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[分享]盘点南水北调中线工程创下“项目之最”
摘要：南水北调中线工程将在2014年汛期后通水，它从河南淅川县陶岔渠首引水，至北京市团城湖，总干渠全长1277公里。中线工程设计年调水量95亿立方米，主要解决京、津、冀、豫四省(市)的缺水问题。南水北调中线工程施工中攻克了许多世界性难题，创下多项“之最”。
南水北调中线工程
最大的输水隧洞
为适应黄河游荡性河流与淤土地基条件的特点，南水北调中线穿黄工程开创性地设计了具有内、外两层衬砌的两条长4250米隧洞，内径7米，外层为厚0.4米拼装式管片结构衬砌，内层为厚0.45米钢筋混凝土预应力衬砌，两层衬砌之间采用透水垫层隔开，内、外衬砌分别承受内、外水的压力。这种结构形式在国内外均属先例，也是国内首例用盾构方式穿越黄河的工程。中线穿黄双线隧洞全线贯通，开创了我国水利水电工程水底隧洞长距离软土施工新纪录。
南水北调中线穿黄工程效果图
南水北调中线穿黄工程有着人类历史上最宏大的穿越大江大河的输水隧洞，长4.25千米，单洞内径7米的穿黄隧洞，被称之为南水北调中线工程的“咽喉”。“为增加输水的安全性，穿黄隧洞设计为双洞结构，根据黄河的流向，上、下游平行布置，两洞中心线相距28米。
站在附近的半山腰上，可以看到九曲十八弯的黄河在郑州西部摆动了一下腰身，浩荡东去。而在此，长江水和黄河亦“握手”，北上的汉江水通过两条穿黄隧洞在此与黄河立体交叉，以形成江水不犯河水之势俯冲而下，穿越了万古黄河。这就是南水北调中线上标志性、控制性工程——穿黄工程。
在南水北调工程中，来自丹江口水库的水，要经过膨胀土地区，跨越20多座渡槽，然后进入郑州却被黄河拦了下来。长江水想要从滚滚黄河下穿越而过，工程难度之大可想而知。
穿黄工程位于河南省郑州市黄河上游约30公里处，线路总长19.30公里，主体工程由南、北岸渠道，南岸退水洞，进口建筑物，穿黄隧洞，出口建筑物，北岸防护堤，北岸新、老蟒河交叉工程以及孤柏嘴控导工程等组成。2005年9月27日，穿黄工程开工，成为南水北调中线工程河南段第一个开工的项目，也是南水北调中线的标志性、控制性、关键性工程。其任务是将中线调水从黄河南岸输送到黄河北岸，之后向黄河以北地区供水，一期工程设计流量为265立方米每秒，加大流量为320立方米每秒。
南水北调中线穿黄工程隧道
穿黄工程是在泥沙、淤泥等复合沉积地层中，在饱和水位下埋深最大的穿越黄河的输水隧道。在黄河河床下30多米的地方，穿黄工程的两条隧洞内径均为7米，长4250米。打通隧洞用的是巨型盾构机，这是世界上首次采用盾构的方式穿越大江大河，全无先例可供借鉴。
建造的过程中，除了要时刻防备危险，更要突破很多技术难题。穿黄工程的隧道，与公路、铁路等隧洞不同，穿黄隧洞为输水洞，既要考虑隧洞外部的黄河水和土层压力，还必须考虑洞内水流的压力，因此隧洞实行的是双层衬砌结构。面对穿黄工程一系列的世界级难题，建管单位先后攻克了7项在国内外具有挑战性的技术难题。2010年9月27日，全长4.25公里的穿黄工程两条隧洞顺利贯通。通水之时，长江与黄河将实现有史以来第一次亲密“握手”。
据了解，穿黄工程的抗震能力可达到8级，按黄河300年一遇洪水设计，按1000年一遇洪水校核。不仅如此，隧洞内还布置了现代化的观测仪器，若出现洞内受力、变异等情况，通过观测仪器，在黄河岸上的自动控制室就能及时看到。
穿黄隧洞入口旁边是退水建筑物，包括闸前段、闸室段、直径9米的退水洞、出口消力池与泄水槽等，共长1019.21米。当穿黄隧洞需要检修时，汉江水将通过退水洞注入黄河，从而排空穿黄隧洞中的水对其进行维修。
此外，穿黄工程还承担着多项“职能”，如果黄河出现旱情，汉江水也将通过退水洞注入黄河，“支援”黄河，实现交汇。或者水量过多时，汉江水通过退水洞排进黄河，为泄洪分担微薄之力，实现江水河水共一色。
最深的调水竖井
南水北调中线工程竖井
南水北调中线穿黄工程位于郑州市以西约30公里，其任务是将中线调来的长江水从黄河南岸输送到黄河北岸，向黄河以北地区供水，同时在水量丰沛时可向黄河相机补水。工程于2005年9月27日开工。
