南水北調(diào)工程調(diào)查團(tuán)報告書_第1頁
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文檔簡介

2000年度日中建設(shè)交流項(xiàng)目中華人民共和國南水北調(diào)工程調(diào)查團(tuán)報告書概要中國地域廣大,人口眾多。但是,按人口平均,其水資源并不豐富。尤其是黃河流域,年平均降雨量很少,只有約500毫米,蒸發(fā)量較大,因此,能夠流入江河的年降雨量只有不到80毫米。也就是說,作為中國政治、經(jīng)濟(jì)中心的黃河流域,從自然條件來說,是水資源非常匱乏的地區(qū)。而以長江為首的南方的各條江河,流量豐富,水資源富余。為此,中國從五十年代初期起,中國就開始考慮如何把南方豐富的水資源引到北方的黃河流域。研究的結(jié)果,形成了從長江源頭地區(qū)引水到黃河上游,向黃河上中游供水的西線、向廣闊的華北平原和北京、天津等大城市供水的中線、利用天然湖泊和原有運(yùn)河(京杭大運(yùn)河)向山東省、天津市等供水的東線,這三條南水北調(diào)引水線路的構(gòu)想。鑒于以上情況,為了把握這一巨大工程的現(xiàn)狀,把握在這個工程中日中合作的可能性,社團(tuán)法人國際建設(shè)技術(shù)協(xié)會派出了調(diào)查團(tuán)進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查結(jié)果的概要如下。西線、中線、東線各個線路由于供水地區(qū)不同等原因,不可替代,為互補(bǔ)關(guān)系,為了黃河流域的均衡發(fā)展,這三條線路都是必要的。1.南水北調(diào)西線工程西線的調(diào)查工作比中線和東線的調(diào)查工作開始得要晚,是從1958年開始的。當(dāng)時把薩爾溫河源流的怒江、湄公河最上游的瀾滄江流域也作為調(diào)查對象。其后,在1987年時將調(diào)查地域限定在長江源流地帶。鑒于這些前期調(diào)查的結(jié)果,在1996年確定了從長江最上游的通天河取水,注入雅礱江后,向黃河引水的第一水路,把岷江上流大渡河的堤壩加高,向黃河引水的第二條水路,兩條水路每年引水總量195億立方米,以供給黃河上游和中游地區(qū)。但是,這個方案要在海拔超過4000米的地區(qū)修建長達(dá)100多公里的引水隧道和300米級高的大壩,而且,為了解決黃河和長江的海拔高度差,還需要提水約450米。在考慮工程費(fèi)用預(yù)算之前,尚有許多技術(shù)問題需要解決。目前,中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展正在以東部沿海地區(qū)為中心推進(jìn),東部沿海與內(nèi)陸的地區(qū)差別不斷擴(kuò)大。為了縮小東部沿海地區(qū)與內(nèi)陸地區(qū)的差別,中國正在著手開發(fā)西部。為此,需要確保水資源。正在探討爭取將施工地區(qū)放在海拔3,500米左右以下的地區(qū)的可能性。第一期工程工期為7年,總投資約500億人民幣(按2000年不變價格計(jì)算,為約7,500億日元)。西線工程最后完工預(yù)定在2050年,總投資需要約3,000億人民幣(按2000不變價格計(jì)算,為約4兆5,000億日元)。2.南水北調(diào)中線工程中線是從長江左邊支流漢江的丹江口水庫引水,沿著寬100米、深8米、總長1240公里的水渠,向沿線的華北平原供水,最后送水到北京和天津兩個城市。年引水量約145億立方米。第二期工程計(jì)劃在正在建設(shè)之中的長江主流的三峽水庫引水,第二期工程完成以后,年引水量將達(dá)約230億立方米。中線是以水質(zhì)良好的漢江為主要水源,維持海拔高度,通過廣闊的華北平原山麓,受益人口約1億人,受益耕地面積為1億畝(約6,000平方公里),為南水北調(diào)的核心工程。中線的主要問題是,伴隨著已經(jīng)建成的丹江口水庫大壩的加高(從162米加高到176.6米)所引起的移民問題(約20萬人口)、建一條寬100米、總長1,200公里的水渠、以及如何穿越黃河的問題。對日本比較關(guān)注的穿越黃河的地點(diǎn),中方考慮到河道改道的問題,選定在黃河到達(dá)平原之前的地段,河面寬度為7公里左右,但是從以往黃河洪水泛濫情況來看,黃河水流下斷面寬度大約需要3.5公里寬,隧道或者渡槽的總長為3公里至7公里。對穿黃方式,曾經(jīng)考慮過采用泥水加壓盾構(gòu)掘進(jìn)方式(內(nèi)徑各7.5米的雙洞,各種資料中有關(guān)內(nèi)徑數(shù)字不一樣),但是,目前在探討以中國原有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的渡槽方式(寬11米、深5米、間隔50米?橋),以代替的隧道方式。原因?yàn)?,中國對盾?gòu)技術(shù)有著某些誤解(認(rèn)為成本高、一次掘進(jìn)距離短等)和擔(dān)心,以及盡量以本國的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一愿望等。但是,這個承重5000kg/平方米、間隔50米、70樁的渡槽的施工也是從來沒有過的,因此,渡槽方式技術(shù)上也存在著許多需要解決的問題。第一期工程包括丹江口水庫大壩加高等在內(nèi),工期為7年,投資需要約550億人民幣(按1995年不變價格計(jì)算、為約8300億日元)。3.南水北調(diào)東線工程東線利用連接北京和杭州的京杭大運(yùn)河以及位于其間的天然湖泊,工程有望立即實(shí)現(xiàn)。水源來自流量豐沛的長江(年流出量為約9,600億立方米=約30,000立方米/秒)。引水渠總長為:至黃河段約651公里、穿黃段約9公里、從黃河至天津段490公里、總共1,150公里?;旧喜恍枰ㄐ碌乃拈L江到黃河,地勢緩緩增高,有40米落差,需要提水(需要揚(yáng)程約65米的水泵)。為此,在黃河至東平湖之間、東平湖至南四湖之間、南四湖至駱馬湖之間、駱馬湖至洪澤湖之間,各建三級泵站,加上在洪澤湖至長江之間的一個泵站,共用13級泵站抽水。其中9個泵站已經(jīng)建成。東線的有利條件是可以利用原有的水利設(shè)施,分期施工。但是與中線相比,其缺點(diǎn)是:供水范圍有限制、沿線有大量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、污染負(fù)荷大、不能確保水源清潔等。據(jù)說,一經(jīng)政府批準(zhǔn),第一期工程即可開工,預(yù)計(jì)兩年完工。4.日中技術(shù)合作的方向如前所述,東線:可以以中國國內(nèi)的技術(shù)實(shí)現(xiàn),日本基本沒有參與的余地。中線:穿黃段可考慮隧道方式,雖然渡槽方式也在考慮之中,但是,恐怕最終宿命是采用盾構(gòu)技術(shù)。如果采用隧道方式,需要考慮如何對部分河床有帶砂礫的粗砂地質(zhì)層進(jìn)行處理。另外3,500米的距離是一次掘進(jìn),還是中間挖豎井,還有待探討。盾構(gòu)施工是集機(jī)械、地質(zhì)層改良、以及灌漿等施工管理為一體的綜合技術(shù),并不是只要買了設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)的。如果日本參與,最好是能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)、機(jī)械制造、施工指導(dǎo)、施工管理等放在一體來考慮。中線:中方在考慮成立股份公司,從民間集資的方式,但是,可能只在穿黃河段采用BOT方式,或者日元特別貸款等由日本直接施工的方式。西線:將取決于隧道的施工方式。從施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣,以及如何縮短工期的角度來看,采用TBM方式比較好,可是,西線到實(shí)現(xiàn)開工還要有許多工作要做,還需要靜觀項(xiàng)目的進(jìn)展情況。從以上內(nèi)容來看,調(diào)查團(tuán)提出以下建議∶(1)在中國召開盾構(gòu)機(jī)和TBM的技術(shù)說明會;(2)邀請中方有關(guān)人員到日本訪問,向他們介紹盾構(gòu)機(jī)和TBM的現(xiàn)狀;(3)作為日本政府開發(fā)援助的項(xiàng)目之一,派遣專家短期出差,進(jìn)行開發(fā)調(diào)查等。(概要文責(zé):大町利勝)中華人民共和國南水北調(diào)工程調(diào)查團(tuán)報告書目次概要圖、照片地名讀音一覽表表第一章調(diào)查概概要1.1.調(diào)查的的目的1.2.調(diào)查方方法及調(diào)查查地點(diǎn)1.3.調(diào)查期期間及日程程1.4.調(diào)查團(tuán)團(tuán)成員構(gòu)成成1.5.所接觸觸的中方/日方人員員第二章中國的的水資源狀狀況與南水水北調(diào)工程程的定位2.1.中國水水資源的特特點(diǎn)2.2.長江概概況2.3.黃河概概況2.4.南水北北調(diào)工程涉涉及區(qū)域的的概要2.5.從長江江引水第三章南水北北調(diào)工程概概要3.1.南水北北調(diào)項(xiàng)目的的形成3.2.南水北北調(diào)西線工工程3.3.南水北北調(diào)中線工工程3.4.南水北北調(diào)東線工工程3.5.今后展展望第四章南水北北調(diào)工程地地區(qū)的地形形地質(zhì)4.1.西線4.2.中線4.3.東線第五章對中線線穿黃地點(diǎn)點(diǎn)的考察5.1.盾構(gòu)隧隧道方案5.2.渡槽方方案第六章對西線線大埋深隧隧道以及壩壩址的考察察6.1.西線··采用TBM開掘隧道道6.2.西線··采用混凝凝土表面防防水堆石壩壩第七章對南水水北調(diào)工程程進(jìn)行技術(shù)術(shù)合作的方方向和建議議7.1.日中之之間的合作作情況7.2.技術(shù)合合作中應(yīng)該該考慮的問問題7.3.