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世界最大的调水工程:南水北调滋润20多大中城市

2014-03-11 05:14 编辑:TF001 来源:网络

再有200多天,南水北调中线一期工程就要通水了,这在北京水史上是一件值得大书特书的事件,我们来探秘一下南水北调背后的那些事儿。京密引水工程是将密云水库之水引入首都城市的干渠工程,引水渠长110公里,穿越密云、怀柔、顺义、昌平、海淀5个区县,在玉渊潭上游与永定河引水渠汇合,可是许多人不知道京密引水渠差点建成京密运河。

 

人类历史上首次从地下穿越黄河的隧洞工程, 是南水北调中线建设的控制性工程。 程功/TAKEFOTO

 

1267公里 南水北上滋润20多大中城市

 

1995年12月,南水北调工程规划开始全面论证,2000年6月,国务院批准南水北调工程总体规划设想。经过十年研究论证,南水北调工程总体布局最终确定:分别从长江上、中、下游调水,建设南水北调西线工程、中线工程和东线工程,建成后与长江、汉江、淮河、黄河、海河融会贯通,构成我国水资源四横三纵、南北调配、东西互济的总体局面。

南水北调与北京关系最紧密的当数中线工程,中线工程水源地是丹江口水库,中线引水源头位于丹江口水库东岸一个小地方:陶岔。

2003年6月,丹江口市市长驾驶一辆大卡车,千里迢迢送水到北京,让首都人们提前品尝到了甘甜的丹江口水库水。

南水北调中线从丹江口水库陶岔引水,经过长江流域与淮河流域的分水岭方城堰口,沿唐白河向北,顺黄淮海平原西部边际北行,进入河南,穿过黄河,循太行山东侧边缘北上,越过河北石家庄,与京广铁路并行,自流到北京,终点入颐和园团城湖,全长1267公里,全线实行全立交封闭输水。

南水北调是世界上最大的调水工程,中线设计流量350立方米每秒,主要向河南、河北、北京、天津调水,终点解决北京、天津、石家庄等沿线20多座大中型城市缺水问题。

中线工程分两期进行,一期加高丹江口水库大坝,从丹江口水库自流引水,北流至北京,建154公里长输水干渠,又输水至天津,平均每年调水95亿立方米。二期加大引水量,每年引水130亿立方米,为减少中线从丹江口水库引水后对汉江中下游的影响,修建“引江济汉”及汉口上游生态水源保护等4项工程。

 

260公里 北京先向河北应急调水

 

2002年12月30日,南水北调工程动工兴建,为了应对自1999年以来北京发生的连续9年干旱,给奥运会期间首都供水体系增加安全保障,南水北调北京至石家庄段作为南水北调中线向北京应急调水工程先期开工建设。

南水北调京石段主干渠南起石家庄,全场260公里,连接河北岗南、黄壁店、王快、西大洋4座水库,必要时可以先引四库之水为北京应急供水。

北京段是南水北调中线的京石段的末端,从房山区拒马河穿越大石河、小清河、永定河过丰台区,沿西四环路向北进入市区,至海淀区颐和园团城湖,全长80.4公里,设立流量50万立方米每秒,每年向北京输水10亿吨。

2004年5月28日,数十支建设队伍悄然开进南水北调建设工地,没有举行任何开工仪式,没有任何宣传造势早市,北京南水北调工程在静悄悄中开工兴建。这一干就是4年,当南水北调北京段已经建成具备通水条件的时候,北京市还有相当一部分市民不知道这项工程已经开工。

 

10亿立方米 南水即将进京

 

2008年9月6日,北京市的历史上是一个值得纪念的日子,南水北调冀水进京通水仪式举行。从2008年起,南水北调每年向北京科市应急调水3亿立方米,到今年南水北调中线正式通水,南水北调将每年向北京供水10亿立方米,相当于目前全市用水量的28%。南水北调覆盖北京城区、南部大兴平原、东部朝阳通州平原,西南部房山平原,西部门头沟平原及北部昌平平原, 面积达3274平方公里,占北京市总面积的70%。

南水北调对北京而言,不仅仅是每年增加10亿立方米来水的数量问题,更为重要的是给缺水的北京增加了一个战略水源,北京水源供给将实现地表水、地下水、再生水、雨洪水和南水北调水五水联调的战略保障格局,北京水源供给将优先利用南水北调水,使跨流域进京的水资源效益和作用最大化。南水北调水进京,将有效缓解密云水库供水压力,发挥密云水库在北京水资源全局中重要的保障和调节作用,并涵养北京的地下水。南水北调水进京,将全面提高城市供水能力,提高城市自来水保障率,现有的1000多眼城市自备井将有计划地逐年关闭,中心城区以及石景山、大兴、朝阳、顺义、昌平平原区都是地下水超采的地区,南水北调将满足上述地区的供水需求,可以从严格控制上述地区地下水开采,涵养地下水,甚至采取工程措施回补地下水。

 

惊险:地铁站下4米开挖直径5米涵洞

 

西四环暗涵是南水北调攻坚战。南水北调西四环暗涵是北京段的控制性工程,全长12.6公里,工程起点位于丰台区大井村西京石高速路永定桥立交桥西南角,终点位于西四环四海桥北侧约500米处。

