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南水北调克服八大工程难题 一渠清水方能北上

2014-07-31 12:18 编辑:admin 来源:网络

2014年7月31日 1952年10月,毛泽东主席视察黄河时,说出了一句日后改变中国水利版图的想法:“南方水多,北方水少,若有可能,借点水来也是可以的。”如今,想法即将化为现实。一路走来,千里长渠穿山越岭,跨江渡河,可谓历尽艰险。如此浩大的历史性工程,不仅创造了无数的世界之最,更凝聚着建设者们的智慧与辛劳。今天,北京晚报记者将带您探寻“南水”何以“北调”,见证南水北调中线工程河南段731公里的一个个奇迹。

 

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南水北调

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南水北调中线河南段水渠蜿蜒北上,终点至河北漳河,全长731公里。

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 位于淅川县九重镇陶岔村的渠首枢纽工程兼具蓄水、发电功能。

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南阳方城县境内长7公里的膨胀土施工,创世界上同类工程施工难度最大工程。

“水龙头”已开闸 充水试验进展顺利

项目:渠首 地点:淅川县

淅川县九重镇陶岔村,一座位于豫西南的小村庄,因为“渠首”而变得不凡。

四十年前,引丹灌溉工程以此为源头,而这正是南水北调迈出的第一步。

四十年后,176.6米的新坝巍然屹立,将成为千里长渠的“水龙头”。

站在坝顶眺望,清澈的丹江水蜿蜒而来。7月3日上午10点58分,闸门缓缓提起,标志着南水北调中线一期工程黄河以南段总干渠开始充水试验。

“坝前是引水渠,渠底海拔140米,目前水位142.29米,实际水深2.29米。从这里到北京设计水深是7米,也就是说,水位达到147米可以通水。为了确保常年调水,设计的正常水位是150米,最高可以达到170米。”淅川县副县长辛泽涛介绍道,“现在丹江口水库的入库水量大于出库水量,正在蓄水中,汛期会持续到9月底,水位将继续上涨。”

“充水试验主要用来检测干渠是否存在垮塌、渗透,目前进展顺利。”南阳市南水北调办公室纪检组长党俊伟表示,“此次试验从这里开始,止于郑州市须水河节制闸,工程全长约447公里,约用水1.2亿立方米。”

“千里干渠第一跨” 1.5小时可注满昆明湖

项目:湍河渡槽 地点:邓州市

中线干渠自渠首向东北延伸,行至数十公里以外的邓州市十林镇、赵集镇之间,将与流淌千年的湍河相遇。为确保水质,千里干渠全程将不与任何河流交汇,一旦遇水,或从上方搭建渡槽跨越,或从下方挖掘隧洞穿过。也正因此,这里有了被誉为“千里干渠第一跨”的湍河渡槽。

“所谓渡槽,其实就是走水的高架桥,南水北调的水沿水槽从湍河上方渡过。”在项目经理陈谋建的身后,三条1030米长的U型渡槽并行横跨,其下17米正是水清草美的湍河。正式通水以后,每秒将会有350到420立方米的丹江水从这里流向北京。“按照这个过水能力,5秒钟可以注满一个标准游泳池,1.5小时就能注满一个昆明湖。”

为了达到如此规模,陈谋建与同事们挑战了许多“第一次”。尽管国内的矩形渡槽施工工艺更加成熟,但考虑到过水能力,他们最终选择了难度更大、效果更好的U型渡槽。“两个墩子之间是一跨,单跨就有40米长,一节槽身重达1600吨,没有吊车能够吊得起来,只能采用原位现浇。”

为此,施工方采购了三台造槽机,每台造价1500万,后期维护费用还要300万,“这是整个工程由北向南修建的最后一座大型渡槽,如果再不尝试创新和突破,就没有机会再为以后类似工程提供经验和依据了。”陈谋建坦言,“像造槽机原位现浇这样的施工工艺都是第一次尝试,没有任何先例可供参考,只能边摸索边施工。”

2012年,湍河渡槽工程进入了施工关键期,一直驻守工地研究方案的陈谋建甚至没能在儿子出生的第一时间赶到妻子身边。也正是在这一年,他与同事完成造槽机设备改造方面技术难题21项,优化解决施工工艺及技术方面难题7项,不仅使单榀槽身施工周期从50余天缩短至32天,而且确保槽身质量大大提升,建成了世界上最大的U形输水渡槽,也是目前国内同类工程中单跨跨度最大、单跨过水断面最大、单跨重量最大的输水工程。

