引江补汉利南北

探访南水北调后续工程首个开工项目

(资料图)

6月12日，引江补汉工程出口段航拍图。（图片来源：中国南水北调集团）

仲夏时节，湖北汉江丹江口水库碧波万顷，源清流洁。一渠清水从丹江口水库奔涌而出，一路北上，极大缓解了北方受水地区供用水矛盾。数据显示，自南水北调东、中线一期工程全面通水以来，累计向北方调水超630亿立方米。而在未来，来自三峡水库的长江水也将经过丹江口“一路向北”，为优化我国南北水资源空间配置注入丰沛水源。

连通三峡水库“大水缸”和丹江口水库“大水盆”的是引江补汉工程，已于2022年7月正式开工。工程可研批复静态总投资582.35亿元，设计施工总工期108个月，由输水总干线工程和汉江影响河段综合整治工程组成，将进一步打通长江向北方输水通道。

水资源格局决定着经济发展格局。截至6月11日，引江补汉出口段主洞已完成输水隧洞进洞施工139米，桐木沟检修交通洞已完成进洞施工469米。既已有南水北调，为何还要引江补汉？近200公里的调水距离，又会面临哪些建设难点？记者就此采访了相关负责人。

2月18日，引江补汉工程输水总干线出口处，多臂凿岩台车启动钻孔施工。（图片来源：视觉中国）

一“线”通两江，中线供水由辅变主

丹江口水库是南水北调中线一期工程唯一水源地，也是中线供水线的起点，使命重大。中国南水北调集团江汉水网建设开发有限公司工程管理部副主任李占京说，8年来，南水北调缓解了北方受水区用水的压力，但随着京津冀协同发展、黄河流域生态保护和高质量发展等国家区域重大战略的实施，受水区对南水需求量不断增加，南水北调中线供水地位已由“辅”变“主”，对保障一库碧水永续北上提出了更高要求。

为汉江建立一条“供水补给线”，充分发挥中线一期工程输水潜力、进一步提高北方受水区的供水保障能力，这是引江补汉工程的现实需求。作为南水北调后续工程首个开工项目，它的意义不限于此。

引江补汉工程的取水口位于三峡大坝上游的宜昌市夷陵区龙潭溪，出水口设在大坝下游的汉江右岸安乐河口。“南北走向取水路线，实质上是南水北调中线工程骨架的南延，连通了长江、汉江流域与京津华北地区，进一步完善了国家水网‘四横三纵’的主骨架、大动脉。”李占京说。

桐木沟检修交通洞内部施工现场。刘铁军 摄（图片来源：中国南水北调集团）

据总体布置示意图显示，引江补汉工程沿线由南向北，依次穿越宜昌市夷陵区，襄阳市保康县、谷城县和十堰市丹江口市。记者了解到，项目建成后每年将有39亿立方米的长江水从三峡水库汇入汉江。结合南水北调中线总干渠输水能力挖潜，可将中线一期多年平均调水规模从95亿立方米增加至115.1亿立方米。

调水规模实现约20亿立方米的增幅是什么概念？这相当于每年多调约160个西湖的水量。如果按每个家庭60立方米的用水量计算，能同时多保障3300多万户的年生活用水，足见南水北调中线一期工程供水保证能力的提升。

“引江补汉工程建成后，最直观的变化将是中线一期工程能够更好应对受水区水资源条件变化形势，更有力支撑国家重大战略实施，并通过置换用水和生态补水等措施，推进地下水超采治理和生态环境修复，为受水区经济社会高质量发展作出更大贡献。”李占京说，还可有效应对汉江流域来水减少、提高流域及区域水资源调配能力，保障流域内外供水安全，推动汉江流域生态经济带建设。同时，为引汉济渭实现远期调水规模创造条件，为汉江流域和华北地区提供更好的水源保障，实现南北两利。

6月13日，桐木沟工区航拍照片。金彦伶 摄（图片来源：中国南水北调集团）

8000多平方千米全面“体检”

引长江水，入汉江域，实现南北共利并非易事，全靠一条山下输水干线。它长194.3千米，等效洞径10.2米，最大引水流量212立方米每秒，是我国在建的长度最长、洞径最大、引流量最大的长距离有压引调水隧洞。

多项“全国之最”加身，足见引江补汉之“难”。该工程去年才正式动工，但工程勘测早在2019年已经开始，并就工程规模、总体布局、施工方案、环境影响等进行了大量分析论证。

