南水北調(diào)西線工程長－恰線引水隧洞地處海拔３０００ｍ以上的青藏高原，隧洞全長１３１ｋｍ，埋深４０～１２００ｍ，開挖洞徑１０．９ｍ，通過對全斷面掘進(jìn)機(jī)（ｔｂｍ）法和鉆爆法施工的比較，選定雙爐工ｔｂｍ施工，平均月進(jìn)尺４００ｍ，選用電機(jī)車牽引的有軌礦車出渣和機(jī)械輔助坑道的混合式通風(fēng)方案，施工所需風(fēng)量為２２３６ｍ＾３／ｍｉｎ，對施工中可能遇到的巖爆，斷層破碎帶及涌水等地質(zhì)問題提出了技術(shù)處理措施。

南水北調(diào)西線工程長－恰線引水隧洞地處海拔３０００ｍ以上的青藏高原，隧洞全長１３１ｋｍ，埋深４０～１２００ｍ，開挖洞徑１０．９ｍ，通過對全斷面掘進(jìn)機(jī)（ｔｂｍ）法和鉆爆法施工的比較，選定雙爐工ｔｂｍ施工，平均月進(jìn)尺４００ｍ，選用電機(jī)車牽引的有軌礦車出渣和機(jī)械輔助坑道的混合式通風(fēng)方案，施工所需風(fēng)量為２２３６ｍ＾３／ｍｉｎ，對施工中可能遇到的巖爆，斷層破碎帶及涌水等地質(zhì)問題提出了技術(shù)處理措施。

南水北調(diào)西線引水線路長325.6km,單洞長達(dá)73km,最大洞徑12m,平均埋深500m,最大埋深1150m,工區(qū)海拔高程為3400~4700m。通過對國內(nèi)外長大隧洞施工通風(fēng)技術(shù)水平和發(fā)展方向的分析,結(jié)合西線工程特點和深埋長隧洞施工設(shè)計方案,對掘進(jìn)機(jī)施工通風(fēng)的獨頭通風(fēng)長度、施工通風(fēng)模式、系統(tǒng)參數(shù)、機(jī)械選型、通風(fēng)布置等進(jìn)行了初步研究。

根據(jù)南水北調(diào)西線工程的特點和深埋長隧洞施工設(shè)計方案,對掘進(jìn)機(jī)施工通風(fēng)的獨頭通風(fēng)長度、施工通風(fēng)模式、系統(tǒng)參數(shù)、機(jī)械選型、通風(fēng)布置等進(jìn)行了初步研究,指出:深埋長隧洞雙洞布置洞段宜采用平行巷道式施工通風(fēng)方案;雙洞施工通風(fēng)布置中,橫通道間距為500~2000m,風(fēng)機(jī)最大送風(fēng)長度為4000m,優(yōu)質(zhì)通風(fēng)管平均百米漏風(fēng)率為0.55%~1.20%;風(fēng)機(jī)應(yīng)選用高效、低噪音的軸流式風(fēng)機(jī),風(fēng)管應(yīng)選漏風(fēng)率低、耐久性強(qiáng)、安裝方便的大直徑軟管。

對巖爆問題進(jìn)行了探討,詳細(xì)分析了工程區(qū)各種因素對巖爆的影響,對巖爆區(qū)的臨界埋深進(jìn)行了預(yù)測,并從改善預(yù)應(yīng)力條件、預(yù)注水、加固圍巖等方面提出了有關(guān)巖爆的防治措施,以減少巖爆的發(fā)生概率。

74歲的黃河水利委員會勘測規(guī)劃設(shè)計研究院(以下簡稱"黃委會規(guī)劃設(shè)計院")原副院長,南水北調(diào)西線工程設(shè)計總工程師談英武有些焦慮,盡管他已經(jīng)退休.2009年度南水北調(diào)工程5000萬元的研究經(jīng)費一直沒有下發(fā),相關(guān)研究人員不免感到慌張,尤其在東線和中線工程整體推遲的情況下,一些年輕人甚至萌生了退意.在南水北調(diào)項目上工作了一輩子的談英武非常清楚年度研究經(jīng)費暫停的可怕.57年的工作積累,還有堆積如山的資料,頃刻之間可能變得毫無用處,誰來最終為這件事情負(fù)責(zé)?

