写在南水北调中线穿黄盾构始发之际
长江委主任蔡其华、副主任钮新强陪同国务院南水北调办公室主任张基尧考察丹坝加高工程
我国水利设计的新篇章
——写在南水北调中线穿黄盾构始发之际
本报记者 颜超华 杨 林 特约通讯员 许立泉 万会斌
河南郑州以西30多公里的李村，就是被誉为人类历史上最宏大的调水穿越大江大河工程——南水北调中线穿黄工程的施工地。登高望远，九曲黄河蜿蜒奔涌、拍石击岸，浩浩荡荡昂首东去。
亘古未有的壮举——南水北调中线干渠，将从此处穿越黄河。地上地下，一清一浊，中华民族两条奔涌千年的母亲河——黄河与长江，将在这里实现创世纪立体交汇。
全长4公里多的穿黄隧洞，是中线工程的关键性控制工程，举世瞩目。它凝聚着南水北调中线工程设计总负责单位——长江水利委员会长江勘测规划设计研究院（简称长江设计院）几代勘察设计工作者的心血和智慧，再次见证了我国水利工程设计的强大实力。
隧洞越天堑 清水向北流
天堑自古横亘，穿黄前无来者，这是自然留给设计工作者的一道天大难题。
穿黄工程，南北距离长达 19 ． 3 公里，一期工程年均调水 95 亿立方米，后期调水 120~140 亿立方米，每秒穿越的水量达到 320 立方米。与此同时，桀骜不驯的黄河，在郑州段河势呈现出非常典型的游荡性，不同年份河道主槽在左右岸之间来回移动，地质条件复杂，水流的变化和泥沙的淤积也此起彼伏。
要穿越这样一段河流，即保证输水质量又最大限度地减少技术难度，既让黄河不影响调水水质，又不让工程影响原有的河势和生态……世界级的工程诞生了世界级的难题。从一开始，穿黄工程就有地上渡槽“飞渡”和地下隧洞“穿越”两个不同的设计方案。采用任何一种方式穿黄，跨度之长、难点之多，都为迄今为止国内水利工程仅见。
承担国家南水北调中线工程规划、设计任务的长江设计院，如履薄冰、如临深渊，慎之又慎，提出的隧洞穿黄方案——是从黄河河底 27~ 32 米深处，采用盾构机，在地下开挖衬砌形成直径 7 米左右的过水通道，潜行 4 ． 25 公里，从而将南北两岸的水渠联结在一起。
同时设计两套方案，是我国水利建设正在走向科学决策轨道的生动表现。作为南水北调中线的技术总负责单位，长江设计院承担了中线工程的线路规划、规模论证和总体方案设计，对中线工程的了解细致入微，在隧洞施工方面的经验可谓驾轻就熟。而黄委设计院对黄河的认识功力深厚，积累了大量对黄河河势研究成果，对工程与黄河相互影响的经验非常丰富。两个单位联手组成中线穿黄工程联合设计组，共同进行穿黄工程的设计、研究、论证，非常好的整合了技术资源，是穿黄方案科学决策的技术基石。
在将近 10 年的技术论证过程中，过河方案优先考虑的是安全性、技术可行性和经济性。隧洞穿黄方案，不影响黄河河道走势，抗地震特性优越，且施工机械、技术成熟，最先赢得了国家有关部门的初步认可。经过综合论证， 2003 年 5 月，水规总院组织部分工程院士和专家签署审查意见，“经综合比选，隧洞方案相对更为合理，可以在下阶段中作为推荐方案”。
盾构穿黄处 昔日大江流
按照穿黄工程采用的“双线隧洞方案”，清澈的丹江水从丹江口水库一路向北，在黄河岸边扎一个猛子，在隧洞的保护下从地下穿越黄河。两大江河之水，各自吟唱，不相惊扰。
若单论隧洞规模上说， 7 米的直径、 4 公里多的长度在隧洞家族中并不少见。在水下采用盾构法施工，更不是长江设计院首创。但穿黄隧洞，还是以其独特的功能开创了工程设计领域的诸多先河，吸引了世界的眼光。
世界上现有的地下隧洞施工技术相当纯熟，但无论是穿山还是过海，都是多用于交通运输。长江设计院在没有先例可循的条件下，创造性的采用盾构技术在黄河松软的河床上修建隧洞用于输水，其思路之新，技术难度之大，让国际工程设计界为之侧目。黄河河床，以容易渗水的含水砂层和粉质黏土为主，一旦挖开洞穴，立刻就会有地下水渗入并引起洞壁坍塌。而盾构边掘进边构筑隧洞衬砌的特点能很好地解决这个问题。在反复比较了埋管法、沉管法、顶管法、盾构法等诸多施工方法之后，长江设计院最终下定决心采用盾构法。在地下采用盾构机械暗挖隧洞，不仅仅出于适应黄河地层条件的考虑。盾构施工完全在地下，不需要开挖黄河河床表面、土方量小，对黄河河势河床和防洪的影响降至最低。当地下的掘进机挥戈猛进的时候，地上的黄河依旧奔涌不息。
从黄河地下穿越的隧洞，面对的不仅仅是外部黄河水和河床对隧洞外层形成的压力，穿黄隧洞内每秒