引江补汉工程主要任务是从长江三峡库区引水入汉江，提高汉江流域的水资源调配能力，增加南水北调中线工程北调水量，提升中线工程供水保障能力，并为引汉济渭工程达到远期调水规模、向工程输水线路沿线地区城乡生活和工业补水创造条件。

工程建设项目包括输水工程和汉江影响河段综合整治工程两部分，输水工程从三峡库区龙潭溪自流引水至丹江口水库坝下汉江干流，采用有压自流输水方式，输水线路全长194.7km，工程建设涉及湖北省宜昌、襄阳市和十堰市3个地级市的夷陵区、远安县、保康县、谷城县和丹江口市5个区县（市）。

输水工程由输水隧洞及检修交通洞、进口建筑物、石花控制闸、出口建筑物和检修排水泵站组成。输水隧洞长约194.2km，为有压单洞，等效过水洞径10.2m，输水流量随三峡库水位变化为170～212m3/s；输水隧洞利用沿线施工支洞布置11 条检修交通洞，兼作调压井。进口建筑物位于三峡大坝上游约7.5km处，由引江补汉取水口、沿线补水取水口和龙潭溪排导建筑物组成。石花控制闸位于桩号163+683～163+939，用于衔接前后两段有压隧洞，由品字形布置的双层闸门控制系统启闭。出口建筑物位于汉江右岸丹江口大坝下游约5km 处，由出口检修闸、出口泵站和安乐河整治工程组成。输水隧洞纵坡采用W 形布置，沿线共设2处低点，分别位于8#检修交通洞和石花控制闸处，全线布置3座检修排水泵站（8#检修交通洞泵站、石花泵站和出口泵站），用于停水检修时分段抽排洞内积渗水。

为减缓工程通水后丹江口水库下泄流量减小对坝下局部河段航道影响，保障出水口河段河势稳定，对坝下长约5km的汉江影响河段进行综合整治，包括羊皮滩右汊出水渠、航道整治、河道整治等工程。

输水隧洞采用“钻爆法+掘进机法”组合施工方案，共布置25条施工支洞，其中21条平洞（含4条岔洞）、4条竖井（均为单竖井），支洞总长43.61km。输水隧洞钻爆法施工长度70.04km、占比36.07%；TBM 法施工长度124.16km、占比63.93%，共采用了10台TBM，其中TBM1、TBM4、TBM5、TBM9 选用敞开式，TBM2、TBM3 选用双护盾式，TBM6、TBM7、TBM8 选用单护盾式，TBM10 选用盾构/单护盾双模TBM。

关键技术问题

引江补汉工程技术难点主要有：超长有压隧洞水力控制难，国内外尚无类似高压长期控流运行的控制段工程应用实例，类似指标的闸、阀也无成功应用先例；深埋隧洞施工难，最大埋深1182m，共布置29条施工支洞（其中7条竖井），竖井最大深度639m；地下水处理难，局部地段洞顶地下水头近千米，高外水压力洞段涌水突泥风险高；断层破碎带穿越难，隧洞穿越断层56条，主要区域性断裂7条，其中工程活动断裂2条，工程活动断裂抗断问题突出，穿越施工技术难度大；软岩大变形应对难，隧洞穿越软岩地层及断层破碎带累计长58.5km，占比约30%，极严重变形洞段长4.5km，软岩大变形问题十分突出；岩爆危害处理难，隧洞最大埋深达1182m，根据初步推测，局部地应力集中地段可达极高应力量级（约44MPa）；制造全断面隧道掘进机（TBM）工艺难，该设备开挖直径将为世界引调水工程最大，TBM刀盘直径高达12.2m，且需应对涌水突泥、高地应力、强岩爆、软岩大变形等多重不良地质条件，科技含量高、制造工艺要求高。

围绕引江补汉工程关键技术问题，采用数值模拟、模型试验和理论分析等多种研究手段，联合国内著名科研机构、设备厂家等单位，针对有压长隧洞水力控制、隧洞水害预测评价与控制、高地应力围岩灾变机理与防控、TBM选型等关键技术问题开展联合攻关，为引江补汉工程深埋长隧洞建设及运行安全提供技术支撑。

为提升工程建设和运行的信息化、智慧化水平，开展了引江补汉工程数字孪生研究，提出了设计阶段、建造阶段、运行阶段数字孪生总体规划方案，以及相应的关键技术研究课题。总体上考虑通过三维设计，创建工程全专业三维几何模型，在此基础上赋予工程建造和运行信息，创建工程信息模型（BIM），形成基础数据；然后，建立工程建造和运行的过程仿真模型，和水力计算、结构计算、岩土计算等分析仿真模型，为工程建造和运行提供业务功能支持；之后，利用智能感知技术实时采集工程信息，将信息输入过程仿真模型和分析仿真模型进行在线计算，根据计算结果评判工程状态，进行智慧化辅助决策，并采取相应措施，实现数据与工程实体的交互；最后，将以上各层次数据和功能融合，形成引江补汉数字孪生和智慧工程平台。针对以上要求，开展攻关研究，形成隧洞围岩信息快速采集技术、智能化岩性识别技术、安全监测实时感知技术、长距离有压隧洞通信及可靠传输技术、隧洞信息模型快速创建技术、仿真分析与BIM模型的融合映射技术、智能决策支持技术等。