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驚蟄工程----藏水入疆,綠化塔克拉瑪干沙漠,中國(guó)的下一個(gè)超級(jí)工程V2.0

2023-07-07 07:28:29嗶哩嗶哩

前言:新疆是中國(guó)陸地面積最大的省份,塔克拉瑪干沙漠是中國(guó)最大沙漠,面積達(dá)33萬(wàn)平方公里,由于嚴(yán)重缺水,農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展受限,為解決新疆水資源問(wèn)題,社會(huì)上早有熱議,比如紅旗河、從貝加爾湖調(diào)水等。先說(shuō)觀點(diǎn),目前能看到的所有這些調(diào)水方案要么沒(méi)有可行性、要么投資收益不成比例,都不切實(shí)際。本人通過(guò)研究,鄭重提出最具可行性的藏水入疆、綠化塔克拉瑪干的方案,這將是一個(gè)劃時(shí)代的偉大工程,也是中國(guó)最亟待進(jìn)行的下一個(gè)超級(jí)工程,取名“驚蟄”工程。

驚蟄,是二十四節(jié)氣中的第三個(gè)節(jié)氣,時(shí)至驚蟄,春雷乍動(dòng)、雨水增多,萬(wàn)物生機(jī)盎然?!跋U”,指“藏伏”,意指深埋地下,“驚”指“驚醒”,意指露出地表。取名“驚蟄”之意是指源源不斷的河水從深埋于地下的引水隧道噴涌而出,將使亙古荒涼的塔克拉瑪干沙漠重現(xiàn)萬(wàn)物生機(jī)盎然。

1驚蟄工程綜述


(資料圖)

在青藏高原上開(kāi)鑿一條長(zhǎng)1250公里、截面積1200平方、直徑40米、平均埋深2000米的特大特長(zhǎng)地下引水隧道(或分成三條總截面積1200平方),每年從雅魯藏布江引500億方優(yōu)質(zhì)淡水到新疆塔里木盆地,把塔克拉瑪干沙漠改造成中國(guó)最大的糧倉(cāng)。

在雅魯藏布江西藏林芝市派鎮(zhèn)加拉村下游約20公里處筑260米高壩,抬高水位至2900米高程,引水隧道取直線,出口設(shè)在新疆且末縣庫(kù)拉木勒克鄉(xiāng)政府附近匯入車(chē)爾臣河河道,高程約1700米,落差1200米。

全程自流!全程自流!全程自流!重要的事情說(shuō)三遍。

具體施工方案有兩個(gè):

方案一:

在地面選7個(gè)施工點(diǎn),開(kāi)鑿超深豎井(最深可能需3000米)至合適深度后向兩頭掘進(jìn),分成13個(gè)(6×2+1)施工斷面,組建13個(gè)工程隊(duì)同時(shí)施工,每個(gè)工程隊(duì)承擔(dān)公里,鉆爆法為主,工期計(jì)劃20年,每個(gè)斷面每天平均需要掘進(jìn)14米。(公里/20年/365天=米/天,取整14米)

方案二:

從庫(kù)拉鄉(xiāng)單頭并行掘進(jìn)三條隧道(總面積1200平方),TBM和鉆爆法相結(jié)合。TBM掘進(jìn)速度快開(kāi)辟小斷面(200平)先導(dǎo)隧道,為左右大隧道開(kāi)辟多個(gè)作業(yè)面同時(shí)提供出渣排水通道,左右并行鉆爆法掘進(jìn)大斷面(500平)隧道,多斷面并行施工。TBM掘進(jìn)速度目標(biāo)每天100米,總工期以TBM進(jìn)度為準(zhǔn),計(jì)劃35年。(1250000/100=年,取整35年)

2 ?驚蟄工程重要參數(shù)

?水源

給新疆引水,一是必須要有足夠的量,投資幾百億引個(gè)幾億方水都無(wú)濟(jì)于事。二是必須考慮落差,自流是基本前提,凡是需要電泵提水均沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性。三是要可控,要在我們目前可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)范圍內(nèi),而非科幻。

雅江擁有距塔里木距離最近、水量充足、未利用、含沙量極小的淡水資源,派鎮(zhèn)段年徑流量630億方,帕隆藏布和易貢藏布年徑流量370億方,至巴昔卡出境處年徑流量1600億方,雅江進(jìn)入印度后,至孟加拉出??诹髁靠蛇_(dá)6000億方,從雅江引水500億方不成問(wèn)題且有余量。雅江派鎮(zhèn)段以下幾乎沒(méi)有高耗水的工農(nóng)業(yè),淡水資源全部外流未利用。目前僅在山南市加查段建有一個(gè)中型水電站,傳說(shuō)中的雅魯藏布江大峽谷水電站未開(kāi)始建設(shè),不影響取水。需要說(shuō)的是,西藏工農(nóng)業(yè)不發(fā)達(dá)不可能消耗巨量電力,由于地形地理限制也不可能大搞工業(yè),如果建設(shè)大峽谷水電站,電力只能通過(guò)特高壓外送,長(zhǎng)途輸電投資、損耗、維護(hù)費(fèi)用巨大,本人對(duì)建設(shè)大峽谷水電站持反對(duì)意見(jiàn),在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)東部電力問(wèn)題只能通過(guò)核電解決。

