南水北調(diào)東中線工程： 超級(jí)工程背后的創(chuàng)新密碼

姜永斌

“截至目前，南水北調(diào)東、中線一期工程累計(jì)調(diào)水近300億立方米，直接受益人口超過(guò)1.2億人，已由原規(guī)劃的受水區(qū)城市補(bǔ)充水源，轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)重要城市生活用水的主力水源，同時(shí)為京津冀協(xié)同發(fā)展、雄安新區(qū)建設(shè)等國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施提供了可靠的水資源支撐?！?019年12月12日舉辦的國(guó)新辦新聞發(fā)布會(huì)上，水利部副部長(zhǎng)蔣旭光如是說(shuō)。

2014年12月12日，南水北調(diào)東、中線一期工程全面通水。作為世界上規(guī)模最大的調(diào)水工程，南水北調(diào)工程是緩解我國(guó)北方水資源嚴(yán)重短缺的重大基礎(chǔ)設(shè)施，也是重要的民生工程、生態(tài)工程、戰(zhàn)略工程。

隨著供水量逐年增加，被譽(yù)為“人間天河”的南水北調(diào)工程不僅優(yōu)化了我國(guó)水資源配置格局，使受水區(qū)水資源短缺狀況得到明顯改善，更有力支撐了受水區(qū)和水源區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。其發(fā)揮出的巨大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，充分證明中國(guó)共產(chǎn)黨集中統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的體制優(yōu)勢(shì)和中國(guó)特色社會(huì)主義集中力量辦大事的制度優(yōu)勢(shì)，“功在當(dāng)代，利在千秋”。

千里通渠遠(yuǎn)水來(lái)解近渴

“只有在穿越云層的高度，你才能看到綿延千里的渠道……”2019年12月初，短片《看見(jiàn)中線》火了。高空航拍視角下，南水北調(diào)中線藍(lán)色水脈的壯觀宏偉，令網(wǎng)友紛紛點(diǎn)贊。

“南水”為什么要“北調(diào)”？很多人知道是因?yàn)槿彼?，但不了解具體緣由。

“我國(guó)水資源短缺，且時(shí)空分布不均，南方水多、北方水少?！笔Y旭光在新聞發(fā)布會(huì)上介紹工程建設(shè)初衷。資料顯示，我國(guó)人均水資源占有量為2109立方米，僅為世界人均占有量的28%。黃河、淮河、海河流域的人口、耕地、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值均超過(guò)全國(guó)的三分之一，而水資源量?jī)H占全國(guó)總量的7%，人均占有量更是不足世界平均水平的十分之一，是水資源承載能力與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展矛盾最為突出的地區(qū)。

新中國(guó)成立初期，毛澤東視察黃河時(shí)提出南水北調(diào)偉大構(gòu)想。如今，跨越半個(gè)多世紀(jì)的夢(mèng)想已經(jīng)成真——從2002年12月開(kāi)工建設(shè)到2014年12月東中線一期工程全面建成通水，長(zhǎng)江之水源源不斷匯入黃淮海流域，在中國(guó)版圖上勾畫(huà)出南北調(diào)配、東西互濟(jì)的水網(wǎng)格局。

那么，“南水”是如何“北調(diào)”的？按照總體規(guī)劃，這項(xiàng)世紀(jì)工程分東、中、西三條線路，分別從長(zhǎng)江下游、中游和上游向北方調(diào)水。東線一期工程從長(zhǎng)江下游揚(yáng)州江都抽引長(zhǎng)江水北送，經(jīng)過(guò)京杭大運(yùn)河及其平行的輸水航道，最終向北可輸水到天津，向東可輸水到煙臺(tái)、威海。中線一期工程從漢水與其支流丹江交匯處的丹江口水庫(kù)引水，全程自流到河南、河北、北京、天津。西線工程的供水目標(biāo)主要解決青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西等六省（自治區(qū)）缺水問(wèn)題，具體方案仍在研究論證中。

橫跨湖北、河南兩省的丹江口水庫(kù)，如今已是亞洲庫(kù)容最大的人工淡水湖。其東岸的陶岔渠首樞紐工程，則是南水北調(diào)中線輸水總干渠的“水龍頭”、向北方送水的“總閥門”。據(jù)介紹，這里每天的調(diào)水量超過(guò)1400萬(wàn)立方米，相當(dāng)于一個(gè)西湖。

