要打通巍巍秦嶺，讓漢水一路流向關中，這無論從工程量和技術難度上都可謂是水利史上里程碑式的工程。無怪乎中國工程院有五位院士曾經這樣評價這一工程：“引漢濟渭工程將會是給世界留下遺產的工程。完全可以和都江堰、鄭國渠、靈渠相媲美。”
事實上，引漢濟渭工程就綜合難度來說已經達到世界第一。其工程主要由黃金峽水利樞紐、三河口水利樞紐和秦嶺隧道三大部分組成，以漢江干流黃金峽水庫、漢江支流子午河三河口水庫為水源聯合供水，由全長97.4公里、設計流量70立方米每秒的秦嶺隧洞輸水至渭河支流黑河下游。工程建成后，將每年從漢江支流子午河自流調水6億立方米，從漢江黃金峽水庫抽水調水9.5億立方米，每年總計調水量為15.5億立方米。
面對這樣龐大的工程，我們的水利人將要攻克何種難關？這其中包含什么樣的技術挑戰？又將創造怎樣的水利奇跡？
秦嶺輸水隧洞——人類第一次從底部洞穿秦嶺
在引漢濟渭的項目建議書中，平靜地寫著這樣一段話：秦嶺輸水隧洞從黃金峽樞紐壩后左岸起，穿過羅家坪、楊家坪、三河口樞紐壩后控制閘、石墩河鄉、四畝地鎮、小王澗鄉等地，至黑河金盆水庫東側黃池溝出洞，全長98.30公里。
平靜不代表著平常，這不到100公里的隧洞，要打穿它卻需要中國乃至世界最先進的技術。水利部水規總院王皓院士這樣評價這段隧洞：第一次從底部洞穿了世界十大主要山脈之一的秦嶺，這是人類的首次嘗試；隧洞埋深世界第二，最大埋深2012米；隧洞長度世界第二，亞洲第一。
輸水工程不像是修建鐵路和公路可以翻山越嶺，水向低處流的自然規律，要求輸水線必須是從高向低。從漢江到關中，巍巍秦嶺是引漢濟渭工程最大的屏障，必須在秦嶺的最深處打洞才能讓漢水順利流出秦嶺。
“引漢濟渭工程所選洞線盡管是在特定高程上穿越秦嶺的最短走線，但其長度依然位于我國在建和擬建隧道工程前茅。特別是穿越秦嶺嶺脊段的最大埋深達到1925米，比現已建成的西康鐵路隧道埋深增加約500米。兩端對打的主洞最長施工段達到41公里，且施工斜支洞建設條件復雜，這一指標在國內已有工程中是首屈一指的。”引漢濟渭辦公室主任助理張克強介紹到。
這樣的長度和埋深帶來的是一系列技術上的高難度。相關技術人員介紹道：“通常來說，要打一段隧洞一般有兩種方法，一種是鉆爆施工法，另一種叫TBM施工。TBM中文的意思是全斷面硬巖掘進機，它是利用回轉刀具開挖，同時破碎洞內圍巖及掘進，形成整個隧道斷面的一種新型、先進的施工機器。引漢濟渭的隧洞將主要采用TBM施工法。”
盡管TBM是先進的施工方法，然而面對引漢濟渭工程，它無疑也要迎接許多創紀錄的挑戰。“在施工過程中，最難解決的是通風距離的問題。根據施工標準，TBM作業現場的溫度不超過作業人員的承受標準為目標（約為27℃左右）。根據這個標準，每隔一段必須進行適當的通風。然而由于超千米的埋深，要設置通風是很難的。”張克強介紹。
事實上，秦嶺隧洞大埋深難分割的隧洞長達40公里。TBM單向掘進距離20公里，通風距離長達23公里。而此前國內最長的通風距離也不過是引黃入晉工程的12.4公里。施工難度可想而知。
不僅埋深大、長度大，引漢濟渭工程由于建在揚子板塊和中朝準地臺板塊的地質擠壓帶上，導致這里的巖性異常復雜。“在施工過程中可能遇到多條斷層破碎帶、大變形千枚巖層等復雜情況。由于地面水系復雜，洞線穿越多處地質構造帶及透水巖層，較大量的涌水也將是施工面臨的挑戰。”引漢濟渭辦公室主任蔣建軍說。
無怪乎有水利專家這樣說道：“引漢濟渭工程是在世界最復雜地質條件上修建的水利設施。”
黃金峽水利樞紐——擁有國內第一的高揚程大流量泵站
引漢濟渭工程規劃有兩處水源，在漢江干流建設黃金峽水庫，在漢江北岸支流子午河建設三河口水庫。其中黃金峽水庫位于漢中盆地東部的漢江黃金峽峽谷出口上游，是漢江上游梯級開發規劃的第一級，距洋縣縣城約50公里。引漢濟渭工程15.5億立方米調水量中，有三分之二的水量來源黃金峽水庫。
然而黃金峽水庫低于關中70多米，10億立方米的水需要抽高才能向關中輸送。工程計劃在黃金峽水庫大壩后投資10多億元建一座裝機功率13.8萬千瓦的大型泵站，以每秒70立方米的抽水量抽高119米送入輸水隧洞。這將是國內第一的高揚程大流量泵站。
