南水北調中線通水後，長江水且行且輸水，沿路滋潤著河南、河北、天津大地，經過10余天行程，就要抵達終點——北京了。

　　她順著這1000多公里袒露的明渠，擺動著婀娜秀麗的身姿，在兩旁綠色生態屏障和由山水、工程串成的風景長廊裏緩步前行。她呼吸著新鮮的空氣，欣賞著祖國的壯麗河山。

　　然而，來到人口稠密、交通複雜的繁華首都，她不願打擾京畿重地的正常運作，於是放下身段，潛入地底，悄悄潛行了。

　　PCCP管，給長江水套上堅硬盔甲

　　長江水流經北京的路線，起始北拒馬河，經房山區，穿永定河，過豐臺，沿西四環路北上，至頤和園團城湖，全長80公里。除末端800米驚鴻一瞥，沿線都深埋地下人未知，採用了全封閉雙線管涵輸水。它內徑4米，外徑4.8米，單根長5米，單根管重78噸，22000根管道鋪設56.359公里，最大埋深達20米。

　　這哥倆好的兩條管道，叫做PCCP管，全名是預應力鋼筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）。是一種科技含量高的新型特殊管道，具有高強度、高防滲、高耐久性的“三高”性能。

　　PCCP管是這麼製成的：在工地附近建廠加工鋼筒，然後在鋼筒內外澆築混凝土，有一定強度後，在混凝土管芯上環向纏繞預應力鋼絲，先後在外部施噴水泥砂漿和防腐煤瀝青材料進行保護，最後運輸到現場安裝。

　　目前，我國PCCP管工程設計和生産完全採用美國標準，製造、安裝4米大口徑管道輸水，國內還是頭一遭，缺乏相應技術和經驗。特別是要穿越北京的沿線地形複雜，有山區、河流、城鎮，以及各類既有的地下設施，施工環境十分複雜，管涵安裝難度極大。

　　在超大口徑PCCP（預應力鋼筒混凝土管）管道結構安全與品質控制中，經過南水北調中線工程實踐，我國科技人員首次提出符合中國規範體系和材料標準的一整套PCCP設計參數。

　　在設計、製造、運輸和安裝PCCP管中，科技人員和工人動腦筋，想辦法，攻克了一道道難關。

　　運輸構件需要穿過立交橋，途中一律限高4.5米，而管道外徑4.8米，再加車的底盤高度，嚴重超高無法通過。不可能削足適履，拆除十幾座立交橋或者斷路，於是，便催生出了新發明的特種車：馱管車。將管道嵌入車輪外，正好可以從高速路立交橋下穿過。

　　管道拼接時候要有縫隙，既不能插不進，又不能縫隙太大，否則漏水。經過反覆計算，設計人員提出合適的縫隙值。可施工中怎麼也插不進去。最後通過摸索實驗，發現運輸過程中管道的轉動，就會變形為肉眼根本無法觀察出來的橢圓；只要不轉動，就解決了大難題。

　　特別是工程首次應用了陰極保護防腐技術。因為PCCP管承受巨大內壓，國外某大型同類工程産生爆管事故。經深入研究，中線工程採用了陰極防腐技術，避免地下水中的氯離子侵蝕，保證了預應力鋼絲支撐力度。

　　為了採用既經濟又實用的安裝方法，首次採用溝槽內超大口徑PCCP管龍門起重機安裝技術、隧洞內PCCP管安裝工藝及技術。

　　國內大規模使用直徑4米、雙排、埋深高達20米的預應力鋼筒混凝土管的項目，在國際上絕無僅有。在中線工程京石段（從河北石家莊到北京）應急通水期間，PCCP管經受了各種考驗，安全運作了6年。

