穿黄隧道到底有多难建?

左岸枫 2023-01-22 23:18:52

“给我一把铲子,我能比中国施工队提前两年半完成。”

“4米的隧道挖了3年,还敢号称基建强国?”

这是印度一个教授发布的言论,针对的事件是中国一项基建工程:穿黄隧道。穿黄隧道是在黄河地下打通一条隧道的项目,我国花了三年时间,才打通了两条4米长的“洞”。

单看时间和数据,这个成绩着实有点尴尬。但是这位印度教授显然忽略了质与量的根本区别,在地球走1亿步,也不及在火星走一步来得震撼。

这条隧道背后,关系着我国一个国家级战略工程,跨世纪水资源调配项目:南水北调。

01 南水北调关键点:穿黄隧道

我国水资源分布一直不均,总体呈现出南多北少、东多西少的情况。在人口较少的一百多年前,这种紧缺还表现得不算明显。

新中国成立后,工业化带来了水污染,再加上人口增长,水资源越发紧缺,不愁水的南方倒还好,北方经常因缺水发生旱灾。

水紧缺的情况如果得不到缓解,北方的工业、农业、民众生活都会受到极大的限制。因此,当时毛主席一直在思考如何解决水源分布不均的情况。

1952年,毛主席在视察黄河的时候提出“南方水多,北方水少,如有可能,接点水来也是可以的。”这就是南水北调这个世纪工程最初的伟大构想,毛主席以前所未有的胸襟,大胆提出借南方水补充北方的水,开了这个利国利民的福祉之先河。

次年,毛主席在武汉视察,对时任长江水利委员会主任的林一山说:“三峡问题暂时不考虑开工,我只是想摸个底,但南水北调工作要抓紧。”

“三峡问题”指的就是三峡大坝,同样是我国花大力气建设的福泽万世的项目。也是在这里,“南水北调”这个概念被第一次提出。

1958年,中共中央发布文件正式确立“南水北调”项目概念。不久之后,中科院和国家水电局在北京召开了联合会议,商讨确定南水北调计划。

但是南水北调只是一个构想,具体实施起来还要克服许多困难。它的合理性和可实施性还有待考究,因此,确立了概念之后,就是漫长的考察期。

直到1979年的《政府工作报告》正式提出要兴建将长江水引到黄河以北的南水北调工程,这标志着南水北调被政府列入工作内容,有条不紊地开展工作。

按照南水北调规划办公室的计划,南水北调被分为“四横三纵”,所谓“四横”指的是长江、黄河、淮河、海河四条大江大河,“三纵”则是南水北调工程的主体:三条贯穿大江大河、连通南北的输水通道。

“三纵”被分为东线、西线和中线三条。

东线起于扬州附近,将长江水向北运输至山东、河北;中线以丹江口为起点,经过河南向河北、北京输水;西线则准备在长江上游修建水库和隧道,调水到黄河上游以解决青海、甘肃宁夏和内蒙古等西北省份缺水问题。

其中,中线工作开展最早已经投入使用。东线也已经完成了地下水压采阶段任务,未来不久就可以完工。西线由于海拔高、气候寒冷、地形复杂,施工难度最高,目前仍然在规划论证中。

所以到目前为止,南水北调真正完工的就是中线,作为至今为止南水北调的主体,中线的修建过程无比艰难,自1992年提出可行性报告至2022年转入正式运行阶段,历经30年。

早在上个世纪,国务院就提出,三条线都是必要的。因此,东西中三线并无主次之分,而是平行并列的,只是由于施工难度、紧迫程度不同,再加上施工力量有限,不可能同时开展,只能暂时集中力量抓大头。

不过南水北调有一个非常严峻的问题要面对,中线需要经过郑州,郑州紧邻黄河,想要北上只有两种办法,一种是像黄河大桥一样在黄河上架管,一种就是从黄河下面挖隧道通过。

起初不少人支持在河上架管,但是这样做的难度实在有些大。首先,如果要架管,长度最起码要在5千米以上,而且需要像桥那样形成隆起的坡度。

但是管道将来要承担运输水源的任务,需要源源不断的动力将水从河这边抽送到另外一端。这就需要加装大型抽水泵,非常消耗能源,因为管道要承载长江支流的水量,其难度可想而知。

