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国家重点水利工程之一的南水北调工程想必大家都不陌生,但是说到“陕西的小南水北调”,即“引汉济渭”工程,可能知道的人就相对较少了。

“引汉济渭”是陕西省内的跨流域调水工程,这项工程横穿秦岭屏障,从陕南汉江(长江最大支流)调水到渭河(黄河最大支流渭河),以极大缓解关中地区、渭河流域城镇、乡村和工业缺水的问题。

穿越秦岭的调水工程(连接长江和黄河)(1)

那么,引汉济渭工程为什么要穿越巍巍秦岭?该工程是如何将汉江水引到渭河流域的?凿穿秦岭,到底有多难?

穿越秦岭的调水工程(连接长江和黄河)(2)

“引汉济渭”为什么要“凿穿”秦岭?

我国各地的水资源分布不均,南丰北缺。

而陕西省虽然有黄河支流渭河流经,但其河水量并不充足,甚至多年断流,所以陕西依然是缺水困难户。随着经济的发展,人口的增长,陕西水资源短缺问题越发严峻。

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陕西全省人均水资源占有量仅是全国平均水平的一半,而且该省为数不多的水资源也存在分布不均匀的问题,尤其以陕西关中地区最为严重。人口总数超过陕西全省70%的关中、陕北地区,可供使用的水资源仅占全省的20%。

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据了解,陕西关中地区的年缺水量已经达到了20亿立方米,饱受缺水之苦。打个比方,在100个人中就有接近35个人缺水。

此前陕西相关地区的人民为了获取生存的水资源,不得不大量开采地下水,长期过度开采的行为却导致城市出现地面塌陷,大雁塔加速倾斜等环境问题。何以解缺水之困?

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陕西省南部的汉江流域,水量丰沛,径流量大,有时还会出现洪涝灾害。如果能将汉江水引入渭河,或许可以使关中的缺水问题得到很大程度的缓解。于是陕西省内南水北调的设想被提出,2014年底“引汉济渭计划”被批复并开始筹建。

虽然汉江和渭河的地理位置距离没多远,但两条河流之间横亘着海拔1000~3000米的秦岭山脉。被称为“天下大阻”的秦岭山脉是我国的南北分界线,东西绵延1600多公里,山体宽厚,地势复杂,是南北交通的重要阻碍之一。

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“引汉济渭”显然是不可能绕过秦岭山脉进行引水的,最为合理的方案是采用隧洞输水方式——从秦岭底部打通一条引水隧道,引长江水入黄河。这是距离最短、投资最省的建设方案。

什么是引汉济渭工程?凿穿秦岭到底有多难?

引汉济渭调水工程包括3个重要组成部分:黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽和秦岭输水隧洞。

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其中“秦岭输水隧洞”的挖掘是整个工程最为关键的一环,也是最大的难点所在。这也是人类第一次尝试从底部贯穿世界十大主要山脉之一的秦岭,将从中打通一条长达90多公里的引水隧道,最大埋深2012米,设计流量每秒70立方米。

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这样的超级工程,无论从技术难度上,还是工程量上,都可谓世界级罕见难题。那么,秦岭输水隧洞的建设究竟有多难?要面临什么样的技术挑战?

精准贯通测量

施工人员从隧道的南北两侧同时开挖,最后在中间对接。而这条隧道预计有90多公里,要确保两批施工队能够挖到一起,在半道接头,这就需要攻克精准贯通测量技术难题。团队经过大量的科研攻关,十分精细的勘探和选址,大量现场精测以及高精度的施工,最终完成长距离隧洞的精准贯通。

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隧洞内环境恶劣,多种地质灾害频发

秦岭输水隧洞穿越地区地质条件极其复杂,穿越多次区域性大断裂及断层,涉及岩性20余,隧洞埋深1300~2012米,底部有大量的花岗岩,十分坚硬,掘进速度非常慢。

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此外,隧洞内作业环境极差,高温高湿,常年在40℃左右,相对湿度则高达90%。物资运输、通风、供电也都是困难重重,还要面对岩爆、突发涌水、断层塌方、有害气体等多种地质灾害的叠加发生。

穿越秦岭的调水工程(连接长江和黄河)(11)

岩爆发生时十分突然又非常危险,岩块碎片会从隧洞顶部崩出,高速弹射下来,杀伤力很大。工人在施工时经常要头戴钢盔、身穿防弹衣来减少伤害,但有时还是会被碎石划伤。

秦岭隧道动工期间共发生了4000多次较大岩爆,7次塌方,4次较大涌水,施工难度超乎想象,全球罕见,每一米的掘进都极为不易。在如此艰难的情况下,整个施工过程中施工队克服了重重困难完成了建设目标,而且从未发生过上等级的安全质量事故,做到了零伤亡。

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在工程队艰苦掘进之下,耗时8年,引汉济渭工程秦岭输水隧道终于在2022年2月实现全面贯通。接下来,又正在加快二期和三期配水工程的建设。向该工程的施工人员致敬!

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引汉济渭的作用

引汉济渭全面竣工后,预计每年将有约15亿立方米汉江水(相当于105个西湖的总水量)通过秦岭隧洞源源不断地输入渭河,大大缓解关中地区的用水紧张问题,可满足西安、咸阳、渭南等城市4个重点城市及沿渭河两岸11个县城和沿线工业园的生产生活用水需要,惠及2000余万人,补充300~500万亩耕地的农业用水,支撑全省1.1万亿元的国内生产总值。

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引汉济渭工程效益图

此外,引汉济渭的工程的建成还将减少因超采地下水而引发的地质灾害问题,恢复渭河生态。

值得一提的是,为了不破坏秦岭的生态环境,工程的整条线路尽量避开敏感生态区,修建在人口活动多的区域,并开辟动物生存通道,保护动物的多样性,使动物与人类和谐共生。

我们中国真不愧是基建狂魔啊!“引汉济渭”完全可与都江堰相媲美,都是功在当代、造福千秋的世界的遗产工程,对于当地工业发展和经济提升有着不可估量的作用。关中地区未来可期!

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