引江补汉工程区处于我国大巴山系及秦岭山系余脉，山高谷深的地形、断层褶皱发育的地质结构、复杂多变的地质岩性，以及区内神农架自然保护区等环境敏感区，成为推进项目规划建设过程中面临的现实挑战。

为了最大限度避开极易导致隧洞灾害的强岩溶区和规模巨大断裂带，项目设计单位——长江设计集团结合了航测、常规钻探、复合定向钻探、大地电磁等传统和高科技手段，对工程区8000多平方千米进行全面“体检”。

去年5月，在经历了90天奋斗后，位于黄陵断穹核部的钻孔LAK63，以1105米的孔深，再次完成千米深孔勘探。据了解，LAK63钻孔的实施可为勘察变质岩地层的地应力水平、超硬岩、高地温以及放射性等提供重要支撑。作为引江补汉工程第4个千米深孔，其深度在中国水利水电行业可排到第二名。

引江补汉工程还实现了部分科研技术创新。

按照工程规划，丹江口坝下河段水沙情势不可避免会受到一定影响。一方面是大坝下游减水区水位、流态的变化，另一方面是隧洞出口附近河段受补水和主流河道汇流的影响。

为此，专家团队在前期工作期间开展了引江补汉丹江口下游近坝段模型试验研究，建立了丹江口大坝及其下游约6.5公里河道的1∶100水工整体模型，采用实测水文资料对水位、流速模型进行验证；并通过测量航道水力指标及代表船型的运动轨迹、航速、舵角、漂角等参数，分析坝下河道现状航道条件的实际适航流量范围。

“首次采用船模技术、多船型船队、大范围的河道连续交叉监测，是我们为引江补汉工程水力学研究工作量身定做的方案。”相关专家表示，通过各方案的优化及通航水力学和通航船模试验为最终方案扫除了不确定性。

人水和谐尽显绿色发展巧思

生态优先，人水和谐，打造绿色调水工程“名片”，是引江补汉工程努力的方向，处处都有研发设计团队坚持绿色发展的巧思。

引江补汉工程全程采用有压单洞自流输水，这也是其特点之一。

该工程横跨我国第二、第三阶梯，工程进水口与三峡水库连通。采用的有压单洞自流输水，就是借助隧洞输水沿线的水头差，让三峡库区的水自动流到丹江口水库中，所缩减的运行成本十分可观。长江设计集团引调水院综合技术部副主任游万敏介绍，工程有一处不同常规的设计，即创造性地将出水口水闸设置在浅埋洞段之前，使闸后变成低压洞段，确保进水压力和三峡库区不连通。

引江补汉工程具有大埋深、长线路、大洞径等技术特点，又面临“高地应力、高水压、高地温，断层多、地下水多、软岩多”等地质难点，通过大量设置施工支洞“长洞短打”的常规钻爆法进行施工，难度较大。这种情况下，硬岩隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，简称TBM）可有效解决大部分施工难题。

“TBM施工的优势在于，独头工作面长（可达20千米以上），通风排气效率高，又能减少施工支洞对区内自然景观的破坏。”李占京说，总长194.3千米的隧洞，其中有128千米拟采用TBM掘进，单洞洞挖总量近3000万立方米，如何处理工程废渣是引江补汉必须提前筹划的课题。

针对这一问题，李占京形象地称为“吃干榨尽”。对于工程开发产生的渣料，目前已和相关部门对接沟通，初步形成渣料转化利用机制，后续还将继续加大研发力度，最大程度减少渣料对当地生态环境的影响。

不只是渣料的处理，引江补汉工程在工程设计、建设全过程中坚持生态优先。项目实施前，通过优化施工组织设计，尽量减小开挖、取料对地表植物资源的占用；科学合理设计，尽量做到开挖破坏与平整恢复平衡。项目建设期间，按照生态环境保护相关规定和技术要求，一方面划定施工作业范围，禁止越界施工，保护红线外自然资源；一方面集中保存永久占地和临时占地的表层土，为植被恢复提供良好的土壤，对开挖裸露部位及时进行覆盖。

长江汉江，碧水泱泱。引江补汉是绘就我国水网蓝图的新开始，将在保障国家水安全、促进经济社会发展、服务构建新发展格局中发挥重要作用。（本报记者 陈瑶）