南水北調 是怎樣過黃河的

黃河 長江 民生 歲月地圖 歲月地圖 2017-11-01

南水北調 是怎樣過黃河的

經過國內眾多水利專家多年勘測、設計、論證、比選,人類歷史上最宏大的調水穿越大江大河工程——南水北調中線穿黃工程終於塵埃落定:“南水”在鄭州黃河鐵路大橋上游30公里的滎陽市王村鎮李村,通過內徑7米的雙隧洞輸送過黃河,預計今年年底開工。南水北調 是怎樣過黃河的

線路

多條中選中李村

南水北調工程從上個世紀50年代即開始工程的研究工作,90年代以來,長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院、黃河水利委員會勘測規劃設計研究院對穿黃工程的設計研究工作一直未曾間斷。南水北調 是怎樣過黃河的

為了選擇穿黃工程合適的穿越地點,勘察、規劃、設計等技術人員進行過長期的通力合作,根據穿黃工程不同設計階段、不同引水規模(一期工程設計流量265立方米/秒、後期設計流量440立方米/秒),初步定下鄭州黃河鐵路大橋上游30公里附近的孤柏嘴線、李村線、李寨線、牛口峪線等不同線路穿黃工程方案,隧洞長度分別為3公里、3.5公里、5公里。最後綜合了各方面因素,選擇了位於鄭州黃河鐵路大橋以西30公里處的滎陽市王村鎮李村作為穿黃的路線。南水北調 是怎樣過黃河的

投資

一期30億元

穿黃工程位於鄭州黃河鐵路大橋上游約30公里處,工程南岸起於滎陽市王村鎮李村附近的A點,北至黃河北岸的S點,總長度19.3公里。

李村線隧洞方案主要建築物包括:南岸連接明渠、南岸退水洞、穿黃隧洞段和進口建築物(含邙山隧洞)、主河槽穿黃隧洞段、出口建築物、北岸連接明渠、北岸新蟒河和老蟒河倒虹吸、北岸防護堤及渠與渠交叉建築物等。其中主河槽下面隧洞長3.45公里,埋深30米,離黃河水最近處25米左右,採用雙洞並排穿越,淨過水內徑均為7米,兩條洞中線距離為32米,加襯砌外圍部分,整個洞的直徑約為9米;採用泥水盾構機施工;南、北岸輸水明渠長度分別為4.96公里及9.96公里;南岸進口段洞長度800米,用緩斜坡直達黃河河底主河槽,避免了邙山大開挖,北岸出口段長度227.9米。工程設計輸水流量265立方米/秒,加大流量320立方米/秒。

南水北調中線一期穿黃工程計劃工期為51個月。按2004年鄭州市市場價格水平編制的工程,靜態總投資301766.12萬元。南水北調 是怎樣過黃河的

維修

可直接入隧洞

隧洞建成後,維修車輛可直驅入洞。根據設計,隧洞每年有15~30天檢修期,每3~5年安排30~60天大修。半年左右放空隧洞的水檢查一次。

隧洞內佈置有現代化的觀測儀器。洞內受力、變異等情況,通過自動化觀測儀器在自動控制室即可看到。維修時,啟用抽水系統,把水從洞內排到黃河或渠道里,排空時間為80小時。等水排完後,開車可從南岸緩坡的斜洞下去進行維修、清淤等。南水北調 是怎樣過黃河的

掘進

就像“刮鬍子”

穿黃隧洞採用雙層襯砌,外層為裝配式普通鋼筋混凝土管片結構,內層為現澆預應力鋼筋混凝土整體結構。

盾構機是如何掘進的呢?盾構機前面有一個近9米的圓形刀盤,刀盤上有許多刀片,眾多馬達帶動刀盤,刀盤旋轉起來就像剃鬚刀刮鬍子。盾構機的後面有許多千斤頂,千斤頂頂著後面襯砌好的混凝土向前推進,前面有刀盤轉,後面有千斤頂推,“剃鬚刀”就這樣把“鬍鬚”一點點刮掉了。盾構機圓柱體組件的殼體就是護盾,它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用,承受著周圍土層的壓力,承受地下水壓並將地下水擋在外面。而排土、襯砌、壁後灌漿等作業在護盾的掩護下進行。

穿黃工程地層複雜,“鬍子”刮不動怎麼辦?穿黃項目設計專家介紹說,遇到軟岩石時,盾構機可採取小推力、高轉速的施工方法掘進通過;當遇到膠結狀態好、強度高的岩石時,可採用預先安裝在盾構機前端的可伸縮錘擊裝置將其破碎後再進行掘進,在盾構機刀盤上佈置可伸縮的超硬滾刀,遇到岩石時伸出滾刀。

拍板

隧洞穿黃最佳

在“情況複雜多變”的黃河“動土”,決策者對穿黃工程慎之又慎。為確保穿黃工程萬無一失,水利部指派黃河水利委員會勘測規劃設計研究院和長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院兩大全國最權威的水利部門分別獨立設計渡槽、隧洞兩個方案,然後再讓兩個部門聯合設計穿黃方案,並從兩個方案中選出一個最佳方案。用黃委會勘測規劃設計研究院副總工程師、原穿黃工程項目設計總工程師吳長征的話說:“這實在是因為穿黃工程太重要了!”

設計人員用“降龍十八掌”裡有名的招式“飛龍在天”形容橫跨黃河的渡槽方案,“潛龍在淵”則是對穿黃隧洞倒虹方案的形象描述。兩個方案難分伯仲。聯合報告稱,通過採取措施,隧洞可達到與地面結構相近的檢修條件;隧洞位於地下,與地面結構相比,可免受溫度、冰凍、大風、意外災害等不利因素影響,耐久性好,檢修維護相對簡單,這對穿黃工程長期安全運行是十分有利的。採用渡槽則增加了世界治水史上最為宏偉的人文景觀,而且還可以成為具有較高開發價值的旅遊資源。最終,專家認為,從技術上看,無論是渡槽還是隧洞方案,都是可行的,並且工程造價相當。

由於隧洞方案可避免與黃河河勢、黃河規劃的矛盾,盾構法施工技術國內外都有成功經驗可借鑑,結合兩岸渠線佈置,最終採用了李村隧洞穿黃方案。

目前,穿黃隧洞水工模型在長江科學院水力學所勝利建成並進行了試放水。該模型是繼丹江口大壩加高模型後又一座專門研究南水北調中線工程關鍵水力學問題的水工模型。模擬範圍從南岸明渠至北岸明渠,模型全長約70m。主要研究隧洞過流能力,進、出口段流態,隧洞壓力特性,下游水流銜接,退水洞流態及過流能力,側堰過流能力,閘門調度試驗等。南水北調 是怎樣過黃河的

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