本刊記者 韓松
南水北調(diào)中線工程包括水源工程、渠首工程和干渠工程3部分,其中干渠工程起于河南省境內(nèi)的丹江口水庫(kù)陶岔渠首閘,在鄭州以西李村附近穿過(guò)黃河,沿京廣鐵路西側(cè)北上,進(jìn)入河北省,最終到北京、天津,從渠首到北京團(tuán)城湖總長(zhǎng)1277公里。
陶岔渠首樞紐工程是南水北調(diào)中線工程的渠首,位于河南省南陽(yáng)市淅川縣九重鎮(zhèn)陶岔村,是丹江口水庫(kù)的副壩和南水北調(diào)中線工程的標(biāo)志性建筑。中線工程完工后,陶岔渠首將成為向中國(guó)北方京津冀等地區(qū)送水的“水龍頭”。建筑物主要有引渠、重力壩、引水閘、消力池、電站廠房和管理用房等。
渠首閘海拔高度162米,寬100余米,渠首閘以下為總干渠,全長(zhǎng)8.9千米。渠首閘壩頂高程176.6米,軸線長(zhǎng)265米。引水閘底部高程140米,分3孔,孔口尺寸寬7米,高6.5米,設(shè)計(jì)流量350立方米/秒,加大流量可達(dá)420立方米/秒。中央投資6219萬(wàn)元人民幣,地方自籌資金7345萬(wàn)元人民幣。
湍河渡槽工程位于河南鄧州市十林鎮(zhèn)與趙集鎮(zhèn)之間,距離鄧州市26千米,是南水北調(diào)中線總干渠第一個(gè)大型控制性工程,也是世界上目前最大的“U”型渡槽工程。渡槽長(zhǎng)1030米,單跨槽身重量達(dá)1600噸。主要建筑物由右岸渠道連接段、進(jìn)口漸變段、進(jìn)口閘室段、進(jìn)口連接段、槽身段、出口連接段、出口閘室段、出口漸變段、左岸渠道連接段9段組成,在右岸渠道連接段右側(cè)設(shè)有退水閘一座。
湍河渡槽是目前國(guó)內(nèi)同類工程中跨度最大,單跨過(guò)水?dāng)嗝孀畲?、單跨重量最大的輸水工程。湍河渡槽槽身為相互?dú)立的三槽預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆混凝土“U”型結(jié)構(gòu),共18跨,單跨40米,單跨槽身重量達(dá)1600噸,設(shè)計(jì)流量為350立方米每秒,加大流量為420立方米每秒,是目前國(guó)內(nèi)同類工程中跨度最大,單跨過(guò)水?dāng)嗝孀畲?、單跨重量最大的輸水工程?/p>
據(jù)悉,該工程總投資約2.6億元,防洪標(biāo)準(zhǔn)按100年一遇洪水設(shè)計(jì),300年一遇洪水校核。
在南水北調(diào)中線工程中,方城埡口工程,是丹江水翻越伏牛山和桐柏山山口、進(jìn)入黃淮平原的關(guān)鍵工程。埡口兩側(cè)地面高程200米以上,埡口處僅為146米,中線渠底高程為129米,丹江水要穿過(guò)南陽(yáng)“盆沿兒”方城,只需在埡口處下挖17米即可。這里是南水北調(diào)中線工程必經(jīng)之地,與陶岔渠首、鄭州穿黃、進(jìn)京水道一起,并稱中線工程四個(gè)關(guān)鍵工程環(huán)節(jié)。
方城埡口漢淮分水嶺段渠線長(zhǎng)7.6公里,分置各類建筑物15座。其中,最大工程是黃金河倒虹吸,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇洪水,由倒虹吸進(jìn)口漸變段、進(jìn)口閘室段、管身段、出口閘室段、出口漸變段組成,為4孔箱型結(jié)構(gòu),管身段長(zhǎng)107米。
沙河渡槽跨河南沙河、將相河、大浪河三條大河。沙河渡槽全長(zhǎng)9000多米,其中明渠長(zhǎng)2.8881千米,建筑物長(zhǎng)9.05千米,工程起點(diǎn)位于沙河南至黃河南段,終點(diǎn)設(shè)在魯山坡流槽出口50米處,與南水北調(diào)中線魯山北段設(shè)計(jì)單元相接,單槽重量達(dá)1200噸,U型結(jié)構(gòu)的槽身最大高度9.6米,遠(yuǎn)大于一般橋梁的箱梁高度;同時(shí),大跨度薄壁雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的槽身空間受力復(fù)雜,架設(shè)難度極大,因多項(xiàng)工程指標(biāo)排名世界第一而被譽(yù)為“世界第一渡槽”。