具體建建議中華人民共和國南水北調(diào)工程調(diào)查團(tuán)報告書第一章調(diào)查概要1.1.調(diào)查的目的南水北調(diào)是為了解決以黃河流域?yàn)橹行牡娜A北平原的灌溉用水和城市生活用水不足這一嚴(yán)重問題,計(jì)劃從長江(揚(yáng)子江)調(diào)水的項(xiàng)目。正在探討的有從長江下游取水的東線、從長江支流漢江以及長江中游在建的三峽水庫取水的中線、從長江上游向黃河上游引水的西線這三條線路。這次,我們對以下三條線路都進(jìn)行了調(diào)查:①.利用原已有的京杭大運(yùn)河,有望早期開工的東線;②.流經(jīng)北京、天津、河北等5省市,供水范圍較廣的中線;③.向收入水準(zhǔn)差別較大的黃河中上游地區(qū)供水的西線。此外,我們還對將在海拔3,000~4,000米高地上修建100公里以上隧道時,日本的隧道技術(shù)可以期待得以應(yīng)用的西線、日本所擅長的盾構(gòu)施工技術(shù)有可能得到應(yīng)用的中線穿黃方面等日本進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合作的可能性等進(jìn)行了探討。1.2.調(diào)查方法及調(diào)查地點(diǎn)南水北調(diào)項(xiàng)目的規(guī)劃區(qū)域很廣,東西達(dá)約2,000公里,南北達(dá)約1,000公里,而且西線預(yù)定施工地區(qū)為海拔高達(dá)3,500~4,000米的高地。這次本調(diào)查團(tuán)訪華時值三月,在月歷上雖然已是春天,但是當(dāng)?shù)匾廊惶旌蚝?。在調(diào)查期間,我們訪問了負(fù)責(zé)中線的長江水利委員會,負(fù)責(zé)西線的黃河水利委員會,在水利部聽取了有關(guān)東線計(jì)劃的情況以及對西線、中線、東線三條線的綜合看法。因此,本調(diào)查團(tuán)實(shí)地調(diào)查的現(xiàn)場只有漢江和長江匯合地點(diǎn)的河流的狀況和中線穿黃地點(diǎn)的兩個現(xiàn)場。1.3.調(diào)查期間及日程因?yàn)檎等毡镜呢?cái)政年度末比較繁忙的時期,為了爭取一個星期之內(nèi)完成調(diào)查,調(diào)查團(tuán)于3月11日(星期日)從成田機(jī)場出發(fā),3月17日(星期六)返回日本。具體行程如下。調(diào)查行程日期序號月日(星期)行程第1天3月11日(日)成田機(jī)場(MUU522航班、10:555)→上海(13:110)

上海(CZ33576航班、16:110)→武漢(17:445)第2天3月12日(一)8:30訪問問南水北調(diào)調(diào)中線辦公公室

視察長長江漢江第3天3月13日(二)武漢(CZ35711航班、8:500)→上海(10:110)

上海(MU55381航班、14:110)→鄭州(15:550)

訪問問華北水利利水電學(xué)院院第4天3月14日(三)9:00訪問問南水北調(diào)調(diào)西線辦公公室第5天3月15日(四)鄭州(CZ31711、12:000)→北京(13:000)

155:30拜訪中國國土木工程程學(xué)會第7天3月17日(六)北京(JL782、15:000)→成田(19:005)1.4.調(diào)查團(tuán)成員構(gòu)成調(diào)查團(tuán)由水資源管理、地形·地質(zhì),綜合土木施工以及盾構(gòu)技術(shù)和TBM的專家們組成:大町利勝社團(tuán)法人國際建設(shè)技術(shù)協(xié)會專務(wù)理事吉岡和德財(cái)團(tuán)法人國土開發(fā)技術(shù)研究中心理事遠(yuǎn)藤禎一應(yīng)用地質(zhì)株式會社海外咨詢事業(yè)部長宮川俊彥社團(tuán)法人日本建設(shè)機(jī)械化協(xié)會業(yè)務(wù)部長巖淵明鹿島建設(shè)株式會社海外工程本部報價課長柏木司日本SIVIC咨詢株式會社設(shè)計(jì)部組長孔曉霞社團(tuán)法人國際建設(shè)技術(shù)協(xié)會囑托(翻譯)1.5.所接觸的中方/日方人員水利部董哲仁國際合作科學(xué)技術(shù)司長韓亦方副總工程師祝瑞祥南水北調(diào)規(guī)劃管理局處長黃河水利委員會李世同勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院總工程師談英武勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院總工程師劉新勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院南水北調(diào)項(xiàng)目設(shè)計(jì)副總工程師崔荃勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院南水北調(diào)項(xiàng)目設(shè)計(jì)副總工程師屠曉峰勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院高級工程師袁中群科學(xué)技術(shù)外事局副譯審長江水利委員會管晶科學(xué)技術(shù)外事局副處長王方清南水北調(diào)供水辦公室副主任俞澄生勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)總工程師袁少軍科學(xué)技術(shù)外事局國際合作處項(xiàng)目經(jīng)理中國土木工程學(xué)會唐美樹常務(wù)理事秘書長羅祥麟常務(wù)理事副秘書長劉西拉副秘書長張俊清國際聯(lián)絡(luò)部主任周貴榮國際聯(lián)絡(luò)部項(xiàng)目主管華北水利水電學(xué)院趙中極副院長駐華日本大使館杉本信行公使高井嘉親二等秘書國際協(xié)力事業(yè)團(tuán)(JICA)中國事務(wù)所櫻田幸久所長前川憲治所長輔佐國際協(xié)力銀行(JBIC)北京代表處玉置知已首席代表宮崎卓代表水利部人才培訓(xùn)中心氏家清彥JICA專家小組組長(第1章文責(zé):大町利勝)第二章中國的水資源狀況與南水北調(diào)工程的定位2.1.中國水資源的特點(diǎn)中國全國年平均降雨量為61,889億立方米,平均降雨深度為648毫米。降雨量的45%都變?yōu)榈乇硪约暗叵滤Y源,余下的55%都被蒸發(fā)掉了。因此,中國整個國土面積的水資源總量雖然很大,可同時中國擁有占世界第一為的眾多人口,按人平均下來,其人均水資源擁有量只有世界平均值的26%,如果按耕地面積平均,為世界平均值的80%。中國水資源的地區(qū)分布也非常不均衡。整體來說,從東南沿海向西北內(nèi)陸方向,水量逐漸減少,基本狀況為南方水多,北方水少。在東南沿海丘陵地帶,年降雨量超過2,000毫米,長江中下游的大部分地區(qū)超過1,000毫米,丘陵地帶達(dá)到1,400~1,800毫米。到達(dá)華北平原以后減少到500~600毫米。而大西北沙漠地區(qū)則不足25毫米,而在新疆維吾爾自治區(qū)南部以及西藏自治區(qū)北部通常也只不過為100~200毫米。降雨量的地區(qū)分布不均衡,直接影響了水資源的分布,同時也與人口的分布以及耕地的分布不匹配。包括長江在內(nèi)的南方江河各流域的水資源總量占全國的81%,而土地面積和耕地面積各占全國的約36%,人口占全國的54%,人均水資源擁有量為全國平均值的約1.6倍,耕地面積的水擁有量為全國平均值的2.3倍。但是,北方,尤其是海河、黃河、淮河三流域的水資源總量只不過是全國的7.5%,而人口和耕地密集,人口為全國的33.7%,耕地為全國的38.5%,按人口平均和按耕地面積平均,水資源擁有量大大低于全國平均值。這種水資源分布的不均衡是中國水資源管理的基本問題,同時,也是南水北調(diào)構(gòu)想的原點(diǎn)。另外,從水資源分布的時間推移來看,降雨量和流量的年分布情況也不均衡,每年的變化較大,呈枯水年和洪水年連續(xù)出現(xiàn)的傾向。(2.1文責(zé):吉岡和德)2.2.長江概況長江發(fā)源于西藏自治區(qū)和青海省交界的各拉丹東雪山(1978年考察認(rèn)定),最上游部分大約800公里稱做通天河,進(jìn)了四川省則稱做金沙江,通過險惡的峽谷(大約2,300公里),之后,直至入??谶@一段稱做長江,也有時將從源頭開始直至入??诙挤Q做長江。在日本通常所說的揚(yáng)子江為在入??诘慕K省附近,揚(yáng)子江這一稱呼在歷史上由來已久。自古以來,長江流域?yàn)樗砍渑娴貐^(qū),而且,一直到支流小的江河流量都比較穩(wěn)定,為適合利水的地區(qū)。有歷史記載的灌溉設(shè)施是從公元前5世紀(jì)時就有的,當(dāng)時的水利設(shè)施經(jīng)過不斷維修后一直延續(xù)到現(xiàn)代,目前仍在使用的水利設(shè)施為都江堰。此外,三國志中曾描述過,「運(yùn)載超一萬人以上的大艦隊(duì)……」,說明當(dāng)時曾經(jīng)用于水運(yùn)。尤其是現(xiàn)在,正在建設(shè)中的三峽水庫附近下游流域的江河坡度和緩,而水量豐富的中小支流以及無數(shù)的大小湖泊群,都非常利于水運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。其典型的例子為南水北調(diào)規(guī)劃的東線總長1,300公里以上的大運(yùn)河被注入新的活力。這條大運(yùn)河全部完工后,不僅可以保住以往兩千數(shù)百年的命脈,同時,還將集水運(yùn)和供水兩益,成為世界上最古老的水利設(shè)施之一。由于時代的變遷,經(jīng)過多次改道,大運(yùn)河的位置已經(jīng)有所變化,而且對于大運(yùn)河是何時完成的,也無法明確。同時,每個時代都有一些河段不再使用,也有一些河段利用了自然河流,所以,關(guān)于總長度也沒有明確的記載。