南水北調(diào)西線工程是改善西部地區(qū)缺水和改善大西北生態(tài)環(huán)境及確保工農(nóng)業(yè)牧業(yè)發(fā)展的工程。它不僅會使龍羊峽多年調(diào)節(jié)的大型水庫充分發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，提高黃河干流上各級電站的出力，還會推動青海省東南部經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益都會十分明顯。

前期準(zhǔn)備57年一波三折,工程投入太大,施工難度太高,預(yù)期效益難以確定,地方利益又打架……種種跡象顯示,南水北調(diào)西線工程要按計劃開工有些懸了!

利用30個站的1965—2000年日降水資料,分析了南水北調(diào)西線工程區(qū)的降水氣候特征、降水過程特征和降水極值特征.結(jié)果表明:該區(qū)多年平均降水量為520.5mm,年降水量等值線呈東北-西南向分布,由西北向東南遞增,半干旱區(qū)和濕潤地區(qū)年降水量的分界線在該區(qū)沿玉樹-清水河-大武-河南-合作-臨洮一線分布;降水過程大部分大于5d,降水集中在3d左右,過程降水量可分為緯向類和斜向類兩種,斜向類占大多數(shù),其中斜向類又可分為西北-東南向、東北-西南向兩種,以西北-東南向的發(fā)生較多.降水中心由西北向東南方向移動,或中心變動不大,但范圍先加大后減小.在所有降水過程中,一日最大雨量出現(xiàn)在壤塘的頻率最高,其次為若爾蓋和臨洮;3d最大降水量最頻繁發(fā)生在臨洮,其次為壤塘和若爾蓋.18次過程降水極值分布與多年的年降水量大值區(qū)相對應(yīng).1965年、1984年、1992年過程降水偏弱,1981年、1989年、1999年過程降水偏強(qiáng).

南水北調(diào)西線工程調(diào)水入黃河，將優(yōu)化西部地區(qū)水土資源的配置，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。通過對不同調(diào)水方案受水地區(qū)的直接經(jīng)濟(jì)效益和社會效益初步分析，認(rèn)為西線調(diào)水工程經(jīng)濟(jì)效益巨大，社會效益顯著。

南水北調(diào)西線工程處于相對穩(wěn)定區(qū),大壩、深埋長隧洞的施工技術(shù)可行;工程效益顯著,經(jīng)濟(jì)上合理,項目的經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為11.8%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為1083.95億元,經(jīng)濟(jì)效益費用比為1.7。該工程除了可以定量計算的效益外,更具有重要的社會、生態(tài)和環(huán)境效益,可促進(jìn)黃河流域和西北地區(qū)乃至北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展和和生態(tài)環(huán)境良性維持。該工程向黃河增補水資源,可全面緩解黃河水資源供需矛盾,保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。通過黃河干流各水庫的調(diào)蓄作用,調(diào)水可有效增加黃河干流上水電站的梯級發(fā)電量。該工程對受水區(qū)的影響包括:1)供水范圍廣,影響大;2)維持黃河健康生命;3)改善受水區(qū)生態(tài)環(huán)境;4)維持國家生態(tài)安全。該工程對調(diào)出區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的有利影響包括:1)為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來機(jī)遇;2)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的升級;3)推動當(dāng)?shù)爻鞘谢倪M(jìn)程;4)提高當(dāng)?shù)鼐用竦目茖W(xué)文化素質(zhì)。對調(diào)出區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的不利影響包括:1)對庫區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生不利影響;2)對移民安置及宗教設(shè)施處理產(chǎn)生不利影響;3)對推薦壩址下游的水電資源開發(fā)產(chǎn)生不利影響。

