本報(bào)記者陳 磊

　　12日14時32分，隨著渠首閘門打開，一渠清澈的長江水從丹江口水庫啟程，告別家鄉(xiāng)奔流北上，開始漫長的神奇之旅。

　　這一路1432公里的旅程，長江水跨過淮河流域、穿越黃河底部、立交海河水系，跋涉中原大地，流淌華北大平原，直抵京津……

　　護(hù)送南水北上的，是數(shù)百個大中型水利建筑物組合而成的巨無霸工程，人們把它稱為：南水北調(diào)中線工程。

　　與京漢鐵路并肩而行的，是縱貫華北大地的大動脈——連綿蜿蜒千余公里的輸水主渠道。在這道波光瀲滟的水線之上，鑲嵌著一顆顆耀眼閃光的珍珠，有凌空飛架、彩虹般巨型渡槽，有神秘莫測、不見首尾的穿黃隧洞，有分布上百都市的櫛比鱗次水閘，有時而鉆入地下時而拱出地平線的倒虹吸，還有隱身潛行的低壓暗涵。它們與主渠道構(gòu)成線串珠、珠連線的恢弘水帶，在北方廣闊神州大地上鋪展開來，令人嘆為觀止。

　　1400年前，古人開鑿過京杭大運(yùn)河；今天，千里長渠，南水北上，抒寫著新時代的科技奇跡。

　　南水北上，要越過705條河道、1300多條道路、近60次橫穿鐵路，要攻破一系列重大技術(shù)難題，其規(guī)模及難度國內(nèi)外均無先例。工程科技人員如何護(hù)送長江水闖關(guān)奪隘呢？且聽我慢慢道來。

　　中年大壩“加高增肥” 保證南水“自流北上”

　　這次長途旅程的出發(fā)點(diǎn)是位于湖北與河南交界處的——丹江口水壩。丹江水清澈甘甜，水質(zhì)良好，直接取水就能飲用。大壩要把她攔截至此，蓄勢待發(fā)，順著“水往低處流”的本性，瀟瀟灑灑流到北方。

　　可是，問題馬上就來了：1974年修建的大壩只有162米高，高度落差不滿足調(diào)水要求。

　　因此必須抬高水位，唯有讓大壩“加高增肥”，給它“穿衣戴帽”，確保體態(tài)勻稱、力挺萬鈞，將壩頂高程提升到176.6米，將正常蓄水位抬高到170米。由此新增庫容116億立方米，也就是增加一倍，實(shí)現(xiàn)水漲壩高，打造出偉岸堅(jiān)實(shí)的高壩，托舉起高位水庫。

　　大壩雖然只加高14米，但水壓會增加40%。好在丹江口大壩在建設(shè)之初就預(yù)留“伏筆”——當(dāng)初就是按照175米壩頂高程設(shè)計(jì)，只不過時逢經(jīng)濟(jì)困難，為了讓大壩盡快發(fā)揮效益，進(jìn)行“瘦身”，使其變薄變矮。因此，原壩的基礎(chǔ)架構(gòu)能夠承擔(dān)起加筑的壓力。

　　從2005年開始，世界難度最大的大壩加高工程就此開啟，為運(yùn)行30多年的大壩加高，并貼坡加厚。原大壩表層經(jīng)爆破拆除后，隱藏的裂縫，就如同中年人臉龐，浮現(xiàn)出道道皺紋，成為致命的安全隱患。為此，工程人員對它做了全面體檢，設(shè)計(jì)出每條裂縫的診治方案，采用灌漿、鑿除、打鉚筋等方法“修復(fù)容顏”“強(qiáng)筋健骨”。

　　在老混凝土上澆灌新混凝土，由于彈性模量的差異，在內(nèi)外部氣溫作用下，必將對結(jié)合面和壩體應(yīng)力產(chǎn)生影響，造成無法緊密結(jié)合。必須新老混凝土“合二為一、結(jié)成一體”，并且“骨骼健全、健康成長”，這是大壩加高的最大難題。

