南水北調(diào)中線穿越黃河工程27日動(dòng)工
據(jù)報(bào)道:見過黃河底下打隧道,不過人只過水嗎?有沒有想過,漢江水從黃河底下經(jīng)過,并形成“立交”,互不干擾,還能互補(bǔ)水源?昨日,記者從河南省南水北調(diào)辦公室獲悉,經(jīng)過40多年的準(zhǔn)備,人類歷史上調(diào)水穿越大江大河最宏大的工程南水北調(diào)中線穿黃工程將于今日正式在河南省焦作溫縣開工。
穿黃工程是南水北調(diào)中線建設(shè)的關(guān)鍵性、控制性工程,也是中線一期工程在河南省開工建設(shè)的第一個(gè)項(xiàng)目。該工程位于鄭州市區(qū)以西30公里處,從孤柏山嘴灣處穿過黃河,南岸起自滎陽,北岸終點(diǎn)為溫縣,各類渠道與隧洞總長19.3千米,其中穿黃隧洞段長3.45千米,內(nèi)徑7米。設(shè)計(jì)流量265立方米每秒,加大流量320立方米每秒。工程建設(shè)搬遷移民386人,滎陽段穿黃工程投資約20億元,預(yù)計(jì)工期42個(gè)月。
穿黃工程今日動(dòng)工
9月26日下午,鄭州滎陽市黃河南岸的王村鎮(zhèn)細(xì)雨紛紛,黃河南大堤上一片泥濘。
在南水北調(diào)中線穿黃工程開工的前一天,王村鎮(zhèn)南水北調(diào)中線工程領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任張躍平再次來到大堤南岸的變電站施工現(xiàn)場。
“穿黃工程明天要在黃河北岸的溫縣境內(nèi)開工了,南岸的施工準(zhǔn)備工作也已就緒。”張躍平告訴記者,為了配合穿黃工程按期順利進(jìn)行,黃河南岸首先修建一個(gè)供施工用的變電站,目前南岸變電站已進(jìn)入最后的設(shè)備安裝階段。
在變電站施工現(xiàn)場,10多名工人在細(xì)雨中緊張工作著。“從這里向北150米就是黃河,穿黃工程明天要在對面的溫縣開工,所以我們也要加快步伐?!币晃徽陔娋€桿上工作的工人介紹說。
滎陽市水利局副局長周自強(qiáng)告訴記者,穿黃工程雖然首先在黃河北岸開工,但主要涉及的還是滎陽的土地,“焦作的溫縣與滎陽雖然大致以黃河為界,但黃河北岸還有滎陽的幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),穿黃工程施工用地主要在滎陽境內(nèi)?!?/FONT>
周自強(qiáng)告訴記者,省里一位領(lǐng)導(dǎo)在考察南水北調(diào)中線穿黃工程時(shí)曾說過,穿黃工程能不能順利實(shí)施,關(guān)鍵看河南,河南看滎陽?!吧霞?jí)要求我們在9月5日以前騰出北岸的施工用地,那幾天我們局的同志兩岸奔波,各個(gè)部門協(xié)同作戰(zhàn),保證了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民將莊稼收割完畢,在9月5日前順利將451.4畝施工用地交給施工單位,南水北調(diào)中線穿黃工程明天終于要?jiǎng)庸ち恕!?月26日,奔波數(shù)月終于看到工程要?jiǎng)庸さ闹茏詮?qiáng)高興地告訴記者。
中線工程穿黃最難
從長江支流漢江上的丹江口水庫引水,沿伏牛山和太行山山前平原開渠輸水直達(dá)北京,南水北調(diào)中線工程總干渠全長1241.2公里,黃河無疑是整個(gè)工程的最大障礙,穿黃工程自然是重中之重。
總干渠一路行來,將溝通長江、淮河、黃河、海河四大流域,還要穿過黃河干流及其他河流至少219條、跨越鐵路44處、穿過公路橋571座,還有節(jié)制閘、分水閘、退水建筑物和隧道、暗渠等,總干渠1000多公里的跋涉過程中,要通過各類建筑物936座,但其中最大的工程還是穿越黃河工程。
滎陽市水利局副局長周自強(qiáng)說,南水北調(diào)中線工程經(jīng)過的地方大多是平原或丘陵地帶,工程施工難度相對來說小一些。而穿黃工程對于整個(gè)南水北調(diào)工程來說,從技術(shù)上要求要高的多,所以把南水北調(diào)工程的開工地選擇在這里,穿黃工程的成功在整個(gè)南水北調(diào)工程中起著至關(guān)重要的作用。
南水北調(diào)中線工程經(jīng)河南、河北,最終進(jìn)入北京市境,過永定河后進(jìn)入北京市區(qū),重點(diǎn)解決北京、天津、鄭州、石家莊等沿線20多座大中城市的缺水問題,并兼顧沿線生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)用水,是解決華北水資源危機(jī)的一項(xiàng)重大基礎(chǔ)設(shè)施。南水北調(diào)中線第一期工程預(yù)計(jì)2010年建成通水后,供水區(qū)將覆蓋唐白河平原和黃淮海平原的西中部,總面積約15.5萬平方公里。
