掘进机是国之重器。从1996年中国引入第一台TBM以来,这一设备一直被国外垄断。2011年,铁建重工与浙江大学等高校以及施工方中铁十八局携手研发国产TBM,最终于2014年底生产出了拥有自主知识产权的国产首台大直径全断面硬岩隧道掘进机“长春号”。它可以克服隧道建设中长距离、大埋深、高应力、高地温、大涌水、易岩爆这些经典难题,尤其适用于引水隧道的开挖工程。 按工程计划,秦岭输水隧洞将于2019年全线贯通,西安市民将于次年喝上汉江水。 到2030年,“引汉济渭”工程完工后调水总量可达到15亿立方米,可让关中1400万人喝上干净卫生的优质汉江水,让失灌的500万亩良田有水可灌,并为陕北国家能源化工基地建设提供水资源保障。 |
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