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全程自流、穿越黃河,南水北調中線還克服了哪些世紀難題?

世紀工程必須克服世紀難題。
南水北調中線工程正式通水,這項縱貫5個省市、跨越4大水系的歷史性工程凝聚了數十萬建設者的智慧與辛勞,創造了多個世界之最。
江水一路北上,千里長渠穿山越嶺。南水北調中線工程解決了一系列難以克服的世界性難題。
一、全程自流
中線工程取水口到終點團城湖,雖然存在自然的海拔落差,但并不等于中線總干渠沿線都是按均勻的坡度下降,為保證全線自流,需控制一定的高程。沿線海拔不夠的地方,需要“高填方”,海拔過高的地方,則需要“深挖方”。
“高填方”需要保證施工質量過關,同時在滲透方面具有穩定性,保證其在高于地面的渠道上輸水時安全。
“深挖方”則要考慮地下水問題,若地下水質不達標,需要將其排出渠道。
二、復雜工程地質
中線工程經過區域,有膨脹(巖)土、黃土類土、煤礦采空區等地質條件比較差的區域,針對不同的工程地質類別,要做不同的應對。比如膨脹土,就是要想辦法保證其含水率不出現較大變化,從而保持相對穩定。
三、穿黃隧道

穿黃工程本身所在地區地質條件復雜,存在諸如位于地震區、河床是沙構易液化、黃河水流變化紊亂等多種不利工程條件。
穿黃隧道最后采用了內外襯雙重管道的形式,外襯用于承受河流水壓和泥沙壓力;內襯用于輸送水流過黃河。內外襯之間留出的空間,則用著排水通道。
簡單地說,穿黃隧道需要先修一條類似公路隧道的通道,形成一個外保護層。在這個“公路隧道”(外襯)里,再放入一條內徑稍微小的通水管道(內襯)用于輸水。兩條管道中間的空間,則用于應急排水,即輸水管萬一漏了,就通過這里面排出去。
所以穿黃隧道最重要的是保證外襯絕不能漏水,即黃河水一定不能滲入外襯。
四、跨河渡槽
除了穿黃隧道外,中線工程經過其他河流時,多采用倒虹吸的辦法從河底通過,或者以U型渡槽的方式跨過河流。在實際施工中,因為渡槽的重量、長度都超過許多公路橋梁,在施工上也有很多挑戰。
五、丹江口大壩
作為南水北調中線標志性工程,丹江口大壩加高是將上世紀70年代竣工的大壩高程由162米提升至176.6米,以滿足南水北調中線工程年均向北方供水95億立方米的需要,并為二期工程調水奠定基礎。
歷時8年的這一工程被業內比喻為“穿衣帶帽”,要在老壩體背水面貼坡加厚,增加抗壓能力,然后再進行混凝土加高施工。新澆的貼坡混凝土除受底部基巖約束外,還受壩底和壩坡的老混凝土約束,新混凝土收縮將對老壩體產生應力,特別是對壩踵產生拉應力,結合面因收縮也可能脫開。
因丹江口大壩加高,需移民34.5萬人,移民搬遷安置任務主要集中于2010年、2011年完成,其中2011年要完成19萬人的搬遷安置,年度搬遷安置強度即搬遷安置人口在國內和世界上均創歷史紀錄,在世界水利移民史上前所未有。





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