遠(yuǎn)眺江淮分水嶺深切嶺,這是國內(nèi)挖深最大、等級最高的人工內(nèi)河航道。(安徽省引江濟(jì)淮集團(tuán)有限公司 供圖)
船只通過引江濟(jì)淮派河口船閘(無人機(jī)照片)。 新華社發(fā)(劉玉才 攝)
航拍引江濟(jì)淮“寶葫蘆”水庫——鹿邑后陳樓水庫。 (圖片來源:視覺中國)
引江濟(jì)淮工程派河口泵站。 王世保 攝
俯瞰淠河總干渠渡槽。(安徽省引江濟(jì)淮集團(tuán)有限公司 供圖)
2月的江淮大地,生機(jī)勃發(fā)。在引江濟(jì)淮二期工程蜀山復(fù)線船閘施工現(xiàn)場,塔吊林立、機(jī)器轟鳴,一派熱火朝天的景象。
不遠(yuǎn)處,被人們稱為“江淮大運河”的引江濟(jì)淮工程雄姿展現(xiàn),清澈的江水一路北上、奔騰入淮,讓長江、淮河實現(xiàn)世紀(jì)“牽手”。
近70年的醞釀、5年多的建設(shè),2萬多名建設(shè)者的奮戰(zhàn),2022年12月30日,承載著千年夢想的“世紀(jì)工程”——引江濟(jì)淮工程一期試通水通航。
這是國務(wù)院確定的全國172項節(jié)水供水重大水利工程之一,也是我國在建規(guī)模最大的跨流域引調(diào)水工程。建設(shè)過程中,它有哪些創(chuàng)新“密碼”?建成后又會給沿線生態(tài)環(huán)境帶來哪些改變?讓我們穿越歷史的“長廊”,用科學(xué)的“望遠(yuǎn)鏡”,眺望這項工程的誕生過程及其背后的故事。
雙線引江、三湖調(diào)蓄、四路北上、八大樞紐
一條輸水線惠及兩省數(shù)千萬人
2月21日,安徽合肥。引江濟(jì)淮蜀山泵站內(nèi)的數(shù)字引江濟(jì)淮調(diào)度中心,大屏幕上顯示著實時輸水線路圖,通過“數(shù)字孿生系統(tǒng)”,蜀山樞紐至淠河干渠段情況一覽無余。
在將來,系統(tǒng)全部建成后,龐大的工程在線上將有個數(shù)字化“翻版”,工程高效管理調(diào)度有了“數(shù)字助手”。
“數(shù)字引江濟(jì)淮,相當(dāng)于工程的‘智慧大腦’,它有‘四個一’,即匯聚工程全要素信息的‘?dāng)?shù)字孿生一張圖’,覆蓋工程沿線近1000公里的‘骨干通信一張網(wǎng)’,囊括供水、通航、生態(tài)等全領(lǐng)域的‘?dāng)?shù)據(jù)資源一中心’,涵蓋水資源綜合調(diào)度、智慧航道、遠(yuǎn)程控制等‘指揮調(diào)度一平臺’?!卑不帐∫瓭?jì)淮集團(tuán)有限公司建設(shè)管理部部長沈登樂介紹說。
從“圖紙”變?yōu)楝F(xiàn)實,更加“聰明”的引江濟(jì)淮,背后是幾代人的努力和堅持。
時間,回到20世紀(jì)50年代。
1958年10月,當(dāng)時的水利電力部和中國科學(xué)院提出《南水北調(diào)引水初步意見》,曾初步研究分別從長江下、中、上游引水方案。其中,巢湖提水線從長江下游裕溪口引水入巢湖,越巢淮分水嶺入瓦埠湖至淮河,沿沙潁河上溯至河南周口。
因歷史原因,規(guī)劃曾一度沉寂。進(jìn)入新時代,以前囿于財力、物力等因素,規(guī)劃圖紙上的水利工程,開啟了大規(guī)模建設(shè)的新跨越。
2015年3月,國務(wù)院正式批復(fù)引江濟(jì)淮工程項目建議書。2016年12月,國務(wù)院批準(zhǔn)引江濟(jì)淮工程可行性研究報告。
厚積而薄發(fā)。2016年12月29日,經(jīng)過長期醞釀與謀劃,這座大型跨流域調(diào)水工程終于在巢湖之畔的派河口打下第一樁。2017年9月,水利部、交通運輸部聯(lián)合批復(fù)《引江濟(jì)淮工程(安徽段)初步設(shè)計報告》。
2022年12月30日,引江濟(jì)淮工程一期試通水通航!