目前能查見(jiàn)的調(diào)水方案均不可行。從貝加爾湖、巴爾喀什湖調(diào)水方案涉及國(guó)際政治,且有巨大高差,與其討論從貝加爾湖調(diào)水,還不如討論討論中俄合并還有點(diǎn)譜。印度河雖然水量大距離近,但卻是國(guó)際河流,且在國(guó)內(nèi)段(森格藏布)的水量太?。陱搅髁坎坏?億方),無(wú)濟(jì)于事。青海湖本身是咸水湖且入口流量太小不足以維持,引水將對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)有毀滅性影響。紅旗河方案投資巨大、輸水路徑太長(zhǎng),且我們已在怒江、金沙江、雅龔江投巨資建設(shè)了一系列梯級(jí)水電站,將水調(diào)走相當(dāng)于消弱了這些水電站的發(fā)電能力;同時(shí)北方各省都缺水,紅旗河方案調(diào)的水進(jìn)入陜西渭河黃河就足以消化解決,用不著調(diào)到新疆。至于網(wǎng)上提及引渤海海水入疆、通天湖、空中運(yùn)輸水汽的天河等方案,當(dāng)作奇譚就好,據(jù)說(shuō)天河方案還是某院士力推的?有些方案沒(méi)有可實(shí)現(xiàn)性屬于科幻,如天河方案中的空中水汽通道,通天湖方案中的一千米高壩。有些方案不考慮經(jīng)濟(jì)性,如需要提水的,大家可以自行計(jì)算提升500億方水1000米需要多少度電。

雅江出境后流經(jīng)印度和孟加拉國(guó),水量巨大達(dá)6000億方,我們?nèi)∷?00億方不到20%,同時(shí)有利于印度和孟加拉國(guó)的防洪,即使兩國(guó)有反對(duì)意見(jiàn)也無(wú)須理會(huì),這是我們的內(nèi)政。

黃河年徑流量650億方,從雅江調(diào)水500億方相當(dāng)于給新疆引入近一條黃河的水量,并且是含沙量極低的優(yōu)質(zhì)淡水,足以將33萬(wàn)平方公里的塔克拉瑪干沙漠變成綠洲,其意義如何形容、如何夸大都不為過(guò)。

?引水隧道入口出口

先列幾個(gè)數(shù)據(jù),雅江林芝海拔高程2970米,派鎮(zhèn)高程2910米,加拉村高程2775米,加拉村下游約20公里處高程2650米,在此建壩高260米,將水位提升至2900米(不淹滅派鎮(zhèn)為準(zhǔn)),在北岸開(kāi)鑿引水隧道入口。帕隆藏布和易貢藏布合流后雖然水量很大,但由于高程較低約1600米,因此不適合調(diào)水。

引水隧道出口選在新疆且末縣庫(kù)拉木勒克鄉(xiāng)政府附近匯入車(chē)爾臣河河道,高程1700米,落差1200米。庫(kù)拉鄉(xiāng)相對(duì)位于塔里木盆地南部中央,高程相對(duì)較高,向東可利用車(chē)爾臣河道接入塔里木河,向西可接入克里雅河和玉龍喀什河,基本可實(shí)現(xiàn)整個(gè)塔里木盆地自流灌溉。如水量有富余,甚至可以引到吐魯番盆地和羅布泊。

隧道坡度1200米/1250000米=,近千分之一的坡度。與之對(duì)比的是南水北調(diào)中線工程,跨越51條鐵路,穿越1237條公路,穿黃河、越高山、修渠筑堤,全長(zhǎng)1432千米,中線總干渠長(zhǎng)1277千米,全程落差不到100米,坡度僅為。

出口還有一種備選方案,即設(shè)在庫(kù)拉鄉(xiāng)往南約35公里車(chē)爾臣河拐彎處,高程2300米,優(yōu)點(diǎn)是減少隧道長(zhǎng)度35公里,缺點(diǎn)是落差只有600米,能否滿足流速要求需要進(jìn)行驗(yàn)證。

