中国水利丨建世纪工程 润三秦大地

大雁塔北广场的音乐喷泉

西安是我国中西部地区重要的科技研究、高等教育、国防科技工业和高新技术产业基地，重要的航天、航空工业中心，机械制造技术转化中心，是我国中西部地区科技实力最强、工业门类最齐全的特大城市之一。

有资料显示：从2017年开始，西安市每年水资源缺口以8%的速度递增。

西安理工大学教授、陕西高校新型智库生态水利与可持续发展研究中心主任朱记伟的一项研究成果显示：“西安市2018年用水量19.69亿立方米，居全省黄河流域各城市用水量首位，其中地表水资源开发利用程度达44.34%，开发利用潜力有限；地下水资源开采率为90.98%，接近地下水资源的可开采量。”

而关中其他地区的水资源状况与西安相似。关中地区人口和经济总量分别占全省的62.8%和63.4%，但水资源量仅占全省的19.4%，人均水资源量不足350立方米，属于极度缺水地区。

水利部水利水电规划设计总院副院长李原园，在陕西省政协召开的第六次人口资源环境发展态势分析会上指出：“陕北地区作为能源重化工基地，工业耗水量大。关中地区蓄水工程少，调蓄能力不足，供水保证率低，城市用水挤占农业生态用水严重。”

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陕西省水系图

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水资源总量严重不足衍生发展之困，“超采地下水、牺牲生态水、挤占农业水”的水资源利用格局难以避免，必然带来发展的限制。这种状况如果不能得到有效改善，缺水，就可能成为制约陕西经济社会发展的瓶颈。

2015年，被称为陕西南水北调工程项目的引汉济渭工程开工建设，这一工程分为调水工程和输配水工程。调水工程由蓄水水库及秦岭输水隧洞组成，即位于陕西汉中境内汉江上的黄金峡水库、汉江支流子午河上的三河口水库，再加上总长98.3公里的秦岭输水隧洞。输配水工程由黄池沟配水枢纽、南干线和北干线组成，多年平均调水规模可达15亿立方米。

工程建成后，将惠及1411万人，支撑全省1.1万亿的GDP。同时将归还曾经被挤占的约300万亩—500万亩耕地农业用水，有效改变关中超采地下水、挤占生态水的状况。

打通巍巍秦岭，让汉水一路流向关中，这无论从工程规模和技术难度上都可谓是水利史上里程碑式的工程。

相关专家表示：这项工程不仅是解决陕西关中缺水的战略性水资源配置工程，而且每年可通过渭河给黄河增加6到7亿立方米的水，通过水权置换支持陕北能源化工基地建设，有力推动黄河流域生态保护和高质量发展，是我国南水北调工程的一个重要补充。

目前，调水工程中的调蓄中枢——三河口水利枢纽已经下闸蓄水；调水工程的龙头水源——黄金峡水利枢纽成功实现截流；调水工程的大动脉——秦岭输水隧洞正在穿越秦岭主脊最后800米；二期工程今年6月开工建设，引汉济渭工程已步入全面冲刺阶段。

黄金峡水利枢纽成功实现汉江截流

汉江之水穿山来，陕西供水格局也将会发生巨大的改变。

综合难度世界第一

用科技创新和奋斗精神攻坚克难

秋季的秦岭，天气已渐寒冷，但秦岭输水隧洞工地却是另外一番景象：TBM（全断面硬岩隧道掘进机）施工现场，不仅有机器施工带来的高强噪声，还有高热、高湿。洞内40摄氏度的高温及90%以上湿度，人在其中就像蒸桑拿。尽管工人们为方便散热光着膀子，但仍然汗流浃背。

工人在搬运钢拱架

引汉济渭工程被业内权威专家喻为综合难度世界罕见：黄金峡泵站装机容量12.6万千瓦，以每秒70立方米的抽水流量将水抽高106.45米后送入秦岭隧洞，是目前亚洲第一高扬程大流量泵站；三河口水库碾压混凝土双曲拱坝最大坝高141.5米，为国内第二高。更难的是，要打通巍巍秦岭，建设秦岭输水隧洞，连通调水区和受水区。“引汉济渭工程横穿秦岭屏障，是人类第一次从山脉底部打通一条长度98.3公里的山体隧洞，施工最大埋深达2012米。”公司总经理董鹏介绍说。

