一條年徑流量差不多和黃河相當的現代大運河——南水北調中線工程將於今年破土興建。為杜絕相互“感染”,確保調水水質,“兩河”必須實施“立交”。南北走向的調水工程如何穿越東西走向的黃河,是中線調水的焦點工程(該工程通常被稱為穿黃工程)。
因在“情況複雜多變”的黃河“動土”,穿黃工程設計和施工難度之大,超乎我們的想像。從國家要求中國兩大水系管理部門——黃河水利委員會和長江水利委員會分別組織專家平行設計渡槽、隧洞方案中,我們可窺視決策者對穿黃工程的慎之又慎。
無論渡槽方案,還是隧洞方案,其投資都需三四十億之巨。用一位橋梁專家的話説,一個穿黃工程的投資就趕超了目前整條黃河上所有的十幾座著名大橋的投資總和了。
眼下,共有四個方案兩種穿黃方式等待選擇,到底“渡槽穿黃”還是“隧洞穿黃”,到底——“南方水多,北方水少,如可能,借點水來也是可以的。”這是1952年,毛澤東在視察黃河時提出的南水北調的戰略構想。
如今,毛澤東的“構想”已成為一個“計劃”,而這個“計劃”就是人類迄今為止所計劃過的最龐大的建設工程——南水北調工程,其預計總投資將超過5000億元人民幣。
今年,“計劃”將要付諸“實施”。而揭開南水北調(中線)建設大幕的,便是位於鄭州黃河鐵路大橋以西30公里的穿黃工程及丹江口取水工程(即丹江口水庫大壩加高工程)。
經歷漫長的籌劃,南水北調終於進入了最後的衝刺,將於今年破土動工。據稱,穿黃工程將是整個南水北調工程最先動工的兩個項目之一,可到現在為止,“穿黃工程”到底採用哪個方案,仍舊懸而未決。
南水北調中線經河南、河北兩省,到天津、北京兩市。規劃部門的報告是這樣描述中線的:“中線工程總幹渠長約1245.6公里,其中黃河以南是454.9公里,黃河以北約780.8公里,穿黃工程9.9公里。”
河南報業網消息,穿黃工程,要解決的不過是東西走向的黃河與南北走向的調水工程如何交匯的問題,且9.9公里的穿黃工程相對於1245.6公里的總幹渠只是“微不足道”的一段。規劃中之所以把穿黃工程專門單列出來,並讓黃河水利委員會(下簡稱“黃委會”)和長江水利委員會(下簡稱“長委會”)這兩大全國最權威的水利部門分別獨立設計渡槽、隧洞兩個方案,然後再從這四個備選方案中選出一個最佳方案,用黃河水利委員會勘察規劃設計研究院副總工程師、黃委會穿黃工程設計總工程師吳長征的話説:“這實在是因為穿黃工程太重要了!”
