如今中國(guó)的發(fā)展可謂是蒸蒸日上,不僅完成了許多項(xiàng)具有世界難度的偉大工程,還不斷將中國(guó)技術(shù)和中國(guó)制造推向世界前列。
三河口水利樞紐
你們知道中國(guó)近年來(lái)都完成了哪些世界級(jí)別的超級(jí)工程嗎?
有被世界贊譽(yù)的港珠澳大橋,有20個(gè)鳥(niǎo)巢大的世界第一大港——洋山深水港,還有造福北方人民的南水北調(diào)工程。
而在中國(guó)陜西,也有一個(gè)“南水北調(diào)”工程,也就是今天我們要了解的 “引漢濟(jì)渭工程”,這一工程的難度就在于秦嶺。
為什么要開(kāi)展引漢濟(jì)渭工程?打通秦嶺到底有多難,在其中使用了哪些頂尖技術(shù)?目前陜西的情況如何了?
秦嶺輸送水隧洞順利貫通
接下來(lái)我們就來(lái)了解一下,中國(guó)如何做到耗時(shí)8年,把秦嶺山脈打通,將20億方長(zhǎng)江水引入黃河?
在人們的印象中,陜西似乎全是黃土高原、羊皮襖子紅腰帶和饃饃。
但實(shí)際上,陜南確實(shí)是一個(gè)可以栽種水稻,盛產(chǎn)茶葉的地方,與大部分的南方地區(qū)別無(wú)二致,到底是什么導(dǎo)致陜西南北的差異如此大呢?
這其實(shí)就是秦嶺的手筆,它的存在將中國(guó)硬生生一分為二,使得南北地區(qū)出現(xiàn)了天差地別的情況。
漢中成片的油菜
秦嶺一直以來(lái)都被視為華夏文明的龍脈,秦嶺在中國(guó)文化中也擁有了幾千年的歷史。
拿著名作家賈平凹的話(huà)來(lái)說(shuō),“一條龍脈,橫亙?cè)谀抢铮釘y了黃河長(zhǎng)江,統(tǒng)領(lǐng)著北方南方。這就是秦嶺,中國(guó)最偉大的山?!?/p>
它不光與淮河一塊兒,將中國(guó)地勢(shì)分出了一二三級(jí),尤其還使得南北的水資源出現(xiàn)了很大的分級(jí)。
連綿的秦嶺將中國(guó)一分為二
尤其以陜西為例,雖同時(shí)有長(zhǎng)江和黃河兩大流域的照拂,但偏偏對(duì)陜南地區(qū)極為偏心,給足了它7成的水資源。
但關(guān)中和陜北地區(qū)卻只能分到3成,然而最可憐的是,省內(nèi)大部分的重點(diǎn)城市、重要工廠(chǎng)都聚集在這里。
在上世紀(jì)八九十年代,這里連供水都要分為幾個(gè)時(shí)段,用水也很小心翼翼。
所以人們就想,既然沒(méi)有辦法直接改變氣候,那為什么不直接將陜南的水調(diào)到陜北呢?
漢江水泛濫
于是人們就想到將漢江水引到渭河,以此來(lái)解決渭河生態(tài)水供應(yīng)不足的問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)將近20年的構(gòu)想和調(diào)查,終于在2014年正式開(kāi)啟了“引漢濟(jì)渭工程”。
直到2022年2月22日,秦嶺輸水隧道嶺北TBM(隧道硬巖掘進(jìn)機(jī))刀盤(pán)破巖而出,才使得引漢濟(jì)渭工程的關(guān)鍵性工程取得重大勝利,讓長(zhǎng)江15億立方米的水成功引入黃河。
TBM破巖而出
該工程主要以調(diào)水工程和輸配水工程為主,其中調(diào)水工程主要分為黃金水利樞紐、三河口水利樞紐和秦嶺輸水隧洞三個(gè)部分,輸配水工程則有黃池溝配水樞紐、輸水南北干線(xiàn)和23條支線(xiàn)組成。
其調(diào)水工程中,黃金水利樞紐耗時(shí)2年左右,三河口水利樞紐耗時(shí)5年多,然而秦嶺輸水隧洞卻足足耗時(shí)8年,將秦嶺貫通到底有多難?