僅從供水意義來看,就是令人振奮的——引江濟(jì)淮工程設(shè)計引江規(guī)模為300立方米/秒,供水范圍涉及安徽、河南兩省的15個市55個縣(區(qū)),受益人口將超過5000萬人。
“這條輸水線分為引江濟(jì)巢、江淮溝通、江水北送三大部分,清澈的江水將一路潤澤缺水的皖北與豫東地區(qū)?!卑不帐∫瓭?jì)淮集團(tuán)有限公司黨委委員、副總經(jīng)理許曉彤說,工程按照“雙線引江、三湖調(diào)蓄、四路北上、八大樞紐”進(jìn)行布局建設(shè)。
在引江濟(jì)巢部分,分別在樅陽樞紐和鳳凰頸樞紐兩個站點提取長江水,實現(xiàn)“雙線引江”,東線是西河—兆河—巢湖,西線則是菜子湖—廬江樞紐—巢湖。
在江淮溝通部分,派河口樞紐和蜀山樞紐依靠泵站的“力量”兩次實現(xiàn)“水往高處流”,使其翻越江淮分水嶺,注入瓦埠湖,然后一路向北,奔騰入淮。
江水北送則分為四條線路,分別是西淝河線、沙潁河線、渦河線和淮水北調(diào)線,“四路北上”潤澤皖北與豫東地區(qū)。
全線沿途經(jīng)過的八大樞紐,發(fā)揮著巨大作用:節(jié)制閘是“水流開關(guān)”,能擋水和放水;船閘是調(diào)節(jié)航道水位的“閘門”,能方便船只通過;還有的,是“力氣大”的泵站,能抽水、提水,讓水“坐電梯”升到指定高度。
“其意義不僅限于供水,在航運和生態(tài)方面的效益也十分突出。”許曉彤說,引江濟(jì)淮打通淮河水運入江第二通道,形成長江與淮河兩大流域之間便捷的水運通道,在安徽境內(nèi)形成“工”字形水運網(wǎng),形成平行京杭運河的國家第二條南北水運大動脈,促進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶與中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展?!巴ê胶?,淮南到蕪湖之間的水運距離,將從繞道京杭運河的645公里減少到330公里?!?/p>
破解千年難題、建成世界級“水橋”
工程創(chuàng)造多個“世界之最”“亞洲之最”
溝通江淮,是千百年來的夢想。然而,受限于技術(shù)水平,這個夢想一直難以實現(xiàn)。
三國時期,曹操親率大軍南征時,曾試圖劈開將軍嶺,溝通江淮水系。
誰知,在開挖過程中出現(xiàn)一件詭異的怪事,“日挖一丈,夜長八尺,周而復(fù)始,河道難成”。
當(dāng)時負(fù)責(zé)有關(guān)工程的肯定不會想到,阻礙工程的是江淮分水嶺地區(qū)獨特的地質(zhì)——膨脹土。
據(jù)了解,膨脹土是一種富含親水黏性礦物質(zhì)的土質(zhì),遇水膨脹,失水收縮。下雨時,膨脹土吸水膨脹,松軟如泥,到天晴后,又迅速收縮,硬如巖石。
在這樣的土壤中開渠,如果膨脹土不適當(dāng)處理,容易造成渠道垮塌,這也是這一工程一直難以付諸實施的重大阻礙。
“千年難題”怎么破?沈登樂介紹,當(dāng)時,在合肥市蜀山區(qū)小廟鎮(zhèn)先行建設(shè)了1.5公里長的試驗段,專家團(tuán)隊在這里探索膨脹土處理的有效解決辦法。
摸清了膨脹土的“脾氣”后,專家們最終決定實施“換土工程”,即把膨脹土換填成水泥改性土。
原來的膨脹土經(jīng)過翻曬、碎土后,加入4%的水泥進(jìn)行拌制,把土的膨脹性降下來,再將完成混合的水泥改性土,均勻攤鋪到坡體表層,阻斷下層膨脹土與水、大氣的接觸,形成了結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的坡體。
