两千多年前，成都平原上，秦人李冰父子主持修建的都江堰，成就了水利史上的神话。两千多年后，关中大地上，秦人再度用胆识和智慧，要引来滚滚汉水滋润八百里秦川。历史惊人地相似，是因为秦人血脉中对水的渴望。然而要续写秦人在水利史上的传奇，需要的不仅是勇气，更需要无比的智慧和深刻的思考。

    要打通巍巍秦岭，让汉水一路流向关中，这无论从工程量和技术难度上都可谓是水利史上里程碑式的工程。无怪乎中国工程院有五位院士曾经这样评价这一工程：“引汉济渭工程将会是给世界留下遗产的工程。完全可以和都江堰、郑国渠、灵渠相媲美。”

    事实上，引汉济渭工程就综合难度来说已经达到世界第一。其工程主要由黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽和秦岭隧道三大部分组成，以汉江干流黄金峡水库、汉江支流子午河三河口水库为水源联合供水，由全长97.4公里、设计流量70立方米每秒的秦岭隧洞输水至渭河支流黑河下游。工程建成后，将每年从汉江支流子午河自流调水6亿立方米，从汉江黄金峡水库抽水调水9.5亿立方米，每年总计调水量为15.5亿立方米。

    面对这样庞大的工程，我们的水利人将要攻克何种难关？这其中包含什么样的技术挑战？又将创造怎样的水利奇迹？

秦岭输水隧洞——人类第一次从底部洞穿秦岭
   

    在引汉济渭的项目建议书中，平静地写着这样一段话：秦岭输水隧洞从黄金峡枢纽坝后左岸起，穿过罗家坪、杨家坪、三河口枢纽坝后控制闸、石墩河乡、四亩地镇、小王涧乡等地，至黑河金盆水库东侧黄池沟出洞，全长98.30公里。

    平静不代表着平常，这不到100公里的隧洞，要打穿它却需要中国乃至世界最先进的技术。水利部水规总院王皓院士这样评价这段隧洞：第一次从底部洞穿了世界十大主要山脉之一的秦岭，这是人类的首次尝试；隧洞埋深世界第二，最大埋深2012米；隧洞长度世界第二，亚洲第一。

    输水工程不像是修建铁路和公路可以翻山越岭，水向低处流的自然规律，要求输水线必须是从高向低。从汉江到关中，巍巍秦岭是引汉济渭工程最大的屏障，必须在秦岭的最深处打洞才能让汉水顺利流出秦岭。

    “引汉济渭工程所选洞线尽管是在特定高程上穿越秦岭的最短走线，但其长度依然位于我国在建和拟建隧道工程前茅。特别是穿越秦岭岭脊段的最大埋深达到1925米，比现已建成的西康铁路隧道埋深增加约500米。两端对打的主洞最长施工段达到41公里，且施工斜支洞建设条件复杂，这一指标在国内已有工程中是首屈一指的。”引汉济渭办公室主任助理张克强介绍到。

    这样的长度和埋深带来的是一系列技术上的高难度。相关技术人员介绍道：“通常来说，要打一段隧洞一般有两种方法，一种是钻爆施工法，另一种叫TBM施工。TBM中文的意思是全断面硬岩掘进机，它是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的施工机器。引汉济渭的隧洞将主要采用TBM施工法。”

    尽管TBM是先进的施工方法，然而面对引汉济渭工程，它无疑也要迎接许多创纪录的挑战。“在施工过程中，最难解决的是通风距离的问题。根据施工标准，TBM作业现场的温度不超过作业人员的承受标准为目标（约为27℃左右）。根据这个标准，每隔一段必须进行适当的通风。然而由于超千米的埋深，要设置通风是很难的。”张克强介绍。

    事实上，秦岭隧洞大埋深难分割的隧洞长达40公里。TBM单向掘进距离20公里，通风距离长达23公里。而此前国内最长的通风距离也不过是引黄入晋工程的12.4公里。施工难度可想而知。

    不仅埋深大、长度大，引汉济渭工程由于建在扬子板块和中朝准地台板块的地质挤压带上，导致这里的岩性异常复杂。“在施工过程中可能遇到多条断层破碎带、大变形千枚岩层等复杂情况。由于地面水系复杂，洞线穿越多处地质构造带及透水岩层，较大量的涌水也将是施工面临的挑战。”引汉济渭办公室主任蒋建军说。

    无怪乎有水利专家这样说道：“引汉济渭工程是在世界最复杂地质条件上修建的水利设施。”

黄金峡水利枢纽——拥有国内第一的高扬程大流量泵站
   

    引汉济渭工程规划有两处水源，在汉江干流建设黄金峡水库，在汉江北岸支流子午河建设三河口水库。其中黄金峡水库位于汉中盆地东部的汉江黄金峡峡谷出口上游，是汉江上游梯级开发规划的第一级，距洋县县城约50公里。引汉济渭工程15.5亿立方米调水量中，有三分之二的水量来源黄金峡水库。