自古以來,新建、修復(fù)、管理的長江主流和支流的船運(yùn)、利水設(shè)施、滯洪區(qū)的數(shù)目膨脹起來,即使是專家也很難描述其全貌。但是,革命以來,中國社會的急劇變化造成土地利用形態(tài)的變化,在原本就龐大的基礎(chǔ)上人口的增加,出現(xiàn)了許多難題。整個流域降雨量增加所引起的自然流量增加、由于社會開發(fā)所引起的湖沼、水田等滯洪域的減少、流出率增加等的聯(lián)鎖效應(yīng),特別引起了長江中下游流域整體流量的增加,造成洪水泛濫。由于各種文獻(xiàn)和資料對長江的最大流量的統(tǒng)計(jì)數(shù)字不一,不能提供準(zhǔn)確數(shù)字。但可以說,近年來長江流量的增加是不容置疑的。有報導(dǎo)說,入??谔幠炅髁康淖畲髷?shù)值已經(jīng)超過1兆噸以上。中國的統(tǒng)治者已經(jīng)更換過幾代,但是對長江的水運(yùn)、包括長江支流的水利設(shè)施、許許多多的大小運(yùn)河等的修建從未間斷,由地方政權(quán)和一般老百姓進(jìn)行著維護(hù)管理,持續(xù)至今。像南陽灌區(qū)(公元前三世紀(jì))、以及都江堰(秦代)這兩個2,000年以前修建、其后經(jīng)過維修、改造直至今日還在持續(xù)使用的水利設(shè)施真是奇跡。而且這兩個水利設(shè)施不僅集防洪、灌溉、船運(yùn)等多種目的于一身,同時機(jī)構(gòu)也非常復(fù)雜,從其完善的管理這一角度推測,這些水利設(shè)施不是在這里首次建造的,在其之前已經(jīng)有很長時間建造這種水利設(shè)施的歷史,是在積累了經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建造的。但是,不能否定,19世紀(jì)中葉以后,由于外國列強(qiáng)對中國的侵掠,中國社會發(fā)生了變化,這些,影響了對這些設(shè)施的維護(hù)管理。長江水利委員會的前身是揚(yáng)子江水道討論委員會(三十年代),委員會由有關(guān)部門和長江沿岸的各省派人組成。正如委員會其名稱所表明的那樣,這個委員會主要是以完善以船運(yùn)航路為主要目的而設(shè)置,而不是以一般所關(guān)心的防洪、抗旱為目的的組織。長江水利委員會在其后進(jìn)行了多次改組,它與黃河水利委員會不同,沒有形成為管理整個流域的高度集權(quán)組織,這可能與三峽水庫建設(shè)工程委員會與長江委員會脫鉤,歸國務(wù)院直屬有關(guān)。2.3.黃河概況雖然黃河在流域面積和流量上遠(yuǎn)不及長江,可是黃河在控制難度上卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過長江,與其說洪水不斷泛濫,不如以「流經(jīng)途徑尚未一定」來表達(dá)則更為確切一些。近年來,其泛濫流域已經(jīng)達(dá)到南北1,000多公里,以至于很難說清哪一條為黃河的主流,1947年河道修復(fù)后的半個世紀(jì)以上都處于安定狀況,這是值得欣慰的。黃河一旦狂虐起來,黃河流域就會有數(shù)十萬人口成為犧牲品,這已司空見慣。可這個地區(qū)比較干燥,自古以來都是人類比較容易生存的地區(qū),由藍(lán)田原人、殷墟、仰韶文化的存在判斷,在春秋戰(zhàn)國時期等開始,在古代,中國歷史的中心就在黃河流域。在有確切歷史記載的夏朝以后的4,100多年的期間里,有2,400年中國的首都都定在黃河流域,這一點(diǎn),也充分體現(xiàn)了這個地區(qū)的重要地位。據(jù)記載,公元前246年的秦代,曾經(jīng)在渭河流域修建了總長150公里的水渠,這條水渠灌溉了40,000公頃的土地,對堿性土壤進(jìn)行了改良。這說明自古以來人們就因這個地區(qū)干燥這一特點(diǎn)而困擾??墒?,與世界的干燥地區(qū)的氣候特點(diǎn)相似,每年降雨量變化很大,從公元前18世紀(jì)開始的3,700年的歷史記錄中,1070年發(fā)生過大旱災(zāi);清朝的大約200年期間里,基本每年都會在某些地方發(fā)生大規(guī)模的旱災(zāi)。同時,在2,540年期間里,有540年發(fā)生了洪水或決堤等災(zāi)害,決堤次數(shù)達(dá)到1,590次。這些記載中可以說明的是,太行山脈以東(城市有北京、石家莊、鄭州、淮南等)的平原,從北到南為從天津至南京區(qū)間除山東省山岳區(qū)以外的地區(qū),即大部分、整個華北平原為可能被黃河洪水波及地區(qū),換言之,則可以說是泛濫平原。事實(shí)上,這個地區(qū)自古以來就是黃河沖積下來的黃土形成的平原。黃河這條狂河,從1947年開始沉靜下來的理由之一,則是1947年以后加強(qiáng)了黃河河道的修復(fù)工程,同時,在上游的黃河主流和支流修建了大壩,調(diào)整水流量,興修水利,以利農(nóng)業(yè)用水,人為地減少了整體的流量。同時,與長江流域相反,自然降雨量也有所減少。但是,這種社會與自然現(xiàn)象變化的結(jié)果,使黃河流域出現(xiàn)了前所未有的兩大問題,一是黃河的特點(diǎn),即河水中黃土(年流出量為16億噸)在下游沉積,特別是在鄭州以東的河底大量沉積,河床每年約長高10厘米;二是雖然沒有了洪水,而當(dāng)?shù)貐s出現(xiàn)了慢性缺水的現(xiàn)象。如果靠黃河水將河床上沉積的黃土自然沖下,每年則需要200億噸的水量。目前的狀況是∶如果下雨,則會發(fā)生洪水;如果不下雨,則造成干旱或者慢性干旱,造成過多地依賴于地下水。由于近年來工業(yè)化的進(jìn)展,地下水的水質(zhì)急劇惡化,已經(jīng)關(guān)閉了一些排污企業(yè),但是在這之前并沒有對缺水問題采取充分措施。1990年之后,黃河下游幾百公里流域處幾乎每年都發(fā)生100~200天的河床干枯現(xiàn)象,即所謂「黃河斷流」現(xiàn)象,因此,將黃河作為水源的一般市民、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等都因此蒙受了很大的損失,受損失的金額沒有確切的數(shù)字,多的時候估計(jì)可達(dá)幾千億日元。尤其是在山東省濟(jì)南市以東出現(xiàn)了半沙漠化現(xiàn)象。為此,不得不轉(zhuǎn)向節(jié)水型的農(nóng)業(yè)種植方式,以及關(guān)閉一部分企業(yè)。因此,確定黃河總流量比較困難,以往每年流量為700~800億立方米,鄭州市附近的計(jì)劃洪水流量為22,000立方米/秒,最近每年流入黃海的流量則為200億立方米以下,這還是在修建了天橋水庫、三門峽水庫等,調(diào)整了上游流量的效果。另外,為了防洪,在這些水庫的下游濟(jì)南市附近,現(xiàn)在還把保留了一個流量調(diào)整能力為10,000立方米/秒、滯洪量20億立方米、面積2,300平方公里的滯洪區(qū)。這表明,即使在現(xiàn)在,黃河還是一條難以控制大河。(2.2,2.3文責(zé):宮川俊彥)圖2.1歷代黃黃河變遷略略圖HYPERLINK"/sjcff-j/nansui/gb/chapter2.html"2.3.黃河概況本文HYPERLINK"/sjcff-j/nansui/gb/chapter21.html"圖2.1歷代黃河變遷略圖2.4.南水北調(diào)工程涉及區(qū)域的概要南水北調(diào)工程中線和東線的供水地區(qū)為:北京、天津、河北、河南、江蘇、山東的六省市。這六省市的總面積為64.5萬平方公里,占全國面積的6.77%,1995年統(tǒng)計(jì)的總?cè)丝跒?.34億,占全國總?cè)丝诘?7.6%,耕地面積為3億7,943萬畝(23.3萬平方公里),占全國總耕地面積的26.6%。國內(nèi)生產(chǎn)總值為全國的33.2%,工業(yè)總產(chǎn)值為全國的35.9%,農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為全國的30.9%。為全國政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心,是左右中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要地區(qū)。而位于這六個省市中心的華北平原,目前是中國最為缺水的地區(qū)。華北平原的年降雨量一般為500~800毫米,屬于半濕潤地區(qū)。華北平原地理位置好,地勢平坦,土地資源和礦產(chǎn)資源豐富,而且在歷史上屬于水資源條件比較好的地區(qū)。因此,從古代開始就是社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展地區(qū)。華北平原有首都北京、天津以及眾多有名的工業(yè)城市,同時,也是中國屈指可數(shù)的糧食、棉花、食用油的生產(chǎn)基地。在中國的政治、經(jīng)濟(jì)、文化等各個領(lǐng)域占有重要的戰(zhàn)略位置。因此,為了今后繼續(xù)發(fā)揮這個地區(qū)的綜合優(yōu)勢,帶動中國的社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展,缺水問題則是必須要解決的課題。隨著人口的增加、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活水平的提高,華北平原的缺水狀況日趨嚴(yán)重。特別是八十年代的大旱以后,由于過度地采用地下水,引起地盤下沉,使地下水污染日益嚴(yán)重。目前,水資源不足已經(jīng)成為制約這個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的障礙。所以,作為解決這個問題的對策,除了加強(qiáng)這個地區(qū)的節(jié)水和水資源的保護(hù)以外,從本地區(qū)以外引水占了很大的比例。但是,近年來,隨著各條江河的上游以及周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,發(fā)生了用水量不斷增加、地區(qū)以外的水流入量逐漸減少、水質(zhì)惡化等問題。