沙河渡槽是南水北調(diào)中線規(guī)模最大、技術(shù)難度最復(fù)雜的控制性工程之一。沙河梁式渡槽槽身采用U形雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制架槽機(jī)架設(shè)施工方法,據(jù)資料顯示,沙河渡槽綜合指標(biāo)排名世界第一,將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外水利行業(yè)大流量渡槽設(shè)計(jì)及施工的技術(shù)空白。工程建成后,對(duì)加快南水北調(diào)中線干渠的全線通水,緩解京津及華北平原城市缺水狀況,具有重要意義,并將成為目前世界上規(guī)模最大的渡槽工程。
沙河渡槽設(shè)計(jì)單元段工程靜態(tài)投資為25.848億元,建設(shè)期利息0.7224億元,工程總投資26.57億元,工期41個(gè)月。
南水北調(diào)中線穿黃工程是整個(gè)南水北調(diào)中線的標(biāo)志性、控制性工程。任務(wù)是將中線調(diào)水從黃河南岸輸送到黃河北岸,之后向黃河以北地區(qū)供水,一期工程設(shè)計(jì)流量為265立方米每秒,加大流量為320立方米每秒。
穿黃工程位于河南省鄭州市黃河上游約30千米處,線路總長(zhǎng)19.30千米,主體工程由南、北岸渠道、南岸退水洞、進(jìn)口建筑物、穿黃隧洞、出口建筑物、北岸防護(hù)堤、北岸新、老蟒河交叉工程,以及孤柏嘴控導(dǎo)工程等組成。其中最引人矚目的也是難度最大的穿黃隧洞,單洞長(zhǎng)4250米,包括過(guò)河隧洞和邙山隧洞,其中過(guò)河隧洞段長(zhǎng)3450米,邙山隧洞段長(zhǎng)800米,隧洞采用雙層襯砌,外襯為預(yù)制鋼筋混凝土管片,內(nèi)徑7.9米,內(nèi)襯為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土,成洞內(nèi)徑為7.0米。隧洞為雙洞平行布置,中心線間距為28米,各采用1臺(tái)泥水平衡盾構(gòu)機(jī)自黃河北岸豎井始發(fā)向南岸掘進(jìn)施工。穿黃隧洞最大埋深35米,最小埋深23米。過(guò)河隧洞坡度由北向南由2‰變?yōu)?‰,邙山隧洞由北向南設(shè)計(jì)坡度為49.107‰。
穿黃工程從東平湖老湖區(qū)引水,在東平湖西堤(玉斑堤)建出湖閘,開挖南干渠至黃河南大堤前(子路堤)建埋管進(jìn)口檢修閘,以埋管方式穿過(guò)子路堤、黃河灘地至黃河南岸解山村,經(jīng)隧洞穿過(guò)黃河主槽及黃河北大堤,在東阿縣位山村附近以埋涵的形式穿過(guò)位山引黃渠渠底,經(jīng)出口閘與黃河以北輸水干渠相接,工程全長(zhǎng)7.87公里,總投資6.1321億元,工程總工期3年。
南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程南起河北省石家莊,北至北京團(tuán)城湖,是結(jié)合向北京應(yīng)急供水優(yōu)先安排的工程,除近期擔(dān)負(fù)向北京應(yīng)急供水任務(wù)外,還擔(dān)負(fù)南水北調(diào)中線一期工程全線貫通后的輸水任務(wù)。工程建成后,可聯(lián)合調(diào)度河北省崗南、黃壁莊、王快、西大洋4座水庫(kù)向北京供水,2008年具備向北京應(yīng)急供水的能力。
該工程線路長(zhǎng)度307.5千米,其中明渠渠道長(zhǎng)201.047千米,建筑物長(zhǎng)度106.395千米(含PCCP管道56.199千米,低壓暗涵17.911千米,其它建筑物32.285千米)。起點(diǎn)位于石家莊市古運(yùn)河,途徑石家莊市的新華區(qū)、正定、新樂(lè)和保定市的曲陽(yáng)、定州、淶水、涿州等12個(gè)市(縣、區(qū)),穿北拒馬河中支后進(jìn)入北京市,途經(jīng)房山區(qū)、豐臺(tái)區(qū)、海淀區(qū),最后到達(dá)頤和園團(tuán)城湖。工程按立交輸水布置,在河北境內(nèi)以明渠輸水為主,在北京境內(nèi)以暗涵輸水為主。