通過試驗段長達(dá)兩年多時間的試驗,不僅為引江濟(jì)淮工程突破膨脹土難題提供重要的技術(shù)依據(jù),還填補(bǔ)了我國在高含水量膨脹土領(lǐng)域研究的空白。
不僅僅是膨脹土,淤泥質(zhì)土也是工程建設(shè)的“攔路虎”。
在樅陽和廬江一帶,淤泥質(zhì)土過于松軟,如果用于建河道,則承受不了水的重量。
施工方在河道堤防底部打滿10—30多米深的樁,然后在樁上填筑大堤,才構(gòu)筑成牢固的河道。
工程難度很大,在白山船閘,光地基基礎(chǔ)處理就花了近1年半時間,打了30多萬根樁。
工程方打了個形象的比方:“在豆腐上插筷子,在筷子上頂個餅子?!?/p>
地質(zhì)難題只是技術(shù)上的障礙,疫情、洪澇則是不可抗力的“變量”。
2020年夏天,安徽洪澇災(zāi)害期間,許多工程節(jié)點幾乎全線停工,建設(shè)者們都在搶險、巡堤、運物資,洪災(zāi)過去后拼命搶工期。
寒來暑往,四季更替,浩大的工程幾乎沒有停下建設(shè)腳步。在技術(shù)助力和建設(shè)者的付出之下,創(chuàng)造了多個“世界之最”“亞洲之最”。
2022年9月,在合肥市肥西縣境內(nèi),世界跨度最大的鋼結(jié)構(gòu)渡槽——引江濟(jì)淮工程淠河總干渠鋼結(jié)構(gòu)渡槽首次通航,形成了“河上有河、船上行船”的奇觀。
什么是渡槽?就像立交橋一樣,只不過立交橋走的是車,而渡槽走的是水。
引江濟(jì)淮的渠道流經(jīng)合肥時,與淠史杭灌區(qū)的淠河總干渠相交,且兩條水系水位高差達(dá)30米。為保證合肥市的重要供水渠道不中斷,將原淠河總干渠裁彎取直建設(shè)一座可過水通航的渡槽天橋,引江濟(jì)淮渠道“下穿”淠河總干渠而過,一座世界“水橋”應(yīng)運而生。
這座“水橋”厲害在哪?渡槽主跨跨度達(dá)到110米,總用鋼量高達(dá)2.04萬噸,成為世界最大跨徑鋼結(jié)構(gòu)通航渡槽。
建設(shè)這么龐大的鋼結(jié)構(gòu)渡槽談何容易?建設(shè)方創(chuàng)新提出了“上平下拱、上開下合、外桁內(nèi)波”的結(jié)構(gòu)體系,實現(xiàn)了超大變幅荷載下的結(jié)構(gòu)跨度突破。
除了“世界之最”,還有“亞洲之最”。引江濟(jì)淮把江水從南往北輸送,它面臨最大的難點是地勢問題,如何翻越江淮分水嶺,實現(xiàn)水往高處流,這要靠馬力十足的“抽水電梯”——蜀山泵站。
“蜀山樞紐設(shè)計流量每秒340立方米,相當(dāng)于一個標(biāo)準(zhǔn)的游泳池6秒鐘就能被填滿?!敝袊娊瘓F(tuán)蜀山泵站項目負(fù)責(zé)人彭偉說。
這么大的水量,對泵站的機(jī)組提出更高的要求,因此8臺機(jī)組,總裝機(jī)容量達(dá)到60000千瓦?!笆裆奖谜緲屑~的導(dǎo)葉式混流泵中葉輪直徑、揚程及單機(jī)流量,綜合來說位于全國第一?!迸韨ソ榻B,蜀山泵站建設(shè)規(guī)模位居引江濟(jì)淮工程八大樞紐之首,也是亞洲裝機(jī)、流量最大的混流泵站。
為候鳥“讓路”、為魚類“修路”
打造靚麗生態(tài)文明風(fēng)景線
初春時節(jié),乘船沿江淮大運河一路北行,水綠相依、魚鳥齊歡的生態(tài)美景躍然眼前。
“既有一河清泉水,又是一條經(jīng)濟(jì)帶,還是一道風(fēng)景線?!痹S曉彤說,引江濟(jì)淮工程對于改善沿線水環(huán)境、促進(jìn)綠色發(fā)展具有重要意義。
