本月底,作为安徽基础设施建设“一号工程”的引江济淮工程将迎来试通水通航,这意味着安徽水利人期盼了半个多世纪的梦想走进现实。引江济淮工程沟通长江、淮河两大水系,是跨流域、跨省的重大战略性水资源配置和综合利用工程。日前,新安晚报、安徽网、大皖新闻记者专访安徽省水利水电勘测设计研究总院副院长、引江济淮第二代设计领头人朱青,为读者揭秘引江济淮工程背后的故事。
非常重视生态保护
引江济淮工程是一项以城乡供水和发展江淮航运为主,结合灌溉补水和改善巢湖及淮河水生态环境为主要任务的大型跨流域调水工程。自南向北划分为引江济巢、江淮沟通、江水北送三大工程段落,建设凤凰颈、枞阳、兆河、庐江、白山、派河口、蜀山和东淝闸共八大枢纽。
作为引江济淮工程第二代设计领头人,安徽省水利水电勘测设计研究总院副院长朱青从1994年起就开始组织前期论证,对工程给出了一系列技术合理、系统可行的方案。朱青说,为兼顾调水、航运和生态三大功能,同时也为了今后更好地助力巢湖生态复苏,引江济淮采用了“一级切岭、双线引江、三湖调蓄、四路北上、八大枢纽”的工程总体布局,布局宏伟科学、调度安全灵活。
何谓“一级切岭”?朱青解释,江水过分水岭可以考虑隧洞和一级、二级、三级明开等多个方式,涉及开挖土方、泵站装机、移民占地、通航条件、运行费用等复杂因素,隧洞和多级提水开挖方案适合输水,但不利于航运,从通航的便利性等因素来综合考虑,最终采用了“一级切岭”,即只建一座蜀山泵站枢纽和江淮分水岭大开挖。
“调水线路尽量利用现有河道和已建水利工程,尽量避免输水受到污染,尽量减少沿线移民占地,尽可能不增加洪水风险,尽可能降低对候鸟干扰等。”朱青说,引江济淮非常重视生态保护,“当长江大通站流量降至10000立方米/秒时,引江济淮主动暂时停止引江,利用菜子湖、瓦埠湖等调蓄保障供水。”
另外,工程还为菜子湖候鸟西移航道,并优化冬春季水位调度,在长江和淮河布设5处过鱼设施,在派河兴建150万吨/日截导污管道和湿地,“我们还结合双线引江在巢湖南岸布设小合分线路,有利于保护引江济淮水质,也有利于复苏巢湖生态。”
朱青说,江水注入淮河干流和广大皖北地区后,淮河再不会出现断流,皖北也不会再超采地下水,淮河生态环境将摆脱干旱缺水威胁。
多项工程创下纪录
作为我国在建的投资规模最大的水利工程,引江济淮工程沿线亮点纷呈,多项工程创下世界之最、亚洲之最和中国之最。
朱青说,引江济淮是我国最具综合性的重大调水工程,江淮运河是继京杭大运河后我国第二条南北水运大通道和国内最高等级的内河航道,为了输水和通航,切开了长江与淮河之间的江淮分水岭,其中最深切岭达46.4米,是我国开挖最深的人工河道。
他举例说,在肥西县境内穿越江淮分水岭的淠河总干渠钢结构渡槽跨度位居世界第一,创造了“水上流水,船上行船”的工程奇观。建设规模位于八大枢纽之首的蜀山泵站枢纽,总装机60000千瓦、总流量340立方米/秒,是亚洲规模最大的混流式泵站;在长江、淮河设5处过鱼设施,是目前国内工程最多的鱼道集群;在派河建有150万吨/日截导污管道,是国内规模最大的截导污管道;沪蓉、宁西铁路为工程让道改建,是国内首条高铁运营线路改建工程;引江济淮为候鸟湿地让道西移,也属国内首次。
