主持人：大家好，欢迎大家收看中国经济网“江水北流3000里——南水北调中线工程大型报道”特别访谈节目。南水北调是优化我国水资源配置，促进经济社会可持续发展的重大战略性基础工程。大家都知道，南水北调中线工程主战场是在黄河以南，工程施工建设过程当中，经历了一系列的技术难题，比如说膨胀土、高填方、高地下水位等，这些技术难题经过了工程技术人员的层层突破.今天我们邀请到了中国工程院院士陈厚群先生，为我们大家一一解读，欢迎您,陈院士。今天我们的演播室里还有另外一位嘉宾，她是我们的嘉宾主持，来自经济日报社农村新闻部的主任李力女士，也同样欢迎您。

 

　　李力：你好，观众朋友大家好。

 

　　主持人：陈院士，在1952年的时候，咱们毛主席曾经说过“南方水多，北方水少，如果可能，借点水来也是可以的”这样一个宏大的构想，后来经过了多年的考察论证之后，这个构想变成了现实，现在南水北调规划了三条线路，东线、中线、西线，西线还在论证当中，当然东线和中线已经是开工了。现在我想请教您一个问题，东线和中线相比，在调水的过程当中，哪条线路对抗震的要求可能更多一些？

 

　　陈厚群：南水北调确实是对我们国家来讲，要解决北方水资源短缺这样一个问题，要来进行优化调配水资源这样一个重大的战略性的工程，在世界上来说，应该说是世界上规模最大，受益人口最多，受益面积最广的一个重大的水源工程，也可以说是功在当代、利在千秋、惠及子孙后代的重大工程。因为我们国家是一个多地震国家，所以无论是现在的中线、东线，都会遇到地震问题。那么从东线来看，主要是存在一条比较著名的郯庐大断裂，郯城在1668年的时候，曾发生过8.5级地震，震中烈度达Ⅻ度，所以在这个断层附近，肯定是地震密度比较高的。从现在的我们现行的《中国地震路区划参数图》来看，工程区分布于基本地震动峰值加速度0.05g~0.30g，相当于基本地震烈度Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ度区。

 

　　因为东线主要是提水、输水的，这个主要是很多泵站、闸这样一些建筑，从河道来讲，河道以宿迁南－骆马湖北侧的0.30g、睢宁站上－废黄河北堤的0.15g~0.30g为最高；建筑物以徐运河的睢宁二站和骆马湖的皂河二站的0.30g为最高。东线大概是这样一个情况。

 

　　那么中线的话呢，它的整个为分黄河以北、黄河以南，从地震来讲，它的趋势是叫北强南弱，就是黄河以北地震比较强，黄河以南相对来说就比较好一点。

 

　　主持人：北强南弱。

 

　　陈厚群：北强南弱，北强的话，重点就是因为我们地震分很多构造区，从历史上看，历史地震比较多的，主要是华北构造区和山西构造区，那么华北构造区现在好像是近年来稍微比较平缓一点，重点的还是在山西构造区。总干渠划分的工程段中，以黄河北－漳河南114.7公里的和北京段55.6公里的基本地震动峰值加速度0.20g为最高，相当于地震基本烈度Ⅷ度区；占沿线总长的13.3%；其余黄河北有203.7公里为0.15g；占沿线总长的16%，相当于地震基本烈度Ⅶ度区；其余都是0.10g及以下的。所以您说这两条都存在抗震问题，有关方面在实际方面，都对这个中线也好、东线也好，抗震安全都是高度关注的。

 

　　按照我们现行的抗震设计规范来讲，这两条线的河道也好，渠道也好，建筑物也好，都是按照基本烈度来进行抗震设计的，凡是存在这个抗震问题，都进行抗震设计。但是对于一些重大工程，比如像穿黄，像丹江口大坝加高，这些重大工程呢，我们不完全按照这个中国地震参数区划图来定的，都是专门进行了地震危险性分析。所以像穿黄工程，我们经过了地震危险分析，是由地震部门详细勘察以后给出来的，我们是按照用概率来讲。在50年内，超越概率是5%，这是我们现在规范规定的，对这些重大工程的设防水准，穿黄大概是0.15g，是根据地震危险分析，那么像丹江口大坝呢，在南边相对低一点。

 

        主持人：根据不同的地形地貌进行不同的设计。

 