西四环暗涵最为艰巨的任务是在城区交通干线西四环主路下平均深度近20米的基础之间开凿两条并行直径5.2米的涵洞,涵洞内再浇筑两孔直径4米的钢筋混凝土管道,管道长10.9公里,在平均宽度不足19米的四环路地下基础中间穿行,穿越23座立交桥,距桥桩基最近的只有不足1米。还有6座立交桥的桥墩基础在涵洞之上,还要穿过4条河流,穿越52条管线,穿越一座地铁站。

地面上四环路主路车水马龙,地面下暗涵施工昼夜不停,这样的施工整整进行了两年半。

为了保证地面交通设施和地下施工安全,当时在地表和地下安装了远红外线监测仪、激光扫描仪等地层沉降监测系统,每天24小时监测。

西四环暗涵地处永定和故道,地层中大小石头密密麻麻的,小的有如鸡蛋,大的有半吨多,涵洞不能机械盾构施工,只能人力开凿。工人们在实践中完善了卵砾石层钢管深孔注浆技术,先在断面上方地层中超前加固,再用铁锹、铁镐一米一米的挖掘推进,两年半的时间铸成了两条近11公里的地下长廊。

穿越五棵松地铁的工程最惊险,受五棵松立交桥桥桩限制,两条直径超过5米的涵洞从五棵松地铁东站底直穿而过,涵洞顶距车站结构底板仅有3.67米。为了保证地铁站和暗涵施工万无一失,下穿地铁潜采用超前注浆管对车站底部地层进行水平注浆加固,就像给地铁站下搭起了一个坚固的托儿 。7个月零20天的施工,西四环暗涵穿越五棵松地铁东站顺利竣工,被专家赞誉为神奇穿越。

 

难关:47天槽车运输满足300万人用气

 

2007年上半年,南水北调工程建设进入关键阶段,而一道似乎难以跨越的难关挡在了工程前面:卢沟桥暗涵工程正与城市液化气输气管线交叉,必须搬迁改移管线。可是这条液化气输气管线是首都城市供气大动脉,保障这80万户家庭近300万人口的生活能源,一天24小时不能中断,一旦中断市民的生活就要瘫痪。怎么办?经过多方权衡,为了南水北调,暂时中断液化气管线运行,用液化气运输槽车运气保证市民供气。

此后的47天里,市政燃气集团用数十辆槽车往返60公里运输液化气,交通部门实施交通应急预案,一路绿灯保证运输车畅通无阻,消防部门沿途布防保证燃气运输安全……为保障重点工程建设进行城市供应系统大规模应急调度,这在新中国北京城市建设上尚属首次。

 

创新:运输车“钻”进直径4米管子中

 

PCCP管道工程是南水北调中线北京段总干渠线路最长的大型输水工程,上接惠南庄泵站,下接大宁调压池,全场56.4公里,管道由双排并行的直径4米的预应力钢筒混凝土管组成,共有22000节管道。

当时国内还不具备生产内直径3米以上的PCCP管的技术,工程的首道难关就是要攻克关键技术,并在一年内生产2万多根管材。

2005年国内第一根内径4米的PCCP管在韩村河诞生,而运输又成了第二道难关:一节管材长5米,高近5米,重达78吨,将这个大家伙从制造厂运到建设工地,途中要拆掉数十座立交桥,还有铁路、公路桥梁,这个代价北京市无论如何也承受不起的。

人类的智慧是无穷的。经过反复的试验,工人师傅们成功的改装了运输车辆,将车身“钻”进管子中,驼起管子行进,在立交桥、铁路桥桥洞中穿行自由,这个小改装被称为南水北调的重要发明创新。

2007年夏季PCCP管安装工地上发生了令人胆战心惊的一幕:7月15日大石河西岸一段3公里长的双排管道安装完毕,只等第二天通过封闭性能测试就可填埋完工,谁知祸从天降,当夜一场大暴雨,PCCP管沟水满壕平,两根安装已毕的管道浮到水面上,一旦管道透水扭动甚至破裂,1200多根PCCP管将全部报废,经济损失不说,拆装管道工程量浩大,将会延误南水北调整个工期……

紧急抢险立即启动,一方面采取措施稳定管道,一方面紧急排水,经过一天一夜的抢险,最终将管道缓慢复归原位,两排管道经过这么一番折腾,竟然滴水未进安然无恙。

 

添彩:200万立方冲管水重现卢沟晓月

 

2008年5月,南水北调北京段全线建成,具备了输水条件。5月15日,北京南水北调办作了一项重要安排,从“引拒入京”管线借调200万立方米清水,为新建成的南水北调北京段输水管来一次清洗,检验管道输水情况,清洗管道干干净净迎接冀水进京。

试水闸门打开,清流涌进管道,一切性能良好!

可这200万立方米的水该怎么处理呢?

一条退水管将这200万立方的水退到了永定河卢沟桥下,水还很清,干涸了10年的永定河清波荡漾,卢沟晓月美景重现。

 

本文来源:北京晚报-北晚新视觉网  记者:孙颖/文

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