穿黃工程是南水北調中線總乾渠穿越黃河的標誌性、控制性工程，也是人類歷史上最宏大的穿越大江大河的水利工程。北上的漢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，穿越了萬古黃河。圖中是已建成的穿黃工程。
穿黃工程的主要任務是將中線調水從黃河的南岸輸送到黃河的北岸，再向黃河以北的地區供水，同時在水量比較充沛的時候可以向黃河來補水。圖中是正在建設當中的穿黃工程。
穿黃工程是整個南水北調工程中投資比較大、施工難度最大、交易規模最大的一個控制工期的建築物，而且是國內首次用盾構的方式來穿越黃河。圖中是正在建設當中的穿黃工程。
穿黃工程任務是將中線調水從黃河南岸輸送到黃河北岸，之後向黃河以北地區供水，一期工程設計流量為265立方米每秒，加大流量為320立方米每秒。
在黃河的河床下深約40多米處，有兩個直徑均為7米的隧洞，是整個南水北調中線工程的“咽喉”，通過這兩個隧洞“南水”通過隧洞繼續北上。
為增加輸水的安全性，穿黃隧洞設計為雙洞結構，根據黃河的流向，上、下游平行佈置，兩洞中心線相距28米。圖中是穿黃工程的第一條隧洞。
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這種結構形式在國內外均屬先例，也是國內首例用盾構方式穿越黃河的工程。
圖為2014年2月22日，南水北調中線穿越黃河工程兩條隧洞開始充水試驗，2014年6月開展全線充水試驗，穿黃工程的抗震能力可達到8級。
圖為穿黃隧洞入口旁邊是退水建築物，包括閘前段、閘室段、直徑9米的退水洞、出口消力池與洩水槽等，共長1019.21米。
截至2016年，全省累計供水22.025億立方米，受益人口約2000萬人。穿黃工程還承擔著多項“職能”，如果黃河出現旱情，漢江水也將通過退水洞注入黃河，“支援”黃河，實現交匯。水量過多時，漢江水通過退水洞排進黃河，為洩洪分擔微薄之力，實現江水河水共一色。
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