本刊記者 韓松
南水北調中線工程包括水源工程、渠首工程和干渠工程3部分,其中干渠工程起于河南省境內的丹江口水庫陶岔渠首閘,在鄭州以西李村附近穿過黃河,沿京廣鐵路西側北上,進入河北省,最終到北京、天津,從渠首到北京團城湖總長1277公里。
陶岔渠首樞紐工程是南水北調中線工程的渠首,位于河南省南陽市淅川縣九重鎮陶岔村,是丹江口水庫的副壩和南水北調中線工程的標志性建筑。中線工程完工后,陶岔渠首將成為向中國北方京津冀等地區送水的“水龍頭”。建筑物主要有引渠、重力壩、引水閘、消力池、電站廠房和管理用房等。
渠首閘海拔高度162米,寬100余米,渠首閘以下為總干渠,全長8.9千米。渠首閘壩頂高程176.6米,軸線長265米。引水閘底部高程140米,分3孔,孔口尺寸寬7米,高6.5米,設計流量350立方米/秒,加大流量可達420立方米/秒。中央投資6219萬元人民幣,地方自籌資金7345萬元人民幣。
湍河渡槽工程位于河南鄧州市十林鎮與趙集鎮之間,距離鄧州市26千米,是南水北調中線總干渠第一個大型控制性工程,也是世界上目前最大的“U”型渡槽工程。渡槽長1030米,單跨槽身重量達1600噸。主要建筑物由右岸渠道連接段、進口漸變段、進口閘室段、進口連接段、槽身段、出口連接段、出口閘室段、出口漸變段、左岸渠道連接段9段組成,在右岸渠道連接段右側設有退水閘一座。
湍河渡槽是目前國內同類工程中跨度最大,單跨過水斷面最大、單跨重量最大的輸水工程。湍河渡槽槽身為相互獨立的三槽預應力現澆混凝土“U”型結構,共18跨,單跨40米,單跨槽身重量達1600噸,設計流量為350立方米每秒,加大流量為420立方米每秒,是目前國內同類工程中跨度最大,單跨過水斷面最大、單跨重量最大的輸水工程。
據悉,該工程總投資約2.6億元,防洪標準按100年一遇洪水設計,300年一遇洪水校核。
在南水北調中線工程中,方城埡口工程,是丹江水翻越伏牛山和桐柏山山口、進入黃淮平原的關鍵工程。埡口兩側地面高程200米以上,埡口處僅為146米,中線渠底高程為129米,丹江水要穿過南陽“盆沿兒”方城,只需在埡口處下挖17米即可。這里是南水北調中線工程必經之地,與陶岔渠首、鄭州穿黃、進京水道一起,并稱中線工程四個關鍵工程環節。
方城埡口漢淮分水嶺段渠線長7.6公里,分置各類建筑物15座。其中,最大工程是黃金河倒虹吸,設計標準采用50年一遇洪水,由倒虹吸進口漸變段、進口閘室段、管身段、出口閘室段、出口漸變段組成,為4孔箱型結構,管身段長107米。
沙河渡槽跨河南沙河、將相河、大浪河三條大河。沙河渡槽全長9000多米,其中明渠長2.8881千米,建筑物長9.05千米,工程起點位于沙河南至黃河南段,終點設在魯山坡流槽出口50米處,與南水北調中線魯山北段設計單元相接,單槽重量達1200噸,U型結構的槽身最大高度9.6米,遠大于一般橋梁的箱梁高度;同時,大跨度薄壁雙向預應力結構的槽身空間受力復雜,架設難度極大,因多項工程指標排名世界第一而被譽為“世界第一渡槽”。

沙河渡槽是南水北調中線規模最大、技術難度最復雜的控制性工程之一。沙河梁式渡槽槽身采用U形雙向預應力結構,現場預制架槽機架設施工方法,據資料顯示,沙河渡槽綜合指標排名世界第一,將填補國內外水利行業大流量渡槽設計及施工的技術空白。工程建成后,對加快南水北調中線干渠的全線通水,緩解京津及華北平原城市缺水狀況,具有重要意義,并將成為目前世界上規模最大的渡槽工程。