再者,管道裸露在外,容易受到天气影响,夏天温度过高、暴晒容易导致管道变脆变弱;冬天空气在零下,一旦管内有水,保温措施很可能失效,导致冻裂。

因而,只能从下面挖隧道。挖隧道既可以避免暴晒,也可以防止冻裂,还能引导水流自行流动各项成本都低了许多。

当时,我国的隧道盾构技术其实并不像现在这样先进,为了试验隧道的可行性,一队专家在黄河地下进行测试,如果能够证实隧道的可行性,南水北调就解决了一大难题。

但是三年过去了,只取得了4米的进展。不过当时这4米是因为我们已经掌握了真正的技术,能够安稳在黄河下打通,否则不要说4米,连1米都无法实现。

即便如此,外网不乏一些人拿这件事情大肆炒作,觉得中国工程师实在是有些“离谱”,嘲笑我们。不过也有不少明眼人,其中就包括德国。

当我国在黄河下打通了4米隧道的消息传出后,德国专家纷纷表示敬佩。

黄河又叫“浊河”,她既是哺育了中华民族的母亲河,也是世界上泥沙淤积最多的河流之一。黄河河床沉积的泥沙量非常惊人,而且存在许多暗流、泥坑。即便是最擅长游泳的人,也不敢轻易在黄河里“浪”。

黄河地下的泥土,也在千年沉积、冲刷下变得疏松。想要在黄河的下面打隧道,一个不留神就会引发塌方,这绝对是灭顶之灾。塌方后,河水会冲刷隧道,将其中的全部淹没。

更可怕的是,如果隧道已经打通了数千米,却因技术不够先进导致出现失误,引发塌陷,很可能对局部地质都造成伤害,导致泥石流、洪涝发生。

黄河两岸生活着成百上千万人,稍有不慎就是灾难,我们不能赌。所以在技术成熟之前,无论过去多久都不能轻易出手。就这样一直研究了3年,我们克服了土质疏松、渗水、暗沟种种困难,终于能够实现在黄河地下打隧道。

即便技术已经成熟,我们依然花了四年来建造穿黄隧道。建设工程几乎是一米一停,因为往前的每一步,情况都不相同,都可能面临新的问题。土质、水流、生物,形成了一个庞大复杂的系统,而我们要做的,就是发扬愚公移山的精神,坚持不懈,终有竟时。

当运水隧道完成后,南水北调中线工程才得以继续进行。而当初的投入全部变成了宝贵的经验,为我国修建新的穿黄隧道提供了参照。

比如2017年,济南就开始修建黄河济泺路隧道,这条隧道横贯黄河,而且是通车的隧道。上层是双向六车道城市主干道,下层是双向城市轨道。今后也会有更多的“穿黄隧道”建成,为城市迈向更高层次提供助力。

穿黄隧道堪称世界最难的工程项目之一,换做世界上任何一个其他国家,恐怕都要想办法从黄河上面绕过去了,因为打隧道简直是天方夜谭。唯独我们不信邪,不认命,最终做到了。

02 克服万难,终成清渠

但是南水北调的困难远不止这一点,而且不同主线面临的问题各不相同,比如西线的难点在于海拔高、气候寒冷。

而正在修建的东线,问题最大的就是水污染。东部地区工业发达,居民众多,工业农业污染和生活垃圾导致河水污染严重,即便将水运输到北方,也无法作为生活用水直接喝。

因此,为了保障水质,沿线各省份都做了大量准备。其中最重要的就是控制工业污染,包括关停一些重污染企业、严格落实环境保护标准,以及叫停一些正在规划的重污染项目。

农业污染也不可忽视,由于农业作业需要施肥、喷洒农药,渗入地下水后也会危及水质,各市县都制定了“隔离带”,在水库周围1公里范围内严禁使用农药化肥。

在治理的同时,加大监控力度,加强管理,确保水质清澈不反弹。正是国民一心,共同努力,才有了水质的保障。

至于中线最大的难题,是安置搬迁移民。中线起于丹江口,穿过河南、河北抵达北京。河南、河北都是人口大省,南水北调工程沿线经过不少城市,大量民众不得不离开自己的家乡。

因为南水北调会沿途修建水渠、加高水库,以保障水源运输通道畅通。但是水库加高带来的代价是水域面积进一步扩大,大量土地被淹没,其中有不少是居民生活的村镇、小区。

中线核心所在地,河南省南阳市是为南水北调工程牺牲最大的城市之一。总干渠占用了南阳11万亩土地,水库水位升高以后,又淹没了144平方公里的土地,仅淹没损失就高达90亿元。

为了配合南水北调工程,南阳市超过16.5万人离开家乡,搬迁到了安置区。移民搬迁不是小事,要建设好安置区,做好搬迁民众的思想工作。

百姓们同样有大局观,明白舍小家顾大家的道理。只是在“舍小家”的时候,总会有许多不舍和顾虑,搬迁后工作怎么办?孩子入学、家人就医、生活便利如何保障?

