「水到渠成共發展」如何穿越黃河的?探訪南水北調“江水不犯河水”的祕密

「水到渠成共发展」如何穿越黄河的?探访南水北调“江水不犯河水”的秘密

穿黃工程南岸

「水到渠成共发展」如何穿越黄河的?探访南水北调“江水不犯河水”的秘密

長江水和黃河水在這裡 “會師”

站在觀禮臺上,向北看,黃河九曲十八彎擺動著腰身,浩蕩東去;向南看,清澈的丹江水沿著地上明渠從南面奔騰而來。長江和黃河在這裡“會師”,北上的長江水通過兩條穿黃隧洞在此與黃河立體交叉,以形成“江水不犯河水”之勢俯衝而下,穿越萬古黃河。這就是南水北調中線上的標誌性、控制性工程——穿黃工程。

南水北調中線乾渠有兩個關鍵工程,一是渠首,二就是“穿黃”。“穿黃”顧名思義就是“穿越黃河”,將長江水從地下穿越黃河,一路向北。這需要的不只是過硬的技術,更是大無畏的魄力和豐富的想象力。

隨著南水北調工程的全線通水,北上的長江水與東去的黃河水在黃河孤柏嘴相遇。黃河孤柏嘴位於鄭州向西約30公里,從空中俯瞰,南、北岸像放置了兩把琴身相對的巨大“吉他”,它們看似被黃河隔開,但在河床下30米深處,它們被兩條深埋地下的4250米長的隧洞連通。

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穿黃工程北岸

若遇極端狀況南水可補給黃河水

站在橋上,據南水北調中線建管局河南分局穿黃管理處處長韋國虎介紹,穿黃工程位於鄭州市黃河京廣鐵路橋上游約30公里處,於孤柏山灣橫穿黃河。工程南岸起自滎陽市王村鎮,終點北岸到溫縣南張羌鄉馬莊,總長19.3千米。工程由南岸明渠、穿黃隧洞及北岸明渠組成,其中黃河南岸明渠長4.6千米,穿黃純純隧洞全長4250米,其中邙山段隧洞長800米,過河段隧洞長3450米,北岸明渠長9.3千米,建築物沿途穿越黃河、新蟒河、老蟒河等3條河流,與14條等級公路交叉。

「水到渠成共发展」如何穿越黄河的?探访南水北调“江水不犯河水”的秘密

韋國虎說,雙洞設置而且中間不連通。這樣就能達到兩個功效,一方面控制流量,南水滿負荷運水的設計流量是265m/s,目前還沒有達到,雙洞能保證在需要時加大流量。另一方面可“一用一備”,當其中某個洞發生狀況需要檢修時,不影響北京、天津用水。

韋國虎說,在“雙洞”旁邊還有一個“退洞”。 這就是以備發生極端狀況,比如“雙洞”均出現問題、地震、水質遭到破壞等不利工況時,可以通過“退洞”將南水補給到黃河水中。

九曲黃河向東流

穿黃工程可抗8級地震

穿黃工程是南水北調中線工程的重要組成項目之一,是中線總乾渠穿越黃河的關鍵性、控制性工程,也是南水北調中線工程在河南開工的第一個項目。工程浩大,工作複雜,在建設過程中面臨著很多難題。建造的過程中,除了要時刻防備危險,更要突破很多技術難題。穿黃工程的隧道,與公路、鐵路等隧洞不同,穿黃隧洞為輸水洞,既要考慮隧洞外部的黃河水和土層壓力,還必須考慮洞內水流的壓力,因此隧洞實行的是雙層襯砌結構。

據瞭解,穿黃工程的抗震能力可達到8級,按黃河300年一遇洪水設計,按1000年一遇洪水校核。不僅如此,隧洞內還佈置了現代化的觀測儀器,若出現洞內受力、變異等情況,通過觀測儀器,在黃河岸上的自動控制室就能及時看到。

穿黃工程由南岸明渠、南岸退水建築物、進口建築物、穿黃隧洞段、出口建築物、北岸明渠、北岸新蟒河渠道倒虹吸、老蟒河河道倒虹吸、北岸防護堤、南北岸跨渠建築物和南岸孤柏嘴控導工程等組成。

穿黃隧洞盾構掘進於2007年7月8日正式開始,2010年4月8日全線貫通。穿黃工程開創了我國的數個第一:第一次採用大直徑隧洞穿越黃河,第一次在我國水利史採用泥水平衡加壓式盾構進行隧洞施工,第一次應用雙層襯砌的結構。


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