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工程技术突破难 科技推动南水北调事业

来源: NOW999 2015-01-22 13:55

2014年12月12日,南水北调中线一期工程正式通水。随着南水北调中线陶岔渠首缓缓开启闸门,清澈的汉江水奔流北上。

这项福泽中华的史诗工程,从长江最长支流汉江中上游的丹江口水库引水,利用南北将近100米的高度落差,让清水一路自流,经过河南、河北,最终到达北京、天津。总干渠加上天津干线,长度达1432公里。

工程技术 事业 科技

有人把南水北调比作“地上天河”。的确,南水北调是迄今人类历史上规模最大的调水工程,它所消耗的混凝土足以建造100座跨越长江的大桥。它同时也是供水规模最大、距离最长、受益人口最多的调水工程。南水北调工程规划多年平均调水量448亿立方米。其中,东线148亿立方米,中线130亿立方米,西线170亿立方米。当前实施的东、中线一期工程,建成后的年调水量达182.7亿立方米。[page]

“地上天河”的挑战

这是一条生命之河,更是一条梦想之河。我们引以为豪的是,这条润泽华夏的地上天河,渗透了无数建设者的心血和汗水。从开工建设至今,国家投入了巨资,成千上万的科研人员、建设工人忙碌在施工一线,付出了巨大努力和心血。但这些付出又是值得的,如南水北调中线一期工程主要向京津冀豫供水,工程计划年均调水95亿立方米,有效缓解了上述地区的水资源短缺状况,极大减轻这些地区地下水严重超采的现状。南水北调工程是一项世界性工程,建设管理的复杂性、挑战性都是世界工程建设中不曾遇到的。

南水北调长渠,仿佛一条巨龙,横跨长江、淮河、黄河、海河流域,绘成一幅波澜壮阔的水上立交图。由于工程规模巨大,技术复杂,涉及面广,因而不可避免地将面临许多新的技术问题,需要认真对待,慎重解决。在实际过程中,国内目前尚无适当的技术标准来规范工程的规划、设计、施工和运行,需要科学论证、慎重决策。由于点多线长,要在科学研究的基础上制定必要的准则和标准,以确保工程质量,而且这些准则和标准将随着实践进一步完善和修正。南水北调许多工程技术问题是前所未有的,需要研究新的结构、新的理论、新的技术方法、新的材料和设备乃至新的管理模式。

诸多难点考验建设者

作为一项庞大的工程,南水北调面临诸多难点:前期勘察设计如何开展?如何保证水质不受污染?隧道内的抗震、防沉降怎样做到?如何保持生态环境的稳定?怎样使混凝土防渗漏、耐持久……

比如南水北调中线工程到达郑州以西李村附近时,便会与黄河相遇。“穿黄工程”被称为中线“咽喉”,挑战难度世界罕见。我国专家创造出十字形立体交叉——通过两条长4250米的穿黄隧洞,让江水从黄河底部穿越,采用目前世界上较为先进的盾构技术进行挖掘施工,才最终完成。

在河南南阳段等渠线上,工程遇到了世界公认的“工程癌症”——膨胀土,中线有300多公里输水渠道需要穿越膨胀土,需要解决膨胀土渠坡稳定的难题,处理技术国内外无可借鉴。工程建设者通过在渠线上选择两段长1.5公里到2公里长的试验段,对所有可能的处理方案进行原型试验,并经过深入研究攻关,取得了原创性突破,圆满解决了膨胀土渠坡稳定问题。

对生态会不会有影响?与南水北调中线工程建设同步,我国还规划实施了引长江水补充汉江水、闸站改造和航道整治,并在汉江建设兴隆水利枢纽等一系列补偿工程,可以有效降低调水可能引起的各种潜在的生态影响。同时对丹江口大坝进行了加高,增加了丹江口水库的防洪库容,可以把汉江中下游地区的防洪标准从20年一遇提高到100年一遇,解除了70多万人的洪水威胁。

在水质方面,工程有哪些保障措施?自南水北调工程开工以来,中线水源地丹江口水库周边及上游地区根据国家批准的规划,采取了严格的水污染治理和水土保持措施,水库水质稳定达到国家地表水Ⅱ类水的标准。

创新将蓝图变成现实

渡槽横贯如长虹,隧洞下潜似蛟龙,土石渠巍巍壮观,退水闸遥相呼应。在建设者和科研人员的努力之下,南水北调取得了大量的新产品、新材料、新工艺、新装置、计算机软件等科技成果。完成了“丹江口水利枢纽混凝土坝加高施工技术规定与质量标准”、“渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程专用技术标准”。工程获得的国内专利不胜枚举。如:重力坝加高后新老混凝土结合面防裂方法、长斜坡振动滑模成型机等,将科研成果应用到工程设计与施工中,对工程质量和进度起到了保障作用。

一泓清水,迤逦北去,宛如一首长歌,在吟诵着南水北调的建设者。寥寥数语,难以穷尽创新过程之艰难。面对困难与挑战,中国的工程设计建设者们用一次次创新实践将其攻克,最终创下了工程多项世界纪录,将宏伟的蓝图变成现实。

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