漕河渡槽段工程,是中線京石段應(yīng)急供水中的單項(xiàng)工程,除近期擔(dān)負(fù)著向北京市應(yīng)急供水任務(wù)外,還擔(dān)負(fù)南水北調(diào)中線一期工程全線貫通后的輸水任務(wù)。工程位于河北省保定市滿城縣境內(nèi),由漕河渡槽、連接南北兩端的土渠段、吳莊隧洞以及石渠段、崗頭隧洞和漕河退水閘等組成,主干渠線路全長(zhǎng)9319米,共有7座大小建筑物。設(shè)計(jì)輸水流量為135秒立方米,加大流量為150秒立方米。其中,跨越漕河的巨型渡槽長(zhǎng)2300米、底寬20米、最大跨度30米,技術(shù)較復(fù)雜,施工難度較大,不僅是整個(gè)南水北調(diào)中線干線的最大渡槽,也是我國(guó)當(dāng)前的最大輸水渡槽。工程總投資8.72億元,總工期3年。
中線京石段應(yīng)急供水工程已于2003年12月開工建設(shè),有北京永定河倒虹吸工程、河北滹沱河倒虹吸工程、唐河倒虹吸工程、釜山隧洞工程等等。
天津干線工程全長(zhǎng)155千米,始于河北省保定市徐水縣西黑山村西北(中線總干渠1120公里處),總體走向由西向東,沿線經(jīng)過(guò)河北省保定、廊坊的8個(gè)縣市和我市的武清、北辰、西青3區(qū),止于西青區(qū)曹莊村北出口閘。采用無(wú)壓接有壓地下鋼筋混凝土箱涵輸水,設(shè)計(jì)流量50立方米/秒,加大流量60立方米/秒。按可研階段估算,天津干線投資約85億元,建設(shè)工期約為3年,資金由國(guó)家統(tǒng)籌安排。此次開工建設(shè)的是天津干線天津境內(nèi)段工程,是天津干線的最末端,始自天津市武清區(qū)王慶坨鎮(zhèn)西南津冀交交界處,止于天津市西青區(qū)曹莊北出口閘,工程全長(zhǎng)23.945千米,總投資14.77億元。
南水北調(diào)天津配套工程主要包括城市輸配水工程及用水分區(qū)水廠和供水管網(wǎng)工程。其中城市輸配水工程主要包括新建向中心城區(qū)供水工程、向?yàn)I海新區(qū)供水工程和王慶坨水庫(kù)工程,改建北塘水庫(kù)工程和引灤管線擴(kuò)建工程等。
南水北調(diào)中線一期工程建成通水后,天津?qū)碛幸秊?、引?個(gè)外調(diào)水源,形成雙水源互為備用、相互補(bǔ)充、協(xié)調(diào)配置、覆蓋全市的供水網(wǎng)絡(luò),為濱海新區(qū)開發(fā)開放和我市各項(xiàng)事業(yè)的快速發(fā)展提供更為充沛的水資源保障,提高我市供水安全保證率??梢哉f(shuō)南水北調(diào)工程是天津引灤入津工程之后的又一輸水“生命線”。
北京段位于中線工程的末端,南水北調(diào)中線北京段工程總干渠從房山區(qū)北拒馬河中支南進(jìn)入北京境內(nèi),穿房山山前丘陵區(qū),房山城區(qū)西、北關(guān),過(guò)大石河、小清河、永定河,穿豐臺(tái)西鐵路編組站北端進(jìn)入市區(qū),從盧溝橋以東穿越京石高速公路,由岳各莊向北沿西四環(huán)路下北上與西長(zhǎng)鐵路線、五棵松站地鐵、永定河引水渠相交,直至終點(diǎn)頤和園內(nèi)的團(tuán)城湖,全長(zhǎng)約80.4千米,采用管涵加壓輸水方案。北京段總干渠共穿越永定河、拒馬河、大石河等32條河流,穿越京石高速公路、西五環(huán)、西四環(huán)等12處公路,穿越京廣鐵路線、西長(zhǎng)線鐵路、豐臺(tái)鐵路編組站等11處鐵路及五棵松地鐵1處。 北京段總干渠共劃分10個(gè)單項(xiàng)工程:北拒馬河暗涵工程、惠南莊泵站工程、PCCP管道工程、西甘池及崇青遂洞工程、大寧調(diào)壓池工程、永定河倒虹吸工程、盧溝橋暗涵工程、西四環(huán)暗涵工程、團(tuán)城湖明渠工程、鐵路交叉和地鐵交叉工程等,除北拒馬河暗涵工程、惠南莊泵站工程外,其余八項(xiàng)工程有北京市南水北調(diào)建設(shè)委員會(huì)辦公室負(fù)責(zé)建設(shè)管理。