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鑿穿秦嶺,連線長江和黃河,全長98公里,這項超級工程惠及千萬人

2022-10-12由 紛享科學 發表于 歷史

國家重點水利工程之一的南水北調工程想必大家都不陌生,但是說到“陝西的小南水北調”,即“引漢濟渭”工程,可能知道的人就相對較少了。

“引漢濟渭”是陝西省內的跨流域調水工程,這項工程橫穿秦嶺屏障,從陝南漢江(長江最大支流)調水到渭河(黃河最大支流渭河),以極大緩解關中地區、渭河流域城鎮、鄉村和工業缺水的問題。

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那麼,引漢濟渭工程為什麼要穿越巍巍秦嶺?該工程是如何將漢江水引到渭河流域的?鑿穿秦嶺,到底有多難?

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“引漢濟渭”為什麼要“鑿穿”秦嶺?

我國各地的水資源分佈不均,南豐北缺。

而陝西省雖然有黃河支流渭河流經,但其河水量並不充足,甚至多年斷流,所以陝西依然是缺水困難戶。隨著經濟的發展,人口的增長,陝西水資源短缺問題越發嚴峻。

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陝西全省人均水資源佔有量僅是全國平均水平的一半,而且該省為數不多的水資源也存在分佈不均勻的問題,尤其以陝西關中地區最為嚴重。人口總數超過陝西全省70%的關中、陝北地區,可供使用的水資源僅佔全省的20%。

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據瞭解,陝西關中地區的年缺水量已經達到了20億立方米,飽受缺水之苦。打個比方,在100個人中就有接近35個人缺水。

此前陝西相關地區的人民為了獲取生存的水資源,不得不大量開採地下水,長期過度開採的行為卻導致城市出現地面塌陷,大雁塔加速傾斜等環境問題。何以解缺水之困?

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陝西省南部的漢江流域,水量豐沛,徑流量大,有時還會出現洪澇災害。如果能將漢江水引入渭河,或許可以使關中的缺水問題得到很大程度的緩解。於是陝西省內南水北調的設想被提出,2014年底“引漢濟渭計劃”被批覆並開始籌建。

雖然漢江和渭河的地理位置距離沒多遠,但兩條河流之間橫亙著海拔1000~3000米的秦嶺山脈。被稱為“天下大阻”的秦嶺山脈是我國的南北分界線,東西綿延1600多公里,山體寬厚,地勢複雜,是南北交通的重要阻礙之一。

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“引漢濟渭”顯然是不可能繞過秦嶺山脈進行引水的,最為合理的方案是採用隧洞輸水方式——從秦嶺底部打通一條引水隧道,引長江水入黃河。這是距離最短、投資最省的建設方案。

什麼是引漢濟渭工程?鑿穿秦嶺到底有多難?

引漢濟渭調水工程包括3個重要組成部分:黃金峽水利樞紐、三河口水利樞紐和秦嶺輸水隧洞。

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其中“秦嶺輸水隧洞”的挖掘是整個工程最為關鍵的一環,也是最大的難點所在。這也是人類第一次嘗試從底部貫穿世界十大主要山脈之一的秦嶺,將從中打通一條長達90多公里的引水隧道,最大埋深2012米,設計流量每秒70立方米。

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這樣的超級工程,無論從技術難度上,還是工程量上,都可謂世界級罕見難題。那麼,秦嶺輸水隧洞的建設究竟有多難?要面臨什麼樣的技術挑戰?

精準貫通測量

施工人員從隧道的南北兩側同時開挖,最後在中間對接。而這條隧道預計有90多公里,要確保兩批施工隊能夠挖到一起,在半道接頭,這就需要攻克精準貫通測量技術難題。團隊經過大量的科研攻關,十分精細的勘探和選址,大量現場精測以及高精度的施工,最終完成長距離隧洞的精準貫通。

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隧洞內環境惡劣,多種地質災害頻發

秦嶺輸水隧洞穿越地區地質條件極其複雜,穿越多次區域性大斷裂及斷層,涉及巖性20餘,隧洞埋深1300~2012米,底部有大量的花崗岩,十分堅硬,掘進速度非常慢。

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此外,隧洞內作業環境極差,高溫高溼,常年在40℃左右,相對溼度則高達90%。物資運輸、通風、供電也都是困難重重,還要面對巖爆、突發湧水、斷層塌方、有害氣體等多種地質災害的疊加發生。

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巖爆發生時十分突然又非常危險,巖塊碎片會從隧洞頂部崩出,高速彈射下來,殺傷力很大。工人在施工時經常要頭戴鋼盔、身穿防彈衣來減少傷害,但有時還是會被碎石劃傷。

秦嶺隧道動工期間共發生了4000多次較大巖爆,7次塌方,4次較大涌水,施工難度超乎想象,全球罕見,每一米的掘進都極為不易。在如此艱難的情況下,整個施工過程中施工隊克服了重重困難完成了建設目標,而且從未發生過上等級的安全質量事故,做到了零傷亡。

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在工程隊艱苦掘進之下,耗時8年,引漢濟渭工程秦嶺輸水隧道終於在2022年2月實現全面貫通。接下來,又正在加快二期和三期配水工程的建設。向該工程的施工人員致敬!

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引漢濟渭的作用

引漢濟渭全面竣工後,預計每年將有約15億立方米漢江水(相當於105個西湖的總水量)透過秦嶺隧洞源源不斷地輸入渭河,大大緩解關中地區的用水緊張問題,可滿足西安、咸陽、渭南等城市4個重點城市及沿渭河兩岸11個縣城和沿線工業園的生產生活用水需要,惠及2000餘萬人,補充300~500萬畝耕地的農業用水,支撐全省1。1萬億元的國內生產總值。

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引漢濟渭工程效益圖

此外,引漢濟渭的工程的建成還將減少因超采地下水而引發的地質災害問題,恢復渭河生態。

值得一提的是,為了不破壞秦嶺的生態環境,工程的整條線路儘量避開敏感生態區,修建在人口活動多的區域,並開闢動物生存通道,保護動物的多樣性,使動物與人類和諧共生。

我們中國真不愧是基建狂魔啊!“引漢濟渭”完全可與都江堰相媲美,都是功在當代、造福千秋的世界的遺產工程,對於當地工業發展和經濟提升有著不可估量的作用。關中地區未來可期!

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