2022年2月22日11時17分,嶺南隧道內(nèi)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(xiàn)全線貫通。
人類首次嘗試從底部橫穿秦嶺 創(chuàng)多項世界紀錄
秦嶺輸水隧洞是引漢濟渭工程的關(guān)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(chuàng)造了深埋超長世界第一、TBM單機連續(xù)掘進世界第一等多項世界紀錄。隧洞設(shè)計流量70立方米每秒,縱坡1/2500。秦嶺輸水隧洞穿越地區(qū)地質(zhì)條件極其復(fù)雜,常年溫度超過40℃,相對濕度高達90%,各類地質(zhì)災(zāi)害綜合疊加發(fā)生,眾多院士、專家評價為“綜合施工難度世界罕見”。
受地質(zhì)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(lián)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(zhì)災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計,累計發(fā)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(lián)合國內(nèi)高??蒲性核?,開展相應(yīng)技術(shù)研究和應(yīng)用,確保秦嶺輸水隧洞施工未發(fā)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(yù)警與防治”成果獲得中國巖土力學(xué)與工程學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(科學(xué)技術(shù)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(chuàng)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(shù)體系,創(chuàng)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(chǎn)生活用水
引漢濟渭工程又稱陜西南水北調(diào)工程。該工程從長江流域、陜西漢中境內(nèi)的漢江及其支流子午河取水,通過隧道穿越秦嶺,調(diào)往黃河流域的關(guān)中平原,以解決陜西關(guān)中乃至陜北缺水的問題。工程項目包括調(diào)水工程、輸配水工程,其中調(diào)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(shè)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(shè)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(guān)中地區(qū),可滿足西安、咸陽、渭南、楊凌等4個重點城市,西咸新區(qū)的5個新城,興平、武功、三原等11個縣級城市及渭北工業(yè)區(qū)的用水需要,為1411萬人提供生產(chǎn)生活用水,對于優(yōu)化陜西省水資源配置,統(tǒng)籌關(guān)中陜北用水,完善國家水網(wǎng),維護渭河流域生態(tài)環(huán)境健康,支撐全省經(jīng)濟追趕超越發(fā)展和國家一帶一路建設(shè),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(guān)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(shè)計繞避保護區(qū) 為生態(tài)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(shè)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(qū)域做了大量科學(xué)細致的調(diào)查,通過線路繞避以及嚴禁設(shè)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(shè)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(zhì)標準。
引漢濟渭工程橫跨長江、黃河兩大流域,其中關(guān)鍵控制性工程——秦嶺輸水隧洞工程,從規(guī)劃之初就將環(huán)保理念融入各個環(huán)節(jié),堅持生態(tài)優(yōu)先,建設(shè)與保護并重,以實際行動踐行綠色發(fā)展理念,當好秦嶺生態(tài)衛(wèi)士。整個引漢濟渭工程途經(jīng)朱鹮、天華山、周至、黑河等多個國家級、省級自然保護區(qū),點多、面廣、區(qū)域生物資源豐富,施工環(huán)保管理難度極大。全力做好秦嶺生態(tài)環(huán)境保護,打造經(jīng)得起時間考驗的生態(tài)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(guī)劃設(shè)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(guī)劃設(shè)計除綜合考慮經(jīng)濟、利用最大化等因素外,把對秦嶺生態(tài)保護放在首位。
為盡可能地避開動物的活動范圍,設(shè)計團隊還對線路進行了局部的改線和優(yōu)化。中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司引漢濟渭輸水隧洞總設(shè)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(jīng)過詳細調(diào)查,這個豎井的洞口施工區(qū)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。