如果不及早解決這個地區(qū)的缺水問題,會對這個地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來更大的制約。南水北調(diào)西線工程的供水地區(qū)具有很大的發(fā)展?jié)摿?。西線的主要供水地區(qū)為中國的西北地區(qū),涉及到黃河上中游的青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西等六省(自治區(qū))。這六個省(自治區(qū))占全國土地總面積的28%,占全國耕地面積的18.3%,占全國總?cè)丝诘?0.2%,占工業(yè)總產(chǎn)值的5.3%,尤其是礦產(chǎn)資源豐富,煤炭儲藏量占全國的68.9%。此外,還有鈣、希土金屬、鎳、白金等占全國的一半以上。有大量未開發(fā)的土地,有著擴(kuò)大開發(fā)和擴(kuò)大灌溉面積的可能性。與目前正在進(jìn)行的西部大開發(fā)相關(guān),中央政府以及地方政府對西線工程寄予了很大的期待。2.5.從長江引水長江水量豐富且穩(wěn)定。長江是中國最大的河流,主流全長6,300公里,流域面積180萬平方公里,年平均流量為約9,600億立方米,在中國各大江河中是最大的一條江。長江流域的總土地面積占全國的19%、水資源占34%、人口占35%、耕地面積占24%、農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)占37%。長江流域的經(jīng)濟(jì)有著很大的潛在優(yōu)勢,水資源條件不會制約長江流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。據(jù)1980年調(diào)查,河道外的農(nóng)業(yè)工業(yè)以及生活用水的用水量為1,353億立方米,相當(dāng)于年總流量的14%,其中大部分返流,從入海口水量來看,實(shí)際的用水量僅為500億立方米多。根據(jù)1990年修訂的「長江流域綜合利用計(jì)劃要點(diǎn)報告」來預(yù)測,即使長江的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、以及生活用水的需求量達(dá)到2,200億立方米時,其實(shí)際用水量也不到1,000億立方米。同時,長江的年流量不僅在中國是最大的,而且也是流量最穩(wěn)定的一條河流,相對北方的各條河流,年流量分布均衡。另外,從長江調(diào)水在地理?xiàng)l件上也具有優(yōu)勢。長江是從西向東,流經(jīng)中國的大部分地區(qū),上游距西北的干旱地區(qū)較近,中下游鄰近著最缺水的華北平原,對長江跨流域向北方調(diào)水的南水北調(diào)工程來說,從地理?xiàng)l件上來看是極為有利的。因此,從中國全國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要這一觀點(diǎn)考慮,為了支援北方的干旱和缺水地區(qū)的發(fā)展,是可以從長江流域給北方輸送一部分水資源的,這也是在推進(jìn)南水北調(diào)工程過程中全中國人民的共同愿望。(2.4,2.5文責(zé):吉岡和德)第三章南水北調(diào)工程概要3.1.南水北北調(diào)項(xiàng)目的的形成在中國,自古以以來就將黃黃河水叫做做「河水」」,而把長長江水叫做做「江水」」。從神話話中舜等的的時代開始始,中國人人民就為調(diào)調(diào)節(jié)這兩條條大河付出出了一代又又一代人的的艱辛??煽墒?,從自自然條件來來說,這兩兩條河流域域從上游至至下游有很很大差異,人人們以「南南船北馬」」來形容這這一現(xiàn)象,這這兩條河流流自然條件件、以及社社會條件的的差異,至至今依然存存在,而且且其特點(diǎn)越越來越突出出,成為現(xiàn)現(xiàn)代中國政政府最為重重要的課題題,這一課課題,在「「南水北調(diào)調(diào)規(guī)劃」的的名義下推推進(jìn)。1949年中華華人民共和和國成立后后不久,就就預(yù)測到了了將來的發(fā)發(fā)展。為解解決南北之之間水資源源不平衡這這一問題,開開始了調(diào)查查研究工作作。1952年,南水水北調(diào)這一一名稱正式式列入國家家規(guī)劃之中中。南水北北調(diào)這一名名詞的由來來,是從「「將南方(長江流域)的水,調(diào)調(diào)到北方(黃河流域),以解決決北方的缺缺水問題」」,這一層層意思上來來的。在2001年3月召開的的中國全國國人民代表表大會上對對南水北調(diào)調(diào)的整體規(guī)規(guī)劃予以了了肯定,這這個會議提提到,南水水北調(diào)的主主要工程將將于2010年至2030年完成,總總體工程將將在2050年完成。可可是,據(jù)預(yù)預(yù)測,到了了2050年,中國國的人口將將達(dá)到頂峰峰,即使這這些工程都都按計(jì)劃完完成,華北北平原還將將缺水,會會議上將今今后200年的水資資源問題也也放在了考考慮范圍之之內(nèi)。(3.1文責(zé)::宮川俊彥)3.2.南水北北調(diào)西線工工程西線的調(diào)查工作作比中線和和東線的調(diào)調(diào)查工作開開始得要晚晚,是從1958年開始著著手的。當(dāng)當(dāng)時把薩爾爾溫河源流流的怒江、湄湄公河最上上游的瀾滄滄江流域也也作為調(diào)查查對象。其其后,在1987年時將調(diào)調(diào)查地域限限定在長江江源流地帶帶?;谶@這些前期調(diào)調(diào)查的結(jié)果果,在1996年確定了了從長江最最上游的通通天河取水水,注入雅雅礱江后,向向黃河引水水的第一水水路;把岷江上上流大渡河河的壩加高高,向黃河河引水的第第二條水路路,這兩條條水路每年年引水總量量195億立方米米,以供給給黃河上游游和中游地地區(qū)。但是,這個方案案要在海拔拔超過4,,000米的地區(qū)修修建長達(dá)100多公里的的引水隧道道和300米級高的大大壩,而且且,為了克克服黃河和和長江的海海拔高度差差,還需要要提水約4450米。在考慮慮工程費(fèi)用用預(yù)算之前前,尚有許許多技術(shù)課課題需要解解決。目前,中國的經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正正在以東部部沿海地區(qū)區(qū)為中心推推進(jìn),東部部沿海與內(nèi)內(nèi)陸的地區(qū)區(qū)差別不斷斷擴(kuò)大。為為了縮小東東部沿海地地區(qū)與內(nèi)陸陸地區(qū)的差差別,中國國正在著手手開發(fā)西部部的計(jì)劃。為為此,需要要確保水資資源。主要著眼于以下下三點(diǎn):①.從切實(shí)可行的項(xiàng)項(xiàng)目開始著著手;②.從小工程先做做起來,積積累經(jīng)驗(yàn)以以后再分階階段進(jìn)行;③.將施工地區(qū)降降到海拔33,5000米以下。正在探討以下方方案:①.第一期工程從從雅礱江左左邊支流以以及岷江最最上流的五五條河流每每年取水約約40億立方米米,通過內(nèi)內(nèi)徑4.9~~9.6米、總長260公里的引引水隧道,向向黃河右邊邊支流賣曲曲分水;②.第二期工程在在雅礱江主主流阿達(dá)地地點(diǎn)建一個個高180米的大壩,年年取水約50億立方米米,通過內(nèi)內(nèi)徑10米、總長約304公里的引引水隧道,向向黃河右邊邊支流賣曲曲分水;③.第三期工程在在長江主流流金沙江側(cè)側(cè)坊地點(diǎn)建建一個大壩壩,年取水水約80億立方米米,通過總總長204公里的引引水隧道,向向雅礱江送送水后,向向黃河分水水。這個方案也存在在著一些需需要解決的的技術(shù)問題題:①.要在人煙稀少少、空氣稀稀薄、海拔拔3,5000米的地區(qū)進(jìn)進(jìn)行大規(guī)模模的施工;;②.第一期工程需需要開掘單單段總長70公里的大大埋深隧道道;③.隧道通過的地方方可能有活活斷層.④.由于缺少修建大大壩防水材材料,需要要采用混凝凝土表面防防水墻方式式等但是,與以往的的計(jì)劃相比比,大大提提高了西線線工程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的可能性性。第一期期工程工期期為7年,總投投資約500億人民幣(按2000年不變價價格計(jì)算,為為約7500億日元)。西線工工程最后完完工預(yù)定在在2050年,總投投資需要約約3,0000億人民幣(按2000不變價格格計(jì)算,為為約4兆5,0000億日元)。3.3.南水北北調(diào)中線工工程中線是從長江左左邊支流漢漢江的丹江江口水庫引引水,沿著著寬100米、深8米、總長1,,240公里的水渠渠,向沿岸岸的華北平平原供水,最最后送水到到北京和天天津兩個城城市。年引引水量約145億立方米米。第二期期工程計(jì)劃劃在正在建建設(shè)之中的的長江主流流的三峽水水庫引水,第第二期工程程完成以后后,年引水水量將達(dá)約約230億立方米米。穿黃地地點(diǎn)的流量量為500立方米/秒秒。中線是以水質(zhì)良良好的漢江江為主要水水源,維持持海拔高度度,通過廣廣闊的華北北平原山麓麓,受益人人口約1億人,受受益耕地面面積為1億畝(約6,0000平方公里),為南水水北調(diào)的核核心工程。中中線的主要要問題是,伴伴隨著已經(jīng)經(jīng)建成的丹丹江口水庫庫大壩的加加高(從162米加高到176.6米)所引起的的移民問題題(約20萬人口)、建一條條寬100米、總長1,,200公里的水渠渠、以及如如何穿越黃黃河的問題題。日本比比較關(guān)注的的穿越黃河河的地點(diǎn),考考慮到河道道改道的問問題,選定定在黃河到到達(dá)平原之之前的地段段,河面寬寬度為7公里左右,但但是從以往往黃河洪水水泛濫情況況來看,黃黃河水流下下斷面寬度度大約需要要3.5公里寬,隧隧道或渡槽槽的總長為為3公里至7公里。