?隧道洞徑

按年徑流量500億方計(jì)算。

500億方/365天/24小時(shí)/60分/60秒≈1585方/秒,取整1600方,即需要每秒1600立方米的流量。

引水隧道高差1200米,水在水管中流速常在1--3米/秒,取米/秒(網(wǎng)上查到一個(gè)數(shù)據(jù),直徑2米的污水管,坡度千分之1,流速為米/秒)。注:流速與洞徑直接相關(guān),流速提高則洞徑可減少,此數(shù)據(jù)需要由專業(yè)測(cè)算。1600方/米/秒=1067平方米,取的管道充盈率,1067/=1185,取整1200,即隧道需要1200平方米的截面積。半徑=Sqrt(1200/)=,取整20,即引水隧道需要20米半徑即40米直徑或兩條28米直徑隧道。(如流速能到3米/秒,則只需要一條28米直徑隧道)

如將1200平方按500、500、200平方分成3條隧道,洞徑分別是25、25和16米。

南水北調(diào)中線穿黃工程是兩條內(nèi)徑7米隧洞,總截面77平米,加大流量每秒320立方米,計(jì)算得知其最大流速是4米/秒。加拿大尼亞加拉輸水工程隧道直徑米,流量500立米/秒(沒(méi)查到流速和落差),流速也是4米/秒。參照此數(shù)據(jù),驚蟄工程只需要23米直徑。

3 ?地理地質(zhì)分析

驚蟄工程是在青藏高原上開(kāi)鑿超長(zhǎng)隧道,下穿唐古拉山脈和昆侖山脈等多條山脈,平均海拔約2300米,平均埋深約2000米,最大埋深約3000米。引用西藏墨竹工卡縣甲瑪3000米科學(xué)深鉆數(shù)據(jù)(鉆孔在墨竹工卡縣岡底斯山脈東段郭喀拉日居山主峰果沙如則東北部,屬高山深切割區(qū),海拔5200m,終孔孔深 m),在1100m以深(海拔4100米以下)主要以二長(zhǎng)花崗斑巖為主,夾雜花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖,鉆遇巖石級(jí)別較高。用簡(jiǎn)單的話來(lái)說(shuō)就是:海拔2200米左右的地層是硬度較高的巖石。雖然甲瑪深鉆僅是一個(gè)點(diǎn),不能代表全路線的地質(zhì)情況,但驚蟄工程埋深大,遠(yuǎn)低于一般意義上的地下水層(0到負(fù)100米),也遠(yuǎn)低于軟土和松土層,完全可以參考甲瑪深鉆的結(jié)果,合理推測(cè)驚蟄工程的地質(zhì)情況基本上是硬度較高的巖石。當(dāng)然實(shí)際動(dòng)工前,需要對(duì)路線進(jìn)行全面的地質(zhì)探查,以避開(kāi)潛在的油氣田、煤田、地?zé)岬扔绊懰淼朗┕さ囊蛩亍?/p>

結(jié)論:隧道工程影響最大的是地下水、軟土、松散地層和地面建筑,驚蟄工程地質(zhì)情況是以花崗巖為主,并且完全不用考慮地面建筑,因此地質(zhì)情況不會(huì)影響驚蟄工程的實(shí)施。唯一可能的影響是2000米地下應(yīng)力較高,有沒(méi)有可能壓垮隧道?而花崗巖硬度高,自持性較好。這個(gè)應(yīng)力影響難以判斷,可能需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確定是否隧道需要進(jìn)行支護(hù)?需要多大強(qiáng)度的支護(hù)?(如是否需要中間立柱支撐)如40米洞徑不能自持,鑒于引水入疆的重大意義,兩條28米洞徑的隧道也是可以接受的。

驚蟄工程需要穿越數(shù)條山脈和地震斷裂帶,地震因素可能會(huì)對(duì)工程造成一些影響,但地震不是天天有的,間隔時(shí)間從幾十年到幾萬(wàn)年都有。藏水入疆的意義極其重大,每年500億方淡水,只要幾年十幾年就足以將塔克拉瑪干沙漠變成中國(guó)最大的平原和糧倉(cāng),就算因?yàn)榈卣鹪斐啥氯?,花再大的代價(jià)去疏通都是值得和必須的。

地質(zhì)方面對(duì)工程建設(shè)的最大影響可能一是高應(yīng)力產(chǎn)生的巖爆危害,對(duì)此需要進(jìn)行綜合論證和治理,如活動(dòng)的移動(dòng)式支護(hù)、加強(qiáng)支護(hù)、快速襯砌、運(yùn)用預(yù)制件襯砌等等。二是地層高溫,地層每下降一百米溫度大約提高3度,按此規(guī)律,施工面溫度有可能達(dá)到50-100度,這超出了人體長(zhǎng)期耐受限制,需要專門(mén)研究如何應(yīng)對(duì)高溫,如研發(fā)遙控作業(yè)裝備、高效通風(fēng)裝備和降溫裝備等。