工程北岸竖井为大型圆筒结构，建于黄河河滩地中细砂强透水地层中，内径16.4米，井深50.5米。设计流量为265立方米每秒，加大流量为320立方米每秒，井壁为双层结构，外层为地下连续墙形式，厚1.5米，深76.6米;内层为0.8米厚钢筋混凝土现浇衬砌，采用逆作法施工。基坑工程规模之大、开挖之深、地质条件之复杂、工作难度之高，均居国内之最。
最大的U型输水渡槽
南水北调中线湍河渡槽和沙河渡槽均为三向预应力u型渡槽，渡槽内径9米，单跨跨度40米，最大流量420立方米每秒，采用造槽机现场浇注施工，其渡槽内径、单跨跨度、最大流量属世界首例。
湍河渡槽
湍河渡槽位于河南省邓州市，是南水北调中线干线的控制性工程，它是世界上目前最大的“U”形渡槽工程。又因其极具观赏价值，被誉为“千里干渠第一跨”。工程全长1030米，槽身为相互独立的三线三槽预应力混凝土薄壁U型结构，共18跨，单跨长40米、重量达1600吨。设计流量为350立方米/秒，加大流量为420立方米/秒，按此流量每5秒即可装满一个标准游泳池，一个半小时可装满一个昆明湖。
南水北调中线湍河渡槽
湍河渡槽其内径尺寸、单跨跨度、最大输水流量均属世界首例。湍河渡槽是目前世界上采用造槽机施工的单跨跨度和重量最大的U形输水渡槽，可谓“天下第一跨”，其结构设计新颖，采用的施工工艺、设备史无前例。采用造槽机现场浇筑施工不仅可以解决地形地貌对施工现场的影响，而且可以尽量减少汛期对施工组织的影响。
作为南水北调中线开工最晚的大型建筑物之一，湍河渡槽除了技术难度高、安全生产风险点多等诸多压力外，还面临着极大的工期压力。据现场工程师介绍，为了保障工期和施工质量，建设者们在短时间内完成了造槽机设备技术革新21项，优化解决施工技术难题7项，不仅有力保障了造槽机安全生产和槽体施工质量稳步上升，更使单榀槽身施工周期从50多天缩短至35天以内。
沙河渡槽
沙河渡槽是南水北调中线工程中规模最大的渡槽工程，全长11.938公里，起始于沙河南至黄河南段，终点设在鲁山坡流槽出口50米处，与南水北调中线鲁山北段设计单元相接。
南水北调中线沙河渡槽
沙河渡槽单槽重量达1200吨，U型结构的槽身最大高度9.6米。沙河渡槽设计流量320立方米每秒，加大流量380立方米每秒，建成后，沙河渡槽全线水量约190万方。是咱们南水北调整个中线工程中最长、亚洲最大的渡槽。
首次大管径输水隧洞近距离穿越地铁下部
南水北调中线北京段西四环暗涵工程，具有两条内径4米的有压输水隧洞，穿越北京市五棵松地铁站，这是世界上第一次大管径浅埋暗挖有压输水隧洞从正在运营的地下车站下部穿越，创下暗涵结构顶部与地铁结构距离仅3.67米、地铁结构最大沉降值不到3毫米的纪录。
西四环暗涵是穿越北京市城区的大型地下输水建筑物，为中线总干渠的最后控制性工程，上接卢沟桥暗渠，主要沿北京西四环主路下通过，下接团城湖明渠，全长12.64公里。
工人在暗涵内对接缝处进行检修
本工程主要由直径4米的双洞组成，暗挖段涵管为复合式衬砌结构，采用浅埋暗挖法修建，正台阶法开挖，初期衬砌为格栅钢架加钢筋网喷射混凝土，二衬为模注钢筋混凝土，初支、二衬之间铺设连续防水板。本工程规模大，线路长，施工难度大。工程的重点是暗涵初期支护结构安全形成及工序质量，施工暗涵地上及地下环境安全，暗涵施工期间的环境及职业健康安全保护。
北京西四环暗涵工程还具有以下特点：线路所穿越段地理位置特殊，暗挖结构在城市主干道路以下延伸，施工中质量、安全、环保要求高;工程施工综合环境较为复杂，施工场地狭小，四周受制约因素多;暗涵主洞结构大部分位于砂卵石圆砾层中，层间多夹砂壤土、壤土及细砂透镜体等。
最大强度的移民搬迁
南水北调中线丹江口大坝因加高需搬迁移民34.5万人，移民搬迁安置任务主要集中于2010年、2011年完成，其中2011年要完成19万人的搬迁安置，年度搬迁安置强度即搬迁安置人口在国内和世界上均创历史纪录，在世界水利移民史上前所未有。
移民搬迁涉及的河南、湖北两省成立移民搬迁安置指挥部，省直有关单位成立包县工作组，市包县、县包乡、县乡干部包村包户，形成了上下联动、责任明确、指挥有力、运转高效的工作格局，已搬迁群众的住房、交通、医疗、教育等条件有了显著改善。
来源：工程建设
