前言
南水北调工程是党中央、国务院决策兴建的旨在缓解我国北方地区水资源严重短缺,优化水资源跨区域配置,改善生态环境,实现经济社会可持续发展的战略性基础设施,为我国全面建成小康社会提供必要的水资源保障。
南水北调工程分别在长江下游、中游、上游规划了三个调水区,形成了东线、中线、西线三条调水线路。通过三条调水线路,联系长江、淮河、黄河、海河四大流域,构成我国中部地区水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体格局。
三条调水线路的调水总规模为448亿m3,其中东线148亿m3、中线130亿m3、西线170亿m3。根据实际情况,三条线路分期实施建设。
目前,实施完成的是东、中线一期工程。东线一期工程调水主干线全长1466.5km,其主要任务是从长江下游调水到山东半岛和鲁北地区,补充山东、江苏、安徽等输水沿线地区的城市生活、工业和环境用水,兼顾农业、航运和其他用水,多年平均抽江水量为87.66亿m3。中线一期工程输水干线全长1432.49km,其中总干渠(含北京段)1277.21km、天津干渠155.28km。其主要任务是向华北平原包括北京、天津在内的19个大中城市及100多个县(市)提供生活、工业用水,兼顾生态和农业用水,多年平均年调水量为95亿m3。
南水北调工程是迄今为止世界上最大的调水工程,为兼有公益性和经营性的超大型项目集群,工程建设和管理技术难度大,不仅涉及一般水利工程的水库,大坝,渠道,水闸,低扬程、大流量泵站,超长、超大洞径输水隧洞,压力输水管道,超大型渡槽、倒虹吸、暗涵(渠)、PCCP等,还涉及膨胀土渠段处理,超大型水泵站和输水隧洞设计施工,超长距离调水,无调蓄条件下多闸门联合调度,新老混凝土结合的重力坝加高,多层交叉负荷地下地上施工,复杂情况下的调度系统信息处理等,在设计、建设、运行等方面,面临诸多挑战,许多硬技术和软科学都是世界级的,是水利学科与多个边缘学科联合研究的前沿领域。
面对诸多工程技术和管理方面的严峻挑战,国务院南水北调办组织工程项目法人、运行管理单位、有关科研院所和高等院校等,开展了包括国家重大科研项目在内的多项目、多层次、多专业、多领域的科学研究和技术应用工作。例如:膨胀土地段渠道破坏机理及处理技术,膨胀土渠道边坡的处理措施、施工控制、关键技术;丹江口水库大坝加高过程中新老坝体结合处理技术,高水头作用下坝基帷幕灌浆技术;中线穿黄隧洞工程的隧洞结构,破坏机理及盾构施工技术、风险控制;渠道工程机械化施工技术;东线低扬程大流量水泵选型和制造技术;超大口径预应力钢筒混凝土管的制造、安装技术;北方地区冬季冰期输水安全以及长距离调水的自动化管理技术;梯级泵站(群)优化运行关键技术;河-渠-湖-库运行调控技术;苏鲁省际工程水量调控技术;水质差异的影响评价及应对措施;工程运行绩效管理技术;工程运行期维修养护新材料与新技术;工程运行预警和应急决策支持技术等。内容涉及水工结构、工程施工、水工材料、水力机械、水力学、水资源、管理、环境等诸多专业和领域。通过科技攻关和重大关键技术问题研究,及时解决了工程建设管理亟须解决的重大和典型工程建筑物的设计、结构、材料、施工技术与工艺、设备等技术难题,保证了工程建设的质量、安全和进度,提高了工程建设的技术和管理水平,助推了相关科学的新进展,充分发挥了综合效益。
为总结南水北调系统工程技术工作,记载南水北调工程技术研究、应用和管理工作成果,国务院南水北调办建设管理司组织长江勘测规划设计研究院和南水北调中线干线工程建设管理局编纂了《工程技术卷》初稿,几经修订和审核,经多年的不懈努力,终成此卷。本卷共分九章,主要包括科技管理体制、科技项目管理、国家科技支撑计划项目研究管理、国务院南水北调办项目和项目法人科技项目研究管理、重大技术问题研究管理、专家技术咨询、专业技术标准体系建设、技术交流与培训、科技创新,涵盖了南水北调工程技术工作的管理、科研、咨询、标准建设和技术交流与培训等多方面的工作内容和科研成果。
2012年12月,国务院南水北调办组织有关专家和人员开展《工程技术卷》的编纂工作并制定了编写目录。2013年7月,完成了初稿,其后根据科研工作开展情况,增加了“十二五”国家科技支撑计划的相关内容,并经多次目录调整、内容审查、修改和完善,最终形成本卷。在《工程技术卷》的编写过程中,得到了各省(直辖市)南水北调办和项目法人、工程管理单位的大力支持,他们提供了大量的宝贵资料和图片,为顺利完成本卷的编写提供了保障,在此一并表示感谢!
本卷编纂过程中,李鹏程、井书光、袁文传、马黔、朱涛、白咸勇、罗刚、张晶、张俊胜、李震东、刘芳、李纪雷、牛津剑、管永宽、王志翔、杨禄禧、杜宇、单晨晨等全程参与了本卷编写,冯晓波等完成了第六章编写,李恒心对本卷进行了全书统稿和编审,汪易森、马毓淦等进行了审稿,李鹏程全面主持本卷编写工作,井书光、袁文传、马黔、朱涛对本卷进行了编辑和审核。
在《工程技术卷》即将出版之际,谨向所有关怀、支持和参与编纂出版工作的领导、专家和同志们,表示诚恳的感谢,并祈望广大读者批评指正。