丹江口水庫加高大壩
在南水北調(diào)中線工程穿黃工程要開工的同時(shí),作為南水北調(diào)中線工程水源地的丹江口水庫也開始加高。
據(jù)了解,丹江口大壩建于1973年,是中國在大江大河上建成的首座大壩,位于湖北省丹江口市漢江干流及其支流丹江的匯合口下游800米處。丹江口大壩加高是南水北調(diào)中線工程的關(guān)鍵控制性工程。目前丹江口水庫的容量很難滿足南水北調(diào)調(diào)水的需求,加高丹江口大壩,是為了增加水庫庫容。
按照工程設(shè)計(jì),丹江口大壩壩體將從162米加高到176.6米,庫容將由174.5億立方米增加到290.5億立方米,以滿足首期及后期調(diào)水需求。加高工程建設(shè)期5年半,靜態(tài)投資24.47億元人民幣。到2010年,北方缺水地區(qū)人民就可喝到純凈甘甜的丹江水。
北方城市究竟什么時(shí)候可以喝到通過南水北調(diào)中線工程調(diào)來的丹江口水。滎陽市水利局一位工作人員說,按照總體規(guī)劃,2010年,中線工程將全線完成,中線工程從丹江口水庫引水,終點(diǎn)是北京團(tuán)城湖,全長1267公里。工程建完,丹江水將源源不斷調(diào)到鄭州、北京等城市。
遁地穿黃拍板隧洞
不走空中走地下,這是穿黃工程最難也是最精彩的點(diǎn)睛之筆,而最終選擇此方案卻歷盡波折。
穿黃工程是南水北調(diào)中線總干渠與黃河的交叉點(diǎn),是南水北調(diào)總干渠上規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜,并控制工期的關(guān)鍵性工程。鑒于黃河水文情況太復(fù)雜,為確保穿黃工程萬無一失,水利部曾指派黃河水利委員會(huì)勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、長江水利委員會(huì)長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院這兩個(gè)全國最權(quán)威的水利部門,分別獨(dú)立設(shè)計(jì)渡槽凌空穿黃和隧洞遁地穿黃兩個(gè)方案。
兩個(gè)方案究竟哪個(gè)更適合穿黃工程,曾讓設(shè)計(jì)者與決策者破費(fèi)腦筋。
經(jīng)過反復(fù)論證,專家們最終選擇了隧洞遁地穿黃方案,因?yàn)榕c渡槽凌空穿黃相比,隧洞可以避免外界溫度、氣候等氣象條件的干擾,檢修條件與地面結(jié)構(gòu)相近,位于地下可免受氣溫、冰凍、大風(fēng)、意外災(zāi)害等不利因素影響,而且耐久性好、檢修維護(hù)相對簡單。最終,經(jīng)過水利部及國家計(jì)委組織的專家多次審查,考慮到隧洞方案可避免與黃河河勢、黃河規(guī)劃的矛盾,且盾構(gòu)法施工技術(shù)國內(nèi)外都有成功經(jīng)驗(yàn),因此最終選擇了隧洞方案。南水北調(diào)中線工程在哪個(gè)地方穿黃,也讓設(shè)計(jì)者費(fèi)心。經(jīng)過國內(nèi)眾多水利專家多年勘測、設(shè)計(jì)、論證、比選,終于在2004年9月確定了南水北調(diào)中線穿黃工程的地點(diǎn)———南水將在鄭州黃河鐵路大橋上游30公里處的滎陽市王村鎮(zhèn)李村處,通過內(nèi)徑7米的雙隧洞輸送過黃河。
兩條隧洞穿過黃河
遁地方案確定了,方案的核心內(nèi)容便是兩條內(nèi)徑7米的雙隧洞穿越黃河。
穿黃工程的主體是黃河隧洞段以及兩岸的明渠漸變連接段,南岸采取斜進(jìn)、北岸采用豎井出隧洞,隧洞為雙洞方案,單洞內(nèi)徑7米,隧洞軸線間距為28米,隧洞段長3.45千米,穿黃隧洞最大埋深35米,最小埋深23米。穿黃工程全長19.3千米,黃河南岸明渠段全長4.628千米,進(jìn)口段長0.23千米,南岸斜洞全長0.75千米,通過隧洞后從黃河北岸出水,出口段長0.227千米,北岸隧洞出口在滎陽境內(nèi),距離焦作溫縣邊界約230米。
黃河南岸李村處的進(jìn)口段沿途將分別建成南岸連接明渠、南岸退水洞、穿黃隧洞段和進(jìn)口建筑物(含邙山隧洞)、主河槽穿黃隧洞段、出口建筑物,黃河北岸的出口段將分別建成北岸連接明渠、北岸新蟒河和老蟒河倒虹吸、北岸防護(hù)堤及渠與渠交叉等建筑物。進(jìn)口段沿緩斜坡,直接切入黃河河底主河槽,到達(dá)雙隧洞,再經(jīng)由雙隧洞直通黃河北岸。
