随着始发指令下达,"江汉神农号" 硬岩掘进机(TBM)的巨大刀盘,缓缓转动,在油缸的巨大推力下破岩前行。
这是引江补汉工程始发的第 9 台 TBM。至此,这项南水北调后续工程的标志性项目,进入 "九机并进" 的攻坚期。
截至 10 月 5 日,引江补汉工程主隧洞累计掘进超 39 公里,支洞累计掘进超 42 公里。
引江补汉,到底是个什么工程?
很多人听过南水北调,但 "引江补汉",可能比较陌生。
简单说,引江补汉,就是从长江引水,补充汉江。
汉江,是长江的支流,也是南水北调中线工程的水源地。丹江口水库的水,通过中线工程,送到北京、天津、河北、河南。
但问题来了:汉江水被调走了,汉江中下游的水量,就减少了。水量减少,会影响航运、灌溉、生态,甚至可能导致 "水华"(藻类爆发)。
怎么解决?引江补汉 —— 从长江引水,通过隧洞,注入汉江下游。这样,汉江的水量得到补充,中下游的生态和用水,就有了保障。
引江补汉工程,从长江三峡库区引水,经过长距离输水隧洞,最终汇入汉江。全长近 200 公里,是南水北调后续工程的首个开工项目,也是国家水网的骨干工程。
为什么要 9 台 TBM 同时掘进?
引江补汉的输水隧洞,是整个工程的核心。
这条隧洞,有几个 "最":
我国在建洞径最大的长距离引调水隧洞 —— 等效洞径 10.2 米。10.2 米是什么概念?相当于三层楼那么高。
我国在建引水流量最大的长距离有压引调水隧洞 —— 最大引水流量 212 立方米 / 秒。212 立方米 / 秒,意味着每秒可以把 212 吨水,从长江送到汉江。
我国在建一次性投入超大直径 TBM 施工最多的隧洞 —— 直径 12 米级 TBM 数量 10 台。
我国在建洞挖工程量最大的引调水隧洞。
这么大、这么长的隧洞,如果只从两头往中间挖,得挖到猴年马月。所以,建设团队想了个办法 —— 打多条支洞,从支洞进入主洞,多个工作面同时掘进。
10 台 TBM,就是 10 个 "地下航母",同时在大山深处掘进。每台 TBM,每天可以掘进 10 到 20 米。9 台同时干,效率就是 9 倍。
最新始发的 "江汉神农号",开挖直径 11.93 米,总长约 175 米,总重约 3550 吨。这是一个名副其实的 "地下巨无霸"。它将承担 3 号平洞上游段 11.68 公里输水隧洞的掘进任务。
在地下打洞,到底有多难?
引江补汉的隧洞,要穿越的,是大巴山、荆山等山脉。地质条件,极其复杂。
第一,岩石硬。这里的岩石,很多是花岗岩、片麻岩,硬度极高。TBM 的刀盘,每转一圈,刀具都在和坚硬的岩石 "硬碰硬"。刀具磨损很快,需要经常更换。
第二,岩爆。深埋隧道,地应力大。岩石在高压下,会突然爆裂,像子弹一样飞出来。对设备和人员,都是巨大威胁。
第三,突水。山区的断层、溶洞,可能储存着大量地下水。掘进中一旦打通,水就会涌出来,压力大、水量大,非常危险。
第四,高地温。埋深大的地方,地温高。隧洞里的温度,可能超过 40 度。施工人员在里面,像在蒸笼里干活。
为了应对这些挑战,建设团队用了很多新技术。比如,TBM 集成了智能掘进控制系统,可以实时调整掘进参数;安装了超前钻机,可以提前探测前方的地质情况;配备了先进的通风降温系统,改善作业环境。
这项工程,对中国意味着什么?
引江补汉,不只是一个水利工程,更是国家水网的关键一环。
第一,保障南水北调中线安全。有了引江补汉,汉江的水量得到补充,南水北调中线的调水,就有了更充足的水源保障。北京、天津等北方城市的用水,更安全了。
第二,改善汉江中下游生态。水量增加后,汉江中下游的水质、生态、航运、灌溉,都将得到改善。"水华" 的风险,大大降低。
第三,构建国家水网。引江补汉,是国家水网的 "纲" 和 "目" 的重要组成部分。它和南水北调东中线、其他引调水工程一起,构成一张覆盖全国的水网,让水资源 "南北调配、东西互济"。
而且,这项工程的建设,本身就是对中国隧洞建造技术的一次大考。10 台超大直径 TBM 同时施工、近 200 公里的长距离输水隧洞、复杂的地质条件 —— 这些技术突破,未来可以用到更多的水利、交通隧洞工程中。
当未来的某一天,引江补汉工程正式通水 —— 长江的水,通过近 200 公里的隧洞,缓缓注入汉江。水面上,船只畅行;岸边,绿树成荫。
用水的人可能不会知道,这些水,经过了多少公里的地下旅程;不会知道,建设者们在大山深处,用 9 台 "地下航母",凿了多少年。
但他们会感受到:水龙头里的水,更稳了;河里的水,更清了。
这,就是超级水利工程的意义 —— 它在看不见的地下,默默守护着亿万人的水安全。
今天 09:55
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