吳長征認為,穿黃工程重要是因為黃河是一條特殊的“流沙河”,是一條備受矚目的“地上河”,人們對黃河所做的一切都必須確保黃河的安瀾;穿黃工程是中線調水幹渠中規模宏大、技術條件最為複雜的關鍵工程,它關係到中線工程的成敗,同時其建成後也會是中線調水工程的標誌性建築。南水北調工程是人類迄今為止所計劃過的最龐大的建設工程,如果將來有人想看看這個工程,最理想的旅遊點就是穿黃工程了。穿黃工程其實就是南水北調工程中的萬里長城的八達嶺。
據初步估計,穿黃工程建設工期約需5年時間,而且無法通過增加設備、施工人員來提前完工,是整個中線調水工程的控制工程。因此也可以説,穿黃工程完工之日正是中線工程全線供水之時。此外,穿黃工程的設計流量也決定著中線工程供給黃河以北地區包括京津地區的水量。
為了確保穿黃工程萬無一失,水利部指派黃委會和長委會兩大流域機構設計院平行進行方案設計,每組專家要分別就渡槽方案和隧洞方案分析論證,這樣就有4個方案可供選擇。
“由於太重要了,所以國家對穿黃工程究竟採取哪個具體建造方案,至今沒有最後決定。”一位設計人員這樣説。“穿黃”有兩種方法,一是跨黃河渡槽,二是開黃河隧洞,換而言之,就是建在河面上,還是建在河床下。有位設計人員用“降龍十八掌”裏有名的招式“飛龍于天”形容橫跨黃河的渡槽方案,“潛龍在淵”則是對穿黃隧洞倒虹方案的形象描述了。
記者了解到,穿黃工程單單為了選擇合適的穿越地點,勘察、規劃、設計等技術人員就進行過長期的通力合作,初步定下5條備選線路方案。最後綜合了各方面因素,才選擇了位於鄭州黃河鐵路大橋以西30公里處的孤柏嘴山灣。令人驚奇的是,在穿黃工程的地點上,“黃委會”和“長委會”是那麼高度一致——都稱孤柏嘴山灣是最佳選擇。
但在穿黃方式的選擇上,“黃委會”和“長委會”意見還不那麼統一,究竟是採用渡槽方案還是隧洞方案,現在還難以定奪下來。
長委會的專家們傾向於隧洞方案。長委會在一份公開的資料中指出:“經多方案綜合研究比較認為,渡槽和隧洞倒虹兩種形式技術上均可行。由於隧洞方案可避免與黃河河勢、黃河規劃的矛盾,盾構法(記者注:是一种先進的用於隧洞施工的方法)施工技術國內外都有成功經驗可借鑒,因此結合兩岸渠線佈置,推薦採用孤柏嘴隧洞方案。”
黃委會的專家們則傾向於渡槽方案。吳長征説,他帶領的課題組經過長期論證比較,還是認為渡槽方案更適於黃河的情況,切實可行。他們認為,渡槽方案至少在以下4個方面具有明顯的優勢。
一是技術上更成熟。不論設計、施工還是技術設備,都有切實的保證。負責穿黃工程具體設計工作的黃委會勘察規劃設計研究院高級工程師淩霄解釋道:“渡槽是專業術語,説白了,它看上去就像一堵橋,建渡槽也和建一座大橋差不了多少,只不過它過的不是行人車輛,而是水。”當然,這是一座巨型“大橋”,“橋”上並排著兩條寬14米、高7米的巨型水槽,足足有兩層樓房高,承重則大約相當於普通大橋的10倍。
吳長征總工程師説,建造這樣的渡槽,自然比建造一座普通的大橋技術難度要大得多,但即使有很高的技術要求,其可靠性還是遠遠超過在黃河的沙基上盾構隧洞。隧洞方案採用雙洞式設計,每個洞直徑8.5米,隧洞施工一般採用地鐵施工中常用的盾構法,但地鐵施工不需要考慮建成後內壁承受的水壓,因為它通行的是車而不是水。最關鍵的是,黃河河床下50米才到岩石層,穿黃工程的設計深度為30米,正處於泥沙的軟基裏,施工條件複雜,一旦有預料外的情況出現,迴旋餘地很小,極難處理。
二是在使用過程中,渡槽有運作管理簡單、維護檢修方便的優點。隧洞要建在河床下30米,不僅維修不便,而且一旦遭到意外的破壞,渡槽可以修復,而隧洞工程則只能擇址新建。有人總是認為,渡槽易遭到破壞,而隧洞不然。吳總認為,隧洞工程在設計中也只是考慮它的過水因素,很難附加承受外力破壞的設計。就現在的技術而言,戰爭中破壞它是輕而易舉的。總之,就是考慮意外破壞因素,渡槽也優於隧洞。
三是如果採用渡槽方案,穿黃工程將是世界上最大型的渡槽工程,黃河上又將增添一道壯觀的風景。此外,渡槽工程還可以附加交通設計,供行人、車輛通行。
