【瞭望智库】这张网,如何突破世界工程禁区
构建高效智能运行的国家水网,关系到中华民族的水安全和永续发展。
这项重大战略的推进,根源于我国水资源与经济社会发展布局之间的深刻矛盾:全国约70%的城市群、90%以上的能源基地和60%以上的粮食主产区,均位于水资源紧缺区域。这些地区在支撑经济增长、保障民生的同时,还面临频繁的水旱灾害威胁与长期积累的水生态问题,水安全形势严峻。
破解这一难题,必须以南水北调等重大水利工程为主干,系统连通区域水网,攻克关键工程技术瓶颈,构建完善的国家水网体系。此举旨在从根本上提升国家水安全保障能力,为经济社会高质量发展奠定坚实的水利基础。
1.南水北调,构筑国家水网主骨架
南水北调工程,是国家水网的“主骨架”和“大动脉”。其核心使命始终明确:破解北方缺水困局,实现全国水资源统筹调配。这项工程的规模与功能升级,直接决定着全国水安全的整体格局。

图为南水北调中线穿黄工程。中国南水北调集团供图
2002年,《南水北调工程总体规划》确立了“四横三纵”的总体布局,通过东、中、西三条输水线路,将长江、黄河、淮河、海河四大水系连通,编织成一张宏大的水网。
按照规划,到2030年,南水北调的总调水规模将达到448亿立方米。三条线路各司其职:
东线从长江下游调水,年计划调水量148亿立方米,主要服务黄淮海平原东部和胶东地区;中线从长江中游调水,年计划调水量130亿立方米,重点保障黄淮海平原大部分地区的城市生活用水和工业用水;西线从长江上游调水,年计划调水量170亿立方米,专项解决黄河中上游和西北内陆河部分地区的供水需求。
工程分三期建设,目前一期工程已取得显著成效。
截至目前,南水北调东中线已累计向北方调水超过838亿立方米,为沿线48座大中型城市、1.95亿人提供了稳定优质水源,有效改善了受水区缺水状况,并支撑北方地区创造了超过19万亿元的地区生产总值。
更可贵的是,华北地区生态环境得到明显改善,干涸的河流重现生机,地下水位持续下降趋势得到遏制。南水北调已成为沿线城市的供水“生命线”,也是我国规模最大的生态工程。
随着经济社会发展和国家重大战略的深入推进,南水北调工程也面临着新形势、新要求。
比如,北方缺水问题尚未根本解决。
以黄河流域为例,年水资源量已降至482亿立方米,开发利用程度超过80%,预计到2050年,即使在正常年份,缺水量仍将超过150亿立方米。西北内陆地区水土资源严重失衡,大片土地因缺水难以充分发挥潜力,且随着城市发展进程,水资源需求仍在持续增长。
值得欣慰的是,南水北调工程水源区仍具备扩大调水规模的条件。三峡水库水量充沛、调蓄能力强,西南地区储备着大量优质“备用”水源,这些都为南水北调工程的升级奠定了坚实基础。
因此,从长远战略来看,立足2050年及以后更长远的需求,建议南水北调工程在保持“四横三纵”总体布局不变的前提下,重点优化三条线路的功能定位和调水规模。
东线定位为“多功能综合输水系统”,年调水规模增至约160亿立方米,在满足生活和工业用水基础上,扩大农业和生态用水覆盖范围;