4 ?施工方案設(shè)想

?方案一

?地面選適當(dāng)位置(具體多少個(gè)施工點(diǎn)待論證)開(kāi)鑿超深豎井后向兩頭掘進(jìn),分成13個(gè)(6×2+1)施工斷面,鉆爆法為主,工期計(jì)劃20年(20年不夠就30年、40年),每個(gè)斷面每天平均需要掘進(jìn)14米。

?每個(gè)地面施工點(diǎn)地面需要建電站,根據(jù)具體情況選擇風(fēng)光水火組合電站,用于供電保障,同時(shí)進(jìn)行供水、生活及其它施工保障。

?施工方法考慮以鉆爆法為主。因?yàn)門(mén)BM機(jī)器較大,難以下到豎井,同時(shí)巖石硬度高,TBM刀具磨損大成本高,因此以鉆爆法為主要施工手段。需要研制更高效率的鑿眼、放藥、排渣裝備,如多臂自動(dòng)鑿巖臺(tái)車(chē)。如果能解決TBM設(shè)備進(jìn)場(chǎng)問(wèn)題和成本問(wèn)題,也可考慮在個(gè)別斷面使用TBM。

?按1250公里長(zhǎng)、40米直徑計(jì)算,工程土方總量約15億立方米(出渣量),與此對(duì)比,三峽工程土石方開(kāi)挖量?jī)|立方米,填筑量達(dá)到了億立方米。按1立方米巖石需要炸藥1公斤計(jì)算,需用150萬(wàn)噸炸藥(毛毛雨)。

?超深豎井預(yù)計(jì)10米直徑(也可以是近似方形),設(shè)多架升降梯用于出渣和人員物資運(yùn)輸??紤]深度大,傳統(tǒng)鋼纜卷?yè)P(yáng)式電梯可能不滿足使用要求,可以在井壁鋪設(shè)多組電氣化導(dǎo)軌,分段接力運(yùn)輸。(秦嶺終南山公路隧道通風(fēng)豎井661米垂直深度,米直徑,山東紗嶺金礦主井井筒凈直徑為米,井筒深度米。)

?每個(gè)斷面每天出渣量有萬(wàn)方,約5萬(wàn)噸,一個(gè)豎井一天出渣量近10萬(wàn)噸。出渣量巨大,需要設(shè)計(jì)高效的出渣運(yùn)輸系統(tǒng),考慮隧道內(nèi)鋪設(shè)電氣化軌道用于出渣和人員物資運(yùn)輸,由于洞徑很大,可鋪雙線電氣化軌道。

?方案一的前提是施工地層不能有大量涌水,因?yàn)槿绻枰罅砍樗?,成本和風(fēng)險(xiǎn)將難以承受。如出現(xiàn)這種情況,需要考慮方案二。

?方案二

如果施工地層有大量涌水,因?yàn)榉桨敢皇浅钬Q井,大量抽水的成本和風(fēng)險(xiǎn)將不可承受,同時(shí)近15億方巖石都從豎井出渣,成本巨大,這種情況下可以采用方案二。

?在庫(kù)拉鄉(xiāng)單頭掘進(jìn)。隧道需要總截面是1200平,分成三條200、500、500平并行隧道,以TBM掘進(jìn)200平、洞徑16米的先導(dǎo)隧道,左右間隔50米以鉆爆法掘進(jìn)500平、洞徑米的主隧道。TBM目標(biāo)掘進(jìn)速度每天100米,因?yàn)門(mén)BM掘進(jìn)速度遠(yuǎn)大于鉆爆法,在先導(dǎo)隧道上以一定間隔如20公里開(kāi)辟支洞,為左右主隧道提供新的作業(yè)面,主隧道多斷面同時(shí)施工??偣て谝訲BM先導(dǎo)隧道進(jìn)度為準(zhǔn),計(jì)劃35年。1250000/100/365=年,取整35年。(注:一些數(shù)據(jù)如間隔等僅為示例,具體數(shù)據(jù)需要論證)

?引綽濟(jì)遼工程有TBM單日掘進(jìn)米的最高紀(jì)錄,中老鐵路隧道TBM單日掘進(jìn)米,夾金山隧道TBM單日掘進(jìn)50米,新疆XE工程以21736米的成績(jī)創(chuàng)造國(guó)內(nèi)TBM連續(xù)掘進(jìn)最長(zhǎng)距離紀(jì)錄。設(shè)定每日100米掘進(jìn)目標(biāo)是現(xiàn)有水平的適當(dāng)提升,是完全可行的而非科幻。