四是渡槽方案能讓南調之水自流通過黃河,而隧洞方案雖然“自流”,但卻要借助“倒虹”作用。
據一位知情者透露,採用哪一方案目前尚無定論,但水利專家們大都有這樣一種看法:要把黃河的事情辦好,黃河的事情最好由黃委會來辦。雖然黃委會也搞了渡槽和隧洞兩個方案,但因黃委會的專家們傾向於渡槽方案,這樣説來,穿黃工程渡槽方案被採用的可能性也就大了起來。
50年的南水北調大夢就要開始“圓”了,這消息來得有些晚,也有點意外。
新中國成立不久,跨流域調水就被列入了國家發展規劃。這項名為“南水北調”的戰略構想最早是1952年提出的,其後便啟動了勘測、規劃、設計和科研工作。然而由於種種原因,這項工作時斷時續。國務院在制定國民經濟“七五”、“八五”、“九五”計劃時,都涉及南水北調。
最近,記者沿中線調水路線進行採訪時看到,黃河鄭州段數公里寬闊的河床上,僅流淌著幾股細流,全然沒了“黃河之水天上來,奔流到海不復回”的磅薄氣勢;瘋長的蘆葦取代了白洋淀原來那寬廣清澈的大面積水域,曾被譽為“華北明珠”的白洋淀暗淡下來;由於地下水的長期超採,天津近年來的地面沉降累積已超過2米,沉降速度居全球第一;因為缺水,甚至有人提議中國遷都……國家決定將相當於一條黃河的水量自長江水系調往黃河、淮河和海河流域部分地區,引起了世人的關注。專家認為,這一南水北調工程將緩解困擾中國北方經濟發展的水危機。
我國是世界上的貧水大國,水資源不僅總量不足,而且分佈也不均衡,黃河、淮河、海河三大流域以僅佔全國7.7%的水資源澆灌著全國38.5%的耕地,養活了33.7%的人口,這一地區也成了我國水資源供需矛盾最突出的地方。隨著經濟的發展,這一矛盾正變得越來越尖銳。水的危機不僅嚴重阻礙了中國北方地區的正常發展,甚至影響了全國的可持續發展。
經過幾十年研究,南水北調的總體佈局已基本確立:南水北調分東、中、西三條線路,分別自長江下、中、上游調水,通過巨大的輸水線路,送往乾旱少雨的北部地區,其供水目標分別是黃淮平原、京津、華北、西北等地區。有關專家預計,南水北調工程將歷時50年,總投資將超過5000億元人民幣,是迄今為止人類所計劃過的最龐大的建設工程。
這規劃的三條線路中,難度最大的就是西線,它要穿越世界第一高原——青藏高原,由於要在山脈中開鑿水道難度太大,有人認為這條線路在2010年以前不具備開工條件;東線工程基本上使用原來的河道和沿路的湖泊進行調蓄和輸水,沿途各地也做了不少準備工作,但由於東線水源污染嚴重,治污是東線輸水工程能否發揮預期效益的關鍵,“先治污後輸水”的呼聲日高。所以,眼下“萬事俱備”的也只有中線工程了。
據專家介紹,中線工程規劃藍圖是:從位於長江支流漢江中游的丹江口水庫取水(二期規劃還將從葛洲壩取水),經方城縣埡口,沿黃淮海平原西部邊緣開挖渠道,在鄭州以西孤柏嘴處以渡槽或者隧洞穿過黃河,沿京廣鐵路西側北上至北京、天津。按照設計,整個中線工程為明渠,依地勢而建,南高北低,讓水自流。看上去就像一條普通的河流,但從起點丹江口水庫到終點北京玉淵潭落差只有98米,坡度僅為兩萬五千分之一到三萬分之一,要讓水自流,就需考慮沿途各種地形的海拔高程,其勘測、設計、施工之難,可想而知。
1994年1月,水利部審查通過了長委會編制的《南水北調中線工程可行性研究報告》,並上報國家計委。1998年2月,《南水北調工程審查報告》認為:“中線方案技術可行,經濟上比較合理,有關方面都能接受,是最佳比選方案。”2001年11月14日,國務院新聞辦召開新聞發佈會,水利部副部長張基堯指出,“南水北調”基本具備了2002年開工的條件。
新聞發佈會剛開罷,北京媒體便開始掐著指頭盼望著完工的日子。
北京多家媒體在標題或內容裏大肆渲染:“6年後北京人喝上潔凈水!”也有媒體指出,到時候正趕上北京奧運會,各國的運動員和觀眾正好可以嘗嘗來自長江的水。
天津市一位副市長還親自到丹江口水庫對南水北調中線工程水源進行實地考察,丹江口水庫水質在二類以上,局部甚至達到一類水,這位副市長讚不絕口:“水質實在太好了!”
