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[分享]探秘史上最大的穿越大江大河水利工程
摘要：长江、黄河，两条中华母亲河，在祖国大地滚滚奔流，万古不息。如今，长江流域的汉江水分流向北，在郑州黄河铁路大桥以西30公里处与黄河首次“握手”。江涛在黄河底下奔涌，与东流的黄河水构建出十字交叉的江河奇观，续写着人类改造自然的现代神话。
穿黄隧洞工程入口
南来之水从穿黄隧洞工程出口涌出，在干渠中激起浪花。
南岸奇观
9日下午3时，记者来到荥阳市王村镇李村，站在南水北调中线穿黄工程南岸邙山上，看到在黄色的大地上，汉江水从明渠奔涌而来，清如碧玉。
穿黄工程南岸明渠犹如地峡。现场工作人员介绍，渠顶海拔高160米，与丹江口水库目前的蓄水位相当，而渠底底板高程为106米，明渠下切深度有50多米，构成了中线罕见的人造大峡谷。由于下切太深，从渠顶到渠底板共建造了4级平台。
记者下到隧洞入口处时，更是感受到了这项工程的宏大和神奇。远远就能听到洞口传来的低沉的轰鸣，这是汉江之水进入隧洞发出的喧响。
技术员介绍，穿黄隧洞分为A、B两个平行的隧洞，两洞相距32米。两个隧洞设计流量265立方米每秒，加大流量350立方米每秒。这意味着隧洞能满足未来中线二期工程加大流量的要求。
穿黄工程监理刘庆说，黄河底部温度保持在14-16摄氏度，所以冬天江水穿隧时不会结冰。记者看到在洞口还有钢质拦污栅，刘庆说，拦污栅同样有拦冰作用。现场技术人员告诉记者，根据设计，隧洞每年有15～30天检修期，每3～5年还要安排30～60天大修。半年左右要放空隧洞的水检查一次。南岸建筑物中，有一个退水闸。维修时，启用退水闸和抽水系统，把水从洞内排到黄河或渠道里，排空时间为80小时。水排完后，汽车可以开进隧洞去维修、清淤等。
南岸奇观北岸惊涛
北岸惊涛
离开穿黄工程南岸，记者沿黄河公路大桥走到北岸出口。大自然神奇造化，仅一河之隔，南北地貌悬殊，南岸是六七十米高的邙山天堑，北岸是底平舒坦的沙土地。
南高北低的地势，使带着压力的江水在穿黄隧洞北岸出口自下而上垂直喷涌而出，发出了隆隆轰响，在渠道里掀起了1米多高的浪花。
从红漆标尺上可见，隧洞出口处的明渠渠底板高程为100米，原来隧洞入口、出口有6米的落差。
“别小看这6米落差。从南水北调中线渠首陶岔到北京共有100米的落差。这些落差都是宝贵的资源，全都用在了沿线的倒虹吸、渡槽等工程上，这样可以减少单体工程的成本与造价。”穿黄工程设计总工程师符志远解释。
从一张图纸上，记者明白了江水是如何穿过黄河的。
穿黄工程主要建筑物包括：南岸连接明渠、南岸退水洞、南穿黄隧洞段和进口建筑物(含邙山隧洞)、主河槽穿黄隧洞段、出口建筑物、北岸连接明渠、北岸蟒河倒虹吸、北岸防护堤等，工程总长19.3公里。江水从南岸明渠进入邙山洞口，沿着缓斜坡下潜800米，从海拔106米高程跌到海拔70米左右的黄河底部平行隧道。平行隧道全长4250米，埋深30米，离黄河水最近处25米左右。江水通过黄河底部隧道后，经北岸出口段，从垂直竖井中喷涌而出，进入北岸输水明渠。
中线穿黄工程隧洞，单洞内径7米，“可以跑火车”，是国内首例用盾构方式穿越黄河的工程。
南来之水从穿黄隧洞工程出口涌出。
穿黄隧洞工程北岸出口处的竖井
史上第一
穿黄工程是南水北调中线单项工程中，投资最大、难度最高、技术最复杂的工程，也是中线的控制性工程和咽喉工程。穿黄工程设计静态总投资30多亿元，堪称人类历史上最宏大的穿越大江大河的水利工程。
技术员赵重阳热情地介绍说，盾构机从北岸向南岸掘进，先向下掘进227.9米，再水平掘进4000多米长的黄河底部河槽段，最后向上爬坡掘进800米，在南岸邙山露出地面。穿黄工程建设历时8年，仅盾构机地下穿越就用了4年7个月，可见工程之复杂，技术难度之大！盾构机穿越地层有砂层、土层及砂土混合地层，地层中的砂粒、卵石、钙质结核等对盾构机刀具磨损非常严重，因此需要定期对刀具检查并进行维修。
符志远介绍，穿黄隧洞工程地处七度地震区，黄河游荡性河段。工程设计时，需要面对河床游荡、河槽深度冲淤、复杂地质条件、砂土地震液化、软土震陷、隧洞渗漏、大型超深竖井、长距离盾构隧洞施工等一系列技术难题。
“复杂地质条件下穿黄隧洞工程关键技术研究”列入“十一五”国家科技支撑计划项目课题。
2005年9月27日穿黄工程开工的地方，为位于河南省温县境内的两口竖井。当时，建设者首先在这里开挖两个深达70多米、内径16.4米的竖井，竖井为大型圆筒结构，作为盾构机在河床下和地下掘进的起始点，掘进工程完工后，竖井内安装了管道又作为北岸出水口。
记者从这两个竖井口朝下张望，其深度令人晕眩—足有近20层楼高，巨大的江水撞击声从井底传出。偌大的竖井内，一多半空间被一个直径八九米的圆形输水钢管占据，钢管紧密连接着底部隧道，带压的江水从钢管里垂直上涌，受半月形钢制输水管出口的压制，发出了排山倒海般的轰响。
“潜龙在渊”PK“飞龙在天”
南水北调中线穿黄工程初步设计，有渡槽与隧洞两套方案。为什么最终选择了隧洞方案呢？
据介绍，自上世纪50年代提出南水北调工程，我国专家就开始了穿黄工程研究。在情况复杂多变的黄河“动土”，决策者慎之又慎。为确保穿黄工程万无一失，水利部指派黄河水利委员会勘测规划设计研究院和长江水利委员会长江勘测规划设计研究院，分别独立设计渡槽、隧洞两个方案，然后再让两个部门联合设计，并从两个方案中选出一个最佳方案。
人们用“飞龙在天”形容横跨黄河的渡槽方案，“潜龙在渊”则是对穿黄隧洞倒虹方案的形象描述。联合报告称，通过采取措施，隧洞可达到与地面结构相近的检修条件；隧洞位于地下，与地面结构相比，可免受温度、冰冻、大风、意外灾害等不利因素影响，耐久性好，检修维护相对简单，这对穿黄工程长期安全运行是十分有利的。采用渡槽，则可打造世界治水史上最为宏伟的人文景观，可以成为具有较高开发价值的旅游资源。最终，专家认为，从技术上看，无论是渡槽还是隧洞方案，都是可行的，并且工程造价也相当。
由于隧洞方案可避免与黄河河势、黄河规划的矛盾，而盾构法施工技术在国内外都有成功经验可借鉴，结合两岸渠线布置，最终采用了隧洞穿黄方案。
来源：网易