引江濟(jì)淮年均可向巢湖生態(tài)補(bǔ)水5億立方米以上,促進(jìn)江湖水量交換和湖區(qū)水體流動,提升湖區(qū)水環(huán)境容量,江水流入淮北,淮河干流將不再斷流,退還淮河流域被擠占的河道生態(tài)用水和被超采的地下水,能有效地改善巢湖及淮河水環(huán)境。
據(jù)介紹,自項目規(guī)劃以來,如何保障引江濟(jì)淮輸水水質(zhì),一直都是重要考量。
巢湖,幾乎是引江通道繞不過去的節(jié)點。“湖泊不僅能夠起到調(diào)蓄作用,還可以減少開挖河道?!鄙虻菢氛f,若巢湖水質(zhì)不佳,可能就會把不達(dá)標(biāo)的水北送。
為了保證引江濟(jì)淮一江清水北上,在規(guī)劃期間,有專家提出兩條引江通道都入巢湖,倒逼巢湖水環(huán)境治理,可巢湖治理穩(wěn)定達(dá)到引江濟(jì)淮引水標(biāo)準(zhǔn),還需更長時間。
時間不等人。于是,又有專家提出兩條引江通道都不入湖,通過開挖新河道,繞過巢湖,避開巢湖水質(zhì)影響。但是這個方案要多挖40多公里的渠道,投資將會進(jìn)一步加大。
最終,確定的是“小合分線”方案。所謂“合分”,就是“有合有分”,即在兩條引江通道都入湖的前提下,另外再沿巢湖南岸新開一段輸水渠道,可將菜子湖線引江水和經(jīng)巢湖南部湖區(qū)輸送的西兆河線引江水直接引到派河河口。
當(dāng)巢湖水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)的時候,江水入湖后,進(jìn)行水體交換,工程可從白石天河口引巢湖水;而當(dāng)巢湖水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的時候,長江水則繞過巢湖,直接北上送到派河口,保證一江清水北上。
新建大型工程,對于周邊野生動物和魚類的影響也必須考慮在內(nèi)。工程對沿線動物的影響,是不可回避的生態(tài)問題。
為了讓引江濟(jì)淮的江水能自流,必須抬高菜子湖的水位一米多,淹沒灘涂豐茂的水草,而草籽、草根皆為水鳥的食物,食物源減少和生存空間減少,可能會破壞候鳥棲息環(huán)境。
“為了處理好候鳥問題,我們專門調(diào)整了設(shè)計方案,將航道西移約一公里,遠(yuǎn)離團(tuán)結(jié)大圩鳥類集中分布區(qū),為候鳥‘讓路’?!痹S曉彤介紹。同時,在每年11月至第二年3月,降低水位,使候鳥越冬棲息濕地基本不減少,并且修復(fù)附近濕地,改善和擴(kuò)大湖區(qū)濕地環(huán)境。
除了對鳥的保護(hù),還有魚類。樞紐的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運行,都有可能對魚類的棲息環(huán)境和活動造成影響。
工程安排專項資金為魚類“修路”,增設(shè)了專門的魚道,通過建設(shè)東淝閘、蚌埠閘和臨淮崗閘魚道,恢復(fù)淮河干流連通性、促進(jìn)瓦埠湖與淮河干流間連通性,可極大促進(jìn)淮河干流魚類資源交流。
據(jù)了解,目前,安徽省正規(guī)劃發(fā)展引江濟(jì)淮沿線文化旅游,建設(shè)一批水利景點、文旅發(fā)展示范區(qū)和主題景觀段,將江淮運河建成有國際影響力的風(fēng)景畫廊、生態(tài)綠廊、經(jīng)濟(jì)走廊。(作者:王弘毅)
來源:中央紀(jì)委國家監(jiān)委網(wǎng)站
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