中國(guó)缺水嗎？缺，也不缺。所謂缺水，是指中國(guó)北方氣候干旱，人均水資源占有量低，人民的生產(chǎn)生活，尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常常受到水資源不足的制約。而所謂不缺水，是指中國(guó)南方氣候潮濕，雨量充足，許多地方不僅不缺水，還時(shí)常發(fā)生洪澇災(zāi)害。“南水北調(diào)”就是基于這個(gè)現(xiàn)實(shí)而提出的，其中“引漢濟(jì)渭”就是陜西省的南水北調(diào)工程。
引漢濟(jì)渭示意圖
從長(zhǎng)江引水去北京還算容易：讓水沿著運(yùn)河一路向北流到北京就好了?？蓮臐h江引水到渭河，卻要困難得多，因?yàn)橹虚g隔著高高的秦嶺。想要引水進(jìn)關(guān)中，就只能把秦嶺鑿穿。
秦嶺
由于秦嶺主脊海拔高而且非常陡峭，隧道的埋深很大，因此無(wú)法從中間打支洞進(jìn)去施工，只能從兩側(cè)僅有的兩個(gè)工作面硬生生地各挖四十公里。這么長(zhǎng)的距離相當(dāng)于隔了一座北京城了，通風(fēng)、排水、測(cè)量、物資運(yùn)輸都很成問(wèn)題。尤其是遠(yuǎn)距離的隧道通風(fēng)，是隧道施工領(lǐng)域的世界性難題。
隧道施工
按照規(guī)劃，秦嶺引水隧道的年引水量應(yīng)達(dá)到15億立方米，相當(dāng)于每秒75立方米，才能補(bǔ)足關(guān)中地區(qū)的用水缺口。為了達(dá)到這一設(shè)計(jì)，隧道的斷面尺寸需為直徑7.5米的馬蹄形，與公路隧道尺寸相當(dāng)。隧道處的沿途結(jié)構(gòu)以堅(jiān)硬巖石為主，因此施工方選用了TBM盾構(gòu)法進(jìn)行施工。
TBM盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)春號(hào)
TBM盾構(gòu)法與普通盾構(gòu)法不同，它采用全斷面掘進(jìn)法，用于巖石地層的挖掘。相比起普通盾構(gòu)機(jī)，TBM因其對(duì)設(shè)備的可靠性和長(zhǎng)壽命要求極高，被稱為工程機(jī)械的“掘進(jìn)機(jī)之王”。
TBM盾構(gòu)機(jī)工作示意圖
在巖石地層中，如果采用傳統(tǒng)打眼爆破的鉆爆法，每月開(kāi)挖距離在100米左右，要到2050年才能挖完整座秦嶺引水隧道。而采用TBM盾構(gòu)法，每月最快可以掘進(jìn)1000米，四年即可將隧道全部打通。
“引漢濟(jì)渭”秦嶺輸水隧洞
大直徑全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)是國(guó)之重器。從1996年中國(guó)引入第一臺(tái)TBM以來(lái)，這一設(shè)備一直被國(guó)外壟斷。2011年，鐵建重工與浙江大學(xué)等高校以及施工方中鐵十八局?jǐn)y手研發(fā)國(guó)產(chǎn)TBM，最終于2014年底生產(chǎn)出了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)首臺(tái)大直徑全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)“長(zhǎng)春號(hào)”。它可以克服隧道建設(shè)中長(zhǎng)距離、大埋深、高應(yīng)力、高地溫、大涌水、易巖爆這些經(jīng)典難題，尤其適用于引水隧道的開(kāi)挖工程。
按工程計(jì)劃，秦嶺輸水隧洞將于2019年全線貫通，西安市民將于次年喝上漢江水。
到2030年，“引漢濟(jì)渭”工程完工后調(diào)水總量可達(dá)到15億立方米，可讓關(guān)中1400萬(wàn)人喝上干凈衛(wèi)生的優(yōu)質(zhì)漢江水，讓失灌的500萬(wàn)畝良田有水可灌，并為陜北國(guó)家能源化工基地建設(shè)提供水資源保障。
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