穿湖越河的跨越：突破世界级的硬技术和软科学

　　“一渠清水送北京。”南水北调中线“一江清水”的水源所在地，就是位于湖北与河南交界处的丹江口水库。

　　仅就中线而言，要使水源的丹江水库增大容量，抬高水位，必须让旧坝“长高” “增肥”，保证新老混凝土连接、联合受力，以便一库清水一路自流北上；要使渠道经过数百公里膨胀土（岩）地段，必须制伏其遇水膨胀，失水收缩的无常特性，始终保持健全“体型”和良好“身段”。

　　像这种国内外尚无类似工程实践经验的技术难题，在南水北调施工中数以百千计。

　　“南水北调由150多个设计单元工程、2700多个单位工程组成，且建筑物种类众多，技术要求高，面临着很多技术难题。”张基尧认为，与传统水利工程不同，南水北调工程所涉及的许多硬技术和软科学是世界级的，是水利学科与多个边缘学科联合研究的前沿领域，目前已有相当数量的科技成果应用于工程建设。

　　2008年9月28日，期盼已久的冀水开始滋润干渴的北京。

　　北京西四环五棵松：地上，车水马龙，人流如织；地下，列车呼啸，来回穿梭。在立交桥、街道、地铁垂直叠加的最下层，两条涵洞正静悄悄地穿越着各种管网，输送着来自河北水库的一渠清水，向团城湖流去……而输水暗涵结构的顶部，仅隔3.67米距离的地铁结构最大沉降值，不到3毫米，创下世界之最。

　　谈到技术创新，张基尧如数家珍：中线穿黄工程，要从黄河底下复杂的地层中开凿数千米的隧洞，承载内外水压，克服以往盾构施工尚未遇到顽石、枯树等，并保证隧洞不漏水；北京段PCCP管道工程是国内首次大规模使用直径4米、双排、埋深高达20米的预应力钢筒混凝土管的项目，在国际上也绝无仅有，加之工程沿线地形复杂，从生产、运输到安装，攻克多个技术难关，管道制作就获得两项国际专利……

　　张基尧自上个世纪70年代就开始从事水利水电建设。他经历并告别了传统水利水电建设“吃大苦，流大汗，设计手工计算，施工肩挑人抬”的落后方式，亲身参与并见证了南水北调提升水利工程技术创新能力的全过程。

　　“在技术上，南水北调必须结合国情，实现自主研发和引进消化吸收再创新相结合。”张基尧举例说，在引进、消化国外技术的基础上，我们结合我国地质情况、施工强度、气候条件进行改造，自主研制成功了大型渠道混凝土机械化衬砌施工成套设备。比国外的设备自重降低2/3，价格降低80%，还出口到巴基斯坦、马来西亚等很多国家。

　　“南水北调中线‘咽喉’——穿黄工程虽然使用的德国盾构机，但我们技术人员进行了改造，把透水密封三道加成四道，增加中心保护刀和边缘保护刀，提高了密封性和刀盘的刚度、强度。贯流泵的设计当中也加以改造，解决了泵装置的气蚀性能，提高了水泵的使用效率。”张基尧说。

　　南水北调东中线渠道，它们就像两串美丽的项链，串联起沿线连绵分布如同珍珠般的数百工程建筑物，构建成一个巨大水网，在广阔的神州大地上铺展开来——渠道蜿蜒而驰，水闸栉比鳞次，桥梁凌空飞架，低压暗涵隐身前行……而支撑这一切的都是技术创新！

　　坚定治污的信心：科技支撑关系民生的综合性生态工程

　　“以往国内的调水项目如引滦入津等，绝大多是单一目标，有的以农业灌溉为目标，有的以生活用水为目标。”但在张基尧看来，南水北调工程的建设是多目标的，不仅是水资源配置工程，更是一个造福人民的综合性生态工程。工程实施后，将极大地提高受水区水资源与水环境承载的能力，向沿线城市供水，同时把城市侵占的一部分农业用水和生态用水偿还给农业和生态。在某种意义上是工业反哺农业，城市反哺农村。同时，还涉及社会层面的征地移民、水污染治理、生态环境及文物保护等。这些都是科学发展观在南水北调领域的生动实践。

　　经济、社会、环境、文化、科技，多种现实挑战交错在一起，为此，张基尧如履薄冰。“我们要着力理念和体制创新，着力探索和研究国外调水工程没有遇到的问题。”比如，处理好调水工程和水污染治理的问题，一方面严格执行“三先三后”原则，另一方面加大了水污染治理的力度，专门编制了东线水污染防治和中线丹江口库区上游水污染及水土保持规划，并着手实施。

　　例如东线治污线路要经过山东南四湖，由于周边水质差，国内专家把南四湖的治理称为“世界第一难”。张基尧回忆说，当初有人建议，干脆就是修个渠道绕过去，不从湖里走。“‘绕过去’能解决南水北调本身的问题，但不能解决全国水污染治理的问题”,张基尧说，“南水北调就是集中人力物力财力来解决治污，如果我们都解决不了，大家何来信心？”

　　东线为满足调水水质要求，安排治污项目426项，投入140亿元，通过坚持“治、用、保”并举，综合治理流域污染，目前已经取得初步成效。张基尧笑称自己有了底气和信心。

　　调水与治污，正是对综合国力的检验。南水北调工程在规划阶段的投资额近5000亿元，国家批复的可研阶段东、中线一期工程的投资达2546亿元。

　　“如果放在新中国成立初期，或者十年前，我国经济和技术实力难以支撑这么浩大的工程。但现在我们可以说，全世界水利工程的科技前沿都在中国。”张基尧告诉记者，每次出国，国外同行都非常羡慕他，羡慕中国综合国力强，能够集中力量办大事，羡慕南水北调等水利工程推动了世界水利科技的进步，而中国的科学家更是受益其中。

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