穿黃方式,曾經(jīng)經(jīng)考慮過采采取泥水加加壓盾構(gòu)掘掘進(jìn)方式(內(nèi)徑7.5米?,各種資資料的數(shù)字字不一樣),但是,目目前在探討討以中國原原有技術(shù)可可以實(shí)現(xiàn)的的渡槽方式式(寬11米、深5米、間隔50米?橋),以代替替原來考慮慮的隧道方方式。原因因?yàn)?,中國國對盾?gòu)技技術(shù)有著某某些誤解(成本高、掘掘進(jìn)距離短短等)和不放心心,以及盡盡量以本國國的技術(shù)來來實(shí)現(xiàn)這一一愿望等。但但是,這個個承重50000kgg/平方米米、間隔550米、70樁的渡槽槽的施工也也是前所未未有的,因因此,渡槽槽方式也在在技術(shù)上也也存在著許許多需要解解決的問題題。第一期工程包括括丹江口水水庫大壩加加高等在內(nèi)內(nèi),工期為為7年,投資資需要約550億人民幣(按1995年不變價價格計(jì)算、為為約8,3000億日元)。3.4.南水水北調(diào)東線線工程東線利用連接北北京和杭州州的京杭大大運(yùn)河以及及位于其間間的天然湖湖泊,工程程有速效效效果。水源源來自流量量豐沛的長長江(年流出量量為約9,6000億立方米米=約300,0000立方米/秒)。引水渠渠總長為:至黃河段段約651公里、穿黃黃段約9公里、從黃黃河至天津津段490公里、總共共1,1550公里?;颈旧喜恍枰ㄐ碌乃?。從長長江到黃河河,地勢緩緩緩增高,有有40米落差,需需要提水(需要揚(yáng)程程約65米的水泵)。為此,在在黃河至東東平湖之間間、東平湖湖至南四湖湖之間、南南四湖至駱駱馬湖之間間、駱馬湖湖至洪澤湖湖之間,各各建三級泵泵站,加上上在洪澤湖湖至長江之之間的泵站站,共用13級泵站抽抽水。其中中的9個泵站已已經(jīng)建成。工程第一階段的的供水目標(biāo)標(biāo)是黃河以以南地區(qū),從從長江取水水500立方米/秒(約等于年60億立方米);第二階階段從長江江的取水量量增加到7700立方米/秒秒。工程的的第二階段段提供年49億立方米米的城市用用水和34億立方米米的灌溉用用水。工程程的第三階階段從長江江取水1,,000米/秒(約等于年180億立方米)。穿黃隧隧道部分為為400立方米/秒(等于年90億立方米),需要提提高泵站的的能力,闊闊寬水渠等等。東線的有利條件件是可以利利用原有的的水利設(shè)施施,分期施施工。但是是與中線相相比,其缺缺點(diǎn)是:供水范圍圍受限制、沿沿線有大量量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企企業(yè)、污染染負(fù)荷大、不不能確保水水源清潔等等。目前水水質(zhì)為:洪澤湖以以南為Ⅱ類(CODD15pppm,BOD33ppm以下)、洪澤湖湖之黃河之之間為Ⅲ~Ⅳ類(CODD15~220ppmm,BOD44~6pppm以下)、黃河以以北為Ⅴ類(CODD25ppp,BOD110ppmm以下),水質(zhì)狀狀況并不太太好。穿黃在探討隧道道方式。穿穿黃地點(diǎn)的的河床下為為巖板,已已經(jīng)打通探探洞。穿黃黃隧道可以以采用現(xiàn)有有技術(shù)施工工。據(jù)說,一經(jīng)政府府批準(zhǔn),第第一期工程程即可開工工,工期為為兩年。(3.2,3..3,3..4文責(zé):大町利勝)3.5.今后后展望對于各條引水線線路的情況況在后面還還要詳細(xì)介介紹。從整整體上來看看,進(jìn)入2001年度東線線、中線將將明確各施施工階段的的完工年度度,西線在在2001年將派出出幾百名調(diào)調(diào)查人員到到現(xiàn)場調(diào)查查,南水北北調(diào)作為繼繼三峽水利利工程之后后的大工程程這一性質(zhì)質(zhì)將明確。2001年3月月,中國的的第十次五五年計(jì)劃(20001~20005年)已經(jīng)在全全國人民代代表大會通通過,南水水北調(diào)計(jì)劃劃被排在計(jì)計(jì)劃之中。在在討論過程程中強(qiáng)調(diào),三三條線路,相相為補(bǔ)充,為為一個完整整的項(xiàng)目,缺缺一不可,同同時,在計(jì)計(jì)劃推進(jìn)過過程中,要要繼續(xù)對節(jié)節(jié)約用水和和環(huán)境保護(hù)護(hù)進(jìn)行研究究。本稿尚未觸及的的是,這三三條引水線線路都是人人類歷史上上未曾有過過的巨大工工程,涉及及到比三峽峽工程更廣廣域的地區(qū)區(qū),有可能能對自然環(huán)環(huán)境造成影影響,需要要更慎重地地推進(jìn),加加強(qiáng)施工管管理。而且且,是否實(shí)實(shí)施這個項(xiàng)項(xiàng)目,將直直接對幾億億人口的生生活和自然然環(huán)境產(chǎn)生生影響。這這一點(diǎn),也也是史無前前例的工程程,有必要要在對其發(fā)發(fā)展趨勢充充分做出預(yù)預(yù)測的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,加強(qiáng)強(qiáng)國際合作作。經(jīng)確認(rèn)的最新計(jì)計(jì)劃為∶中線第一一期工程將將采用特種種公司或者者股份公司司方式,工工期6年,2010年完工時時的供水量量為一年140億立方米米;東線也也基本上預(yù)預(yù)定為與中中線在相同同時期開工工、相同時時期完工;;西線則為為了實(shí)現(xiàn)早早日開工而而加緊調(diào)查查研究工作作。但是,如前所述述,預(yù)測在在2030年以后還還會出現(xiàn)更更嚴(yán)重的缺缺水現(xiàn)象,因因此,還在在繼續(xù)探討討長期計(jì)劃劃。(3.5文責(zé)::宮川俊彥)第四章南水北北調(diào)工程區(qū)區(qū)域的地形形地質(zhì)4.1.西線線西線位于四川省省、青海省省、以及甘甘肅省三省省交界附近近,北側(cè)有有阿尼馬卿卿山脈、長長江和黃河河的分水嶺嶺巴彥喀拉拉山脈;西西側(cè)有唐古古拉山脈、念念青唐古拉拉山脈;南南側(cè)為橫斷斷山脈所圍圍的海拔33,0000米以上的山山地。這個個山地朝東東南方向海海拔逐漸降降低,在中中國大的結(jié)結(jié)構(gòu)線由東東北向西南南方向的龍龍面山斷層層與四川盆盆地相接。工程區(qū)域內(nèi)的地地質(zhì)結(jié)構(gòu)大大體上是從從西北向東東南方向延延伸,流過過工程區(qū)域域內(nèi)的長江江各個支流流的流向也也是由這種種地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)所決定的的。雅礱江支流鮮水水河到大渡渡河的石棉棉的,由西西北向東南南的斷層稱稱做鮮水河河斷層,這這個斷層被被認(rèn)為是中中國目前最最為活躍的的活斷層,沿沿著這個斷斷層,有溫溫泉涌出,發(fā)發(fā)生過7級地震。這個斷層通過西西線工程計(jì)計(jì)劃中壩址址的阿安、仁仁達(dá),因此此,在施工工中需要特特別注意。1963年發(fā)生的7.2級、1963年發(fā)生的6.0級地震都都發(fā)生在距距阿安、仁仁達(dá)至近的的地方。從阿達(dá)經(jīng)過阿安安、仁達(dá)、亞亞爾堂、克克柯到黃河河支流的賈賈曲的引水水隧道地段段的地質(zhì)條條件為受到到中生界三三疊系廣域域變成作用用的砂巖·頁巖互層層,與斷層層方向一致致,為西北北向東南走走向,從隧隧道施工的的土木地質(zhì)質(zhì)條件來看看,除了斷斷層破碎帶帶以外沒有有什么問題題??墒?,對對計(jì)劃中壩壩址各曲(支流),有必要要對鮮水河河斷層(中國有些些文獻(xiàn)中亦亦叫做玉樹樹·甘孜破碎碎帶)進(jìn)行充分分的研究。在通天河側(cè)坊附附近向雅礱礱江的仁青青里引水的的引水隧道道地段的地地質(zhì)主要是是古生界二二疊系砂巖巖·頁巖互層層以及中生生界三疊系系砂巖·頁巖互層層,也有一一部分年代代不詳?shù)陌舶采綆r以及及中生代三三疊紀(jì)(燕山早期)時期貫入入的花崗巖巖類。這段區(qū)域除了斷斷層破碎帶帶以外,在在土木地質(zhì)質(zhì)上沒有什什么問題。4.2.中線線中線大體上分為為兩段,即即:從漢江丹丹江口水庫庫利用運(yùn)河河穿黃到北北京、天津津地段、以以及從長江江到丹江口口水庫的引引水隧道地地段。從丹丹江口到北北京、天津津的運(yùn)河通通過沿漢江江支流唐白白河發(fā)育的的唐白河平平原北部、再再越過漢江江與淮河的的分水嶺、經(jīng)經(jīng)過黃淮平平原的西部部邊緣、穿穿越黃河后后經(jīng)過黃土土平原的東東端、經(jīng)過過海河平原原的西端,到到達(dá)北京和和天津。沿沿線除了獨(dú)獨(dú)立的丘陵陵山地以外外,大部分分是平原地地區(qū),從取取水地點(diǎn)到到北京的比比高差為1100米左右,可可以通過自自流方式送送水,地形形條件非常常好。主要問題是穿黃黃地點(diǎn)以及及穿越淮河河支流的地地點(diǎn),在這這些地段計(jì)計(jì)劃采取虹虹吸、渡槽槽方式。中線沿線的地質(zhì)質(zhì)為第四系系更新統(tǒng)~完新統(tǒng)(洪積層~沖積層)地層,地地層厚度不不明了,但但在施工層層面上不會會出現(xiàn)巖體體地質(zhì)。巖巖體地質(zhì)主主要為前寒寒武系以及及二疊系的的砂巖·頁巖,分分布著一些些中生代白白亞紀(jì)(燕山晚期)時貫入的的花崗巖類類。從始點(diǎn)到穿黃地地點(diǎn)沒有發(fā)發(fā)生過大地地震的記載載,但是,從從黃河到北北京之間,沿沿黃土高原原東端可以以經(jīng)常觀測測到地震。認(rèn)認(rèn)為尤其是是在河北省省會石家莊莊市南1000公里的邢臺臺附近有活活斷層存在在,據(jù)記載載,這個地地方1966年頻發(fā)過6級以上地地震。中線穿越黃河地地點(diǎn)的地質(zhì)質(zhì)為更新統(tǒng)統(tǒng)(洪積層)的所謂黃黃土層,黃黃土和沙質(zhì)質(zhì)粘土構(gòu)成成右岸的地地質(zhì)層,從從黃河的河河床到左岸岸,分布在在黃河現(xiàn)河河床上的沉沉積物為粉粉砂~細(xì)沙以及及中粒沙,厚厚度有40厘米以上。