沙河渡槽設計單元段工程靜態投資為25.848億元,建設期利息0.7224億元,工程總投資26.57億元,工期41個月。

南水北調中線穿黃工程是整個南水北調中線的標志性、控制性工程。任務是將中線調水從黃河南岸輸送到黃河北岸,之后向黃河以北地區供水,一期工程設計流量為265立方米每秒,加大流量為320立方米每秒。
穿黃工程位于河南省鄭州市黃河上游約30千米處,線路總長19.30千米,主體工程由南、北岸渠道、南岸退水洞、進口建筑物、穿黃隧洞、出口建筑物、北岸防護堤、北岸新、老蟒河交叉工程,以及孤柏嘴控導工程等組成。其中最引人矚目的也是難度最大的穿黃隧洞,單洞長4250米,包括過河隧洞和邙山隧洞,其中過河隧洞段長3450米,邙山隧洞段長800米,隧洞采用雙層襯砌,外襯為預制鋼筋混凝土管片,內徑7.9米,內襯為現澆預應力鋼筋混凝土,成洞內徑為7.0米。隧洞為雙洞平行布置,中心線間距為28米,各采用1臺泥水平衡盾構機自黃河北岸豎井始發向南岸掘進施工。穿黃隧洞最大埋深35米,最小埋深23米。過河隧洞坡度由北向南由2‰變為1‰,邙山隧洞由北向南設計坡度為49.107‰。
穿黃工程從東平湖老湖區引水,在東平湖西堤(玉斑堤)建出湖閘,開挖南干渠至黃河南大堤前(子路堤)建埋管進口檢修閘,以埋管方式穿過子路堤、黃河灘地至黃河南岸解山村,經隧洞穿過黃河主槽及黃河北大堤,在東阿縣位山村附近以埋涵的形式穿過位山引黃渠渠底,經出口閘與黃河以北輸水干渠相接,工程全長7.87公里,總投資6.1321億元,工程總工期3年。
南水北調中線京石段應急供水工程南起河北省石家莊,北至北京團城湖,是結合向北京應急供水優先安排的工程,除近期擔負向北京應急供水任務外,還擔負南水北調中線一期工程全線貫通后的輸水任務。工程建成后,可聯合調度河北省崗南、黃壁莊、王快、西大洋4座水庫向北京供水,2008年具備向北京應急供水的能力。
該工程線路長度307.5千米,其中明渠渠道長201.047千米,建筑物長度106.395千米(含PCCP管道56.199千米,低壓暗涵17.911千米,其它建筑物32.285千米)。起點位于石家莊市古運河,途徑石家莊市的新華區、正定、新樂和保定市的曲陽、定州、淶水、涿州等12個市(縣、區),穿北拒馬河中支后進入北京市,途經房山區、豐臺區、海淀區,最后到達頤和園團城湖。工程按立交輸水布置,在河北境內以明渠輸水為主,在北京境內以暗涵輸水為主。
漕河渡槽段工程,是中線京石段應急供水中的單項工程,除近期擔負著向北京市應急供水任務外,還擔負南水北調中線一期工程全線貫通后的輸水任務。工程位于河北省保定市滿城縣境內,由漕河渡槽、連接南北兩端的土渠段、吳莊隧洞以及石渠段、崗頭隧洞和漕河退水閘等組成,主干渠線路全長9319米,共有7座大小建筑物。設計輸水流量為135秒立方米,加大流量為150秒立方米。其中,跨越漕河的巨型渡槽長2300米、底寬20米、最大跨度30米,技術較復雜,施工難度較大,不僅是整個南水北調中線干線的最大渡槽,也是我國當前的最大輸水渡槽。工程總投資8.72億元,總工期3年。
中線京石段應急供水工程已于2003年12月開工建設,有北京永定河倒虹吸工程、河北滹沱河倒虹吸工程、唐河倒虹吸工程、釜山隧洞工程等等。
天津干線工程全長155千米,始于河北省保定市徐水縣西黑山村西北(中線總干渠1120公里處),總體走向由西向東,沿線經過河北省保定、廊坊的8個縣市和我市的武清、北辰、西青3區,止于西青區曹莊村北出口閘。采用無壓接有壓地下鋼筋混凝土箱涵輸水,設計流量50立方米/秒,加大流量60立方米/秒。按可研階段估算,天津干線投資約85億元,建設工期約為3年,資金由國家統籌安排。此次開工建設的是天津干線天津境內段工程,是天津干線的最末端,始自天津市武清區王慶坨鎮西南津冀交交界處,止于天津市西青區曹莊北出口閘,工程全長23.945千米,總投資14.77億元。
南水北調天津配套工程主要包括城市輸配水工程及用水分區水廠和供水管網工程。其中城市輸配水工程主要包括新建向中心城區供水工程、向濱海新區供水工程和王慶坨水庫工程,改建北塘水庫工程和引灤管線擴建工程等。
南水北調中線一期工程建成通水后,天津將擁有引灤、引江2個外調水源,形成雙水源互為備用、相互補充、協調配置、覆蓋全市的供水網絡,為濱海新區開發開放和我市各項事業的快速發展提供更為充沛的水資源保障,提高我市供水安全保證率。可以說南水北調工程是天津引灤入津工程之后的又一輸水“生命線”。
北京段位于中線工程的末端,南水北調中線北京段工程總干渠從房山區北拒馬河中支南進入北京境內,穿房山山前丘陵區,房山城區西、北關,過大石河、小清河、永定河,穿豐臺西鐵路編組站北端進入市區,從盧溝橋以東穿越京石高速公路,由岳各莊向北沿西四環路下北上與西長鐵路線、五棵松站地鐵、永定河引水渠相交,直至終點頤和園內的團城湖,全長約80.4千米,采用管涵加壓輸水方案。北京段總干渠共穿越永定河、拒馬河、大石河等32條河流,穿越京石高速公路、西五環、西四環等12處公路,穿越京廣鐵路線、西長線鐵路、豐臺鐵路編組站等11處鐵路及五棵松地鐵1處。 北京段總干渠共劃分10個單項工程:北拒馬河暗涵工程、惠南莊泵站工程、PCCP管道工程、西甘池及崇青遂洞工程、大寧調壓池工程、永定河倒虹吸工程、盧溝橋暗涵工程、西四環暗涵工程、團城湖明渠工程、鐵路交叉和地鐵交叉工程等,除北拒馬河暗涵工程、惠南莊泵站工程外,其余八項工程有北京市南水北調建設委員會辦公室負責建設管理。