　　西四環暗涵: 3毫米奇跡挑戰地下工程極限

　　地上，車水馬龍，人流如織；地下，列車呼嘯，來回穿梭。在立交橋、街道、地鐵垂直疊加的最下層，兩條涵洞如蛟龍一般，正靜悄悄從地底穿越著各種管網，向團城湖延伸而去……

　　堪稱經典的最高難度動作，是南來水不動聲色地穿越北京市五棵松地鐵站。這是世界上第一次大管徑淺埋暗挖有壓輸水隧洞，近距離穿越地鐵下部。

　　南水北調中線北京段西四環暗涵工程，創下暗涵結構頂部與地鐵結構距離僅3.67米、地鐵結構最大沉降值不到3毫米的紀錄，挑戰了極限，創下了世界之最。

　　頂上是百噸重的地鐵列車來回不停穿梭從拱頂呼嘯而過，土層之下是隧洞開挖地動山搖的轟鳴。如此疊床架屋的場景，豈止是險象環生。下層掏空，必然會使地面出現沉降，全世界的工程學界都認定天經地義。要害是究竟沉降多少？僅是毫米之差，就顯現出技藝的高超與低下的天壤之別。

　　3毫米——1粒稻米的高度，相對於一個深埋地下十多米、直徑5米左右、長近1.5公里的隧道來説，只是一個籃球與地球的比例，微乎其微。地下建築物沉降的國際通行標準是7毫米，號稱世界地下工程超級大國的日本歷經百年發展，目前沉降控制還是5毫米。

　　然而，將地面沉降控制在3毫米以內，對於地下工程領域來説，則是一座難以逾越的大山。我國跨越了這座高山！

　　為了突破這個禁區，南水北調專家目光注視的焦點——北京五棵松地鐵車站正下方的地腹：圍岩為砂卵石，土層不夠堅硬，不易開挖成洞型，容易發生掌子面坍塌；西四環地下鋪設管線較多，盤根錯節……

　　建設伊始，設定標準是5毫米。超過5毫米，就意味著每天運作百萬人次的地鐵要減速，停運，甚至脫軌，造成運營癱瘓。建設者承諾：不斷路，不影響交通，不擾民！

　　為了能托住3毫米沉降，工程人員創新了各種施工工藝：對地鐵以下土層注漿加固，嚴密控制注漿壓力，防止過度注漿造成負沉降；增設了臨時仰拱，採取密排鋼拱架和初支外周邊注漿加固相結合的措施，控制地面結構沉降；應用遠端自動化監測技術全天候監測，使施工全過程處於可控狀態，等等。

　　就這樣，西四環12.4公里暗涵，安穩地穿過23座大型立交橋、8座人行橋、2條鐵路、400余條盤根錯節的管線，輸水管道與它們並行不悖，相安無事，堅守住沉降3毫米的底線！

　　皇城根下的南來水，薈萃了更多的科技含量。

　　這裡，出現了中線工程唯一的加壓泵站：惠南莊泵站。這是一座大流量、高揚程、高變幅、高效率的城市供水泵站，能夠實現0—60立方米/秒的無極變換，引水泵效率達91%以上。它巧妙地採用小流量自流、大流量加壓的輸水方式，當輸水流量小于等於20立方米每秒時，來水在管道內自流，每年節約用電3800萬度；當大於這個流量時，惠南莊泵站啟動加壓，實現有壓與自流結合。

　　冬天到了，長江水第一次遭遇北方寒流等極端天氣，從安陽以北的中線工程渠道內將出現流冰、冰蓋等冰情，如處理不當就會發生冰塞、冰壩等險情。在12月中旬至次年2月冰情期間，確保冬季輸水的安全問題也就“浮出水面”。科研人員做好了預案，一旦遇到結冰期，就把水位抬高，形成冰蓋後，再把水位降低，冰蓋如同覆蓋渠道的棉被，溫暖著舒緩流淌的長江水。

　　在這裡，實現了長江水與北京城市現有水系的友善銜接，構建了國際首個大型城市水源供水環路，實現多水源互聯互通。把南水北調終點延伸到密雲水庫進行調蓄，實現水源供給豐枯互濟，拓展了水庫功能，緩解了供用水矛盾，增加了北京水資源的戰略儲備。

　　今後，北京將形成以兩大動脈、六大水廠、兩個樞紐、一條環路和三大應急水源地構成的供水格局，遍佈延慶之外的15個區縣，覆蓋6000平方公里。實現本地水、外調水、地下水的聯合調度。

　　長江水，北京歡迎你！

　　（本文係採訪北京市水利規劃設計研究院副院長石維新而成）