從從整個中線線全程來看看,在穿黃黃地點(diǎn)、穿穿越主要河河流地點(diǎn)上上的施工有有一定難度度,但是其其他地點(diǎn)的的土木施工工地質(zhì)沒有有大的問題題。4.3.東線線東線需要建設(shè)新新的抽水泵泵站和穿黃黃隧道。泵泵站已經(jīng)建建了許多,泵泵站地基沒沒有問題。此此外,穿黃黃地點(diǎn)的底底下為巖板板,開了探探洞,探明明隧道施工工沒有大的的問題。(第4章文責(zé):遠(yuǎn)藤藤禎一)第五章對中線線穿黃地點(diǎn)點(diǎn)的考察5.1.盾構(gòu)隧隧道方案5.1.1.規(guī)規(guī)劃概要圖5.1.1為規(guī)規(guī)劃概要。南水北調(diào)工程的的三條線中中,中線以以及東線都都是穿黃引引水到北京京和天津。其其中東線穿穿黃地點(diǎn)河河床下有巖巖板,認(rèn)為為穿黃如果果采用隧道道方案,可可以以通常常施工方法法施工,已已經(jīng)試探過過。計(jì)劃采采用反虹吸吸方法,隧隧道為能夠夠承受內(nèi)水水壓的壓力力管。而中線穿黃隧道道預(yù)定地點(diǎn)點(diǎn)的土質(zhì)主主要是沙質(zhì)質(zhì)土,穿黃黃隧道如果果采用一般般的技術(shù)方方法,需要要改良整個個斷面的地地質(zhì)條件,不不太現(xiàn)實(shí)。因因此,負(fù)責(zé)責(zé)中線的長長江委員會會正在探討討采用盾構(gòu)構(gòu)技術(shù)。與與東線相同同,隧道施施工采用反反虹吸方法法,采用能能夠承受內(nèi)內(nèi)水壓的壓壓力管隧道道。圖5.1.1.規(guī)劃概要要另外,黃河水利利委員會推推出渡槽方方案。渡槽槽方案計(jì)劃劃可采用自自流方式,不不會產(chǎn)生反反虹吸引起起的損失水水頭,從水水利工學(xué)上上來說是有有利的。但但是在黃河河上修建巨巨大的渡槽槽,要考慮慮的對黃河河治水的影影響。為此,今后對施施工的可靠靠性、安全全性以及經(jīng)經(jīng)濟(jì)性還要要繼續(xù)進(jìn)行行探討,由由于在治水水上有較大大問題,所所以,盾構(gòu)構(gòu)方案比較較有利。這里,說明一下下日本有可可能進(jìn)行技技術(shù)合作的的中線穿黃黃地點(diǎn)的盾盾構(gòu)方案。渡槽方案將在55.2中說明。中線穿黃地點(diǎn)的的盾構(gòu)方案案如下:(1)襯砌外徑徑為9米(完工內(nèi)徑徑7.5米)×2(22)穿黃河面面寬度為7.2公里左右;(3)設(shè)計(jì)水量量為每秒500立方米.可是,穿黃的地地點(diǎn)仍在探探討之中,尚尚未最后確確定。同時時,根據(jù)黃黃河的河流流管理區(qū)域域如何劃定定,其總長長也會有所所不同。另另外,研究究結(jié)果認(rèn)為為穿黃地點(diǎn)點(diǎn)所必要的的河床寬度度為3公里,以此此為基點(diǎn)的的隧道方案案也在探討討之中,最最終的長度度尚不明了了。5.1.2.盾盾構(gòu)施工方方法(1)盾構(gòu)施工工方法的概概要盾構(gòu)施工方法為為用被稱做做「盾(shiield))」的鋼殼殼里面,在在保持掌子子面穩(wěn)定的的同時進(jìn)行行安全掘進(jìn)進(jìn),而后面面則裝上被被稱做襯砌砌(seggmentt)的襯砌組組件,利用用其反作用用力,以千千斤頂盾掘掘進(jìn)的一種種隧道施工工方法。圖5.1.2.盾構(gòu)施工工方法示意意圖盾構(gòu)施工方法是是由法國技技師Brunnel研究出來來,于1825年首先在在英國穿越越泰晤士河河底隧道施施工中采用用。日本最早使用盾盾構(gòu)施工方方法的是1920年開掘的的奧羽本線線折渡隧道道,但是因因?yàn)樵诰蜻M(jìn)進(jìn)過程中受受到巨大的的地壓,而而不得不中中途停止使使用。日本的大城市都都處于沖積積平原,這這一點(diǎn)與其其他國家相相比,地質(zhì)質(zhì)條件并不不太好。因因此,這種種在河底或或海底修建建隧道的特特殊技術(shù)盾盾構(gòu)施工方方法,從1960年代開始始,作為一一般性的城城市隧道施施工方法,在在修建地鐵鐵、上下水水道通道、電電力電纜通通道、通信信電纜通道道等許多底底下基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施建設(shè)中中迅速得到到普及。近近年,世界界的盾構(gòu)隧隧道中,掘掘進(jìn)總距離離的九成以以上是日本本的工程?;谌毡镜乇P結(jié)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)點(diǎn),日本的的盾構(gòu)技術(shù)術(shù)是在特別別著重掌子子面穩(wěn)定性性上發(fā)展起起來的。目目前,根據(jù)據(jù)不同的穩(wěn)穩(wěn)定掌子面面的方法,盾盾構(gòu)機(jī)可以以分成以下下幾種。圖5.1.3.盾構(gòu)機(jī)的的種類(2)穿黃隧道道施工可選選擇的盾構(gòu)構(gòu)機(jī)種類穿黃隧道為河底底隧道,土土質(zhì)主要為為沙質(zhì),使使用密封型型盾構(gòu)機(jī)比比較合適。在在塑性流動動性以及不不透水的沙沙質(zhì)土?xí)r,掌掌子面不易易穩(wěn)定,排排土比較困困難,不適適合采用土土壓式盾構(gòu)構(gòu)。從以上上條件來看看,采用泥泥水加壓式式或泥土壓壓式比較合合適。從目前中方的資資料來看,中中方選擇的的是泥土加加壓式盾構(gòu)構(gòu)機(jī),當(dāng)然然泥水加壓壓方式比較較適合,但但是否與泥泥土壓方式式進(jìn)行過比比較尚不清清楚。在高高水壓條件件下,泥水水加壓式比比較安全,但但是,而泥泥土壓方式式進(jìn)行了改改良,完全全可以做到到安全施工工。建議對對這兩種盾盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行行詳細(xì)比較較后,再決決定使用哪哪種形式的的盾構(gòu)機(jī)。5.1.2.當(dāng)當(dāng)前計(jì)劃以以及存在的的問題(1)隧道斷斷面內(nèi)徑7。5米?的隧道,以每秒秒500立方米的流流量通水后后,其流速速則達(dá)到每每秒5.7米,在日本本「建設(shè)省省河川沙防防技術(shù)基準(zhǔn)準(zhǔn)(草案)以及說明明」規(guī)定的的隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)的江河設(shè)設(shè)計(jì)流速的的每秒7米以下。因因此,這個個隧道斷面面在日本也也是妥當(dāng)?shù)牡摹?995年有關(guān)南南水北調(diào)的的小冊子中中,計(jì)劃流流量為每秒秒500立方米,隧隧道內(nèi)徑為為8.5米。在1999年文獻(xiàn)中中,流量也也是500立方米/秒,隧道道內(nèi)徑為88米。這個方方案,損失失水頭增大大,流速加加快,斷面面縮小,節(jié)節(jié)約了成本本??墒牵硭淼纼?nèi)徑和和隧道的數(shù)數(shù)量與整體體引水渠損損失水頭的的關(guān)系,還還需進(jìn)一步步探討。(2)襯砌目前不清楚中方方方案中是是一次襯砌砌還是二次次襯砌,如如果按日本本的一次襯襯砌厚度(襯砌塊珩珩架高度)來推算,應(yīng)應(yīng)為外徑?.0440~0..050≒400~~450mmm。因此,推推測二次襯襯砌厚度為為350~~300mmm。從襯砌大小來看看,日本國國內(nèi)已經(jīng)有有幾十個外外徑超過110米的經(jīng)驗(yàn),沒沒有什么大大的問題??墒侵袊囊r砌砌生產(chǎn)廠家家有限,制制造能力是是否能達(dá)到到,還需要要進(jìn)一步探探討,尤其其為了確保保盾構(gòu)施工工安全,對對襯砌的制制造精度要要求很高,需需要有嚴(yán)格格的管理。(3)盾構(gòu)機(jī)機(jī)中國國內(nèi)上沒有有生產(chǎn)盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的技術(shù)術(shù),需要從從國外購買買。因此,如如果采用日日本以及盾盾構(gòu)技術(shù)比比較先進(jìn)的的國家的技技術(shù),只要要探明土質(zhì)質(zhì)條件和總總掘進(jìn)長度度,可以設(shè)設(shè)計(jì)出具有有充分能力力的盾構(gòu)機(jī)機(jī)。尤其是是在長距離離掘進(jìn)時比比較有利的的自動換刀刀頭系統(tǒng)、襯襯砌自動組組裝裝置等等,日本的的技術(shù)將會會提高效率率。(4)盾構(gòu)施施工的總長長度隧道盾構(gòu)施工方方案的總長長度尚不明明了,可以以考慮有以以下幾種情情況。目前,從必要的的河床寬度度來看,穿穿黃地點(diǎn)最最短的施工工長度為33公里。這樣樣,可以一一次完成掘掘進(jìn)。從日日本國內(nèi)的的經(jīng)驗(yàn)來看看,一次掘掘進(jìn)3公里施工的的工程已經(jīng)經(jīng)有過幾十十個,從經(jīng)經(jīng)濟(jì)性上來來說是比較較有利的。最最近,日本本關(guān)東電力力的工程中中完成了66公里一次掘掘進(jìn),日本本國內(nèi)今后后也將向長長距離一次次掘進(jìn)的方方向進(jìn)展。但但是,盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的使用用壽命、刀刀頭的損耗耗、盾尾填填密料的壽壽命等都需需要慎重地地考慮。此此外,如果果一臺盾構(gòu)構(gòu)機(jī)不便施施工的話,可可以采取從從黃河兩岸岸同時施工工,在中間間對接的方方式。從當(dāng)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)質(zhì)情況來看看,需要對對地下對接接地點(diǎn)的地地盤進(jìn)行改改良。延長長最短施工工距離的方方案,是從從河底的必必要寬度考考慮的,如如果采用在在河中心建建豎井的方方法,對黃黃河治水有有影響。如果穿黃的最長長施工距離離為9公里,這在在日本尚未未有一次完完成掘進(jìn)的的實(shí)例。