为了发动群众搬迁、准备好安置区,南阳市的干部、志愿者们夜以继日地奋斗,一家一家地劝,一个细节一个细节地抠,才完成了这项浩大的工程。

而位于湖北省西北的十堰市,移民搬迁的任务量比南阳有过之而无不及。早在丹江口大坝一期工程,十堰市就移民28.7万人,南水北调项目再移民18.2万人,两次移民超过46万人,等同于一个县城的全部人口。

由于南水北调需要保障水质,沿线百姓的水上作业都必须停止。南阳市不少居民从前以网箱养鱼为生,收入高、来钱快,将“鱼米之乡”的招牌经营得响当当。

可是养鱼需要投入大量饲料、营养剂,导致水体富营养化,会污染水源,必须取缔。2014年通水之前,沿线全部养鱼作业都被关停,百姓们牺牲很大。

南阳多旅游区,以往不少人在江面、湖面经营游艇,旅游旺季一天都可以实现利润3000元,几个月下来比种两年地收入还高。但是旅游、游艇都会对水质造成破坏,心中再不忍,也只能含泪关停。

南阳素有“中州粮仓”的美称,是河南省面积最大、人口最多的农业大市。但农药、化肥会影响水质,在规定的“隔离带”内,农药和化肥不能使用。没有这些辅助,农作物必定减产,这在一定程度上会降低收入、提高粮价,加重农民的负担。

国家早就顾及到了这些问题,在关停设施、禁止农药的同时,也会给予相应的补助、赔偿,让百姓们可以没有后顾之忧地发扬热情。

移民搬迁,百姓受苦,同样受苦的还有负责的干部们。仅南阳市,进行搬迁的时候就有超过300名干部因为过度劳累晕倒在现场,其中10名干部再也没有醒来,牺牲在了南水北调通水之前。

他们中绝大部分都是村镇基层干部,为了说服百姓,一家一家地跑,一个人一个人地劝;为了保障安置房质量,他们每天都要跑好几趟安置区。身为人民的干部,他们任劳任怨,透支了自己的身体,直至牺牲。

汉中、安康、商洛等市同样为南水北调工程牺牲巨大,每年的税收大幅度降低,百姓收入减少。但是大家都清楚,绿水青山就是金山银山,只有环境清朗,才能实现可持续发展,为了南水北调,再苦再累也不怕。

03 千里之行,始于足下

经过十余年的工作,总长1432千米的南水北调中线工程终于在2014年12月12日正式通水。几乎是与中线同时,东线工程全长1467千米,也正式通水。

通水后,仅以北京为例,人均可用水将提高足足50%,对生活、工业、可持续发展方方面面都非常有利。

整整七年后,南水北调中线和东线已经累计输水580多亿立方米,年输水量从最初的20多亿立方米提升到90多亿立方米。

因南水北调工程,北京市自来水的硬度下降了68%以上;河北省黑龙港流域有超过500万人彻底告别了世代饮用高氟水和苦咸水的历史。

起初,网友们还担心南水北调管道会因为天气寒冷导致冻结,冬天无法输水。2014年12月,也就是南水北调中线、东线刚刚通水时,就有人提出了这个疑惑。

甚至还有人发现有些渠道已经冻结,这样一来,能有多少水到北方城市呢?

事实上,建设部门在工程之初就想过这个问题,并做了专门的防冻措施。防冻主要通过两种办法来实现,其一是冰盖。

运输水源的渠道非常深,越是靠近地下,温度就越高,也不容易冻结。尤其是在上层形成了冰盖以后,下层的水就更不容易冻住了,这就相当于牺牲一部分输水量换取稳定的运输。

因此,对于那些有形成冰盖条件的渠道,负责部门会派专人促进冰盖的形成。

至于无法形成冰盖的部分,会用融冰泵进行搅拌,再安置排冰闸把碎冰排出。综合起来,相关部门统计的数据是输水能力能维持在无冰状态的60%,虽然有所限制,但是也够用。

今天,我们很难相信南水北调这项惠及4.38亿人口的庞大工程,只是起源于一个简单的想象。就像从村南打一桶水送到村北那么简单,只是打水的桶有近百亿立方米,村南到村北距离上千公里。

千里之行,始于足下。艰难伟大的事业,也要一步一步来实现。那条贯穿黄河的隧道,我们花了三年才打通4米,短短的4米背后,是成千上万工作人员的辛勤努力、智慧结晶。

中华民族正是具备坚韧不拔、吃苦耐劳的精神,才能一点一滴将一个个浩大的工程建设完成。

从詹天佑带领建造“之字形”铁路,到茅以升主持修建跨江大桥,我们都是在艰苦卓绝的条件下,拼尽全力,让我们的国家越发富饶美丽,让中国基建闻名世界。

参考信源

1,南水北调中线工程从这里起步:“十万大军”奋战丹江口 中华网

2,官方回应"南水半路被冻"传言:无碍如期进京

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