“引汉济渭工程建设规模宏伟、难度极大，尤以穿秦岭洞为甚，虽然铁道部门已有成功前例，但输水较铁道隧洞更为复杂。”中国科学院、中国工程院院士潘家铮曾如此评价。

国内顶尖专家咨询会诊

据了解，穿越秦岭主脊的施工段全长约34公里，由于受地质地形等条件限制，无法采取传统钻爆法施工。于是，引汉济渭公司引进了两台国际最先进的TBM，从秦岭南北相向掘进，加快施工进度。

TBM被称为掘进机之王。然而，面对秦岭复杂的地质构造，即使有国际最先进的设备、最专业的技术团队，依然困难重重。

“引汉济渭工程中的TBM施工最长通风距离16.5公里，钻爆法施工最长通风距离6.4公里，均超越了目前国内外已建及在建引水隧洞工程。”作为公司总工程师的张忠东，尽管干了一辈子施工，但输水隧洞施工艰难远超以往。

隧洞突涌水让施工异常艰辛

最险的状况发生在2016年2月28日，岭南TBM施工场地突发涌水，地下水就像从高压水枪射出，将大半个掘进机浸泡在水中。每天喷射出的水量有4.6万立方米，而隧道的设计排水量只有1.2万立方米。此时掘进机电气柜也面临危险，如果被淹，不但危及抢险人员的生命，巨额资金购买的机器也将报废，而且可能造成工期严重延误。

国内外隧洞专家赶来会诊，千余精兵强将星夜驰援。经过两个多月的奋战抢险，最终攻克了涌水难题。

除了涌水，岩爆同样对施工造成了极大危害。随着TBM掘进埋深的增加，岩爆出现的强度和频率越来越大，最严重情况下，岩石会像炸弹一样爆炸，杀伤力很大，施工人员只能头戴钢盔、身穿防弹衣进行作业。目前影响较大的岩爆发生2469次，其中强烈岩爆1104次、极强岩爆37次。

TBM刀盘在岩石上刻下的同心圆

岭南TBM标段最大的特点就是“硬”。石英含量高达96%，围岩强度最高306兆帕，平均185兆帕。“TBM刀头如同在高耐磨钢板上掘进，这在隧洞施工中极其罕见。超硬的岩石致使TBM刀头磨损量巨大，损坏的刀头至少有上万把，它们都是这段攻坚克难历史的见证。”张忠东介绍说，“岭北相反，岩质偏软，造成TBM卡机等施工难题。”

施工现场绑扎钢筋

秦岭地质构造复杂，施工过程中险情不断。可以说，这里是隧道施工难题的集合，有多项参数突破世界工程纪录，也超越了现有设计规范。既无工程实例可参考，又无相关标准可遵循，引汉济渭公司联合清华大学、山东大学等高校及科研院所，充分发挥“院士专家工作站”“博士后科研工作站”等平台作用，开展110余项科研攻关。《引汉济渭隧洞施工岩爆预警与防治》获得2021年中国岩石力学与工程学会科技进步奖一等奖、《大型复杂跨流域调水工程预报调配关键技术研究》获得2020年大禹水利科技进步二等奖、《强震区高拱坝工程微震监测与数值仿真方法》获得2020年中国大坝工程学会科技进步二等奖，相关成果为解决工程难题提供强有力的技术支撑。

中国岩石力学与工程学会科技进步奖一等奖

在2019年2月召开的第三届全国隧道掘进机工程技术研讨会上，杜小洲介绍了秦岭输水隧洞建设面临的突出难题，以及针对工程技术难题所开展的科研工作及取得的成果，引发业界关注。此后，引汉济渭公司还承担了由中国科学院院士陈祖煜牵头进行的我国首部《岩石掘进机法水工隧洞工程技术规范》编写工作。而秦岭输水隧洞建设也将成为一本鲜活的水工隧洞施工教科书。

穿越生态脆弱区

以保护为己任呵护秦岭生态底色

2021年4月，引汉济渭二期工程初步设计获批。此前，这项工程的环境影响报告一次性通过生态环境部审查和批复，许多工程建设单位很是羡慕：由于传统的认识和诸多难以协调的矛盾，工程项目中环境影响报告最难编制，一些工程不能顺利获批往往卡在这一环节。