如此規模的超大型泵站，其機組選型，以及站址的選擇、工程總體布局方案等方面的考慮需要慎之又慎。那么該如何最經濟最有效地建設泵站呢？“對于我們水利施工單位，首先需要對國內外水泵及水泵水輪機的技術發展水平、機組運行情況進行調研與交流。此外我們還要對陜西省電力系統的負荷變化趨勢、對系統調峰容量的要求及對抽水蓄能電站的相關政策進行調研與交流。從水庫條件、隧道條件、周圍環境條件、水資源平衡、電站建設、機電設備制造與運行等方面論證建設抽水性能電站的可行性，并從社會與經濟效益方面進行評價。這將是一個綜合復雜的過程。”引漢濟渭辦公室主任蔣建軍說。
“從節省投資、運行可靠性出發，希望將泵站布置于水庫壩后，與電站一體布置。但由于壩址處河床狹窄，泄洪建筑物占用較大場地，留給泵站的場地有限，泵站大型機組臺數不能超過7臺。這樣單機流量達到11.75-14立方米/秒，單機功率達2萬-2.3萬千瓦。如此規模的水泵對國內企業具有挑戰性，在國際上生產廠家也不多。”蔣建軍對選擇什么樣的水泵有著沉甸甸的愿望。
“單機功率達2萬-2.3萬千瓦的機組，相當于一個縣城的用電量。本著經濟的原則，我們必須優選再優選。我們將根據參數優化研究獲得的兩座泵站的水泵基本參數，利用數值優化設計技術和高精度水力機械模型試驗臺，比選出2-4個水泵水力模型方案進行模型試驗研究，獲得這些方案的流量、揚程、軸功率、效率、空化及水力穩定性等全面的性能參數，優選后提出可供黃金峽與三河口泵站選擇的性能優良的水泵水力模型。”
事實上，在黃金峽水利樞紐工程上所要安置的水泵，將引導一次技術革命。為了它，人們將開發出適應這里要求的新型高揚程、大流量、高效水泵。這種新型高效可適應寬水頭變幅的水泵、水輪機（或水泵水輪機）的成功開發，將填補國內該領域的空白。
三河口水利樞紐——首屈一指的混凝土拱壩
145米——看似簡單的數字，對于一個大壩來說，卻是一項頗具挑戰性的高度。
三河口水庫是引漢濟渭工程的骨干調節水庫，項目建議書階段初擬采用碾壓砼重力壩，最大壩高145米，設計高度僅次于云南在建的萬家口子壩（157米）。
“根據地形條件和當前取得的地質勘察成果，三河口水庫有的建設碾壓砼拱壩的可能。如果采用拱壩方案，壩體砼量大約會較重力壩減少三分之一，但壩肩、壩基開挖及處理的工程量會有所增加。如采用碾壓砼拱壩方案，該壩的高度將超過國內大多數已建成的同類壩型。這在技術上將是巨大的挑戰。”張克強介紹到。
“對于這樣高的大壩，最重要的問題就是混凝土的溫度控制。”水利廳專家介紹。“由于需要大面積澆注水泥，溫度稍微控制不當就會導致水泥收縮過度，進而形成很多裂片。所以就需要通過溫控防裂。”
為實時監控混凝土大壩澆筑后的溫度指標，需要建立基于無線網絡數據傳輸的溫度監測儀器。“由于施工規模大。這些儀器設備本身的設計制造，就是技術上需要攻克的難關。”水利專家說。
對于引漢濟渭這樣的千秋工程，質量無疑是最關鍵的環節。為了保證工程的質量，需要有一整套的工程質量控制指標。碾壓混凝土施工質量控制包括配合比質量控制、原材料質量控制、現場碾壓質量控制、拌和與運輸過程質量控制等。“我們將通過一系列的現場試驗，對現有施工質量控制體系標進行深入研究，建立既能有效控制碾壓混凝土施工質量又能符合數字監控要求的質量控制方法和指標體系。”張克強說。
無疑，建設這樣高的拱形大壩將是一項復雜的工程科學。“大壩的設計和計算就是一項巨大的工程。其中包括很多新的理論。國內一流的專家都將投入到設計中。”張克強說。
“對于很多專家來說，能參與設計這樣的大壩也是他們學術生涯的重要內容。只要說是引漢濟渭工程，中國最頂尖的專家也會放下手頭所有工作為其服務的。”蔣建軍的介紹帶著幾分驕傲。
引漢濟渭，引來的不僅是清清漢水，更是八百里秦川的豐饒富裕。這奔騰的江水中更引來了水利史上偉岸的豐碑。它延續著秦人對水的熱情和勇氣，續寫著秦人兩千年前治水的神話。
