中國缺水嗎?缺,也不缺。所謂缺水,是指中國北方氣候干旱,人均水資源占有量低,人民的生產(chǎn)生活,尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常常受到水資源不足的制約。而所謂不缺水,是指中國南方氣候潮濕,雨量充足,許多地方不僅不缺水,還時常發(fā)生洪澇災(zāi)害?!澳纤闭{(diào)”就是基于這個現(xiàn)實而提出的,其中“引漢濟渭”就是陜西省的南水北調(diào)工程。 引漢濟渭示意圖 從長江引水去北京還算容易:讓水沿著運河一路向北流到北京就好了??蓮臐h江引水到渭河,卻要困難得多,因為中間隔著高高的秦嶺。想要引水進關(guān)中,就只能把秦嶺鑿穿。 秦嶺 由于秦嶺主脊海拔高而且非常陡峭,隧道的埋深很大,因此無法從中間打支洞進去施工,只能從兩側(cè)僅有的兩個工作面硬生生地各挖四十公里。這么長的距離相當(dāng)于隔了一座北京城了,通風(fēng)、排水、測量、物資運輸都很成問題。尤其是遠距離的隧道通風(fēng),是隧道施工領(lǐng)域的世界性難題。 隧道施工 按照規(guī)劃,秦嶺引水隧道的年引水量應(yīng)達到15億立方米,相當(dāng)于每秒75立方米,才能補足關(guān)中地區(qū)的用水缺口。為了達到這一設(shè)計,隧道的斷面尺寸需為直徑7.5米的馬蹄形,與公路隧道尺寸相當(dāng)。隧道處的沿途結(jié)構(gòu)以堅硬巖石為主,因此施工方選用了TBM盾構(gòu)法進行施工。 TBM盾構(gòu)機長春號 TBM盾構(gòu)法與普通盾構(gòu)法不同,它采用全斷面掘進法,用于巖石地層的挖掘。相比起普通盾構(gòu)機,TBM因其對設(shè)備的可靠性和長壽命要求極高,被稱為工程機械的“掘進機之王”。 TBM盾構(gòu)機工作示意圖 在巖石地層中,如果采用傳統(tǒng)打眼爆破的鉆爆法,每月開挖距離在100米左右,要到2050年才能挖完整座秦嶺引水隧道。而采用TBM盾構(gòu)法,每月最快可以掘進1000米,四年即可將隧道全部打通。 “引漢濟渭”秦嶺輸水隧洞 大直徑全斷面巖石隧道掘進機是國之重器。從1996年中國引入第一臺TBM以來,這一設(shè)備一直被國外壟斷。2011年,鐵建重工與浙江大學(xué)等高校以及施工方中鐵十八局攜手研發(fā)國產(chǎn)TBM,最終于2014年底生產(chǎn)出了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)首臺大直徑全斷面硬巖隧道掘進機“長春號”。它可以克服隧道建設(shè)中長距離、大埋深、高應(yīng)力、高地溫、大涌水、易巖爆這些經(jīng)典難題,尤其適用于引水隧道的開挖工程。 按工程計劃,秦嶺輸水隧洞將于2019年全線貫通,西安市民將于次年喝上漢江水。 到2030年,“引漢濟渭”工程完工后調(diào)水總量可達到15億立方米,可讓關(guān)中1400萬人喝上干凈衛(wèi)生的優(yōu)質(zhì)漢江水,讓失灌的500萬畝良田有水可灌,并為陜北國家能源化工基地建設(shè)提供水資源保障。 |
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