一方水土養幾方人:論證規劃了五十載的戰略構想
在中國水資源分布圖上,寫著這樣兩個不等式:第一,占全國徑流量80%以上的長江流域及以南的河流,水量充沛,僅長江每年就約有超過8000億m3水量白白流入大海;第二,人口、糧食產量、GDP均占全國總量的1/3的黃淮海流域,水資源量只有全國總量的7.2%。
南方為洪澇所累,北方為干旱所苦。1952年,毛澤東主席視察黃河在聽取有關匯報后提出:“南方水多,北方水少,如有可能,借點水來也是可以的!
南水北調,“一方水土養幾方人”的宏大戰略構想,從此拉開了規劃研究的序幕。
調不調,從哪調,調多少,怎么調……5部委(局),9省(直轄市),24個不同領域的規劃設計及科研單位;6000人次的知名專家,110多人次院士參與的獻計獻策;100多次研討會,百余種比選方案,爭論與規劃相伴相生。
從水利部副部長到國務院南水北調辦公室主任,張基堯親自參與了后期規劃的研究、論證和建設管理過程。
經過上世紀50年代以來的勘測、規劃和研究,在分析比較50多種規劃方案的基礎上,分別在長江下游、中游、上游規劃了三個調水區,形成了南水北調工程東線、中線、西線三條調水線路。通過三條調水線路,與長江、淮河、黃河、海河相互聯接,構成我國中部地區水資源“四橫三縱、南北調配、東西互濟”的總體格局。
2000年,朱镕基主持召開國務院南水北調工作座談會,確定了“三先三后”原則,即先節水后調水、先治污后通水、先環保后用水。2002年10月,張基堯就國務院審查意見,向全國人大常委會和全國政協作了匯報。當年12月23日,國務院正式批復《南水北調工程總體規劃》。為了這個規劃,用了整整50載歲月。
迄今為止,全世界40多個國家有400多項調水工程,南水北調是當今世界上最大的遠距離、跨流域、跨省市調水工程。
南水北調在張基堯心目中承載著太多的意義。有別于其他工程,他認為首先是規模大!熬C觀國內外調水工程,真正跨流域調水的很少。南水北調橫跨四大流域,不僅僅是解決水資源補給的問題,是在更大范圍內進行水資源優化配置!俺酥猓纤闭{東、中線加起來長度近3000公里,長距離調水工程受氣候的變化影響很大,工程建設和運行的要求非常高;南水北調三條線共調水448億立方米,相當于一條黃河的水量;僅中線跨渠橋梁就有1800多座,跨越公路、鐵路、油氣管道一共幾千處。除了規模不同,南水北調的工程目標、涉及領域和技術管理都面臨巨大挑戰。
穿湖越河的跨越:突破世界級的硬技術和軟科學
“一渠清水送北京!蹦纤闭{中線“一江清水”的水源所在地,就是位于湖北與河南交界處的丹江口水庫。
僅就中線而言,要使水源的丹江水庫增大容量,抬高水位,必須讓舊壩“長高” “增肥”,保證新老混凝土連接、聯合受力,以便一庫清水一路自流北上;要使渠道經過數百公里膨脹土(巖)地段,必須制伏其遇水膨脹,失水收縮的無常特性,始終保持健全“體型”和良好“身段”。
像這種國內外尚無類似工程實踐經驗的技術難題,在南水北調施工中數以百千計。
“南水北調由150多個設計單元工程、2700多個單位工程組成,且建筑物種類眾多,技術要求高,面臨著很多技術難題!睆埢鶊蛘J為,與傳統水利工程不同,南水北調工程所涉及的許多硬技術和軟科學是世界級的,是水利學科與多個邊緣學科聯合研究的前沿領域,目前已有相當數量的科技成果應用于工程建設。
2008年9月28日,期盼已久的冀水開始滋潤干渴的北京。
北京西四環五棵松:地上,車水馬龍,人流如織;地下,列車呼嘯,來回穿梭。在立交橋、街道、地鐵垂直疊加的最下層,兩條涵洞正靜悄悄地穿越著各種管網,輸送著來自河北水庫的一渠清水,向團城湖流去……而輸水暗涵結構的頂部,僅隔3.67米距離的地鐵結構最大沉降值,不到3毫米,創下世界之最。
談到技術創新,張基堯如數家珍:中線穿黃工程,要從黃河底下復雜的地層中開鑿數千米的隧洞,承載內外水壓,克服以往盾構施工尚未遇到頑石、枯樹等,并保證隧洞不漏水;北京段PCCP管道工程是國內首次大規模使用直徑4米、雙排、埋深高達20米的預應力鋼筒混凝土管的項目,在國際上也絕無僅有,加之工程沿線地形復雜,從生產、運輸到安裝,攻克多個技術難關,管道制作就獲得兩項國際專利……
張基堯自上個世紀70年代就開始從事水利水電建設。他經歷并告別了傳統水利水電建設“吃大苦,流大汗,設計手工計算,施工肩挑人抬”的落后方式,親身參與并見證了南水北調提升水利工程技術創新能力的全過程。
“在技術上,南水北調必須結合國情,實現自主研發和引進消化吸收再創新相結合!睆埢鶊蚺e例說,在引進、消化國外技術的基礎上,我們結合我國地質情況、施工強度、氣候條件進行改造,自主研制成功了大型渠道混凝土機械化襯砌施工成套設備。比國外的設備自重降低2/3,價格降低80%,還出口到巴基斯坦、馬來西亞等很多國家。
“南水北調中線‘咽喉’——穿黃工程雖然使用的德國盾構機,但我們技術人員進行了改造,把透水密封三道加成四道,增加中心保護刀和邊緣保護刀,提高了密封性和刀盤的剛度、強度。貫流泵的設計當中也加以改造,解決了泵裝置的氣蝕性能,提高了水泵的使用效率!睆埢鶊蛘f。
南水北調東中線渠道,它們就像兩串美麗的項鏈,串聯起沿線連綿分布如同珍珠般的數百工程建筑物,構建成一個巨大水網,在廣闊的神州大地上鋪展開來——渠道蜿蜒而馳,水閘櫛比鱗次,橋梁凌空飛架,低壓暗涵隱身前行……而支撐這一切的都是技術創新!
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