南水北调穿黄隧洞工程圆满收官 我国跨流域调水技术实现历史性突破

问题——北方水资源时空分布不均,长期面临供需矛盾与生态用水不足的双重压力;跨流域调水工程规模大、链条长,任何关键节点的可靠性都关系全线安全。黄河“地上悬河”特征明显、河床演变复杂,如何不扰动河势、保障水质水量稳定的前提下安全穿越,一度是中线工程的控制性难题。随着中线穿黄工程完成设计单元完工验收,东中线一期155个设计单元全部通过验收,标志着这条国家水网骨干工程向整体竣工验收迈出关键一步。 原因——从工程论证到方案选择,建设者以安全、生态和全寿命周期成本为约束条件进行比选。穿越黄河曾在“架槽飞渡”和“盾构隧洞”之间反复权衡,结合河工模型与风险评估,最终确定盾构穿越:既减少对河道行洪和生态的扰动,也把施工与运行风险控制在可预期范围内。穿黄隧洞长约3.45公里,盾构机刀盘直径14.2米,是国内穿越大江大河直径最大的输水隧洞。工程在建设期与运行期同步验证可靠性,9年建设、8年运行实现“零渗漏、零位移、零事故”,竖井施工精度控制在3厘米以内,说明了我国在大型地下输水工程装备与施工组织上的系统能力。另外,北方受水区对供水“稳、准、净”的要求不断提高,也推动水源、输配、调度、运维等环节持续抬升标准。 影响——工程综合效益不断显现。东中线一期通水7年多来累计调水超过560亿立方米,受益人口超过1.5亿,保障了京津冀豫等地生活、工业与生态用水需求,缓解地下水超采压力,增强区域水安全韧性。穿黄工程累计输水已突破357.5亿立方米,成为跨越黄河的关键输水通道。东线一期通过13级梯级泵站、22处枢纽、34座泵站、160台机组,将长江水逐级抬升约65米北送,形成全球规模最大的现代化泵站群之一,长期运行保持“零非停”,对稳定供水与降低运维风险意义突出。中线水源方面,丹江口水库大坝加高14.6米,使正常蓄水位由157米提高到170米,新增库容近80亿立方米,年均向北方输水能力提升20亿立方米以上,补齐水源调蓄能力不足的短板。这些成果共同推动跨流域调水从“工程通”走向“长期稳”。 对策——面向超长距离输水的系统安全,工程结构与运维上设置多道防线。穿黄隧洞针对内外水头叠加挤压等工况,采用“双层衬砌+预应力锚索+密集钢筋网”等复合措施:外衬为预制管片、内衬为现浇混凝土,中间设置排水廊道,兼顾防渗与释压,并同步研发新型材料与防渗结构,统筹解决结构安全、防渗与排水问题。运行管理上,调度系统向数字化、精细化升级,总调度平台实现流量、水位、水质与视频图像实时监测,闸门远程自动控制成功率达到99.56%;水下机器人、扫描设备等开展周期性“体检”,结合三维实景模型与算法预判隐患,推动风险管控从事后处置转向前置预防。 前景——随着验收工作推进,南水北调将进入以高质量运行管理为主的新阶段。业内人士认为,下一步可在三上持续发力:一是围绕国家水网骨干通道,强化跨区域联合调度能力,来水偏枯、极端天气与突发事件场景下提升应急保障水平;二是深化数字孪生与巡检手段应用,推进更高水平的智能调度、预测预警与设备状态管理,降低全寿命周期成本;三是坚持生态优先,优化水量配置与水质保障协同机制,促进受水区地下水恢复、河湖生态补水常态化,让工程效益更可持续。随着对应的技术与管理体系完善,这条南北“生命线”有望在安全、效率与绿色发展上实现新的提升。

南水北调工程从规划、建设到运行管理始终保持高标准,表明了我国水利建设的综合实力与创新能力;随着数字孪生技术、北斗导航系统和智能调度算法加快应用,这条横贯南北的“生命线”将以更安全、更高效的方式发挥作用。工程也正从解决“有没有水”转向提升“好不好用”,保障国家水安全、支撑区域协调发展和推进生态文明建设上释放更持久的效益。