    然而黄金峡水库低于关中70多米，10亿立方米的水需要抽高才能向关中输送。工程计划在黄金峡水库大坝后投资10多亿元建一座装机功率13.8万千瓦的大型泵站，以每秒70立方米的抽水量抽高119米送入输水隧洞。这将是国内第一的高扬程大流量泵站。

    如此规模的超大型泵站，其机组选型，以及站址的选择、工程总体布局方案等方面的考虑需要慎之又慎。那么该如何最经济最有效地建设泵站呢？“对于我们水利施工单位，首先需要对国内外水泵及水泵水轮机的技术发展水平、机组运行情况进行调研与交流。此外我们还要对陕西省电力系统的负荷变化趋势、对系统调峰容量的要求及对抽水蓄能电站的相关政策进行调研与交流。从水库条件、隧道条件、周围环境条件、水资源平衡、电站建设、机电设备制造与运行等方面论证建设抽水性能电站的可行性，并从社会与经济效益方面进行评价。这将是一个综合复杂的过程。”引汉济渭办公室主任蒋建军说。

    “从节省投资、运行可靠性出发，希望将泵站布置于水库坝后，与电站一体布置。但由于坝址处河床狭窄，泄洪建筑物占用较大场地，留给泵站的场地有限，泵站大型机组台数不能超过7台。这样单机流量达到11.75-14立方米/秒，单机功率达2万-2.3万千瓦。如此规模的水泵对国内企业具有挑战性，在国际上生产厂家也不多。”蒋建军对选择什么样的水泵有着沉甸甸的愿望。

    “单机功率达2万-2.3万千瓦的机组，相当于一个县城的用电量。本着经济的原则，我们必须优选再优选。我们将根据参数优化研究获得的两座泵站的水泵基本参数，利用数值优化设计技术和高精度水力机械模型试验台，比选出2-4个水泵水力模型方案进行模型试验研究，获得这些方案的流量、扬程、轴功率、效率、空化及水力稳定性等全面的性能参数，优选后提出可供黄金峡与三河口泵站选择的性能优良的水泵水力模型。”

    事实上，在黄金峡水利枢纽工程上所要安置的水泵，将引导一次技术革命。为了它，人们将开发出适应这里要求的新型高扬程、大流量、高效水泵。这种新型高效可适应宽水头变幅的水泵、水轮机（或水泵水轮机）的成功开发，将填补国内该领域的空白。

三河口水利枢纽——首屈一指的混凝土拱坝
   

    145米——看似简单的数字，对于一个大坝来说，却是一项颇具挑战性的高度。

    三河口水库是引汉济渭工程的骨干调节水库，项目建议书阶段初拟采用碾压砼重力坝，最大坝高145米，设计高度仅次于云南在建的万家口子坝（157米）。

    “根据地形条件和当前取得的地质勘察成果，三河口水库有的建设碾压砼拱坝的可能。如果采用拱坝方案，坝体砼量大约会较重力坝减少三分之一，但坝肩、坝基开挖及处理的工程量会有所增加。如采用碾压砼拱坝方案，该坝的高度将超过国内大多数已建成的同类坝型。这在技术上将是巨大的挑战。”张克强介绍到。

    “对于这样高的大坝，最重要的问题就是混凝土的温度控制。”水利厅专家介绍。“由于需要大面积浇注水泥，温度稍微控制不当就会导致水泥收缩过度，进而形成很多裂片。所以就需要通过温控防裂。”

    为实时监控混凝土大坝浇筑后的温度指标，需要建立基于无线网络数据传输的温度监测仪器。“由于施工规模大。这些仪器设备本身的设计制造，就是技术上需要攻克的难关。”水利专家说。

    对于引汉济渭这样的千秋工程，质量无疑是最关键的环节。为了保证工程的质量，需要有一整套的工程质量控制指标。碾压混凝土施工质量控制包括配合比质量控制、原材料质量控制、现场碾压质量控制、拌和与运输过程质量控制等。“我们将通过一系列的现场试验，对现有施工质量控制体系标进行深入研究，建立既能有效控制碾压混凝土施工质量又能符合数字监控要求的质量控制方法和指标体系。”张克强说。
    无疑，建设这样高的拱形大坝将是一项复杂的工程科学。“大坝的设计和计算就是一项巨大的工程。其中包括很多新的理论。国内一流的专家都将投入到设计中。”张克强说。

    “对于很多专家来说，能参与设计这样的大坝也是他们学术生涯的重要内容。只要说是引汉济渭工程，中国最顶尖的专家也会放下手头所有工作为其服务的。”蒋建军的介绍带着几分骄傲。

    引汉济渭，引来的不仅是清清汉水，更是八百里秦川的丰饶富裕。这奔腾的江水中更引来了水利史上伟岸的丰碑。它延续着秦人对水的热情和勇气，续写着秦人两千年前治水的神话。