7月20日，隨著TBM1標隧洞的全線貫通，標志著大水網中部引黃工程201公里的總干線全線貫通，為年內實現(xiàn)自忻州保德天橋水電站至呂梁中陽縣的全線通水奠定了基礎。
中部引黃工程是山西大水網四大骨干工程之一，是覆蓋市縣廣、綜合效益顯著的民生水利工程，其輸水線路長、投資規(guī)模大、受益人口眾多。工程建成后，可新增和改善灌溉面積150萬畝，受益人口達320萬，將有效緩解沿線農業(yè)、工業(yè)和生態(tài)供水緊缺的矛盾，對改善我省水資源緊缺、應對中部旱情有重要意義。
工程自2012年8月開工以來，面對隧洞長、埋深大、涌水量大、地質條件復雜等諸多不利因素，工程參建各方攻堅克難，取得了一個個重大進展。
隧洞建設長度前所未有
中部引黃工程區(qū)位于黃河流域，以呂梁山脈中脊為界，西部為入黃支流水系，東部為汾河水系。該工程是山西大水網工程“兩縱十橫”中的第四橫，工程沿線涉及忻州、呂梁、臨汾和晉中4市17縣(市、區(qū))，由水源工程、輸水工程兩部分組成。
中部引黃工程99%為地下工程，其中隧洞建設總長度501.5公里，是萬家寨引黃工程隧洞長度(202公里)的2倍多；單洞隧洞長度241公里，為世界之最。隧洞平均埋深300米，最大埋深697米，98條施工支洞中有41條為絞車出渣，最大提升高度610米。隧洞開挖多采用鉆爆法施工，施工隧洞長度428.56公里，對處于自然保護區(qū)內的高埋深洞段采用3臺掘進機(TBM)施工，掘進總長約為73公里。
由于隧洞埋深大、長度長，洞內出渣、混凝土運輸、人員進出施工掌子面等難度隨著掘進深度呈幾何倍增加，支洞與主洞高差50米至610米不等，進出一次隧洞相當于從每層高為3米樓房的16層到203層，TBM施工標段掘進長度達20多公里，進出一次隧洞需要5—6小時，施工之艱，可想而知。
施工過程中，多次穿越斷層、煤系地層、泉域、富水沙礫石層、高承壓水巖層等不良地層，以及淺埋段穿公路、鐵路、河流等特殊洞段及自然保護區(qū)，施工中需要克服和解決涌水、突泥、塌方、巖爆、瓦斯等多種突發(fā)問題，導致施工難度加大，安全風險高。截至目前，工程共發(fā)生穿不良地質洞段1327次，其施工難度在我省水利建設史上尚不多見。“工程自開工建設以來，參建各方包括建管局、設計單位、監(jiān)理單位、施工單位、設備制造商等上萬人經過近8年2900多個日日夜夜，在克服了施工戰(zhàn)線長、地質條件復雜、安全風險高、協(xié)調難度大等困難后，制約工程建設的重點、難點問題逐一被突破，工程建設穩(wěn)步推進，工程質量總體可控，安全生產形勢平穩(wěn)向好，各項工作都取得了階段性成果。”中部引黃工程建設管理局局長張成軍說，目前隧洞開挖已完成481.4公里，完成率96%。
地下泵站建設難度國內罕見
中部引黃工程于2016年被列入國家172項節(jié)水供水重大水利工程項目，泵站設計揚程200米，布置7臺水泵機組，總裝機容量9.9萬千瓦。
水源工程地處黃河沿岸，地質情況復雜，多以灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖為主，工程取水樞紐及地下泵站均處于天橋泉域排泄區(qū)，地下洞室大多處于地下水位線以下，各地下開挖面滲涌水量較大，堵排水難度與風險極大，日排水量最高達13.5萬立方米，國內罕見，施工洞群多次遇到突發(fā)較大涌水，日平均涌水量達3.3萬立方米。同時，水源工程地下廠房規(guī)模為國內泵站之最，單機流量大、揚程高、泥沙含量多，水泵磨蝕問題突出。
水源工程取水口位于天橋水電站左壩頭，面朝天橋水電站庫區(qū)，背靠249省道，要在極為有限的不足20米寬的巖體內布置取水口建筑物，既要保證天橋水電站安全運行，還要確保249省道路面暢通和邊坡穩(wěn)定，施工難度及風險極大。
為確保圍堰施工的穩(wěn)定及安全，參建各方邀請省內外專家對取水口圍堰布置及加固方案進行討論，確定采取帷幕灌漿、鋼管樁、模袋混凝土及基坑內支撐等措施，提高巖坎的穩(wěn)定性及防滲性能，圓滿完成取水口施工任務。
2018年12月29日，中部引黃工程泵站首臺機組上水運行，并試通水至興縣。今年年底，工程將具備向沿線保德、興縣、臨縣、離石、柳林5縣(區(qū))年供水2.54億立方米的能力。呂梁市副市長尉文龍說：“引來黃河水后，將會潤澤我們沿線10個縣區(qū)，有效緩解呂梁山區(qū)的缺水難題?！?/p>
TBM施工克服重重困難
中部引黃工程3個TBM施工標段，分別在總干(TBM1標、TBM2標相向對打)和東干(TBM3標)，TBM1標曾取得2016年單年完成TBM掘進10.5公里，最快單月進尺1411米的佳績，創(chuàng)國內雙護盾最快月施工紀錄和年施工紀錄。但從2017年以來，隧洞施工逐步深入到黑茶山自然保護區(qū)腹地，由于地表自然覆蓋條件好，隧洞埋深大，洞線穿越天橋泉和柳林泉兩大泉域，隧洞涌水量較大，導致工程施工難度增加。
2018年7月23日0時左右，由省水利建筑工程局有限公司承建的中部引黃TBM2標突發(fā)泥沙涌水，涌水量約800立方米/小時，最高達到1400-1700立方米/小時，且攜帶大量泥沙、石塊。涌水情況發(fā)生后，施工單位全體人員迎難而上，與業(yè)主、設計單位共同研究應對方案，以最快的速度排除險情并恢復正常掘進。
在施工過程中，參建各方多次組織召開國內TBM專家會，不斷優(yōu)化施工堵、排水方案。除此以外，施工單位不斷創(chuàng)新施工方法，對通風系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、皮帶機出渣運輸系統(tǒng)進行全方位優(yōu)化設計，攻克了全洞段23.9公里的獨頭通風、超長距離無中間閉合點測量和超長距離連續(xù)皮帶機出渣3項重大技術難題。
TBM2標承攬的掘進施工任務，總長23361米，是國內外TBM獨頭掘進隧洞中最長的距離?！笆┕み^程中，我們克服了卡機、涌水、涌沙、堅硬巖段等困難，并在掘進過程中獨創(chuàng)大坡度、長距離運輸機械，滿足TBM施工過程中大坡度工況下長距離運輸。”省水利建筑工程局有限公司黨委書記、董事長郝志亮說。
去年7月，TBM2標在完成自身合同掘進任務后不停歇向TBM1標方向繼續(xù)掘進，最終TBM2標累計幫助TBM1標掘進2400米，掘進總長達25704.32米，是迄今為止獨頭掘進里程最長的TBM施工隧洞，創(chuàng)下了TBM獨頭掘進新的世界紀錄。“中部引黃工程總干線的順利貫通，是在極其艱難的條件下實現(xiàn)的，這是全體建設者堅持不懈、奮力拼搏的結果。下一步，各參建單位將把工程收尾工作做好、做細、做實，努力將中部引黃工程打造成一項‘精品工程’?！笔∷麖d廳長常建忠說。
