鄭州滎陽孤柏山灣，黃河河床下約30米深處奔涌著兩條“水龍”，長江清水正沿著輸水隧洞以每秒265立方米的速度穿越黃河，形成了“江水不犯河水”的調水奇觀。這是南水北調中線工程的“咽喉”——穿黃隧洞輸水的震撼場景。
2021年5月14日，習近平總書記在河南南陽主持召開推進南水北調后續(xù)工程高質量發(fā)展座談會時指出，“南水北調工程事關戰(zhàn)略全局、事關長遠發(fā)展、事關人民福祉”，擘畫了南水北調后續(xù)工程高質量發(fā)展的宏偉藍圖。如今這條“國家水脈”惠及沿線7省市45座大中城市1.85億人，用硬核科技與民生溫度作答“江河如何潤澤蒼生”。
科技硬核突破 守護“國家水脈”
在鄭州以西約30公里處，世界規(guī)模最大的穿越大江大河輸水工程——南水北調中線穿黃工程正安瀾運行。面對游蕩性河床位移、高壓滲透水等世界級難題，穿黃工程首創(chuàng)了“雙層襯砌”技術——外層由40厘米厚高強混凝土管片構成，抵御外部泥水壓力；內層為45厘米預應力混凝土結構，抵御內部長江水壓力，形成類似于夾心餅干的“外剛內韌”復合結構。
南水北調中線控制性工程——穿黃工程輸水隧洞南岸入口。中國南水北調集團供圖
“穿黃工程是人類歷史上最宏大的穿越大江大河的水利工程，其設計和施工面臨諸多難點。工程包括渠道工程和各類建筑物，其中穿黃隧洞和退水洞的施工難度最大。”中國南水北調集團中線穿黃管理處副處長徐霖介紹說，穿黃隧洞全長4250米，掘進時，盾構機每推進1.6米就要調整一次姿態(tài)，最終將水平偏差控制在12毫米內，相當于一枚硬幣的直徑。穿黃隧洞采用“無動力倒虹吸”設計原理，利用隧洞進口、出口8米的設計水位差，全程無需泵站加壓即可實現(xiàn)長江水自流穿越黃河。穿黃工程的貫通讓長江水以“立體立交”的方式從底部穿越黃河河床，這一創(chuàng)新不僅攻克了技術難題，實現(xiàn)了兩大母親河的“握手”，更惠澤了千萬百姓，為北方地區(qū)帶來了寶貴的水資源，極大改善了我國“北缺南豐”的水資源格局。
水質是輸水的“生命線”。在南水北調中線水質檢測實驗室內，AI藻類識別系統(tǒng)正以秒級響應掃描水樣，較人工檢測效率提升90%；超高分辨率質譜儀如同“水下CT”，以千萬級精度篩查污染物。“南水北調的水質檢測工作代表著行業(yè)領先水平。”中國南水北調集團中線河南分公司水質監(jiān)測中心負責人任海平指著儀器介紹道，“例如這臺多參數聯(lián)測儀，可同步檢測銀離子、硫化物等12項關鍵指標，單次分析耗時較傳統(tǒng)方法縮短60%，為突發(fā)事件處置贏得黃金時間。”
清流潤華北 碧水澤萬家
通水10年來，奔騰的長江水跨越山河滋養(yǎng)了北方干渴的土地。北京城區(qū)供水近八成為南水，天津主城區(qū)供水幾乎全部為南水，鄭州中心城區(qū)九成居民用水已完成水源切換，河北黑龍港流域500多萬群眾徹底告別長期飲用高氟水與苦咸水的歷史。
“中線水質一直穩(wěn)定在Ⅱ類以上，部分斷面達到Ⅰ類標準，許多城市切換水源后，市民能直觀感受到水質差異。”南水北調集團中線公司副總工程師、科技管理部主任陳曉楠在采訪中表示。
工程帶來的不僅是水源置換，更重塑著北方的生態(tài)基底。2023年，河床沉睡近40年的北京永定河首次實現(xiàn)全年全線流動，如今永定河畔植被覆蓋率提升40%，吸引黑鸛、天鵝等珍稀鳥類回歸；北京地下水水位連續(xù)9年回升，“水中大熊貓”桃花水母頻頻現(xiàn)身北京水域。同樣的重生故事在白洋淀續(xù)寫：淀區(qū)面積擴大到近300平方公里，水質從劣Ⅴ類躍升至Ⅲ類。中線工程水質穩(wěn)定保持地表水Ⅱ類標準及以上，為京津冀協(xié)同發(fā)展、雄安新區(qū)建設注入源源動能。