從從日本國內(nèi)內(nèi)設(shè)計(jì)的情情況來看,有有以下方法法可以考慮慮:a.在黃河中中每隔3~4.5公里建一一個人工島島,在島上上設(shè)置盾構(gòu)構(gòu)機(jī)進(jìn)口豎豎井和盾構(gòu)構(gòu)機(jī)出口豎豎井,分2~3次掘進(jìn)。b.從黃河兩兩岸同時掘掘進(jìn),在約約4.5公里處的的黃河中央央?yún)R合。c.將a、bb兩個方案案綜合,修修一個人工工島,再加加上一個黃黃河底地下下對接點(diǎn)這這種分3次掘進(jìn)的的方法。人工島以及在地地下對接的的方式,是是在日本東東京灣海底底公路隧道道施工中所所采用的方方法,在日日本已經(jīng)積積累了經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)。長江水水利委員會會也在探討討采用東京京灣海底公公路隧道的的方法,根根據(jù)設(shè)計(jì)上上的總長度度,有可能能采用與東東京灣海底底公路隧道道同樣的施施工方式。(5)鄰近施施工圖5.1.1為隧隧道斷面設(shè)設(shè)計(jì)圖,為為雙洞并列列方式。應(yīng)應(yīng)該研究一一下隧道施施工時是否否有相互干干擾、以及及是否影響響施工的問問題。但是是,目前設(shè)設(shè)計(jì)的間隔隔為1.0D以上,從從日本的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)來看,不不會有任何何問題。(6)豎井根據(jù)中方的資料料(參照圖5..1.1))推測,盾盾構(gòu)機(jī)的進(jìn)進(jìn)口和出口口豎井,到到隧道地面面的深度約約為45~50米左右。兩兩臺盾構(gòu)機(jī)機(jī)掘進(jìn)所需需平面形狀狀為直徑約約35米的豎井、或或者是兩個個直徑約115米的豎井??煽墒?,中方方資料中黃黃河兩岸的的豎井為明明渠和管渠渠結(jié)構(gòu)接續(xù)續(xù)以及折皺皺的一體結(jié)結(jié)構(gòu)的斜道道,規(guī)模相相當(dāng)大。從從資料上的的規(guī)模推算算,長度為為約50米。由此可可以推測,最最大規(guī)模的的豎井為長長50米卓?5米咨?0米的大型豎豎井。這種種豎井的施施工可以考考慮按以下下順序進(jìn)行行。A方案:挖一個盾構(gòu)機(jī)進(jìn)進(jìn)口所需規(guī)規(guī)模的豎井井進(jìn)行施工工,完成后后做結(jié)構(gòu)裝裝配。B方案:挖一一個包括折折皺部位的的必要建筑筑尺寸的豎豎井。從目前資料看,安安裝在隧道道地面的部部分與盾構(gòu)構(gòu)機(jī)進(jìn)口所所需深度相相同,所以以B方案比較較節(jié)約成本本。但是,安安裝方法如如果改為斜斜井的話,A方案也值值得探討。在在日本,類類似的設(shè)計(jì)計(jì)中,落差差部分基本本都以陰井井方式處理理,所以豎豎井可以做做得小一些些。對這些些問題,恐恐怕在今后后還應(yīng)該進(jìn)進(jìn)一步探討討。其次是施工方法法。普通豎豎井分為:①.簡易擋土土墻;②.襯板(基礎(chǔ)深時);③.主橫梁橫橫板樁;④.鋼板樁;⑤.排樁式連連接墻;⑥.沉箱;⑦.地下連接接墻,等等等。在選擇施工方法法時,如選選擇沉箱,可可選嵌入式式沉箱、自自動氣壓沉沉箱或者地地下連接墻墻方式,對對RC或鋼制要要分別做詳詳細(xì)的研究究比較。同同時,如果果不采用豎豎井方式,進(jìn)進(jìn)口和出口口都需要防防護(hù),從施施工的深度度和可靠性性出發(fā),需需要對噴射射攪拌方法法或冷凍方方法進(jìn)行研研究和比較較。在這些方面,日日本的施工工技術(shù)和機(jī)機(jī)械化技術(shù)術(shù)很好,如如果中方需需要,進(jìn)行行技術(shù)合作作將是十分分有益的。(7)其他這次調(diào)查過程中中,中方曾曾不止一次次詢問到盾盾構(gòu)施工的的一次掘進(jìn)進(jìn)距離可以以達(dá)到幾公公里。從這這一點(diǎn)上可可以看出中中方對盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的性能能等作了研研究。據(jù)說說是和日本本的盾構(gòu)機(jī)機(jī)廠家在一一起研究。但但是,我們們沒有聽到到襯砌、二二次襯砌、以以及密封材材料、背面面灌漿等有有關(guān)襯砌方方面的提問問和說明,不不知中方是是否進(jìn)行了了研究。包括河下施工、高高水壓、大大斷面、長長距離、內(nèi)內(nèi)壓管、大大型豎井等等有關(guān)襯砌砌和施工技技術(shù)方面的的問題較多多,中方對對于這些問問題研究到到了什么程程度尚不清清楚。隨著今后計(jì)劃的的進(jìn)展,這這些問題將將逐漸明了了,今后會會形成什么么樣的設(shè)計(jì)計(jì),用什么么技術(shù)方法法去解決,我我們將拭目目以待。(5.1文責(zé)::柏木司)5.2.渡槽方方案目前,盾構(gòu)隧道道方案與渡渡槽方案都都在考慮之之中。在此此,我們對對黃河水利利委員會推推薦的渡槽槽方案簡單單地進(jìn)行一一下考察和和描述。5.2.1.設(shè)設(shè)計(jì)黃河水利委員會會正在研究究之中的渡渡槽方案請請參考圖55.2.11和5.2..2。橋梁箱粱內(nèi)水深深5米(有自由水水面)處通水,水水的重量相相當(dāng)于粱的的自重。據(jù)據(jù)中方講,上上層可以作作為公路橋橋使用。初初看此圖時時,對粱能能否承受這這樣大的粱粱自重和水水的重量有有些疑問,但但是經(jīng)過計(jì)計(jì)算得出結(jié)結(jié)論,認(rèn)為為采用預(yù)應(yīng)應(yīng)力結(jié)構(gòu)是是可以承受受的。在有有效跨距550米時,采用用7米高主梁以以及較厚的的部件材料料。5.2.2.施施工施工方法可以有有幾種,最最簡單的是是選在黃河河枯水期在在黃河淺灘灘施工。上上部可以架架設(shè)腳手架架。只是粱粱較重,可可以先上下下面板,在在下面板上上負(fù)載合成成以支撐粱粱和上面板板的方法,這這樣可以簡簡化架設(shè)腳腳手架的結(jié)結(jié)構(gòu)。(5.2文責(zé)::巖淵明)圖5.2.1.中線穿黃黃渡槽方案案(結(jié)構(gòu)一般般側(cè)面圖)圖5.2.2.中線渡槽槽方案(結(jié)構(gòu)剖面面圖、70樁中的側(cè)側(cè)面20個)第六章對西線線的大埋深深隧道以及及壩址的考考察6.1.西線:采用TBM開掘掘隧道6.1.1.概要第1期工程是從長江江源流之一一的雅礱江江支流達(dá)曲曲的阿安到到黃河支流流賈曲,中中途共建5個壩逐步步提水??偪傞L為2660公里。壩與與壩之間為為隧道,分分為七個工工區(qū),最長長的隧道為為70公里。始點(diǎn)點(diǎn)阿安的隧隧道直徑為為φ4.9米,隨后逐逐漸擴(kuò)大,到到黃河支流流賈曲終點(diǎn)點(diǎn)的直徑為為φ9.6米。第2期工程是從雅礱礱江的阿達(dá)達(dá)開始,在在阿安處與與第1期平行,直直至黃河支支流的賈曲曲,引水線線路總長為為304公里。隧道道直徑均為為φ10米。施工現(xiàn)場在海拔拔約3,5500米高地,施施工環(huán)境惡惡劣,用原原有的施工工方法比較較困難。準(zhǔn)準(zhǔn)備采用TBM。6.1.2.TBMTBM為英文「「TunnnelBBorinngMaachinne」的縮寫寫,由機(jī)械械控制進(jìn)行行掘進(jìn),全全稱為:「全斷面面隧道掘進(jìn)進(jìn)機(jī)」。通通常定義中中的TBM為:「在以巖巖石層為掘掘進(jìn)對象時時,在全斷斷面隧道掘掘進(jìn)機(jī)中,不不具備土壓壓、泥水壓壓等維護(hù)掌掌子面的功功能,裝備備接觸壁面面固定器,靠靠推進(jìn)時的的反作用力力推進(jìn)的盾盾構(gòu)機(jī)」。南南水北調(diào)西西線工程中中,因?yàn)轭A(yù)預(yù)想中的隧隧道巖體基基本是獨(dú)立立的,這個個定義有效效。TBM是在18846年由意大大利人Maus發(fā)明的,為為「封閉式式隧道機(jī)」」。其后,經(jīng)經(jīng)過反復(fù)實(shí)實(shí)驗(yàn)和失敗敗,在1953年正式在在美國Oahe水庫臨時時水渠施工工時使用。當(dāng)當(dāng)時TBM的開掘直直徑為φ8.0米,總長277.4米。在日本,最早采采用TBM是在1964年新居浜浜電站引水水隧道(276米)。其后,在在1965年至1975年期間約約有30多項(xiàng)施工工采用了TBM。但是,由由于出現(xiàn)過過多例TBM在膨脹性性巖體施工工時受阻,被被認(rèn)為TBM不適合日日本的巖體體,在1973年青函隧隧道導(dǎo)洞試試探之后,基基本不再使使用。TBM再次受到到矚目是在在1982年的關(guān)西西電力新愛愛電站引水水渠施工現(xiàn)現(xiàn)場上的使使用,在1986年以后,采采用TBM的隧道施施工多了起起來。中國已經(jīng)有八個個工程中采采用過TBM,「引大大入青」有有著月掘進(jìn)進(jìn)記錄.TBM分為開放放式和封閉閉式兩種,根據(jù)施工工現(xiàn)場的條條件可以選選用不同方方式。根據(jù)TBM施工的實(shí)實(shí)例,日本本的開掘直直徑一般為為φ3.5米以下的小小口徑工程程較多,而而海外為φ3.5~7.0米左右的中中口徑比較較多。日本本的掘進(jìn)總總長度基本本在3公里以下,近近年來趨向向一次長距距離掘進(jìn),正正在施工的的有10公里級的隧隧道。而海海外則以33.5米以上口徑徑為最多,平平均長度為為6公里左右。6.1.3.西線的施工條件件1)地質(zhì)中方介紹說,第第2期工程始始點(diǎn)的阿達(dá)達(dá)為火成巖巖帶,輝綠綠輝長巖和和花崗閃長長巖較多,其其他主要是是三疊系淺淺變質(zhì)砂巖巖、以及互互層,為比比較新的巖巖層。中方方認(rèn)為,從從力學(xué)角度度上,這些些巖石種類類適合開掘掘隧道。最最大埋深為為1,0000米左右,平平均為3000米左右。