2022年2月22日11時17分,嶺南隧道內粉塵彌漫,隨著清晰的倒坍聲,TBM(隧道硬巖掘進機)刀盤破巖而出,嶺南嶺北再無隔閡,引漢濟渭秦嶺輸水隧洞實現全線貫通。
人類首次嘗試從底部橫穿秦嶺 創多項世界紀錄
秦嶺輸水隧洞是引漢濟渭工程的關鍵控制性工程,這條全長98.3公里、最大埋深2012米的特長輸水隧洞,亦是人類從底部橫穿秦嶺的首次嘗試,創造了深埋超長世界第一、TBM單機連續掘進世界第一等多項世界紀錄。隧洞設計流量70立方米每秒,縱坡1/2500。秦嶺輸水隧洞穿越地區地質條件極其復雜,常年溫度超過40℃,相對濕度高達90%,各類地質災害綜合疊加發生,眾多院士、專家評價為“綜合施工難度世界罕見”。
受地質地形等條件限制,秦嶺輸水隧洞采取鉆爆法和隧道硬巖掘進機(TBM)聯合施工,其中鉆爆法施工63.3千米,TBM施工35千米。尤其是TBM施工段,先后遭遇強巖爆、超強巖爆、斷層塌方、突涌水、高溫高濕、有害氣體等地質災害。據統計,累計發生巖爆4000余次,其中中等等級以上3000余次,最大震級1.6級。省引漢濟渭公司聯合國內高校科研院所,開展相應技術研究和應用,確保秦嶺輸水隧洞施工未發生一起較大及以上安全事故的成果。“引漢濟渭隧洞施工巖爆預警與防治”成果獲得中國巖土力學與工程學會科學技術獎(科學技術進步獎)一等獎。
針對秦嶺輸水隧洞超長施工通風難題,引漢濟渭創立了完整的超長隧洞TBM法和鉆爆法新的施工通風成套技術體系,創造了鉆爆法無軌運輸施工通風距離7.2千米、TBM法獨頭掘進施工通風距離16.5千米的世界紀錄。
將為1411萬人提供生產生活用水
引漢濟渭工程又稱陜西南水北調工程。該工程從長江流域、陜西漢中境內的漢江及其支流子午河取水,通過隧道穿越秦嶺,調往黃河流域的關中平原,以解決陜西關中乃至陜北缺水的問題。工程項目包括調水工程、輸配水工程,其中調水工程由漢江、子午河、秦嶺特長隧洞組成;輸配水工程由南干線、過渭干線、渭北東干線和西干線組成。
本次貫通的秦嶺特長隧洞是全線主骨架控制性工程,中鐵第一勘察設計院集團有限公司承擔了其中82公里越嶺段主體隧洞的勘察設計。該段落共布置10座支洞輔助主洞施工,兩端及支洞采用鉆爆法施工,穿越秦嶺主脊(越嶺段)35公里則采用TBM施工。
秦嶺特長輸水隧洞工程建成后,每年將有約15億方漢江水輸入關中地區,可滿足西安、咸陽、渭南、楊凌等4個重點城市,西咸新區的5個新城,興平、武功、三原等11個縣級城市及渭北工業區的用水需要,為1411萬人提供生產生活用水,對于優化陜西省水資源配置,統籌關中陜北用水,完善國家水網,維護渭河流域生態環境健康,支撐全省經濟追趕超越發展和國家一帶一路建設,具有重要作用和意義。
引漢濟渭秦嶺輸水隧洞全線貫通,標志著引漢濟渭工程關鍵控制性工程取得重大勝利,引水進西安的目標更進一步,漢水穿越秦嶺潤澤秦川大地的美好愿景指日可待。
線路設計繞避保護區 為生態保護更改施工方案
秦嶺素有“中央水塔”之稱,鐵一院在方案設計之初,針對朱鹮、大熊貓、金絲猴、羚牛等野生動物活動頻繁區域做了大量科學細致的調查,通過線路繞避以及嚴禁設置施工支洞等一系列措施,最大限度減少對野生動物的影響;設計采用的“高效沉淀池+過濾池+活性炭處理”工藝,確保隧洞施工排水處理后達到地表Ⅱ類水質標準。
引漢濟渭工程橫跨長江、黃河兩大流域,其中關鍵控制性工程——秦嶺輸水隧洞工程,從規劃之初就將環保理念融入各個環節,堅持生態優先,建設與保護并重,以實際行動踐行綠色發展理念,當好秦嶺生態衛士。整個引漢濟渭工程途經朱鹮、天華山、周至、黑河等多個國家級、省級自然保護區,點多、面廣、區域生物資源豐富,施工環保管理難度極大。全力做好秦嶺生態環境保護,打造經得起時間考驗的生態文明工程,成為貫穿引漢濟渭工程的重要議題。
曾參與和主持引漢濟渭工程規劃設計主要工作的陜西省水利廳原總工程師孫平安表示,近百公里送水線路,是從當年專家組考察的近10條線路中遴選出來的,規劃設計除綜合考慮經濟、利用最大化等因素外,把對秦嶺生態保護放在首位。
為盡可能地避開動物的活動范圍,設計團隊還對線路進行了局部的改線和優化。中鐵第一勘察設計院集團有限公司引漢濟渭輸水隧洞總設計師李凌志表示:“在方案研究之初,為了滿足施工需要,我們對嶺南最早采用的是一條1500米深的豎井方案。經過詳細調查,這個豎井的洞口施工區域離野生動物棲息地比較近,為了避開棲息地,減少對動物的影響,我們最終采用了4號斜井方案。4號斜井長達5800米,投資較1500米的豎井大幅增加,但是對野生動物的影響降到了最低。