水利部數據顯示，按照2023年我國萬元GDP用水量46.9立方米計算，東中線一期工程累計調水量，相當于有效支撐了北方地區(qū)超16萬億元GDP的持續(xù)增長。
輸水大動脈賦能智慧水網建設
作為國家水網的主骨架和大動脈，南水北調是解決我國水資源空間分布不均問題的關鍵工程。但因長距離輸水沿線氣溫梯度變化顯著，南水北調中線工程冬季面臨著“冰期輸水”的挑戰(zhàn)。工程通過數字孿生水網實時監(jiān)測水溫、流速及冰凌分布，動態(tài)調整閘門開度，2024—2025年度冰期輸水期間，同比計劃多調水4000萬立方米，以保障京津冀地區(qū)冬季供水。中國南水北調集團中線總調度中心負責人表示：“過去冬季流量較低，現(xiàn)在通過動態(tài)預演實現(xiàn)了安全與效率的雙贏。”目前，全線1.2萬個攝像頭與物聯(lián)設備構建全天候感知網絡，覆蓋工程安全預演、污染物擴散模擬等六大體系，形成“數字長城”防護網。
2025年，數字孿生技術升級至2.0版本，新增AI洪水推演模塊，可在30分鐘內模擬暴雨引發(fā)的渠道溢流風險并生成應急預案，水質預警精度提升至99%，突發(fā)污染事件處置效率提高50%。“數字孿生技術通過集成現(xiàn)代信息化技術，對物理實體進行全要素數字映射與前瞻性推演，借助虛實交互與迭代優(yōu)化的數字化手段，顯著提升預報、預警、預演、預案的‘四預’能力。”陳曉楠介紹說。技術升級推動調度模式從“感知—響應”向“預測—干預”跨越，實現(xiàn)風險預判與主動干預。
南水北調工程正加速構建我國“四橫三縱、南北調配、東西互濟”的水資源配置格局。通過聯(lián)通長江、淮河、黃河、海河四大流域，國家水網主骨架在實現(xiàn)水資源跨區(qū)域協(xié)同調配，有效服務國家發(fā)展大局，為城鄉(xiāng)居民生產生活構筑起堅實的水利保障體系等方面正發(fā)揮著日益重要的作用。
（“學習強國”記者蔡凌云）
記者手記
站在滎陽孤柏山灣穿黃隧洞前的“彩虹橋”，腳下渠道里的“南水”正以極快的速度向北流淌，因為水質優(yōu)良，水像流動的翡翠一樣鑲嵌在混凝土渠底，陽光透過水面折射出細碎的光斑。
自1952年毛澤東同志提出“南方水多，北方水少，如有可能，借點水來也是可以的”宏偉構想，歷經半個多世紀的調研論證和艱辛籌備，這項承載著中華民族治水智慧的世紀工程終成現(xiàn)實，實現(xiàn)了從宏偉藍圖到建設實踐的歷史性跨越。
這次調研中，南水北調中線穿黃工程的設計建造給我留下了深刻印象。自古以來黃河天險難越，更何況是要把清澈的長江水不受污染地輸送過黃河。穿黃工程最終實現(xiàn)了不靠水泵硬抽，而是借著隧洞進口、出口8米的設計水位差，讓水流自己“沖”過黃河底，“無動力倒虹吸”的設計堪稱杰作。
南水北調東中線一期工程全面通水十年多來，讓1.85億人都喝上了甘甜的“南水”。現(xiàn)在華北平原上的人民擰開水龍頭，發(fā)現(xiàn)水垢少了、水變甜了；干涸的河湖也迎來新生——永定河斷流近40年后首次實現(xiàn)全年全線通水；白洋淀水質從劣Ⅴ類躍升至Ⅲ類……這種惠及民生實實在在的變化，比任何報告都有說服力。
而這一切的背后，是超級工程的硬核實力，更是一個大國統(tǒng)籌全局發(fā)展的戰(zhàn)略遠見。