攻克“工程癌症” 解决渠道滑坡

项目:膨胀土试验段 地点:南阳市

在南阳的一些农村地区,泥瓦匠们常常会遇到一桩“怪事”:盖好的房子没过多久,墙体便会出现裂缝。遇到这种情况,泥瓦匠们只能自认倒霉。事实上,裂缝的出现并非手艺问题,而与地基的土质有关。这种土在工程建设上叫做“膨胀土”,遇水膨胀,失水收缩,在世界各国都是公认的“工程癌症”。

这样的问题对于南水北调项目而言来说同样棘手。“如果用膨胀土修建干渠,容易出现滑坡、变形甚至垮塌,”河南省水利第二工程局南阳膨胀土试验段二期工程项目经理朱建军对此深有体会。据了解,南水北调中线总干渠穿越膨胀土渠段累计近400公里,约占总干渠长度的27%,尤其是沙河以南至陶岔渠段,膨胀土渠段占该段渠道长度的75%。能否攻克这一难关,直接关系到整个工程的成败。

为此,专家组选取了膨胀土结构最为复杂,且兼具地下水问题的2.05公里作为试验段,自2008年11月28号开工以后,先后进行了4种方案的比较研究。从最初的远距离运送非膨胀土,到尝试把土粉碎后,装入防腐袋子封口码放,碾压后铺第二层的土工袋法,再到用韧性好的塑料先铺一层,铺25公分的土,碾压后再铺25公分的土,翻过来再铺、再碾压的土工格栅,可惜效果都不够理想。最终,在膨胀土中掺入3%到5%比例水泥,经过晾晒、粉碎、拌和将膨胀性降下来的水泥改性土方案获得了长江设计院的认可。

“在一些高风险段或强膨胀区,还要打抗滑桩或采用坡面梁支护体系防止滑坡,用混凝土衬砌进一步防渗。目前从试验的角度来说是成功的,也已经在全段膨胀土地区推广。”

朱建军站在信臣大桥上,指了指桥下干渠中一些隐约可见的白色管子介绍说,“这些管子接上逆止阀以后,地下水可以上来,但渠道水下不去,也是解决地下水问题的一记妙招。”

奋战700天 挑战最难工段

项目:方城六标 地点:方城县

沿着干渠继续北上,南水北调中线工程在方城垭口再遇“拦路虎”。这里是2011年3月15日开工的方城六标,短短30个月的合同工期内,摆在项目经理陈建国面前的是最难啃的7.5公里:除了膨胀土以外,还有高渗水地层、淤泥带、流沙层、硬岩等复杂结构。早在1000多年前的宋朝,曾经试图开挖襄汉漕渠,引白河水至汴京的计划正是因为此处地势悬绝而搁浅。

让陈建国头疼的还有这里的天气。“混凝土衬砌只有10公分厚,风力在三到四级以上就会影响施工,如果风太大,迅速刮干,就容易有裂缝,而这里恰恰是风口,大风天是家常便饭,只能看天干活。”

比风更可怕的是说下就下的暴雨。

采访当天,记者便体验了一把。明明下午还是40度的骄阳烈日,到了晚上八九点钟,就立即转为电闪雷鸣,瓢泼大雨。

“这里正好是南北暖湿气流交汇,又是桐柏山脉与伏牛山脉的分界点,还是长江流域与淮河流域的分水岭,这样的水文地质条件导致方城一直是暴雨中心。”陈建国眉头紧锁,“75年的时候曾经有过特大暴雨,听老人说,那个雨大到把洗脸盆伸出去再立即拉回来,眨眼工夫就满了。”

由于需要制作水泥改性土,遇上含水量大的土就得先晾晒,“可遇上一场雨,就全变泥巴了,而且经过翻松的土再想让它干,放十天都未必能行。”紧迫的工期让陈建国心急火燎,他灵机一动,先后买来40多万元的塑料布,把堆放在渠道两边的填筑土料全部盖上,避免雨水淋湿,大大加快了工程进度。

在2012年初到2013年底的700多个日夜里,陈建国几乎从未离开过工地。也正因此,竟然未能在母亲临终前见上最后一面,成了他一辈子无法弥补的遗憾。

为了不再让悲剧重演,他索性将老父亲接到工地,“这样起码能经常见到,他看我干这么大的工程,也觉得骄傲,精神头好多了。”提起父亲,陈建国的目光柔和了许多,“前年的一个晚上,我看见他在煮鸡蛋,就随口问了句,结果他很认真地跟我说,‘明儿你过生呢!’”那一刻,陈建国突然有种想落泪的冲动,他已经记不清多少年没过生日,不曾想七十多岁的老父亲还一直记着。

“等工程结束,我想带着一家人到北京看看,再到渠里打一桶水,给母亲上坟。”身材瘦削的陈建国嗓音沙哑,眼角有些湿润。

 

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