其實,它不僅是京津人的福音,河南人也將從中受惠不小。工程設計年引水量140多億立方米,河南的計劃用水量約為50億立方米,佔三分之一,屆時鄭州人就可以喝上長江水了。河南省勘察協會秘書長、高級工程師林效森指出:鄭州目前正在進行東區的規劃建設,鄭州城市人口將大幅增加,鄭州的城市供水本來也漸趨緊張,好在南水北調工程給鄭州解了發展的燃眉之急,給其提供了發展的基本條件。
專家稱,南水北調工程完成後,將全面緩解京、津、冀、豫、魯及黃河上中游的青、甘、寧、內蒙、陜、晉等10多個省市的水危機。其中,中線工程建成後,不僅可解除漢江流域洪澇的威脅,還將因此每年給華北地區帶來800億元的經濟效益。
有專家説:算經濟賬,渡槽方案比隧洞方案可以省出來幾個億,其實即使多花幾個億,也應該建渡槽。他“看中”的是“渡槽”作為景觀所具有的社會價值。
林效森是渡槽式方案的支援者。他説:“從設計規模上看,這是世界上最大的渡槽工程,它比同處黃河上的普通大橋要宏偉壯觀得多,加之它建在黃河之上,肯定會成為人們爭睹的一大景觀,其旅遊開發價值將十分巨大。相比之下,埋在黃河之下的‘隧洞’,就很難開發出它的旅遊價值。”有人分析,如果採用渡槽方案,從鄭州花園口遊覽區開始,每上溯約30公里就有一處景觀,分別是黃河遊覽區、穿黃工程、西霞院(小浪底的調節水庫,已立項)、小浪底,串起來便是一條極佳的黃河旅遊線路。且這條線路與高速公路平行,沿線還有很多人文景觀和自然景觀,如宋陵、鞏義石窟、河洛漩匯(洛水流入黃河形成“八卦圖”奇特景觀)、陳家溝等,極具開發價值。
河南省計委的一位專家就穿黃工程發表看法説:“如果2002年動工的話,對河南經濟無疑是個巨大的利好消息。”南水北調工程總幹渠在我省的長度為731.02公里,佔總長的59%,工程量佔工程總量的75%,並且南水北調一期工程投資847億元,半數以上在我省,投資金額將超過建國以來我省水利投資的總和,其中穿黃工程就需30多億元的資金投入。它為我省的鋼材、水泥、運輸、石料等行業的發展提供了一個機遇,也為我省打造了一個廣闊的就業空間,而其對經濟的間接拉動作用更是無法估計。他認為,儘管採用哪一方案還未最終定下來,但不管怎樣,它對於河南經濟的推動作用是不言而喻的。
南水北調後,“現代大運河”與黃河在鄭州形成一個黃金大十字。鄭州因鐵路黃金大十字而興起,而“兩河”帶給鄭州的,將會比“鐵路大十字”帶給鄭州的更多,因為一個城市的發展,總是因水而興、因水而衰,和水息息相關。從某種意義上説,南水北調的最大“贏家”,不是北京,不是天津,而是我們鄭州。
大洋網 2002-01-07