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黃河何以在這里變成“立交河”?

來(lái)源: 新華社 時(shí)間:2021-05-23 23:50:36

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  九曲十八彎的黃河在鄭州西北約30公里處擺了一下腰,在一個(gè)叫孤柏嘴的河灣處變得平靜溫柔。難以想象,河底之下還藏著兩條從南向北奔流的“河”。


  站在位于邙山上的南水北調(diào)中線穿黃工程安全觀測(cè)平臺(tái)看去,滔滔黃河與北岸遼闊的平原一馬平川,緊接黃河河灘的麥田已漸黃成熟,連綿無(wú)際。穿黃南岸明渠之上,廊橋橫立,兩岸隆升成高高的護(hù)坡,清澈的渠水猶如“巨龍”,一頭扎入隧洞進(jìn)口,隱去了身影。


  這幾天里,在長(zhǎng)達(dá)4.25公里、最大埋深35米的兩條穿黃隧洞中,幾乎每秒就有280立方米的水穿越黃河,自北岸焦作溫縣的隧洞出口涌出。這“河穿河”的一幕,被網(wǎng)友形象地稱為“立交河”。


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  這是5月23日在河南省鄭州市拍攝的南水北調(diào)穿黃隧洞出口北岸明渠,前景為黃河。(無(wú)人機(jī)照片)


  南距水源地丹江口水庫(kù)取水口470公里,北距渠道出口北京團(tuán)城湖780公里——穿黃工程是南水北調(diào)中線的“咽喉”,也是國(guó)內(nèi)首例用盾構(gòu)方式穿越黃河的工程。


  進(jìn)口平靜幽深,出口咆哮激蕩。這兩條地下“河”,為何勢(shì)不可擋?我們?cè)谝唤M數(shù)字中找到了答案:南水北調(diào)中線干渠跨越1200多公里,全程高差不到100米,卻給短短19.3公里的中線穿黃工程段“豪氣”地分配了10米高差,且僅在最要緊的4.25公里穿黃河隧洞就用去了約8米高差。


  “水在隧洞中由于摩擦力等因素會(huì)降低動(dòng)能和勢(shì)能,造成水頭損失?!蹦纤闭{(diào)中線干線工程建設(shè)管理局河南分局總工程師李明新說(shuō),“這樣分配高差是為了留夠損耗空間,確保水能順利一舉穿越黃河?!?/p>


  “賽道”已鋪就,但至柔之水的穿越,并不像“搭積木”那么簡(jiǎn)單。通汽車(chē)的江底、海底隧道,相比之下只要隔絕外水,就能“萬(wàn)事大吉”。但在黃河河床之下,運(yùn)送南水的隧洞面臨外水和內(nèi)水雙重“高壓”。


  于是,不拘一格的隧洞設(shè)計(jì)橫空而出。智慧的工程師們?cè)O(shè)計(jì)了中國(guó)第一條雙層襯砌隧洞,內(nèi)襯和外襯分別抵御內(nèi)外水壓力,它們中間還有一層排水系統(tǒng),構(gòu)成“三層夾心餅干”。


  “內(nèi)襯壓力相當(dāng)于在55米深的水下承受的壓力,外襯也承受著超過(guò)30米的水壓?!蹦纤闭{(diào)中線干線穿黃管理處處長(zhǎng)張曉偉將隧洞比喻成人的血管,面對(duì)巨大水流形成的“血壓”,只有科學(xué)過(guò)硬的建造設(shè)計(jì)才能保持工程“健康”。

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  這是5月23日在河南省鄭州市拍攝的南水北調(diào)中線穿黃隧洞入口處。(無(wú)人機(jī)照片)


  一切的努力都是為了兩條地下“河”互不影響。在隧洞進(jìn)口右側(cè),還有一段城門(mén)形的隧洞聯(lián)通主干渠,穿過(guò)邙山直抵黃河岸邊,這就是為應(yīng)急修建的穿黃工程退水洞。


  李明新說(shuō),這個(gè)設(shè)計(jì)是確保一旦有突發(fā)事件發(fā)生,輸水干渠需要緊急退水時(shí),閘門(mén)打開(kāi),主干渠的水源便會(huì)改道溢出,流入黃河——這時(shí),黃河與長(zhǎng)江兩大母親河就會(huì)“真正握手”!