?將方案一的40米大洞徑改成3條小洞徑,有利于解決深埋地層的承壓?jiǎn)栴}。

?先導(dǎo)隧道是從低點(diǎn)向上(爬坡)掘進(jìn),并為主隧道提供排水和出渣通道,坡度近千分之一,涌水可以全程自流出洞,同時(shí)出渣也是下坡。

?且末縣已通鐵路,只需修建50公里支線到庫(kù)拉鄉(xiāng),TBM設(shè)備進(jìn)場(chǎng)不存在困難。分成3條獨(dú)立隧道還有一個(gè)好處是一旦需要,堵住一條不通水就是一個(gè)新疆到西藏的高速通道。

?TBM與鉆爆法相結(jié)合,可以發(fā)揮TBM速度快和鉆爆法成本低的優(yōu)點(diǎn),有效降低工程投資。

?缺點(diǎn)是35年用時(shí)較長(zhǎng),但以百年計(jì)這又是短暫的。同時(shí)隨著TBM技術(shù)發(fā)展,可能10年后就可以單日掘進(jìn)200米或300米,很可能用不了35年。

?兩方案共同之處

?超長(zhǎng)隧道通風(fēng)極其困難,驚蟄工程無(wú)法采用通風(fēng)洞斜井等方式通風(fēng),對(duì)策一是施工要求全部采用電動(dòng)設(shè)備(電力壓縮機(jī)、風(fēng)炮、電動(dòng)臺(tái)車(chē)、電動(dòng)鏟車(chē)等,甚至可用有線供電方式),禁用內(nèi)燃機(jī),減少施工面氧氣消耗。二是地面建液化空氣站,將液化空氣或液氧運(yùn)輸?shù)绞┕っ?。三是在地面適當(dāng)位置開(kāi)鑿小直徑通風(fēng)豎井,多級(jí)串聯(lián)風(fēng)機(jī), 同時(shí)也可用于引入施工用水。

?炸藥爆破會(huì)產(chǎn)生大量氣體,1公斤工業(yè)炸藥生成氣體總量約800升,以水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)獾葹橹鳎约吧倭繗洹?氧化碳、氧化氮等。以500平隧道1個(gè)循環(huán)進(jìn)尺4米計(jì)算,一次爆破500×4=2000方巖石,每方巖石需用炸藥1公斤,共2000公斤炸藥,產(chǎn)生氣體2000×800升=1600方氣體,即要求通風(fēng)系統(tǒng)要有快速凈化爆破氣體的能力,同時(shí)鉆眼、出渣、襯砌等環(huán)節(jié)也會(huì)產(chǎn)生污染氣體。由于隧道過(guò)長(zhǎng),傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)風(fēng)管通風(fēng)方式可能不滿足要求,需要革新思維,創(chuàng)造新的獨(dú)頭超長(zhǎng)距離巷道通風(fēng)技術(shù)。如在施工面后方安全距離(如100米)設(shè)活動(dòng)門(mén),將爆炸氣體封閉,建立空氣凈化循環(huán)系統(tǒng),利用過(guò)濾、水浴、化學(xué)吸附等技術(shù)手段對(duì)爆炸氣體及平時(shí)產(chǎn)生的污染氣體進(jìn)行凈化循環(huán),同時(shí)使用液化空氣注入新風(fēng)。

?大深度施工可能會(huì)有高溫問(wèn)題,對(duì)策一是運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的攝影、通訊、信息處理和虛擬現(xiàn)實(shí)處理技術(shù),研發(fā)高度自動(dòng)化無(wú)人化或遙控遠(yuǎn)控式的施工設(shè)備,減少掌子面施工人員,縮短人員在掌子面的停留時(shí)間,如遙控的鑿巖機(jī)、遙控破碎機(jī)、遙控清渣鏟車(chē)等。二是使用液化空氣到施工面降溫。三是裝備單人使用或小區(qū)域的降溫裝備。四是研發(fā)其它高效的通風(fēng)降溫裝備。

?工程出渣量巨大,出渣距離超長(zhǎng),考慮洞內(nèi)電氣化軌道與和若鐵路相連用于出渣,棄渣可以用于整修車(chē)爾臣河及其它河道、修筑水利設(shè)施等。

?超長(zhǎng)隧道人員輪班通勤困難,考慮在隧道內(nèi)建移動(dòng)生活區(qū)(洞徑很大,建個(gè)生活區(qū)沒(méi)問(wèn)題),日輪班不出洞,周或月輪班出洞休整。在地下進(jìn)行長(zhǎng)期施工,對(duì)人員素質(zhì)要求較高,可通過(guò)提高待遇和定期輪換解決,有必要的話可考慮組建工程兵部隊(duì)(預(yù)估也就一個(gè)集團(tuán)軍的人數(shù))。

