2022年2月22日11时17分,岭南隧道内粉尘弥漫,随着清晰的倒坍声,TBM(隧道硬岩掘进机)刀盘破岩而出,岭南岭北再无隔阂,引汉济渭秦岭输水隧洞实现全线贯通。
人类首次尝试从底部横穿秦岭 创多项世界纪录
秦岭输水隧洞是引汉济渭工程的关键控制性工程,这条全长98.3公里、最大埋深2012米的特长输水隧洞,亦是人类从底部横穿秦岭的首次尝试,创造了深埋超长世界第一、TBM单机连续掘进世界第一等多项世界纪录。隧洞设计流量70立方米每秒,纵坡1/2500。秦岭输水隧洞穿越地区地质条件极其复杂,常年温度超过40℃,相对湿度高达90%,各类地质灾害综合叠加发生,众多院士、专家评价为“综合施工难度世界罕见”。
受地质地形等条件限制,秦岭输水隧洞采取钻爆法和隧道硬岩掘进机(TBM)联合施工,其中钻爆法施工63.3千米,TBM施工35千米。尤其是TBM施工段,先后遭遇强岩爆、超强岩爆、断层塌方、突涌水、高温高湿、有害气体等地质灾害。据统计,累计发生岩爆4000余次,其中中等等级以上3000余次,最大震级1.6级。省引汉济渭公司联合国内高校科研院所,开展相应技术研究和应用,确保秦岭输水隧洞施工未发生一起较大及以上安全事故的成果。“引汉济渭隧洞施工岩爆预警与防治”成果获得中国岩土力学与工程学会科学技术奖(科学技术进步奖)一等奖。
针对秦岭输水隧洞超长施工通风难题,引汉济渭创立了完整的超长隧洞TBM法和钻爆法新的施工通风成套技术体系,创造了钻爆法无轨运输施工通风距离7.2千米、TBM法独头掘进施工通风距离16.5千米的世界纪录。
将为1411万人提供生产生活用水
引汉济渭工程又称陕西南水北调工程。该工程从长江流域、陕西汉中境内的汉江及其支流子午河取水,通过隧道穿越秦岭,调往黄河流域的关中平原,以解决陕西关中乃至陕北缺水的问题。工程项目包括调水工程、输配水工程,其中调水工程由汉江、子午河、秦岭特长隧洞组成;输配水工程由南干线、过渭干线、渭北东干线和西干线组成。
本次贯通的秦岭特长隧洞是全线主骨架控制性工程,中铁第一勘察设计院集团有限公司承担了其中82公里越岭段主体隧洞的勘察设计。该段落共布置10座支洞辅助主洞施工,两端及支洞采用钻爆法施工,穿越秦岭主脊(越岭段)35公里则采用TBM施工。
秦岭特长输水隧洞工程建成后,每年将有约15亿方汉江水输入关中地区,可满足西安、咸阳、渭南、杨凌等4个重点城市,西咸新区的5个新城,兴平、武功、三原等11个县级城市及渭北工业区的用水需要,为1411万人提供生产生活用水,对于优化陕西省水资源配置,统筹关中陕北用水,完善国家水网,维护渭河流域生态环境健康,支撑全省经济追赶超越发展和国家一带一路建设,具有重要作用和意义。
引汉济渭秦岭输水隧洞全线贯通,标志着引汉济渭工程关键控制性工程取得重大胜利,引水进西安的目标更进一步,汉水穿越秦岭润泽秦川大地的美好愿景指日可待。
线路设计绕避保护区 为生态保护更改施工方案
秦岭素有“中央水塔”之称,铁一院在方案设计之初,针对朱鹮、大熊猫、金丝猴、羚牛等野生动物活动频繁区域做了大量科学细致的调查,通过线路绕避以及严禁设置施工支洞等一系列措施,最大限度减少对野生动物的影响;设计采用的“高效沉淀池+过滤池+活性炭处理”工艺,确保隧洞施工排水处理后达到地表Ⅱ类水质标准。
引汉济渭工程横跨长江、黄河两大流域,其中关键控制性工程——秦岭输水隧洞工程,从规划之初就将环保理念融入各个环节,坚持生态优先,建设与保护并重,以实际行动践行绿色发展理念,当好秦岭生态卫士。整个引汉济渭工程途经朱鹮、天华山、周至、黑河等多个国家级、省级自然保护区,点多、面广、区域生物资源丰富,施工环保管理难度极大。全力做好秦岭生态环境保护,打造经得起时间考验的生态文明工程,成为贯穿引汉济渭工程的重要议题。
曾参与和主持引汉济渭工程规划设计主要工作的陕西省水利厅原总工程师孙平安表示,近百公里送水线路,是从当年专家组考察的近10条线路中遴选出来的,规划设计除综合考虑经济、利用最大化等因素外,把对秦岭生态保护放在首位。
为尽可能地避开动物的活动范围,设计团队还对线路进行了局部的改线和优化。中铁第一勘察设计院集团有限公司引汉济渭输水隧洞总设计师李凌志表示:“在方案研究之初,为了满足施工需要,我们对岭南最早采用的是一条1500米深的竖井方案。经过详细调查,这个竖井的洞口施工区域离野生动物栖息地比较近,为了避开栖息地,减少对动物的影响,我们最终采用了4号斜井方案。4号斜井长达5800米,投资较1500米的竖井大幅增加,但是对野生动物的影响降到了最低。