引江济淮工程沿线桥梁数目众多,种类繁多,工程在建设过程中克服了诸多困难。“为了通航和输水,引江济淮工程全线分布着大大小小130多座铁路、公路、市政等各种类型的桥梁,引江济淮也因桥梁数量多、种类多、结构全,被称为‘桥梁博物馆’。”朱青告诉记者,位于肥西县的繁华大道桥是安徽首座公轨合建双层钢桁架特大拱桥,连接高新区与肥西县的铭传路桥是合肥市政桥梁中主跨最大的拱桥,连接合肥与六安的G312合六叶公路桥是中国内河最大跨径变截面连续钢箱梁桥,引江济淮工程穿越的宁西铁路、沪汉蓉高铁桥梁群是施工难度最大、结构最复杂的桥梁工程之一……
朱青表示,“引江济淮工程未来不仅将发挥自身的调水、航运、生态的效应,也能为沿线水利工程发挥功能创造条件。”
攻克“工程癌症”
引江济淮工程建设中最大的难题是什么,又是如何解决的?朱青说,首先是近8万人的移民安置难题,采取了货币补偿、实物补偿等多种方式,移民安置工作较为稳妥和顺利。
其次是江淮分水岭膨胀土开挖难题。他告诉记者,引江济淮工程需途经菜巢分水岭和江淮分水岭,沿线分布有大量的膨胀土和崩解岩。传说三国时期曹操曾试图于合肥西郊将军岭开凿人工河沟通江淮水系,无奈“日挖一丈,夜长八尺”,只得作罢。其实这就是江淮分水岭区域广泛分布的膨胀土造成的。
“膨胀土是一种富含亲水黏性矿物质的土质,遇水膨胀,失水收缩,开挖河道遇此土,易致垮塌,是一道世界性技术难题。”朱青说,膨胀土被称为“工程癌症”,处理不好会威胁输水和航运安全。为了攻克膨胀土难题,在正式动工前开展了为期两年的试验段试验,总结国内外膨胀土治理经验,观测膨胀土机理变化,研究膨胀土处置方案,为膨胀土开挖和处置提供了科学依据。
2015年12月26日,位于合肥蜀山区小庙镇的引江济淮“试验段”率先开工,在试验段对膨胀土和崩解岩进行多次试验,最终通过把膨胀土换填成水泥改性土,攻克了这一千年难题。
第三是如何保护一渠清流入淮,“靠的是治污、避污、截污、导污、控污等五措并举。”最后是克服了汛情和疫情带来的困难。2020年巢湖大水,给输水渠道、泵站枢纽等工程进度造成较大干扰;近年疫情也给施工力量及设备进程和机电设备制造与运输带来很多困难,但最终我们都一一克服了。”
打造“黄金水道”
航运是引江济淮工程的另一重要功能。据悉,依托调水线路,引江济淮工程将开通长江至淮河高等级航道354.9公里,菜子湖线和西兆河线按通航1000吨级船舶的Ⅲ级航道标准建设;江淮运河段考虑按Ⅱ级航道建设,可通航2000吨级船舶。
“我国的大江大河均为自西向东流淌,形成了长江、珠江、黑龙江和淮河航道,而我国南北向的航道资源极为匮乏,几千年来仅形成一条人工开凿的京杭大运河,这也是目前我国唯一南北走向水运通道,并与长江、淮河互联互通和组成我国最大的内河航运网络。”朱青介绍,淮河、长江干流横贯我省境内各400余公里,水运条件优越,但淮河与长江隔岭相望,缺乏直接的航道,大宗货物的运输需要绕道洪泽湖和京杭运河,不仅要绕行200~600公里,还常发生堵塞或碍航等情况。
朱青表示,引江济淮工程结合航道建设,沟通长江与淮河,结束淮河中游与长江中下游水运不畅的历史,与长江和淮河形成了“工”字形高等级航道,它北连沙颍河航道、南接芜申运河,形成继京杭大运河后我国当代打造的第二条南北水运大动脉,又可与京杭大运河等组成我国“井”字形航道网络,有效缓解京杭大运河和淮河运能不足的困局,改变了国家高等级航道的格局,对优化安徽城镇和产业布局、推动长三角一体化高质量发展和促进我国东部与中部、南方与北方经济循环等具有重要与长远的辐射带动作用,并为构筑国家水网主骨架和大动脉做出重要贡献。