中國基建的巔峰之作,萬米隧道貫穿秦嶺,引漢濟渭工程有多難修?

資訊     2021年07月21日
中國基建的巔峰之作,萬米隧道貫穿秦嶺,引漢濟渭工程有多難修?

2020年9月,我國引漢濟渭第二期工程動員大會在陝西正式舉行,也代表著歷時五年的引漢濟渭工程,即將有新的進展了。

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屆時該工程的二期計劃將正式實施,按照此前南水北調的總體計劃來看,該項目共分為兩期:

一期主要是構建從南方到北方的引水線路,二期則重點進行陝西水資源的適宜分配。

這也代表著北方地區將很快能用上南方的長江水了。

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引漢濟渭工程也就是打穿秦嶺群山,將長江最大的支流漢江水,引到黃河的最大支流渭河,以此來緩解陝北和關中主要地區的水資源匱乏問題。

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為此要在秦嶺挖穿一條長達萬米的隧道!這也被國外專家認為是世界上最難的建設項目。

那麼問題來了,秦嶺隧道究竟有多難修?

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為何我國要大費周章完成這麼難的項目?它的建成對我國又有何意義?

這要從我國南水北調的早期規劃開始說起。

何為南水北調?

很早以前就有人評價稱,中國的南水北調工程,幾乎可以和歷史悠久的京杭大運河、萬里長城與都江堰並列為四大工程奇蹟。

但也有人表示,南水北調實際上是一部分人受苦,讓另一部分人享受的調配工程。

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對於北方來說,確實感受到了該工程帶來的生活改變,但對於南方來說,好像只有單純的供水而已,並沒有得到什麼。

那麼南水北調的建設還有必要嗎?為何會有人提出這個構想呢?

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事實上,雖然我國地大物博,但資源分布卻十分不平衡,尤其是在水資源的分配上,更是極度不均勻。

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從年降水量圖來看,南方經常持續性下雨,但北方的乾旱天氣幾乎是家常便飯,這也造成了南方經常發生洪澇災害,而北方卻因為降水量不足經常發生大旱的情況。

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如果按人均水量分配去算的話,大家可能會覺得中國最乾旱的地方,是以沙漠多而著稱的西北地區,但事實並非如此。

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我國極度缺水的地方主要集中在華北平原地區,例如北京、河北、天津等。

正常標準的極度缺水線是人均500立方米,而這些地區人均不到150立方米。

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為了彌補缺水帶來的問題,生活在這裡的人們不得不開發一系列地面河流和挖掘地下水。

但多年過去了,這些河流幾乎全部枯竭,地下水也由於頻繁開發導致水位不斷下降,由此引發地質沉降、地面塌陷等事故。

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久而久之,整片地區都會變得難以存活。

為了解決這些問題,要麼開源,要麼節流,除此之外沒有任何辦法。

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但節流同樣會面臨新的問題,例如天津、北京等城市的發展,就會因為人口減少而受影響。

發達城市的人口紛紛往外跑,這是中國最不想看到的。

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那就只剩下開源了,可方法不多。要麼利用淡化海水,要麼從別的地方運水。

或許有人會說,這些城市不都離海挺近的嗎?為何不就近開發海水淡化呢?

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這裡科普一下,海水淡化的成本相對較高,耗費的電力也不是一般企業能承擔的,所以該方案暫且擱置。

那就只剩下從別的地方調水這個選項了。

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可是要從哪裡運水過來呢?當然是母親河長江!

作為亞洲第一、世界第三長河的長江,每年的水量幾乎達到了一萬億立方米!

要是把長江的水從千里之外調到北方,這些問題不就都迎刃而解了嗎?

這個構想我國領導在幾十年前就曾提出過。

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他表示南方的水比較多,北方的水比較少,要是有可能的話,從南方地區借點水到北方是最好的。

從此之後,這個聲勢浩大的南水北調工程,就慢慢開始被規劃了。

秦嶺隧道修建難度有多高?

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隨著南水北調工程的展開,我國另一個項目也被提上了日程。

眾所周知,我國陝西是水資源最貧乏的省份之一。

不僅如此,其僅有的一點水資源還分布不均勻。

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國家為了解決這一問題,加快陝西的經濟發展,改善當地民眾的缺水現狀,便決定從陝西南部的漢江調水到渭河,引漢濟渭工程因此誕生了。

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通過修築水壩來蓄水,然後在秦嶺輸水隧道的配合之下,就能將陝西南部漢江豐富的水資源,調運到渭河流域的各個地區了。

這個項目主要以三大工程為主體,分別是秦嶺輸水隧道、黃金峽水利樞紐,以及三河口水利樞紐。

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而其中最難的,要數秦嶺輸水隧道的建設了。

根據隧道總體線路設計,該隧道全長達98.3公里,預計於2020年年底前全線貫通。

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其也被認定為世界上難度第一的工程項目,那麼修建這條隧道到底有多難呢?

首先,這項工程在審批之初就困難重重,從正式審批到批准開工建設期間,就已花費了五年!

