“遠(yuǎn)水解了近渴”南水北調(diào)

孫珂

當(dāng)你打開(kāi)水龍頭，感受著細(xì)密水流，有沒(méi)有想過(guò)它從哪里來(lái)？如果你生活在北方，它很可能來(lái)自世界上受益人口最多的調(diào)水工程——南水北調(diào)工程。該工程于20世紀(jì)50年代規(guī)劃論證，在2002年正式開(kāi)工。目前，其東、中線一期工程，已分別于2013年11月、2014年12月正式通水。

南北調(diào)配東西互濟(jì)

中國(guó)是聯(lián)合國(guó)認(rèn)定的“水資源緊缺”國(guó)家，人均水資源占有量只及世界的1/4，時(shí)空分布也不均衡。為此，“北方向南方借點(diǎn)水”——南水北調(diào)工程（以下簡(jiǎn)稱“南水北調(diào)”）的構(gòu)想被提出。

南水北調(diào)從長(zhǎng)江下游、中游、上游，規(guī)劃了東、中、西3條調(diào)水線路，分別與長(zhǎng)江、淮河、黃河、海河相互連接，構(gòu)成中國(guó)中部地區(qū)水資源“四橫三縱、南北調(diào)配、東西互濟(jì)”的總體格局。

據(jù)規(guī)劃，整個(gè)工程建設(shè)時(shí)間需40～50年，將根據(jù)實(shí)際情況分期實(shí)施。2022年7月7日，南水北調(diào)后續(xù)工程中線引江補(bǔ)漢工程正式開(kāi)工。

過(guò)泵穿渠南水北上

中國(guó)地勢(shì)西高東低，北方多山、南方多平原。俗話說(shuō)“水往低處流”，那南水是如何北上的呢？南水北調(diào)目前已完成并投入運(yùn)行的東、中線一期工程，雖說(shuō)都是調(diào)水工程，但實(shí)現(xiàn)調(diào)水的手段卻截然不同。

東線工程：提水爬坡自流分路

東線一期工程是在江蘇已有的江水北調(diào)工程基礎(chǔ)上建成的。它從位于長(zhǎng)江下游的江蘇揚(yáng)州江都抽引長(zhǎng)江水，再利用京杭大運(yùn)河及與其平行的河道逐級(jí)提水北送，連接起調(diào)蓄作用的洪澤湖、駱馬湖等湖泊，經(jīng)過(guò)“低-高-低”的地勢(shì)，總歷1466.5千米分別調(diào)水至天津和山東。

東線工程中間節(jié)點(diǎn)——黃河?xùn)|平湖的海拔高于位于江都的輸水源頭，因此在這一段，南水北上要實(shí)現(xiàn)“水往高處流”的逆自流旅程。對(duì)此，工程師們用了13個(gè)梯級(jí)泵站，共22處樞紐、34座泵站——南水通過(guò)一個(gè)一個(gè)泵站，由閘壩一級(jí)一級(jí)提升，逐步爬升13個(gè)“臺(tái)階”到達(dá)東平湖，提水高度40米。

越過(guò)高點(diǎn)，南水出黃河?xùn)|平湖后，就可以開(kāi)啟由高到低的自流旅程了。這段旅程分兩路：一路向北，在黃河旁位山附近經(jīng)隧洞穿過(guò)黃河，輸水到天津;另一路向東，通過(guò)膠東地區(qū)輸水干線經(jīng)山東濟(jì)南輸水到山東煙臺(tái)、威海。

中線工程：加壩擴(kuò)容遇水搭橋

中線一期工程的“水龍頭”是加壩擴(kuò)容后的丹江口水庫(kù)河南南陽(yáng)陶岔渠首閘，從這兒到它的目的地北京團(tuán)城湖，南水要北上1432千米（其中天津輸水干線156千米）。與東線不同，南水于這段旅程中，是在100米左右的落差中自流北上。

雖然可以自流，但在北上途中，南水要穿越600多條河流，為保證其不受沿線河流水的污染，需要讓水流相互隔離，實(shí)現(xiàn)“立交”，也就是遇水搭橋。

為達(dá)成這個(gè)目標(biāo)，中線用了在河道上方建渡槽、在河底穿隧洞等“上天”“入地”的方式，建成世界規(guī)模最大的U型輸水渡槽工程“湍河渡槽”、世界綜合規(guī)模第一的渡槽工程“沙河渡槽”、國(guó)內(nèi)直徑最大的輸水隧洞“穿黃隧洞”等多種類型輸水建筑物。

最終，南水經(jīng)過(guò)渠道、水閘、渡槽、倒虹吸、隧洞、暗涵等多種類型輸水建筑物，到達(dá)終點(diǎn)北京團(tuán)城湖。

兩線穿黃同而不同

讓清澈的長(zhǎng)江水穿越滾滾黃河，是東線與中線工程都要面對(duì)的問(wèn)題。雖然“入地”的隧洞方案是它們的共同選擇，但是成洞方式卻截然不同。

東線穿黃：條件優(yōu)良爆破成洞

東線穿黃工程位于山東聊城，地質(zhì)條件非常好：隧洞的入口、出口都是山，連接兩座山底的也是一塊整體巖石。另外，隧洞所處位置黃河河床窄，基巖面較高，圍巖成洞條件好，與黃河有關(guān)的總體規(guī)劃布局矛盾也少。

該工程使用爆破掘進(jìn)成洞，洞身內(nèi)壁采用水泥灌漿、鋼筋等措施進(jìn)行加固，在黃河主河槽隱伏山梁下穿過(guò)，最大埋深達(dá)70米，開(kāi)挖洞徑8.9至9.5米，洞長(zhǎng)585.38米。

中線穿黃：條件復(fù)雜“夾心”隧洞

中線穿黃工程就沒(méi)有東線那樣幸運(yùn)了。作為南水北調(diào)中線一期工程中的關(guān)鍵、控制性工程，它于河南鄭州黃河上游約30千米處穿黃。這里地質(zhì)條件復(fù)雜，有位于地震區(qū)、河床沙構(gòu)易液化、黃河水流變化紊亂等多種不利工程條件。

為適應(yīng)黃河游蕩性河流與淤土地基條件的特點(diǎn)，中線穿黃隧洞工程設(shè)計(jì)了中國(guó)第一條雙層襯砌隧洞。隧洞長(zhǎng)4250米，內(nèi)徑7米。

它的外襯為預(yù)制管片，抵御外水壓力;內(nèi)襯為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，抵抗內(nèi)水壓力;中間還有一層排水系統(tǒng)——3層結(jié)合就是“夾心餅干”。而有了內(nèi)外的“雙層護(hù)甲”，這塊“夾心餅干”既可以抵抗黃河“搖擺”等巨力的“扭一扭”，也能扛得住黃河水和洞內(nèi)水的“泡一泡”。

從規(guī)劃論證，到渠通南北;從落后的技術(shù)條件下面對(duì)的重重困難，到一代又一代水利科技工作者百折不撓科學(xué)論證后的創(chuàng)新實(shí)踐，南水北調(diào)歷經(jīng)50年，現(xiàn)終于初步打通了長(zhǎng)江向北的供水通道。汩汩南水奔流，不僅滋養(yǎng)著北方大地，也開(kāi)創(chuàng)了人類水利史上的奇跡。萬(wàn)物因水而生，無(wú)論你身處何地，所用的每一滴水都無(wú)比珍貴。節(jié)約用水，不僅是對(duì)地球生態(tài)的保護(hù)，也是對(duì)把水送到千家萬(wàn)戶的水利工作者發(fā)自內(nèi)心的尊重！