突围之路

随着引江补汉工程正式开工，技术攻坚、创新机制、生态优先……从蓝图到落地，引江补汉工程仍面临不少难啃的“硬骨头”，也将由此为构建国家水网先行探路。

>引江补汉工程湖北分会场开工现场 摄/李先明

正值盛夏，站在湖北省宜昌市夷陵区太平溪村2组陈绪新的家门口向对面望去，郁郁葱葱的山林下溪流清澈见底，这里正是引江补汉取水口龙潭溪。预计108个月后，这泓清澈的长江水将从隧洞抵达丹江口下游汉江安乐河口。

这是一条充满艰辛的路，也终将是一条满载而归的路。

技术攻关：“一洞到底”有多难

引江补汉，在中国地势第二级阶梯东缘向第三级阶梯过渡地带。贯穿黄陵断穹、荆山山脉及秦岭山脉，跨越2个一级构造单元、2条工程活动性断裂，开挖一条近200km长、约12m洞径的有压输水隧洞，有多难？

在我国基建技术取得长足进步的当下，引江补汉工程创下多项国内之最：我国在建长度最长、洞径最大、综合难度最高的长距离有压引水隧洞。

有压引水隧洞的特点是输水效率高，节省工程规模和投资。但200m3/s左右流量、近百米水头、近200km长的隧洞运行时，相当于一个水量达1000万～2000万m3的水体，每一次加速或减速都有巨大惯性，水力控制就是克服这一惯性的复杂动力过程。工程可研阶段提出分段减压水力控制方案，目前正在开展技术攻关。

在宋志忠看来，引江补汉的难，除了水力控制难，还在于复杂的地质条件。

7月14日，襄阳市保康县。引江补汉工程LAK18孔钻探施工现场，地下700m深处正是引江补汉工程将要穿越的段江-店垭断层。长江设计集团三峡院高级工程师许琦和他的同事们，将通过钻探取出岩芯，并进行地应力、地温、有害气体、放射性等一系列试验，进一步查明这一断层分布、构造岩性特征等地质条件。

“打洞子，最怕地下水。”宋志忠介绍，在围岩脆弱、地下水补给丰富的鄂西北山区，如同泥石流般涌进洞子的涌水突泥灾害，是工程建设过程中最突出的施工风险。隧洞开挖是对大地地应力场重构的过程，硬岩岩爆和软岩大变形也是影响施工安全、投资和工期的关键地质问题。据预测，引江补汉工程发生软岩变形风险的洞段长17.9km，存在中等岩爆风险的洞段长24.9km。

“隧洞开挖时对掌子面前方进行不良地质体探测、地质灾害超前预报，十分重要。”钮新强坦言，目前勘察装备和评价体系存在局限性，不良地质体的超前探测与预报精度难以满足工程建设需要，下一步将从可靠高效获取隧洞围岩工程地质特征参数的关键装备入手，开展物探技术、钻探工艺、测试技术攻关，构建安全、高效、合理的超前勘察技术体系。

“长洞短打、分段掘进”是超特长隧洞施工的基本方法。但如何合理划分洞段和优选施工方案，既能充分发挥TBM优势提高效益，又能利用钻爆法开挖不良地质洞段，规避施工风险，达到工程造价、工期最优，是一个极复杂重要的问题。

目前，引江补汉采用“TBM法+钻爆法”组合的总体施工方案，9台开挖直径达12.2m的TBM集群施工，是我国一次性投入超大直径TBM施工数量最多的在建隧洞。

“这对TBM关键部件性能等要求高，但现有设备设计与制造的参考经验有限。”钮新强介绍，“下一步亟需提升TBM设计与制造技术，研究不同类型TBM的功能配置要求，克服超大直径TBM施工面临的诸多不确定因素，总结形成一套成熟的超大直径TBM功能配置关键技术。”

与建大坝不同，开挖隧洞需要设计人员全程动态跟踪并及时调整。“前期勘察不可能搞清楚所有地质条件，需要持续关注隧洞掘进情况，一旦出现风险要动态调整设计参数。”宋志忠说，“下一步还将建设数字孪生引江补汉工程，实现安全风险从被动应对向主动防控转变。”

水利部发展研究中心原党委书记段红东认为，引江补汉工程建成后，水量调度涉及中线工程、三峡水库、丹江口水库、鄂北水资源配置工程、汉江梯级水利枢纽及引江济汉工程、引汉济渭工程等，调度系统十分复杂，应尽早建立以丹江口水库为核心的联合调度机制。

“时间往前推20年，我们国家不具备规划这样工程的技术水平。”在钮新强看来，以引江补汉工程为突破口，有望引领精准高效勘探、水网精细精准智慧化调度、数字孪生工程建设等一系列关键技术突破，为南水北调西线等国家水网重大工程建设提供支撑和借鉴。

创新机制：抓住水价“牛鼻子”

>引江补汉工程取水口龙潭溪 摄/安康

>引江补汉工程出口建筑物设计图 长江设计集团有限公司提供

从国家发展改革委农村经济司司长任上已退休多年，高俊才保持着一个习惯：家里放两个大水桶，收集洗漱或洗碗洗菜后的水，再用这些水拖地冲厕。身体力行“节水小事”，源于他长期从事水利规划相关工作形成的节水意识，他认为节水的关键在于提高水价。