?兩個(gè)方案可組合使用。

5 ?驚蟄工程可行性討論

瑞士圣哥達(dá)基線隧道全長(zhǎng)達(dá)57公里,距離地面(埋深)超過(guò)2800米。日本青函鐵路隧道全長(zhǎng)公里。位于英吉利海峽英法邊境的海峽隧道是世界上最長(zhǎng)的海底鐵路隧道,隧道全長(zhǎng):公里。國(guó)內(nèi)的全長(zhǎng)2741米的拱北隧道是港珠澳大橋主體工程與珠海連接的唯一通道,隧道下穿國(guó)內(nèi)最大的陸路出入境口岸——珠海拱北口岸,其中255米暗挖地段的開(kāi)挖斷面達(dá)平方米,相當(dāng)于一個(gè)籃球場(chǎng)大小,高21米。錦屏二級(jí)水電站工程的引水隧洞共四條,開(kāi)挖洞徑12m,襯砌后洞徑11m,隧洞洞線平均長(zhǎng)度為,隧洞一般埋深為1500-2000m,最大埋深達(dá)2525m,同時(shí)主廠房開(kāi)挖尺寸為××,截面積達(dá)1800平方米。秦嶺終南山公路隧道通風(fēng)豎井661米垂直深度,米直徑,山東紗嶺金礦主井井筒凈直徑為米,井筒深度米。

引綽濟(jì)遼工程有TBM單日掘進(jìn)米的最高紀(jì)錄,魯布革水電站工程的引水隧洞,單面最高月進(jìn)尺達(dá)米(鉆爆法);渝昆高鐵云南彝良隧道平導(dǎo)工程平均月掘進(jìn)300米(鉆爆法);中老鐵路隧道日掘進(jìn)紀(jì)錄是米(TBM法);浙江縉云抽水蓄能電站排水廊道日掘進(jìn)紀(jì)錄35米(TBM法);樂(lè)西高速大涼山1號(hào)隧道日掘進(jìn)48米(TBM法);夾金山隧道TBM單日掘進(jìn)紀(jì)錄50米。新疆XE工程以21736米的成績(jī)創(chuàng)造國(guó)內(nèi)TBM連續(xù)掘進(jìn)最長(zhǎng)距離紀(jì)錄。

目前在建的川藏鐵路總長(zhǎng)1550公里,其中橋隧總長(zhǎng)1255公里,僅拉林段400公里就需要16次跨越雅江,修建21座10公里以上的隧道,驚蟄工程總長(zhǎng)1250公里與川藏鐵路的橋隧部分相當(dāng),而且僅有隧道,不需要架橋。

以上工程案例說(shuō)明人類(lèi)已經(jīng)有進(jìn)行超長(zhǎng)距離、大埋深的隧道工程技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),驚蟄工程無(wú)非就是長(zhǎng)了一點(diǎn)點(diǎn)(1250公里)、深了一點(diǎn)點(diǎn)(還在地殼,沒(méi)到地幔),一個(gè)字“干”就完了,這才是基建狂魔的用武之地和試金石,至于那個(gè)一年過(guò)不了幾臺(tái)車(chē)的橋只不過(guò)是無(wú)用的炫技而已。值得一提的是,網(wǎng)上熱議的紅旗河方案,總長(zhǎng)6188公里,其中橋隧總長(zhǎng)就達(dá)2337多公里,而驚蟄工程才1250公里。

6 ?綜合效益討論分析

驚蟄工程投資盲猜一萬(wàn)億(近10億1公里),與紅旗河四萬(wàn)億相比,具有無(wú)以倫比的優(yōu)越性和非凡的性價(jià)比,以下只是簡(jiǎn)要分析,詳細(xì)論證待專業(yè)人士進(jìn)行。

?沒(méi)有移民!沒(méi)有移民!沒(méi)有移民!重要的事情說(shuō)三遍。三峽工程移民130多萬(wàn),全國(guó)安置跨省移民,南水北調(diào)中線丹江口水庫(kù)擴(kuò)容工程移民17萬(wàn)。驚蟄方案僅在加拉村有一點(diǎn)點(diǎn)完全可以忽略不計(jì)的搬遷,不會(huì)產(chǎn)生巨額的移民費(fèi)用。

?沒(méi)有生態(tài)危害。全線地下施工,除地面的綜合保障服務(wù)設(shè)施外,對(duì)環(huán)境、生態(tài)、動(dòng)植物等不產(chǎn)生任何危害。同時(shí)施工也不受地面交通氣候影響,可以晝夜連續(xù)進(jìn)行。