“南水”沿中線奔襲上千公里，流向南水北調(diào)唯一進(jìn)京入口、位于北京市房山區(qū)大石窩鎮(zhèn)的惠南莊泵站。

3000平方米的泵站廠房?jī)?nèi)，8臺(tái)巨型水泵持續(xù)加壓。在這些藍(lán)色“心臟”的作用下，每天入京的水量約370萬(wàn)立方米，有效補(bǔ)足了北京龐大的用水需求。

經(jīng)過(guò)80公里的地下旅程，再沿西四環(huán)一路北上，“南水”便躍出地面來(lái)到團(tuán)城湖調(diào)節(jié)池。在這里，“南水”將被統(tǒng)一調(diào)配，不僅能配送至各水廠，還能把富余的江水補(bǔ)充至密云水庫(kù)。

記者從發(fā)布會(huì)上獲悉，南水北調(diào)工程改變了廣大北方地區(qū)、黃淮河平原的供水格局，水資源配置得到優(yōu)化。受水區(qū)40多座大中城市、260多個(gè)縣區(qū)因此受益。

在北京城區(qū)，73.3%的居民生活用水來(lái)自丹江口水庫(kù)，幾乎所有重要水源地皆有中線工程生態(tài)補(bǔ)水。北京市地下水位此前年均下降1米的局面不僅得到遏制，還回升了2.73米。

1億多人喝上甘甜“南水”

在千年古都北京，“上風(fēng)上水”這個(gè)詞曾被不少人用來(lái)形容南北城的水質(zhì)差異。過(guò)去，南城的水質(zhì)給這里的居民添了不少麻煩。

住在豐臺(tái)區(qū)多年的趙飛艷女士一家對(duì)水質(zhì)的變化有著切身感受?！霸瓉?lái)的水堿特別多，燒完水以后壺底總是厚厚一層，不經(jīng)常清理就得換壺了。”趙飛艷回憶說(shuō)。

直到2014年底，她驚喜地發(fā)現(xiàn)，家里的水和原來(lái)不一樣了?！拔覀兗椰F(xiàn)在的燒水壺用了好幾年了，水垢幾乎沒(méi)有，之前可不敢想！”

點(diǎn)點(diǎn)滴滴的變化，源于南水北調(diào)中線一期工程正式通水。5年間，超過(guò)52億立方米的長(zhǎng)江水在精心呵護(hù)之下抵達(dá)北京。如今，南城90%的居民用的都是“南水”，不僅改變了北京水資源的“南北有別”，也極大緩解了北京市水資源緊張情況。

“供水水質(zhì)關(guān)乎人民群眾的獲得感、幸福感和安全感?！笔Y旭光說(shuō)，中線干線輸水穩(wěn)定達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地表水Ⅱ類以上。

資料顯示，以北京為例，絕大部分“南水”會(huì)被引到北京的各個(gè)自來(lái)水廠用于日常供水，經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的工藝和流程的凈化處理，最終流入居民家中。

趙飛艷所在的幸福家園小區(qū)跟郭公莊水廠僅有一條馬路之隔，這個(gè)水廠就是為迎接“南水”進(jìn)京而建的。

北京市自來(lái)水集團(tuán)副總經(jīng)理趙順萍說(shuō)，郭公莊水廠水質(zhì)處理的工序有8道，除了常規(guī)的沉淀、過(guò)濾外，還采用了臭氧、活性炭、超濾膜、紫外線消毒等國(guó)際先進(jìn)的深度處理工藝。其中，紫外線消毒工藝在國(guó)內(nèi)規(guī)模最大。

為及時(shí)掌握南水水質(zhì)，集團(tuán)與市水務(wù)局建立了南水水質(zhì)共享機(jī)制，并在南水高藻期間，加密水質(zhì)監(jiān)測(cè)頻率，及時(shí)調(diào)整水廠運(yùn)行工藝。同時(shí)，集團(tuán)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加強(qiáng)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)體系的建設(shè)，在水源地、水廠每一個(gè)工藝處理單元安裝水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀500多臺(tái);在供水管網(wǎng)原有370個(gè)終端水質(zhì)檢測(cè)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，又建設(shè)100余處管網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)，基本實(shí)現(xiàn)了從源頭到管網(wǎng)用戶終端全過(guò)程的水質(zhì)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，形成了更加完善、科學(xué)的水質(zhì)安全保障體系。

“南城地區(qū)自來(lái)水硬度由以前的380毫克/升，降為130毫克/升，降低了三分之二，老百姓直接的感受就是水堿少了，水變甜了?！壁w順萍介紹，集團(tuán)正在建設(shè)亦莊水廠、石景山水廠、大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)水廠，未來(lái)，北京市還會(huì)有更多的居民使用南水。