2)活斷層與地震在第1期、第2期工程程總長正中中間地點(diǎn)存存在著活斷斷層,已經(jīng)經(jīng)探明這個個位置上有有破碎帶。西西線地區(qū)屬屬于7~8級地震帶(不知是否否與日本地地震等級相相同)。還有涌涌水以及高高地?zé)岬葐枂栴}。3)隧道直徑的變化化第1期工程隧道始點(diǎn)點(diǎn)的直徑為為φ4.9米,然后逐逐漸增大,到到終點(diǎn)為φ9.6米。而第2期工程為為直徑φ10米的等斷面面。4)到現(xiàn)場的交通從西線整體看,交交通手段很很少。在離離現(xiàn)場最近近的有機(jī)場場的城鎮(zhèn)到到現(xiàn)場要乘乘三天汽車車,有些地地方還要騎騎馬才能通通行。從現(xiàn)現(xiàn)狀來看,施施工用車輛輛無法到達(dá)達(dá)現(xiàn)場。5)現(xiàn)場的供水、供供電、供暖暖因?yàn)榻煌ú槐?,施施工的基本本條件供水水、供電、供供氣、燃料料均不能滿滿足供應(yīng)。6)海拔高度最初計(jì)劃中為海海拔3,5000~4,000米。這次調(diào)調(diào)查得知,海海拔高度已已經(jīng)降到33,5000米處??墒鞘羌幢闶窃谠诤0?,,500米,對于除除了在高地地生活的民民族以外的的人來說,都都是異常缺缺氧的施工工環(huán)境。7)可以施工的季節(jié)節(jié)因?yàn)槭窃诟吆0伟蔚貐^(qū),冬冬天冰雪覆覆蓋,寒冷冷無比??煽墒┕さ募炯竟?jié)僅限于于4~10月這七個個月(當(dāng)然隧道道里面的受受氣候影響響比較小)。6.1.4.TBM在西線的的應(yīng)用由于空氣稀薄,氣氣溫較低,勞勞動密集型型施工將非非常艱苦,按按現(xiàn)有技術(shù)術(shù)來考慮,西西線施工不不可避免地地要采用TBM。我們調(diào)調(diào)查了直徑徑超過10米的山岳TBM施工情況況。瑞士的的施工實(shí)例例比較多(公路隧道道、鐵路隧隧道),有21例。我們們沒有詳細(xì)細(xì)調(diào)查每一一個工程的的具體施工工條件,瑞瑞士的海拔拔高度在200~4,000米以上,公公路、鐵路路已經(jīng)鋪到到海拔2,,000米以上。雖雖然海拔高高度沒有達(dá)達(dá)到3,5500米,但可以以推測,是是采用大口口徑TBM施工的。瑞瑞士的最長長掘進(jìn)距離離為6,5500米。上述2.3項(xiàng)中列舉的施工工條件中,地地質(zhì)、活斷斷層(6.1..3.1)、地震(2)、隧道直直徑的變化化(3)為TBM施工的直直接制約條條件。從近近年TBM技術(shù)的發(fā)發(fā)展來看,西西線的地質(zhì)質(zhì)情況可以以采用TBM施工,并并可以解決決活斷層以以及破碎帶帶的問題。通常出現(xiàn)破碎帶帶可以預(yù)料料將出現(xiàn)的的問題集中中有三點(diǎn):(1)破碎帶帶的巖體強(qiáng)強(qiáng)度不夠,單單純靠接觸觸壁面固定定器的推進(jìn)進(jìn)反作用力力不夠。(2)掘進(jìn)機(jī)機(jī)容易滑向向松軟巖體體方向,難難以控制方方向。(3)掌子面面不易穩(wěn)定定,沙土陷陷落,無法法將砂石運(yùn)運(yùn)出。這三個問題,可可以通過以以下方法解解決:(1)通過換換置混凝土土加強(qiáng)反作作用力。或或者在盾構(gòu)構(gòu)機(jī)上裝仰仰拱襯砌,以以輔助盾構(gòu)構(gòu)千斤頂推推進(jìn)。(2)事先在在巖體松軟軟的地方注注入藥物,增增加強(qiáng)度。(3)以天端端支撐和快快速運(yùn)出砂砂石解決?;蚧蛘邔⒚姘灏宓慕Y(jié)構(gòu)改改造成可以以調(diào)整、并并可以控制制開口率的的結(jié)構(gòu)。此此外還可以以采取事先先注入藥物物的方法,以以增加強(qiáng)度度。總的說來,要在在充分的事事先調(diào)查基基礎(chǔ)上,對對如何解決決這些預(yù)料料中的問題題進(jìn)行研究究,在與制制造廠家進(jìn)進(jìn)行詳細(xì)的的設(shè)計(jì)協(xié)商商以后,確確定TBM的規(guī)格。目目前由一臺臺TBM掘進(jìn)10公里以上的的工程很少少,只占TBM隧道工程程總量的10%左右。日日本的最長長掘進(jìn)距離離為20公里。因此此,目前設(shè)設(shè)計(jì)的隧道道如果施工工,應(yīng)該挖挖幾處橫井井或斜井,投投入數(shù)臺TBM。另外,由于目前前無法在掘掘進(jìn)過中改改變TBM的直徑。因因此,可以以研究用橫橫井或斜井井再下一臺臺大直徑TBM。除這些以外,重重要的是要要解決上述述到現(xiàn)場的的交通條件件(6.1..3.4)、現(xiàn)場的的供水、供供電、供暖暖(5)等間接不不利條件,做做到這一點(diǎn)點(diǎn)可能比較較困難。考考慮到這些些地區(qū)的經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在在建設(shè)道路路、以及供供電、供水水、供燃料料、其他物物資的后勤勤設(shè)施時,應(yīng)應(yīng)建設(shè)永久久性設(shè)施,而而不是臨時時設(shè)施。特特別是公路路和電力設(shè)設(shè)施。因?yàn)闉楣沸枰斔褪┕すと藛T、運(yùn)運(yùn)進(jìn)運(yùn)出各各種臨時和和永久性設(shè)設(shè)施、TBM組件等,以以及運(yùn)出砂砂石,需要要比較高等等級的公路路。TBM還需要準(zhǔn)準(zhǔn)備幾臺大大功率電機(jī)機(jī),電力消消耗很大(以直徑約約5米的工程為為例,需要要315千瓦的電電機(jī)6臺,總共共為1,9000千瓦)。中方預(yù)預(yù)測,包括括TBM以及其他他用電,初初期電力需需要10萬千瓦,準(zhǔn)準(zhǔn)備拉高壓壓線供電。6.2.西線:混凝土表面防水水填石壩6.2.1.概要西線引水采用的的是在與長長江各支流流交叉部位位建大壩,將將水渠上游游流下來的的水用泵提提水的方式式。第1期工程建建阿安、仁仁達(dá)、上杜杜柯、亞爾爾堂、克柯柯的5個壩,第2期建阿達(dá)達(dá)壩,第3期建側(cè)坊坊、仁青里里壩。最大規(guī)模的壩為為第1期工程的的亞爾堂壩壩,該壩堤堤高123米,堤長9000米;第2期為阿達(dá)達(dá)壩,堤高高約180米,堤長約約1,0000米。壩址的的地層為花花崗巖、砂砂巖或板巖巖,壩基的的穩(wěn)定性沒沒有問題。同同時,壩材材可以使用用當(dāng)?shù)氐膬?yōu)優(yōu)質(zhì)巖石,可可以保證供供應(yīng)。但是是,當(dāng)?shù)貨]沒有作為止止水芯墻的的粘土材料料,可以在在填石壩表表面撒上混混凝土用來來防水。6.2.2.混凝土表面防水水型填石壩壩世界最早的混凝凝土表面防防水填石壩壩(以下簡稱:CFRRD,ConccreteeFaccingRockk-filllDaam)是在1895年美國加加利福尼亞亞州建的堤堤高54米的Moreea大壩。選選擇這種壩壩型的原因因與南水北北調(diào)相同,是是因?yàn)楫?dāng)?shù)氐貨]有除建建CFRD以外大壩壩的材料。其其后,五十十年代后期期,這種壩壩型開始增增加,1988年以后則則成為世界界上的主要要壩型。至今為止CFRRD的施工實(shí)實(shí)例在中國國最多,占占世界的40%,如果僅僅限于1988年以后的的數(shù)字,則則達(dá)約50%。1999年天生橋橋一號壩完完工,堤高高178米,為當(dāng)前前世界最高高的大壩。今后,老撾、菲菲律賓、中中國都在準(zhǔn)準(zhǔn)備建設(shè)堤堤高超過2200米的CFRD。日本只有3個工工程為CFRDD(小淵壩:19552年、堤高高21米;石淵壩:19553年、堤高高53米;野反壩:19954年、堤高高44米)。6.2.3.混凝土表面防水水填石壩在在西線的應(yīng)應(yīng)用如上所述,中國國的CFRD施工是世世界上最多多的。在西西線的施工工條件中,最最為擔(dān)心的的是所有的的壩都是建建在超寒冷冷地帶,因因?yàn)榛炷镣恋木弮鲎髯饔?,用于于表面防水水混凝土?xí)r時,還應(yīng)該該考慮在配配料時考慮慮如何抵消消混凝土緩緩凍效果(空氣量5.5%左右)。另外,建建壩時還要要使用許多多重型機(jī)械械,裝有內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的機(jī)機(jī)械,如:翻斗車、反反鏟、發(fā)電電機(jī)以及自自動起重機(jī)機(jī)械等,在在高山地區(qū)區(qū)其性能降降低,因此此,要具體體考慮機(jī)械械、工程計(jì)計(jì)劃。在空空氣稀薄地地區(qū),供給給發(fā)動機(jī)的的氧氣少,不不能發(fā)揮原原有性能。根根據(jù)筆者的的經(jīng)驗(yàn),在在海拔2,,000米級的高山山地區(qū),各各種機(jī)械的的性能則大大約要降低低20%。(第6章文責(zé):巖淵淵明)第七章南水北調(diào)調(diào)工程中技技術(shù)合作的的方向和建建議7.1.日中中之間的合合作情況即使不引用長江江和黃河這這兩條大河河的例子,中中國的自然然環(huán)境也時時非常嚴(yán)峻峻的。從古古代神話時時代開始,就就是旱澇不不斷,水的的問題一直直左右著國國家的命運(yùn)運(yùn),直至現(xiàn)現(xiàn)代。水的的問題作為為國家制定定政策的對對象的即為為南水北調(diào)調(diào)計(jì)劃。目前還沒有明確確的統(tǒng)計(jì)數(shù)數(shù)字,在進(jìn)進(jìn)入二十世世紀(jì)以后,中中國西北地地區(qū)除了原原來就屬于于干燥氣候候地帶之外外,降雨量量減少的速速度明顯加加快,造成成黃土高原原的植被嚴(yán)嚴(yán)重破壞,黃黃土流失更更加嚴(yán)重。與與此相對,而而長江的水水量增加,這這種長江和和黃河水量量的不均衡衡狀況,自自古以來就就是人們關(guān)關(guān)注的對象象,為了解解決這個問問題,從四四十年代就就開始了調(diào)調(diào)

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