弃渣场复垦后变成天麻产业园

环境影响报告一次性获专家组通过，不仅在于环境影响报告本身，还包括引汉济渭公司在此前工程建设中，有着强烈的生态环境保护意识和强有力的生态环境保护措施，过往的业绩赢得了评审专家组的高度认可。

作为跨流域跨区域重大引调水工程，引汉济渭百公里的输水工程洞穿秦岭，途径洋县朱鹮自然保护区、国家大熊猫公园秦岭片区等多个国家级、省级自然保护区，区域生物资源丰富，环境敏感点多，要想减少工程建设对环境影响的痕迹，难度很大。

水土保持示范园——子午梅苑吸引游客纷至沓来

今年春季，位于陕西省宁陕县腹地、三河口水库东岸的子午梅苑成为姹紫嫣红的一片花海。“这片区域过去为地质滑坡体和水土流失重灾区。公司在这里建水土保持示范项目，种植梅花140多个品种、一万余棵，有效治理了山体滑坡和水土流失，美化了环境。”张忠东介绍说，曾经的地质灾害区已经成为众多游客的打卡地。

开建之初，引汉济渭公司就瞄准建设“国家水土保持生态文明工程”的目标，落实环保建设“三同时”制度，持续健全完善管理机制，建立了以公司、分公司、环境监理、参建单位为主体的环境保护工作网格化管理体系，落实环保责任。

“为了解决隧洞施工排水带来的污染问题，我们在黑河上游施工区投资4000万元，建设‘高效沉淀池+过滤池+活性炭处理’工艺的专业设备，深度净化施工排水。”董鹏介绍说，处理后的水质可达到地表Ⅱ类水标准。

秦岭输水隧洞6号洞涌水处理池

环保措施落实在每一场所、每一环节。各施工营区配置了地埋式一体化生活污水处理设施，生活废水经生化处理后回用于绿化及道路降尘。三河口砂石料加工系统采用先进的DH废水循环利用设施，实现废水“零”排放。委托专业单位，定期进行危废物集中安全处置……

“天眼”环保监控工程在环境敏感点安装70多组高清全景式摄像头，手机App同步操控，实现了全工区无死角实时远程环保管理。组建的“朱鹮无人机中队”，通过高空拍照、河道取水，光谱分析仪现场分析等方式，突击巡查施工环保落实情况。

秦岭输水隧洞钻爆施工采用水压爆破技术大幅降低粉尘、采取CBS植被混凝土生态恢复技术恢复生态……施工对环境的扰动不可避免，但引汉济渭公司创新环保管理模式，强化环保措施，最大限度减少水利开发对生态环境的影响。

黄金峡鱼类增殖放流站

9月29日，引汉济渭公司在三河口水库放流17.5万尾鱼苗，包括青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、赤眼鳟、鳊鱼、翘嘴鲌等7个品种。此举有助于丰富汉江水系渔业资源，修复水域生态。放流的鱼苗来自于被生态环境部誉为“亚洲最高标准”、引汉济渭配套建设的黄金峡鱼类增殖放流站。

杜小洲在放流现场表示：“引汉济渭公司将持之以恒地开展鱼类增殖放流活动，逐年加大放流规模，持续做好放流效果监测，当好秦岭生态卫士。”

建一项泽被子孙后代的调水供水工程，建一座经得起历史检验的世纪工程，这是引汉济渭公司的初心和使命。当好守护秦岭生态卫士，并一以贯之的努力，则彰显了引汉济渭人的崇高境界，他们坚信：“人不负青山，青山定不负人。”

从2007年引汉济渭工程三河口勘探试验洞开工，到2015年调水工程全面开工，再到今年6月二期工程接续进行，引汉济渭工程建设已超14年。工程建设者克服难以想象的困难和艰辛，在工地上奉献智慧、挥洒汗水。随着2022年实现向西安先期供水，未来陕西关中地区供水历史将被改写，而引汉济渭，必将在陕西突破水困境战略中写下浓墨重彩的一笔。

作者: 陶丽琴返回搜狐，查看更多