?地下隧道輸水,途中沒(méi)有蒸發(fā)損失,也沒(méi)有中間環(huán)節(jié)截留水源,保證500億方水足量到達(dá)塔里木。這也是紅旗河方案不可行的原因之一,6000多公里長(zhǎng)的河道,就算不考慮蒸發(fā)損失,流經(jīng)七八個(gè)缺水的省,能流到新疆不知還剩多少。就如黃河,如果沒(méi)有水利委居中統(tǒng)籌,放任沿河各省隨意取用的話,黃河流不到出???。

?北方地面水路必須要考慮冬季結(jié)冰問(wèn)題,驚蟄工程是地下隧道保溫,可能還有地層加熱作用,冬季不結(jié)冰,優(yōu)勢(shì)巨大。

?驚蟄工程雖然施工難度高,投資大,周期長(zhǎng),但一次投入,輸水全程自流,不需要持續(xù)性的維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用(在出入口多少還是要一點(diǎn)點(diǎn)維護(hù)費(fèi),忽略不計(jì))。工程完工后,超深豎井還可另作他用,如科學(xué)實(shí)驗(yàn)、旅游景點(diǎn)、重力儲(chǔ)能電站、水電站和軍事用途等,不會(huì)浪費(fèi)投資。

?驚蟄工程全線地下施工,只涉及西藏、新疆兩省,與地面人員基本沒(méi)有關(guān)系,規(guī)劃溝通協(xié)調(diào)簡(jiǎn)單,下決心就可開(kāi)工。

?紅旗河方案總長(zhǎng)6188公里,其中橋隧總長(zhǎng)就達(dá)2337多公里,投資四萬(wàn)億。雖然驚蟄工程的投資還需要專業(yè)測(cè)算,但是考慮到驚蟄工程不移民、不架橋、不用頻繁轉(zhuǎn)移施工面、生活保障相對(duì)固定不用經(jīng)常轉(zhuǎn)移、施工不受地面交通生產(chǎn)生活影響等,簡(jiǎn)單估算應(yīng)該遠(yuǎn)低于紅旗河方案。

?紅旗河方案基本是沿青藏高原邊沿繞一個(gè)大弧、在半山腰修建引水渠,類(lèi)似于放大版的紅旗渠,施工所在均是高山峽谷交通生活不便之處,光施工便道就不知道要修多少公里,很多河谷也有當(dāng)?shù)厝松罹奂?,需要移民不在少?shù)。另外一條年徑流量幾百億方的河流高懸半空,一旦發(fā)生意外就是一場(chǎng)特大洪水,對(duì)當(dāng)?shù)鼐褪菧珥斨疄?zāi)。

?藏水入疆雖然沒(méi)有直接解決華北地區(qū)和黃土高原缺水問(wèn)題,但將塔克拉瑪干沙漠綠化后,減少沙漠揚(yáng)塵,改善西北地區(qū)水汽循環(huán),增加地下水和西北地區(qū)河流水量,從而間接影響和改善黃土高原和華北地區(qū)的氣候(有個(gè)說(shuō)法黃土高原的土是從新疆吹來(lái)的)。

?三峽工程投資1352億(1992年),川藏鐵路投資3800億。2022年新疆若羌有土地交易案例100畝45萬(wàn)(有水源),塔克拉瑪干沙漠33萬(wàn)平方公里近5億畝,解決水源問(wèn)題可綠化就算一半也有億畝,億×45萬(wàn)=萬(wàn)億,這就是說(shuō)驚蟄工程哪怕投資一萬(wàn)億都是大賺特賺的。當(dāng)然這只是定性概算,實(shí)際情況要復(fù)雜得多。

?需要說(shuō)明的是,黃河上游劉家峽水庫(kù)的高程也在1700米左右,從加拉村到劉家峽的直線距離1000公里,似乎也存在給黃河補(bǔ)水的可能性。但給黃河補(bǔ)水只是錦上添花,而綠化塔克拉瑪干則是開(kāi)天辟地,所以個(gè)人認(rèn)為藏水入疆比藏水濟(jì)黃更為重要、意義更重大。另外,也有人提出引藏水到柴達(dá)木盆地,這是錯(cuò)誤的,塔里木海拔較低,引水即可綠化宜居,柴達(dá)木海拔較高2600-3000米,沒(méi)有適當(dāng)?shù)囊卟?,同時(shí)也不宜居。

7 ?幾點(diǎn)關(guān)于防抬杠的說(shuō)明

?中國(guó)耕地紅線是18億畝,塔里木盆地地勢(shì)平坦,有利于大規(guī)模機(jī)械化農(nóng)業(yè),解決水源問(wèn)題后可打造成中國(guó)最大的平原和糧食基地,可增加耕地近5億畝。驚蟄工程不是只惠及塔里木和只惠及新疆,這是打造中國(guó)戰(zhàn)略大后方的超級(jí)工程,受益極大,哪怕再大的代價(jià)、再長(zhǎng)的時(shí)間都是必須的。