　　我國專家提出以直接澆筑為主，在豎直結(jié)合面采用人工補(bǔ)鑿鍵槽，溢流壩段堰面采用寬槽回填為輔的總體方案。在壩體加高混凝土施工中，采取最嚴(yán)格的整套溫度控制措施，給予“吃冰激凌”“享受空調(diào)”的豪華待遇，諸如砂石骨料吹風(fēng)預(yù)冷，加冰拌和，通冷風(fēng)澆筑，再通水冷卻。這一切，都是為了最大限度降低混凝土凝固過程中的水化熱。

　　老壩裂縫處理、新老混凝土結(jié)合、高水頭作用下壩基帷幕灌漿等技術(shù)問題一一破解，老壩身上終于“長出”了一座新壩。新舊對接，壩體融合，天衣無縫。

　　制伏膨脹土，攻克“水土不服”難題

　　丹江水流出庫北上，一路并不順暢，最先流經(jīng)河南南陽等地時，就出現(xiàn)了最大的麻煩：水土不服。

　　她要穿越數(shù)百公里特殊的地段——膨脹土（巖）。膨脹土的怪異脾氣不可捉摸，它秉性特殊——濕漲干縮，即遇水膨脹，失水收縮，極不穩(wěn)定。

　　膨脹土未受到攪動時強(qiáng)度很高，但有致命弱點(diǎn)，由于其體內(nèi)存在天然形成的蠟狀裂隙滑面，一旦暴露在大氣中，水分風(fēng)干就產(chǎn)生裂縫，再遇水就變成扶不上墻的一灘爛泥，柔弱無力。因此，在膨脹土地段修筑過水渠道，最易引起滑坡、變形、沖刷垮塌。

　　護(hù)送長江水的總干渠穿越膨脹土（巖）渠段累計(jì)300余公里，約占總干渠長度的27%。于是，人們想出很多方法，如放緩邊坡、重新?lián)Q土回填等。把邊坡的角度放緩就會占用太多耕地，涉及征地移民等社會問題；重新置換非膨脹土回填，會加大取土、棄土的高額轉(zhuǎn)運(yùn)成本。

　　如何制服膨脹土的無常特性，保持渠道的健全“體型”和良好“身段”？

　　首先要真正摸透它的脾氣，取得精細(xì)數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型，以便對癥施治。人們在現(xiàn)場原型渠道上設(shè)置了膨脹土（巖）渠坡試驗(yàn)段，開展大氣環(huán)境影響模擬試驗(yàn)（人工降雨試驗(yàn)），根據(jù)南陽的氣象資料并考慮各種不利情況進(jìn)行疊加，分別模擬弱降雨、暴雨和特大暴雨三種降雨形式，反復(fù)進(jìn)行降雨試驗(yàn)。

　　這些試驗(yàn)重點(diǎn)研究膨脹土渠坡大氣影響帶的形成過程、雨淋溝的形成機(jī)理和發(fā)展過程、淺層滑坡的產(chǎn)生機(jī)理及破壞模式，從而為膨脹渠坡處理提供試驗(yàn)依據(jù)。

　　科研人員最終在膨脹土（巖）物理力學(xué)特性上取得突破性發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過長期試驗(yàn)，有針對性地調(diào)整了技術(shù)處理方案：壓重+保護(hù)。壓重就是在膨脹土中加入3%—5%的水泥，讓它改性，然后覆蓋在原膨脹土上，使其保濕。通過修建M型的抗滑樁和梁，現(xiàn)在渠道坡度控制在1∶3，節(jié)省了大量投資。

　　長江水安然渡過了膨脹土地段，一路緩緩流淌，步伐輕盈，又遇到繞不開的煤礦采空區(qū)。人們從采空區(qū)上方鉆孔回填，再一段一段灌漿，同時把保護(hù)渠道做成柔性結(jié)構(gòu)，終于有驚無險地流過了這個地帶。

　　(本文采寫過程中得到國務(wù)院南水北調(diào)辦相關(guān)專家及南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局工程技術(shù)部部長龐敏等支持)