9月1～2日，受黃河設(shè)計公司委托，江河水利水電咨詢中心組織對南水北調(diào)西線工程深埋長隧洞地質(zhì)勘察方案進(jìn)行了水利專家咨詢。

通過對南水北調(diào)西線工程區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景的回顧,運用辯證的觀點,初步分析了西線工程區(qū)工程地質(zhì)的辯證特征:①地層簡單,構(gòu)造復(fù)雜;②總體構(gòu)造復(fù)雜,局部相對簡單;③總體活動強(qiáng)烈,局部相對穩(wěn)定;④巖體類型多樣,巖石強(qiáng)度差異性大;⑤巖性單一,巖石厚度巨大;⑥總體植被良好,外動力現(xiàn)象發(fā)育;⑦塊石料豐富,土料、礫石料缺乏;⑧復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造客觀上不可回避,主觀上可利用。認(rèn)為在相對不利的總體地質(zhì)特征背景下,可以尋找出有利的建設(shè)場地,滿足工程建設(shè)的需要。

南水北調(diào)西線工程地處青藏高原東部,地質(zhì)條件復(fù)雜,新構(gòu)造活動強(qiáng)烈,崩塌、滑坡、泥石流等山地災(zāi)害較為發(fā)育.分析了工程區(qū)主要山地災(zāi)害的發(fā)生機(jī)制及其影響因素,深入研究了山地災(zāi)害存在和活動的時空分布規(guī)律.研究表明,泥石流的活動具有很強(qiáng)的季節(jié)性,崩塌、滑坡的發(fā)生也具有季節(jié)性,隨著人類工程活動加劇,崩塌、滑坡發(fā)生的頻度會更高,危害更大;在區(qū)域上,達(dá)曲、杜柯河崩塌、泥石流最為發(fā)育,其次是泥曲;杜柯河、瑪柯河滑坡最為發(fā)育.西線工程的建設(shè)可能誘發(fā)新的山地災(zāi)害,影響工程的正常運行.了解并掌握山地災(zāi)害的誘因及分布規(guī)律有助于采取相應(yīng)的防范措施,減少人為山地災(zāi)害的發(fā)生,降低山地災(zāi)害造成的損失.

從20世紀(jì)50年代開始,我國水利工作者對南水北調(diào)工程進(jìn)行研究,到目前為止,逐漸形成了東、中、西三條規(guī)劃線路,并與長江、淮河、黃河、海河四大流域相互聯(lián)結(jié),構(gòu)成我國水資源開發(fā)、配置、利用"四橫三縱"的總體戰(zhàn)略格局.

從距黃河上游較近的大渡河、雅礱江、通天河三條河調(diào)水，調(diào)水量１６０億～１７０億ｍ～3，基本上能夠滿足黃河流域２０５０年左右需水要求。但是緊臨黃河流域的廣大內(nèi)陸地區(qū)，對水資源的需求仍有較大增長。在三條河調(diào)水方案規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對瀾滄江、怒江向黃河調(diào)水,進(jìn)行了初步的方案研究，作為西線調(diào)水的后續(xù)水源。后續(xù)水源方案可調(diào)水量１６０億～２００億ｍ～3，相當(dāng)于三條河總調(diào)水量,但是，調(diào)水工程規(guī)模浩大,應(yīng)在三條河調(diào)水工程實施后進(jìn)行深入研究。

“在山西黎城縣，考察隊員周宇下去拍攝一個剛建成的城市水景觀，水面泛起的惡臭熏得他當(dāng)場就吐起來。”楊勇指著照片說。照片中的水景觀造型很漂亮，可惜里面是一潭污黑死水，周圍行人寥寥。“人們沒事根本就不愿到這里來。”