水利部規(guī)劃計(jì)劃司司長(zhǎng)石春先也認(rèn)為，南水北調(diào)能不能成功，關(guān)鍵看治污?！皷|、中線在工程建設(shè)時(shí)，都提出了一些相應(yīng)的治污措施，并劃定了一級(jí)水源保護(hù)區(qū)和二級(jí)水源保護(hù)區(qū)?！睂?shí)踐證明，這些舉措確保了水質(zhì)始終滿足要求，而且越來(lái)越好。僅河北黑龍港區(qū)域，就有500多萬(wàn)人告別了長(zhǎng)期飲用高氟水、苦咸水的歷史。

技術(shù)創(chuàng)新護(hù)航清水北流

穿山越嶺、架橋過(guò)河，沿著現(xiàn)代中原文明、燕趙文明的腹地流淌，全長(zhǎng)1432公里的南水北調(diào)中線一期工程，跨越長(zhǎng)江、淮河、黃河、海河四大流域，創(chuàng)造了多個(gè)中國(guó)之最、世界之最。

水利部南水北調(diào)工程管理司司長(zhǎng)李鵬程在新聞發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)講解了兩種跨越河流的立體交叉方式，水上用渡槽，水下用穿河隧道?！爸芯€囊括了目前世界各種各樣的渡槽方式，共幾十座，可以說(shuō)是‘渡槽博物館?！崩铢i程說(shuō)。

渡槽俗稱“過(guò)水橋”，是專為跨越河流而設(shè)計(jì)建造的架空水槽。中線沿途的渡槽包括國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)輸水渡槽沙河渡槽，世界最大U型渡槽湍河渡槽。為了穿越黃河，還修建了國(guó)內(nèi)直徑最大輸水隧洞——中線穿黃工程，成洞內(nèi)徑為7米，最大埋深35米。

眼下正值冬季，南水北調(diào)干渠會(huì)不會(huì)結(jié)冰，會(huì)影響輸水嗎？

“冬季輸水因?yàn)樘鞖夂?，總干渠結(jié)冰很正常，關(guān)鍵是采取有效措施，防止控制閘門受到冰凍影響，保障冰期輸水的安全調(diào)度和運(yùn)行平穩(wěn)?！敝芯€干線工程建設(shè)管理局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

據(jù)介紹，為了應(yīng)對(duì)極寒天氣，他們采取了一系列舉措：制定冰期輸水調(diào)度方案，保持總干渠高水位運(yùn)行，一旦形成冰蓋，實(shí)施小流量輸水;加強(qiáng)對(duì)水溫、流速和流量的觀測(cè)，加強(qiáng)工程巡查巡視;在全線增加28條攔冰索、攔冰桶，在重要的控制閘前安裝擾冰裝置，并增加應(yīng)急搶險(xiǎn)車等。

此外，與中線利用地勢(shì)落差調(diào)水不同，東線從長(zhǎng)江下游的揚(yáng)州起，自南至北地勢(shì)逐漸升高，直至地勢(shì)最高的東平湖，有40米以上的落差。那么，東線工程是如何讓“水往高處流”的呢？

秘密就在于東線工程建立的13個(gè)梯級(jí)泵站、34座泵站，這也是世界上最大的泵站群工程。這些泵站集群協(xié)同提水，一級(jí)一級(jí)躍升，把低處的水逐步提到高處。根據(jù)地形和揚(yáng)水高度要求不同，泵站的設(shè)計(jì)也有不同，但每一個(gè)泵站都由進(jìn)水池、泵房、出水池三部分組成，水從進(jìn)水池進(jìn)入，泵房提水后經(jīng)由出水池送出。

一流的工程，必須有一流的信息化管理手段相適應(yīng)。南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局為此實(shí)施了中線時(shí)空信息服務(wù)平臺(tái)，工程防洪信息管理系統(tǒng)、中線天氣APP等一批信息化項(xiàng)目投入運(yùn)行。目前已完成航空遙感探測(cè)技術(shù)、北斗自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水下機(jī)器人探測(cè)技術(shù)等項(xiàng)目的研發(fā)或試點(diǎn)工作，將積極運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，提升工程現(xiàn)代化管理水平。

幾年來(lái)，工程智慧化管理水平不斷提升。中線工程通過(guò)水情數(shù)據(jù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與預(yù)警，全部閘站遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)輸水調(diào)度自動(dòng)化;依托視頻、智能安防系統(tǒng)，無(wú)死角安全監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)安全管理立體化;構(gòu)建起標(biāo)準(zhǔn)制度體系，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行管理規(guī)范化。