  置身其中,才能體會(huì)穿黃工程的復(fù)雜性。黃河河底隧洞施工段中,三分之一是全砂層、三分之一是黃土層、三分之一是上砂下土的地層。工程師和工人們需要不斷調(diào)整盾構(gòu)機(jī)姿態(tài),并克服滲透垮塌、刀頭磨損、枯樹(shù)孤石等危險(xiǎn)因素,小心翼翼前進(jìn)。


  除了黃河,穿黃工程還“遇水搭橋”,一會(huì)兒渠行河上,一會(huì)兒河入渠下,利用“倒虹吸”原理跨過(guò)幾道黃河支流。這道“立交河”,可謂各行其道,上下有序。


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  這是5月23日在河南省鄭州市拍攝的南水北調(diào)中線穿黃隧洞入口南岸明渠,前景為黃河。(無(wú)人機(jī)照片)


  為確?!傲⒔缓印钡陌踩珪惩?,穿黃隧洞還進(jìn)行過(guò)一次高難度的體檢。


  那是通水5年后的2019年冬天,南水北調(diào)工程中線建管局抓住黃河冬季冰期到來(lái)的時(shí)機(jī),擇機(jī)給其中的A號(hào)隧洞退水檢查,隧洞結(jié)構(gòu)安全,但結(jié)構(gòu)縫的防滲處理需要加強(qiáng)。


  他們用了整整4個(gè)月,將原461條結(jié)構(gòu)縫噴涂聚脲全部拆除,并采用了一種“T形橡膠板+噴涂聚脲”的新方案,攻克了粘結(jié)難題。工作組還設(shè)計(jì)研發(fā)出適應(yīng)隧洞內(nèi)作業(yè)的履帶式旋臂和軌道式弧形機(jī)械開(kāi)槽機(jī),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)空白。


  經(jīng)過(guò)這次對(duì)結(jié)構(gòu)縫防滲體系全面系統(tǒng)的成功處理后,穿黃隧洞維護(hù)技術(shù)方案陸續(xù)出爐,進(jìn)入“精準(zhǔn)維護(hù)”時(shí)代。


  “就像做血壓監(jiān)測(cè)一樣,我們依靠布設(shè)在隧洞內(nèi)的1000多支各種類型‘聽(tīng)診器’為它號(hào)脈問(wèn)診,就不用每次都抽水體檢了。”李明新說(shuō)。

  有“機(jī)器魚(yú)”之稱的水下機(jī)器人每個(gè)月梭巡檢查隧洞結(jié)構(gòu)、人工觀測(cè)每天取值一次、自動(dòng)化系統(tǒng)每半小時(shí)取值一次、三角魴等生態(tài)魚(yú)類投入干渠24小時(shí)擔(dān)任“清道夫”……張曉偉說(shuō),任何水利工程都不能“一勞永逸”,穿黃工程將在“雙精維護(hù)”、智慧調(diào)水的加持下,成為我國(guó)未來(lái)“四橫三縱”骨干水網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。


  穿黃不通,中線無(wú)功。這句話足見(jiàn)穿黃工程之重。


  從“咽喉”之地涌向黃河北岸的南來(lái)之水,打開(kāi)了華北地區(qū)的“水龍頭”,滋潤(rùn)了焦作、平頂山等周邊城市,直接帶動(dòng)了中原經(jīng)濟(jì)帶的騰飛。


  孤柏嘴,這個(gè)黃河岸邊2000多年歷史的古渡口,見(jiàn)證了楚漢爭(zhēng)霸的烽煙,也將見(jiàn)證千百年來(lái)“江河相匯”的夢(mèng)想。


  穿黃工程的傳奇不老,它的故事仍在繼續(xù)。


(新華社記者屈婷、黃垚、孫清清)




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