高俊才呼吁提高水价，另一个重要考虑在于工程机制。“如果机制跟不上，即使工程建起来，也是‘先天不足，后天难补’”，他认为只有工程与机制“两手抓、两手硬”，才能实现工程高质量发展，而水价正是节水、提高市场融资能力和工程良性运行的“牛鼻子”，“抓水价就等于抓主要矛盾”。

2020年7月8日，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，要求“以市场化改革推动水利建设”。

>丹江口下游近坝段河工模型试验 摄/郭小虎

>团城湖明渠 本刊资料

>白洋淀重现生机 本刊资料

高俊才认为引江补汉工程有必要也有条件落实这一要求，“投融资机制、工程效益与水价机制关系密切，水价承受能力和市场化改革方向是提高水价的重要理由，提高水价也是扩大市场融资和提高工程效益的必要前提，要统筹考虑提高水价与市场融资，同步协调推进。”

翻开《南水北调工程总体规划》，全文十章39节，其中两章专门用4节内容论述水价，包括“水价形成机制与水价测算”“容量水价与计量水价”“水价承受能力初步分析”“水价政策”。据高俊才介绍，南水北调工程总体规划编制时，花费了很大的精力研究水价机制、投融资机制和管理体制机制。

早在2001年，国务院批复的《21世纪初期（2001—2005年）首都水资源可持续利用规划》提出“要在5年左右的时间内实现水价改革的目标”，即在2005年北京市平均水价要达到每立方米6元。规划批复后2002—2004年，北京连续3年调整水价，居民用水水价从每立方米2元上调到3.7元，2009年上调到4元；2014年，在南水北调中线即将通水之际，上调至5元，如今已有8年没有调整水价。

对于需1432 km长距离运行管理的中线工程，汪易森认为，要坚持利用水价推动节水的水资源管理原则。水利部发展研究中心相关报告曾指出，我国城市居民生活人均月水费支出占可支配收入的比值较低，水价调整空间较大。

在用户承受能力范围内，可适当提高直供水价格，有利于提高再生水利用率。高俊才认为，水价是水资源多用途转换的“助推器”，一水多用，大有可为。据报道，“十四五”时期北京将推动再生水成为工业用水首要水源。目前温榆河公园、通州大运河段用了大量再生水改善河湖环境，这些再生水70%由南水北调水转化而来，还将下渗回补地下水。

生态优先：一条贯穿始终的红线

南水北调中线一期工程通水以来，累计向北方50余条河流生态补水90多亿m3，滹沱河、瀑河、南拒马河等一批河湖重现生机。

引江补汉实施后，无论是一渠清水流向北方，继续为河湖生态复苏和地下水超采治理创造空间，还是顺汉江而下，增加汉江流域水资源量，缓解经济发展与生态保护压力，都将流淌出一曲绿色颂歌。

不可否认，任何工程建设都将对自然生态系统造成扰动，引江补汉工程涉及长江和汉江两大流域，将带来哪些影响？

39亿m3，引江补汉从三峡水库的引水量，相对于三峡水库多年平均入库量4000亿m3，占比仅1%。然而为了这1%，据长江水资源保护科学研究所规划中心副主任王中敏介绍，“研究了近半个中国”。

从工程方案环境比选论证到长江水源区和下游水质影响，再到长江口咸潮入侵影响、汉江中下游水环境影响等，在可行性研究阶段，引江补汉工程开展了19项专题环评，既“约束”不合理的工程方案，也针对不可避免的影响提出有针对性的环保措施，为科学确定工程方案提供支撑。

比如，考虑龙潭溪取水口不引水时水体相对静止，可能存在富营养化风险，将建立水源区水质在线监测和预警系统，采取曝气活水等措施改善水动力条件。再如，考虑工程引水导致取水口附近水域一定鱼卵鱼苗损失，计划在龙潭溪取水口修建拦鱼设施，并建设鱼类增殖放流站。

调出区影响研究范围从三峡库区到长江入海口，如果说是侧重广度，那么调入区影响研究涉及汉江中下游，则是更侧重深度。

“三峡库区总磷浓度高于丹江口坝下，引水后汉江中下游沙洋以上河段总磷浓度普遍升高。仅置换水量的典型平水年，1—4月汉江中下游各断面藻密度峰值较引水前增加约20%，沙洋以下河段水华发生概率可能增加。”王中敏介绍，下一步工程还需严格落实丹江口水库生态流量泄放要求，丹江口水库下泄与工程引水共同保障黄家港断面流量不低于490m3/s,当丹江口水库蓄水位接近极限消落水位时，丹江口水库优先下泄174m3/s，来水不足时按来流下泄。

不仅规划设计阶段，还有建设管理和工程运行阶段，生态优先理念如同一条红线贯穿全过程。

据中国南水北调集团江汉水网建设开发有限公司董事长高必华介绍，建设阶段，将严格执行环保措施与主体工程“三同时”制度，推进各项生态环保举措落实落细；运行阶段，将推动建立汉江中下游水华监测预警和应急调度机制，持续开展水源区和受水区补偿性鱼类增殖放流，适时开展环境影响后评估工作，把引江补汉建设成新时代生态水利工程的典范。

值得期待，引江补汉工程建成后，长江既“解渴”汉江，又沿人工天渠奔涌北流，唤醒北方的河流和大地，也将在中华民族治水的世纪画卷中描绘出浓墨重彩的一笔。