“這么短的時(shí)間內(nèi)建成如此大規(guī)模、涉及面如此之廣的工程，是世界上其他國(guó)家不可能做到的。”中國(guó)工程院院士、中國(guó)水科院水資源所名譽(yù)所長(zhǎng)王浩評(píng)價(jià)說(shuō)。

沿途生態(tài)重現(xiàn)勃勃生機(jī)

位于河北滹沱河畔的冀之光廣場(chǎng)附近，流水潺潺、波光粼粼，寬闊水面中叢生的蘆葦隨著清風(fēng)搖曳，不時(shí)有水鳥(niǎo)飛過(guò)，岸邊垂釣的老人怡然自得。滹沱河是石家莊的母親河，曾干涸了幾十年，如今重現(xiàn)生機(jī)，正是南水北調(diào)工程生態(tài)補(bǔ)水的一個(gè)縮影。

南水北調(diào)工程是重要的民生工程，同時(shí)也是生態(tài)工程。在完成正常供水任務(wù)的前提下，它也在悄無(wú)聲息地改變著沿線的生態(tài)環(huán)境。

素有燕山明珠之稱的密云水庫(kù)，是北京居民重要的水源地。在密云水庫(kù)工作了20年的王榮臣，對(duì)“南水”進(jìn)京后水庫(kù)的新變化感到欣喜：“在2014年以前，密云水庫(kù)處于低水位運(yùn)行，水面可以看到十幾個(gè)島嶼。而現(xiàn)在，水庫(kù)只能看到兩三個(gè)島嶼，其余都淹沒(méi)在水面以下了?！?/p>

水資源總量的增加，不僅改變了首都水源保障格局和供水格局，也使寶貴的水資源得到涵養(yǎng)恢復(fù)。在過(guò)去的5年里，南水北調(diào)反向輸水密云水庫(kù)4.5億立方米，再加上水庫(kù)上游的補(bǔ)水，使得水面面積增大、水位抬升，并吸引了越來(lái)越多的鳥(niǎo)類和野生動(dòng)物來(lái)這里棲息。

河北省正定縣曲陽(yáng)橋鄉(xiāng)周家莊，曾是歷史上遠(yuǎn)近聞名的魚(yú)米之鄉(xiāng)。村子緊臨周漢河，水源充足，蘆葦成片，泉眼遍布，當(dāng)?shù)氐乃驹乔宄柏暶住薄?/p>

但到了上世紀(jì)末，由于地下水位持續(xù)下降，村中的泉眼不再冒水，鄉(xiāng)親們也因?yàn)楦亓闵?、澆地成本高而無(wú)法繼續(xù)種地。

2014年底，當(dāng)“南水”流過(guò)周家莊這片土地，一切發(fā)生了改變。5年來(lái)，這里經(jīng)歷了20多次生態(tài)補(bǔ)水，補(bǔ)水量5.1億立方米，地下水也回升到34.51米。

蔣旭光說(shuō)，作為國(guó)家跨流域、跨省區(qū)的重大水利基礎(chǔ)設(shè)施，南水北調(diào)將為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等作出積極貢獻(xiàn)。

飲水思源。水源地群眾為南水北調(diào)作出了巨大的犧牲和奉獻(xiàn)，受水地則積極開(kāi)展對(duì)口協(xié)作工作，幫扶發(fā)展生態(tài)型特色產(chǎn)業(yè)，用實(shí)際行動(dòng)反哺水源地，守護(hù)綠水青山。

2019年11月28日上午，南水北調(diào)東線一期工程北延應(yīng)急供水工程在山東臨清開(kāi)工。該工程實(shí)施后可增加向京津冀地區(qū)供水能力4.9億立方米，緩解華北地區(qū)地下水超采狀況并促進(jìn)沿線重要河湖濕地生態(tài)修復(fù)和改善。

像這樣的南水北調(diào)后續(xù)工程，水利部正在抓緊推進(jìn)。石春先透露，今年年底前，水利部將完成東線二期工程規(guī)劃、引江補(bǔ)漢工程規(guī)劃和中線干線調(diào)蓄水庫(kù)布局方案;明年年底前，要完成上述工程的可行性研究報(bào)告，爭(zhēng)取干線調(diào)蓄水庫(kù)等工程局部段或局部工程盡早開(kāi)工建設(shè)。