?有人說(shuō)新疆不缺水,對(duì)這個(gè)無(wú)語(yǔ),不討論。驚蟄工程的直接目的是綠化塔克拉瑪干沙漠,間接影響改善西北地區(qū)水氣循環(huán),改善氣候。至于有人說(shuō)這么大的工程可能改變氣候、得不償失,我想說(shuō)的是塔克拉瑪干的氣候已經(jīng)是這樣了,就算氣候變化可能會(huì)變得更壞嗎?還有人說(shuō)會(huì)破壞環(huán)境,環(huán)境是為人服務(wù)的,而不是人為環(huán)境服務(wù),在對(duì)人總體有利的前提下,可以適當(dāng)改造環(huán)境。

?盲猜投資一萬(wàn)億僅指把水引到塔里木,河道整治和栽樹(shù)綠化那是另一個(gè)萬(wàn)億工程。至于一萬(wàn)億值不值得的問(wèn)題?舉個(gè)例子,綠化塔里木相當(dāng)于得到33萬(wàn)平方公里的可大規(guī)模耕作、可居住的平原國(guó)土,一萬(wàn)億差不多1500億美元,用1500億美元能不能買(mǎi)得到33萬(wàn)平方公里國(guó)土?

?關(guān)于地震斷裂帶,地震是一個(gè)概率問(wèn)題而且概率很低,日本在環(huán)太平洋火山地震帶上,幾條海底隧道也用了三四十年沒(méi)塌方過(guò),地震斷裂帶只是施工的考慮因素但不是不能動(dòng)工的障礙。

?有人擔(dān)心引水后地下水抬升會(huì)造成土壤次生鹽堿化。因?yàn)樗锬臼桥璧夭荒芡饬?,鹽堿堆積確實(shí)是個(gè)問(wèn)題,解決對(duì)策一是精細(xì)灌溉,即用多少、蒸發(fā)多少才灌溉多少。二是利用羅布泊,羅布泊是塔里木的最低點(diǎn),高程780米,可以把羅布泊作為最終積水地,規(guī)劃成上萬(wàn)平方公里的大湖(還可以搞水面光伏),用羅布泊換塔里木的33萬(wàn)平方公里,同時(shí)重現(xiàn)羅布泊對(duì)改善西北地區(qū)水氣循環(huán)仍然是有利的。

?看似1250公里長(zhǎng)、2000米深、40米洞徑(說(shuō)不定不需要這么大)的隧道很?chē)樔?、不切?shí)際,但工程技術(shù)發(fā)展很快,只要下決心,理論上沒(méi)有障礙,可控核聚變、太空電梯這些東東才是科幻。

7 ?結(jié)束語(yǔ)

大自然用了幾千萬(wàn)幾億年把塔克拉瑪干變成沙漠,現(xiàn)在我們只要用幾十年的時(shí)間就可以把塔克拉瑪干沙漠變成森林、草原和良田,這才是改天換地的宏偉藍(lán)圖。隨著我們綜合國(guó)力的發(fā)展和重大工程技術(shù)的進(jìn)步,我們現(xiàn)在已經(jīng)完全具備了實(shí)施藏水入疆工程的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)基礎(chǔ),驚蟄工程可以綠化33萬(wàn)平方公里的塔克拉瑪干沙漠,這不是改造新疆,而是相當(dāng)于我們多了33萬(wàn)平方公里的國(guó)土,意義極其重大,這是改造中國(guó)、提升國(guó)運(yùn)的超級(jí)工程,必將與都江堰、京杭大運(yùn)河、三峽等工程一樣青史留名。

說(shuō)明:本文提出了驚蟄工程,對(duì)工程可行性進(jìn)行了簡(jiǎn)要論證,這不是可行性研究報(bào)告,僅是對(duì)工程概念進(jìn)行討論,其中涉及的一些具體參數(shù)和內(nèi)容仍需進(jìn)行專業(yè)測(cè)算和論證,如隧道洞徑、日進(jìn)尺標(biāo)準(zhǔn)、總投資預(yù)算等等。這是版,歡迎專業(yè)和熱心人士討論,希望國(guó)家組織專業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)勘察論證,早日實(shí)施。南水北調(diào)中線工程從50年代提出到2014年12月建成通水,時(shí)間跨度60多年,我們現(xiàn)在的工程技術(shù)能力遠(yuǎn)非70多年前可比,如果我們?cè)缦聸Q心,拋棄無(wú)用和可笑的爭(zhēng)論,塔克拉瑪干沙漠變成綠洲的那一天就會(huì)早日到來(lái)。

版 ?甫士132??2023年7月7日

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