图为2024年12月13日拍摄的位于江苏省扬州市江都区的南水北调东线一期工程运盐闸、邵仙套闸、邵仙闸洞(无人机照片)。 新华社发
中线充分发挥水质优势和区位优势,将供水范围扩展至整个华北平原,年调水规模提升至180亿-200亿立方米,通过引江补汉等工程增辟水源,扩建总干渠提升输水能力;
西线将聚焦黄河流域和西北内陆河缺水问题,年调水规模扩大至200亿立方米以上,为国家粮食安全、生态安全和能源安全提供支撑。
除扩大规模外,后续工程还将推动“水网+产业”融合发展,依托输水线路发展现代农业、生态产业等。同时,建设覆盖水量、水力、能耗等全要素的智慧调度平台,实现实时精准调控,确保工程安全、供水安全和水质安全“三个安全”目标的实现。
2.区域水网,织密城乡供水保障网
如果说南水北调是国家水网的“大动脉”,那么区域水网就是“中动脉”,是支撑区域发展的关键。
区域水网的主要功能是提升各省区市的水安全保障能力,实现城乡供水体系的有效衔接。在支撑区域重大战略实施方面,区域水网发挥着不可替代的作用。无论是长三角一体化还是粤港澳大湾区建设,都需要区域水网提供可靠的水安全支撑,最终形成城乡统筹的水网体系。
长三角地区的西水东调工程,是区域水网建设的典型范例。
尽管长三角经济发达,但水资源状况并不乐观:人均占有水资源量仅940立方米,远低于全国平均水平的2240立方米;城乡供水品质有待提升,供水系统抗风险能力相对薄弱。以上海为例,这座特大城市对优质水的需求始终未能完全满足,遇到极端咸潮侵袭时,水源地甚至无法正常取水。
为此,西水东调工程规划将皖南山区优质水源输送至上海,形成长江水与皖南水双水源保障格局。当前推荐工程年调水规模约20亿立方米,输水线路总长约292公里,最大设计流量每秒68.2立方米,总投资588亿元。建成后,长三角地区供水品质将得到显著提升,为区域高质量发展提供更有力的支撑。
鄱阳湖水资源配置工程是另一个典型规划案例。环鄱阳湖区作为江西省的核心发展区域,集中了全省28%的人口、23%的耕地和37%的地区生产总值,但水资源保障问题始终未能妥善解决:供水水源单一,缺乏应急备用水源,面对干旱等突发事件时抗风险能力明显不足。
该工程选择柘林水库作为水源,其多年平均径流量达81.6亿立方米,水质稳定保持在I-II类。工程输水线路总长315公里,总投资140.28亿元,预计到2035年建成。届时,其多年平均供水量可达9.15亿立方米,惠及872.9万人,显著提升环鄱阳湖区的供水安全保障水平。
区域水网建设始终坚持问题导向、精准施策的原则,鉴于各区域水资源条件和发展需求的差异性,因地制宜制定个性化供水方案:对优质水资源短缺的地区,着力开辟优质水源;对抗风险能力薄弱区域,重点构建多水源保障体系。
通过优化水源配置、完善输水网络、强化应急保障,区域水网不仅有效解决了局部地区缺水难题,还促进了水资源与经济社会、生态环境的协调发展,为城市更新和产业升级奠定坚实基础。
3.输水隧洞,突破复杂地质建造瓶颈
国家水网要穿越千山万水,离不开深埋地下的输水隧洞。
然而,高地应力、高水压和复杂地质构造,使得每一次掘进都面临严峻挑战。其中,“高压富水断层涌水突泥”最具威胁——施工中,地下高压水沙瞬间喷涌,如同潜伏的地下猛兽。
这类灾害具有突发性强、破坏力大的特点,七成以上发生在岩溶与断层发育区。一旦发生,轻则淹没设备,甚至不得不改线避让,造成巨大经济损失,重则造成重大人员伤亡。
某引水隧洞施工中遭遇富水松散岩体,突发涌水长达262米,涌出量超1.94万立方米,最终被迫局部改线;另一工程在穿越富水断层时发生大规模涌水,大量设备被淹,工程停滞数月。这些教训让工程界深刻认识到,必须从被动应对转向主动防控。
面对这一世界级难题,中国工程师经过多年实践,形成了“绕避优先、防控结合”的系统解决方案。这一理念贯穿工程始终,彰显了中国工程师的智慧与远见。
规划阶段,智慧避让是关键。
隧洞选线坚持“避重就轻”原则,主动规避重大风险地质构造,减轻施工难度。这并非简单退缩,而是基于精密勘测的智慧选择。滇中引水工程香炉山隧洞通过精细勘探,巧妙选择从地下水分水岭穿越,最大限度降低涌水风险;引江补汉工程通过多方案比选,成功避开强岩溶区和青峰断裂带,从源头化解风险。这些精准的线路选择,为后续安全施工奠定了坚实基础。
施工阶段,“四超前”防控体系构筑安全屏障,这是一个环环相扣的防控体系。
超前探测:采用物探与钻探相结合,如同为山体进行CT扫描,精准锁定前方地质条件;
超前灌浆:通过地面与洞内同步注浆,在隧洞周围形成坚固的防渗体;
超前减压:运用深孔排水技术,主动释放地层水压,消除涌水动力源;
超前支护:及时采用锚杆、混凝土等材料加固围岩,确保洞室稳定。
这套体系实现了从事后补救到事前预防的转变,将风险管控关口前移。
在常规防控基础上,工程师们研发了一系列创新技术。“定向钻超前灌浆技术”实现钻探-探查-灌浆一体化作业,既能精准抵达目标区域,又不占用主线工期,显著提升施工效率。配套研发的“控制性灌浆方法”通过精准调控注浆的力度与节奏,在保证工程质量的同时节约材料10%以上,实现经济与环保双赢。
工程团队还建立了完善的质量管控体系,集物理探测、压水试验、岩芯分析于一体,对灌浆质量进行全方位评估。只有通过严格检验的工程段,才能进入下一道工序。这种严谨务实的作风,确保每个环节都达到最高标准。

丹江口水库(2024年3月22日拍摄,无人机照片)。新华社发
如今,这些创新成果已在多个重大工程中得到验证,成功破解了高压富水断层施工难题,为国家水网建设中最艰巨的隧洞工程提供了关键技术支撑。
从滇中引水到引江补汉,一条条人工“地下暗河”在崇山峻岭间不断延伸,将宝贵的水资源精准输送到需要的地方。这不仅展现了中国工程技术的进步,更体现了新时代治水人的智慧与担当。
随着国家水网建设的持续推进,这些技术创新必将继续发挥重要作用,为破解复杂地质条件下的工程建设难题提供中国方案,让跨越山河的生命水脉更好地造福人民。