整個(gè)工程中,秦嶺輸水隧洞可以說(shuō)是關(guān)鍵性的一環(huán)。
秦嶺
因?yàn)橹挥薪?jīng)過(guò)98.3公里的隧洞,才能將漢江水通過(guò)輸配水工程,來(lái)到關(guān)中和陜北地區(qū)。
秦嶺的山體內(nèi)部有著極為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,在重力的作用下,導(dǎo)致其中的巖石更加堅(jiān)硬,其石英含量高達(dá)96%,這就需要頻繁地進(jìn)行高強(qiáng)度的巖爆。
而且秦嶺中還有很多復(fù)雜的斷層,復(fù)雜應(yīng)力區(qū)域和下滲結(jié)構(gòu),所以在施工過(guò)程中很容易因?yàn)闈B水,出現(xiàn)塌方和泥石流等情況。
工人們?cè)趲r爆時(shí)必須頭戴鋼盔,身著防彈衣。
嚴(yán)峻的施工環(huán)境
另外由于需要從底部橫穿,并且橫向距離幾乎達(dá)到100公里,而埋藏深度從1300-2012米不等,施工通風(fēng)也是一大難題。
在這樣的工作環(huán)境下,不僅會(huì)面臨嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,還要面臨40℃的高溫,90%的相對(duì)濕度。
對(duì)于這些問(wèn)題,施工隊(duì)根本沒(méi)有辦法繞開(kāi),只能硬著頭皮逐一攻克,其中的難度可以說(shuō)是世界級(jí)的。
對(duì)于人類(lèi)而言,這是第一次從秦嶺底部將其挖通,所以很多使用的技術(shù)也是在施工過(guò)程中得以突破的。
掘進(jìn)機(jī)之王的幫助
在進(jìn)行地下挖掘的時(shí)候,保證施工通風(fēng)尤其重要,因?yàn)楸仨氁獙?duì)洞內(nèi)的污濁空氣進(jìn)行稀釋才能讓工人正常工作。
在施工期間,主要采用的就是鉆爆法和被稱(chēng)為“掘進(jìn)機(jī)之王”的TBM(全斷面鷹眼隧道掘進(jìn)機(jī))法。
掘進(jìn)機(jī)之王——TBM
憑借精進(jìn)的技術(shù),工程對(duì)在用鉆爆法無(wú)軌運(yùn)輸施工時(shí),創(chuàng)造了通風(fēng)距離7.2千米的記錄,并在使用TBM掘進(jìn)時(shí),創(chuàng)造了通風(fēng)距離16.5千米的記錄,這兩項(xiàng)都突破了世界紀(jì)錄。
尤其在面對(duì)秦嶺主脊的時(shí)候,為克服地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的問(wèn)題,直接采用兩臺(tái)TBM分別從嶺南和嶺北相向掘進(jìn)。
整個(gè)掘進(jìn)距離達(dá)30多公里,不過(guò)據(jù)了解,由于隧洞的巖石實(shí)在過(guò)于堅(jiān)硬,所以即便用TBM也十分吃力。
施工難度極高
各項(xiàng)新技術(shù)研發(fā)
而在面對(duì)掘進(jìn)過(guò)程中,出現(xiàn)的地下水上涌問(wèn)題時(shí),工程隊(duì)更是聯(lián)合國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)研發(fā)了具備無(wú)人巡檢和自主導(dǎo)航等功能的水下機(jī)器人,這可以更好地確保隧洞和水質(zhì)安全。
據(jù)了解當(dāng)時(shí)隧洞內(nèi)每天涌進(jìn)的地下水高達(dá)4.6萬(wàn)立方米,比此前設(shè)計(jì)的最大用水量還要多3.76倍。
這導(dǎo)致TBM有大半個(gè)身子都被淹沒(méi)在水中,根本無(wú)法正常工作。
盡管當(dāng)時(shí)研發(fā)出抽水自動(dòng)化設(shè)備,但2000多名工人仍然處在危險(xiǎn)中。
地下水涌入
另外工程隊(duì)還研究創(chuàng)新了激發(fā)極化法、三維地震波法等地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù),其中巖爆預(yù)測(cè)預(yù)警達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,準(zhǔn)確率超過(guò)85%。
所以工人們才能在4000多次巖爆中幸免遇難,有效地加快了施工的進(jìn)度。
打通秦嶺也是打通中國(guó)的任督二脈
盡管引漢濟(jì)渭工程主要是陜西的重點(diǎn)項(xiàng)目,但是對(duì)于整個(gè)中國(guó)而言,卻有著非凡的意義。
在古代歷史中,我們就曾了解過(guò)秦嶺的戰(zhàn)略地位,自然也深知將其貫通的難度,更何況還是從底部施工。
巍峨的秦嶺
那么中國(guó)費(fèi)了這么大力氣,一定要打通秦嶺山脈,完成的引漢濟(jì)渭工程到底有多大的意義呢?
引漢濟(jì)渭的現(xiàn)實(shí)意義
對(duì)于陜西來(lái)說(shuō),緩解關(guān)中地區(qū)的用水問(wèn)題十分重要,過(guò)去幾十年間,陜西人民只能通過(guò)超采地下水,擠占生態(tài)水來(lái)滿(mǎn)足日常需求。
這導(dǎo)致了關(guān)中地區(qū)地面塌陷和生態(tài)遭到破壞的問(wèn)題,如果大家到過(guò)大雁塔,就會(huì)發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)傾斜了,這就是超采地下水的結(jié)果。
大雁斜塔
然而在陜南地區(qū),漢江水卻極易在汛期導(dǎo)致嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害,這同樣限制了該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
引漢濟(jì)渭就像長(zhǎng)江和黃河的一條紐帶,讓中國(guó)的南方和北方有了更加緊密的聯(lián)系,其不僅成為了國(guó)家水網(wǎng)建設(shè)的重要一環(huán),也是國(guó)家南水北調(diào)工程的一個(gè)補(bǔ)充。
據(jù)了解,該工程自建成后,將在2022年首先為西安供水,隨后至2025年,實(shí)現(xiàn)每年配水10億立方米,到2030年,達(dá)到15億立方米。
引漢濟(jì)渭工程有效解決陜西用水問(wèn)題
對(duì)于西安、咸陽(yáng)等21個(gè)受水對(duì)象,1400多萬(wàn)人來(lái)說(shuō),這無(wú)疑于是生命之水。
而對(duì)于整個(gè)陜西省來(lái)說(shuō),還能發(fā)展超過(guò)1.1萬(wàn)億元的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值,足可見(jiàn)該工程的重要意義。
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