金沙江、長江上游、雅礱江、大渡河是我國寶貴的水電基地,規(guī)劃69座電站裝機(jī)容量13000萬kw,年發(fā)電量7530億kwh,是我國21世紀(jì)永續(xù)利用的電力能源。而南水北調(diào)西線工程規(guī)劃自四大基地河源調(diào)水190億m3,即將減少保證出力1054.3萬kw、電量1099.3億kwh,分別損失15%、14%。西水北調(diào)分期建設(shè)方案,自雅魯藏布江及怒江調(diào)水近1000億m3,可濟(jì)黃補金。既可向黃河補水500多億m3,又可向金沙江補水近400多億m3。徹底解決黃河流域的缺水問題和增加黃河各梯級裝機(jī)容量,而不影響四大基地的保證出力與保證電量,又能增加金沙江的下泄流量,確保北方用水,還可增加金沙江和長江上游的裝機(jī)容量。

利用以可控源音頻大地電磁法為主,甚低頻法、部分地段激發(fā)極化法和瞬變電磁法為輔助手段對南水北調(diào)西線一期工程中20km深埋長隧洞段進(jìn)行了探測研究,主要介紹可控源音頻大地電磁法法隧洞勘探的效果及其他幾種輔助方法的作用。綜合利用物探資料及地面工程地質(zhì)勘察結(jié)果對深埋長隧洞圍巖介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行解釋,并評價可能影響工程的斷層、破碎帶及異常區(qū),這將對工程施工提供非常有用的幫助信息。

該文設(shè)想構(gòu)建南水北調(diào)西線工程數(shù)字化平臺和虛擬環(huán)境,以完成多比例尺、多數(shù)據(jù)類型的水資源利用、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會與國土狀況信息的數(shù)字集成;通過西線調(diào)水區(qū)、輸水沿線、受水區(qū)和后備水源區(qū)的數(shù)字仿真手段,對不同現(xiàn)有及存在的可能調(diào)水方案的工程可行性、有效性等予以綜合分析和比選,并制定受水區(qū)水資源可持續(xù)利用與優(yōu)化配置方案。

西線調(diào)水是否可行,調(diào)水對生態(tài)環(huán)境的影響重大,必須進(jìn)行系統(tǒng)、深入、科學(xué)的研究。能否從西線調(diào)水、能調(diào)多少水,必須在認(rèn)真深入研究長江源頭大自然的變化趨勢并順應(yīng)其變化規(guī)律的基礎(chǔ)上做出科學(xué)的決策,否則,人類會因調(diào)水破壞自然,影響生態(tài),而最終受到大自然的懲罰。西線工程水源區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)就決定了其地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜和脆弱,同時難免將使長江上游生態(tài)環(huán)境惡化,寧可采取“保守”一點的態(tài)度,也不要釀成無法挽回和無法彌補的后果。西線調(diào)水是否必要?黃河缺水除了黃河水源的自然減少外。最根本的原因是黃河承載了過多的供水任務(wù)。解決黃河缺水的治本之策,是在建立合理的水權(quán)制度和防污節(jié)水機(jī)制的前提下,以短缺的水資源為基礎(chǔ),調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實施生態(tài)移民,減少水的需求總量,實現(xiàn)黃河水新的供求平衡。

南水北調(diào)西線工程是對我國大自然最大的改造工程,有三大挑戰(zhàn)性的問題:對自然規(guī)律的挑戰(zhàn)、對生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的挑戰(zhàn)、對社會協(xié)調(diào)發(fā)展的挑戰(zhàn)。對自然的改造和索取不是無止境的,南水北調(diào)西線工程不能搞“只爭朝夕,”而應(yīng)“慎之又慎,”要形成應(yīng)對三大挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略規(guī)劃。水資源開發(fā)利用應(yīng)換一種思維,實現(xiàn)三個跨越:告別改造、征服自然的幻想,實現(xiàn)順應(yīng)和尊重自然的跨越;從單一水利部門的規(guī)劃決策向公共規(guī)劃論證體系的跨越;從追求單純的截流調(diào)水到追求國家安全,人與社會自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的跨越。