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西北地區的用水問題一點也不能耽擱,但這項工程因為工程量大、修建難度高,所以在審批過程中出現了各種限制。

其次,秦嶺地區複雜的地質條件也使得施工較為困難。

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作為我國南北地區的分界線,秦嶺幾乎包含了涌水、岩爆、高濕熱等一系列惡劣條件。

當地還有高磨蝕硬岩、軟岩等各種複雜地質因素,在挖掘過程中可謂是困難重重,稍有不慎就會面臨岩爆和涌水。

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這會給施工人員帶來極大的安全隱患,但在如此艱難危險的條件下,我國施工人員依舊迎難而上,任勞任怨,幾乎沒有出現任何傷亡。

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除此之外,隧道里不僅陰暗潮濕,夏天時溫度還極高,密不通風,不是一般人能承受得住的。

但當時唯一的辦法就是將秦嶺群山鑿穿,這也是引漢濟渭的建設者們不得不面對的問題。

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而在我國以往的建設史上,只有在秦嶺上挖掘隧道通火車的經歷,修建這種引水隧道絕無僅有。

不僅如此,這也是人類史上第一次從大型山脈底部鑿洞的踴躍嘗試。

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之後我國工程隊制定了一系列施工方案,其中一種是打算沿秦嶺的南北兩面,分別向前挖鑿。

但如果採用平常的鑽爆法來挖掘的話,施工隊估計需要花費十年時間才能將秦嶺挖穿!

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但在此前的方案里,引漢濟渭工程中秦嶺段的施工期限只有差不多四年,因此施工人員不得不研究如何加快工程進度。

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在最開始的討論結果中,他們打算從兩側開挖,然後沿兩側中間往下開鑿,直通秦嶺底部。

秦嶺總共分為四部分,每部分沿兩邊同時開工,然後八面同時展開鑽爆法來挖掘,這樣能大大縮短修建周期。

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但說起來容易做起來卻十分困難,由於秦嶺隧道埋深極大,群山中埋深最高的山峰已超過了2000米。

面對如此陡峭險峻的山峰,想從中間往下鑽洞基本是不可能的。因此施工人員最後只能從兩面開鑿。

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在施工技術上,我國施工人員還採用了鑽爆法和TBM盾構法相組合的方式。

所謂的TBM盾構法,其實就是一種挖掘一般土質的盾構機。

在特殊或較為堅硬的岩層上使用的全斷面掘進機,則為TBM。

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在此次挖掘隧道的過程中,我國還動用了第一台100%國產化的長春號全斷面掘進機,期間多次打破了TBM盾構法以往在全球施工的掘進紀錄。

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自該項工程實施以來,我國施工團隊總共經歷了七次塌方事故!和四次隧道涌水事故。

這些事故都是對工人們精神和體力的嚴峻挑戰。

好消息是,在他們的不懈堅持下,秦嶺隧道終於完工!這也代表著我國又一世界級工程誕生了。

據悉,在引漢濟渭一期項目的水資源調配布局上,主要以秦嶺隧道加上兩個水庫相結合。

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黃金峽水庫

這些水庫就是位於陝西南邊漢江的黃金峽水庫和三河口水庫。

作為引漢濟渭工程的輸水水源點,總年均調配水量高達15億立方米!

其中黃金峽幾乎承擔了總水量的2/3輸出。剩下部分則由三河口水庫承擔。

作為引漢濟渭項目的結尾,二期工程還打算在陝西境內開展水資源運輸與調配工程,又被稱為關中輸配水工程。

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預計將投資200億,用於南北輸水幹線,及相關水利樞紐的修建。

屆時能把千里之外的長江水,運送到渭河沿岸的各個城市,如西安、咸陽等,受益人數將超過2300萬,而原本用來生活的農用水,也將得到解放。

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作為解決關中城市各個地區水資源短缺問題的主要工程,引漢濟渭項目還將採用分期配水方案,計劃於2020年後引入的水量達5億立方米!

2025年後引入的水量達10億立方米,總體上預計在2030年,將能實現年均15億立方米水量的調配。

同時,引漢濟渭項目還是我國用於平衡區域用水,緩解水資源短缺地區壓力的主要工程,屆時調配完成後,將使得八百里秦川大放異彩。

引漢濟渭工程的源頭——漢江的水夠用嗎?

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關中城市的供水問題是解決了,可是漢江有這麼多水來調用嗎?

我們知道,南水北調工程和引漢濟渭工程的水源,都來自長江支流漢江。

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隨著引漢濟渭項目的水源調配,再加上南水北調工程的高用水量需求,每年從漢江調往華北地區和關中地區的水量高達145億立方米!

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其中南水北調需要130億立方米,引漢濟渭工程則需要15億立方米。

面對這麼大的水量需求,漢江的水不會被用枯竭嗎?

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事實上,漢江所在的流域主要在大巴山和秦嶺附近,這片區域不僅植被覆蓋率高,水源量也同樣豐富。

並且該區域的河流常年都不會斷流,水源清澈,幾乎不受工業污染。

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不僅如此,秦嶺的南側區域常年濕潤多雨,使得整個漢江的年平均徑流量達到了577億立方米!最高的時候還曾達到1000多億立方米!

要知道,整個陝西省的常年徑流量也才500億立方米左右。

因此,咱們幾乎不用擔心漢江的水源問題。

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值得注意的是,引漢濟渭工程所調用的水都來自於蓄水庫,這些水即使沒有被調用,最終也是白白流進大海。

因此,調用這麼高的水量對漢江流域幾乎不會有任何影響,除非之後我國又建設了更多調水工程。

中國基建的巔峰之作,萬米隧道貫穿秦嶺,引漢濟渭工程有多難修?

總的來說,漢江水調往華北地區和關中地區是完全夠用的。