據(jù)了解,隧洞建成后每年有15至30天檢修期,每3至5年將安排30至60天大修,半年左右會(huì)放空隧洞的水檢查一次。按照設(shè)計(jì)方案,維修車輛可直驅(qū)入洞,這也是隧洞遁地穿黃與渡槽凌空穿黃相比的優(yōu)勢所在。
滎陽市水利局副局長周自強(qiáng)介紹,兩條隧洞內(nèi)有現(xiàn)代化觀測儀器,洞內(nèi)受力、變異等情況通過自動(dòng)化觀測儀器能在自動(dòng)控制室看到,維修時(shí)啟用抽水系統(tǒng),先用80個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間將水從洞內(nèi)排到黃河或渠道里,水排完后即可開車從南岸緩坡的斜洞下去維修、清淤。
盾構(gòu)機(jī)挖隧洞像“剃須”
據(jù)專家介紹,南水北調(diào)中線穿黃工程今日動(dòng)工后,將首先在黃河北岸開挖兩個(gè)直徑18米,深50米的豎井,然后向兩口豎井中放置盾構(gòu)機(jī),自北向南推進(jìn)開挖黃河隧洞。專家形象地將盾構(gòu)機(jī)比喻成“剃須刀”,盾構(gòu)機(jī)的前面有一個(gè)近9米的圓形刀盤,刀盤上帶有眾多刀片,馬達(dá)帶動(dòng)刀盤,刀盤旋轉(zhuǎn)起來帶動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn),極像剃須刀刮胡子。盾構(gòu)機(jī)工作時(shí),盾構(gòu)機(jī)后面會(huì)有許多千斤頂,千斤頂后是已經(jīng)襯砌好的混凝土,在千斤頂?shù)耐苿?dòng)下,刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)并向前推進(jìn),以此掘開土層。為防止土層壓力過大,盾構(gòu)機(jī)圓柱體組件外殼就是護(hù)盾,當(dāng)盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)時(shí),外殼會(huì)對已掘出但還未襯砌的隧洞段起支撐作用,這種支撐既包括周圍土層的壓力,也包括地下水壓,并將地下水擋在土層之外。
專家介紹,為保證按期保質(zhì)交工,工程在過河隧洞掘進(jìn)時(shí)一次掘進(jìn)距離可以長達(dá)3450米。為了工程的安全可靠,必須避免刀盤磨損和中途換刀,為此專門對刀盤和刀具進(jìn)行了耐磨性設(shè)計(jì),刀盤的面板焊接格柵狀的特殊耐磨材料,刀盤的外圈焊接高強(qiáng)度的耐磨板,在刀盤的開口部位進(jìn)行表面硬化,并采用兩種方案保證長距離掘進(jìn)中途不換刀。
由于穿黃工程施工地地層復(fù)雜,當(dāng)盾構(gòu)機(jī)遇到過硬的地層或巖石時(shí),盾構(gòu)機(jī)還有自己的“絕招”。穿黃項(xiàng)目設(shè)計(jì)專家介紹說,當(dāng)盾構(gòu)機(jī)遇到軟巖石時(shí),可采取小推力、高轉(zhuǎn)速的施工方法掘進(jìn)通過;當(dāng)遇到膠結(jié)狀態(tài)好、強(qiáng)度高的巖石時(shí),可采用預(yù)先安裝在盾構(gòu)機(jī)前端的可伸縮錘擊裝置將巖石破碎后再進(jìn)行掘進(jìn),在盾構(gòu)機(jī)刀盤上布置可伸縮的超硬滾刀,遇到巖石時(shí)伸出滾刀。
24戶拆遷戶已得安置
滎陽市水利局副局長周自強(qiáng)介紹,南水北調(diào)中線穿黃工程在滎陽市占地面積共有4247余畝,牽涉到的拆遷農(nóng)戶共有24戶,99人。這些農(nóng)戶的拆遷費(fèi)用已經(jīng)有了完善的計(jì)劃,目前新的宅基地已經(jīng)劃出,每戶二分半地。拆遷安置的費(fèi)用按照新房建設(shè)前支付給農(nóng)戶30%,建設(shè)中支付30%,新房完工后支付30%,入住時(shí)10%的方法。
周自強(qiáng)說,穿黃工程主要涉及滎陽市汜水鎮(zhèn)和王村鎮(zhèn),除拆遷農(nóng)戶24戶和搬遷一所中學(xué)外,還需要搬遷3個(gè)養(yǎng)雞場、2個(gè)小工廠。目前雖然黃河南岸的穿黃工程還沒有開始施工,但穿黃工程所需要的土地已經(jīng)全部簽訂了征用協(xié)議。在黃河北岸,這次被穿黃工程征用的共有451畝,為不影響穿黃工程施工,黃河北岸土地被征用后,農(nóng)民們對秋作物進(jìn)行了搶收。滎陽市黃河以北的451畝穿黃工程用地已經(jīng)于9月5日順利交付給施工單位。
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