        陈厚群：对，由地震部门来根据地震地质条件进行详细勘察以后，然后进行地震危险分析，确定了产生各种地震加速度的概念，我们根据实际的概念水准，来确定当地的设防水准，这是按照现行规范。这些工程都是按照地震部门给出的设防标准，然后按照我们水工建造抗震规范的要求进行抗震设计，来保证它的抗震安全的。从地震来讲，东线最高可以达到0.3g，但是它区域比较小，那么东线的工程，很多都是利用已建的一些工程河道等，所以这个新建主要增加了一些泵站。而中线的话，完全是新的一条线路，所以它渠道也好，建筑也好，数量很多。

 

　　主持人：中线工程全长1267公里，跨越大小河流达到160多条，整个工程中各类交叉的建筑，达到了1800多座，其中还有刚才您谈到的，3到4公里长的穿黄工程，所以说工程十分复杂，也十分浩大，一旦某个环节出现震害损坏的话，后果不堪设想，所以咱们设计之初，是不是也考虑到了工程的复杂性，进行了缜密的考察，缜密的设计，也确保中线工程的整个工程质量安全。

 

　　陈厚群：对，因为我们国家重大的水利水电工程的话，都是有它的设防标准，都有规范规定的，主要就根据工程的重要性，以及它万一有损害的话，它的危害性，主要是根据这两个来定它设防的等级，有设防等级级别的，这些工程都根据它的重要性，确定了它的设防等级级别，然后按照规范来给它设防的。

 

　　李力：您刚才介绍的这个南水北调中线和东线一期工程的抗震情况，介绍的非常清楚，您这两条线路沿线您都去调研考察过多次吧。

 

　　陈厚群：对，因为我参加南水北调专家委员会，我们都要对沿线这些工程，经常要去进行调研，要去进行检查和评估，所以基本上都到现场调研考察过。

 

　　李力：那么作为水利工程的抗震专家，有很多网友问了很多敏感问题，我想今天问您一下。很多人质疑，汶川地震、芦山地山，包括前不久鲁甸地震，认为给大型水利工程建设有关系，您如何看待这个问题，希望您能给网友、观众解答一下疑问。

 

　　陈厚群：这个我个人觉得呢，就是牵扯到水库跟地震的关系，就是有所谓水库地震的问题，是不是造了水库，一定会发生地震呢？不完全是这样。因为世界上现在已经有几十万座水坝，我们国家也有8万多水坝，到目前为止，由于水库蓄水发生地震的，能够确认的也就是100多座，其中有些还有争议的。所以因为造高坝大库而引发水库地震，这种概率是非常小的，这是一个问题。一般造了水库以后，为什么会对地震有影响呢？一般分为两类，一类我们叫做非构造型的，一类叫做构造型的。非构造型的主要是这样的，如果你这个水库库区存在着一些像岩溶、石灰岩地区，或者古时候也好，现在也好，存在一些废弃的矿洞等等，这些水库水位上升以后，它一泡水以后呢，就会发生塌陷或者甚至于气爆这些情况，会引起一些地震。当然还包括地壳表面的一些比较破碎的岩体，应该重新调整，所以这些情况，一般它的震级不会超过3、4级，我们叫做非构造型的水库地震，这种地震的话，只要存在这种地震条件，蓄水以后有可能发生，那么三峡也发生了这样的地震，但是它对建筑、复建工程没有太大的危害，因为它震级比较低。

 

　　另外一类我们叫做构造型的，造了水库为什么会发生地震呢？现在完全从理论上，世界上也没有得到很好的解决，还进行探索中间，有人说你的水库这么重，重量压出一个地震来，这个是不正确的。水库哪怕是一两百米、两三百米水库的水头的话，它的重量跟我们地壳的重量是不是一个量级的，我的看法是水的重量是压不出这么大地震来的。主要的可能性就是库水，如果你库区有发震断层存在，没有建水库也可能发地震，但是这个断层由于水进去以后，水渗到深度的时候，我们知道会产生孔穴压力，这样就是减少了断层之间的摩擦力。另外断层的摩擦系数也因为泡了水以后也会有所减弱，从而引起断层错动产生地震。

 

　　这种地震通常要有条件，有三个条件。一个水库库区，我们所谓库区是离水库库外10公里范围以内我们叫库区，这个库区确实有发生断层存在，就是有区域性的断层能够引发地震，另外有很多断层它是古老的，甚至不活动的，它不一定有地震，那么发震断层，第一个条件，库区有发震断层；第二个条件呢，这个发震断层，它本身已经接近极限了；那么第三个就是库区库水有向深层渗透的条件，那么如果具备这三个条件，可能发生刚才说的，把这个地震引发起来，那么在国际大坝委员会，现在统一称这个叫做触发地震条件就是刚才说的具备这三个条件，水库蓄水可能触发，这样的地震，因为它所触发的是你天然地震，你没有水库的时候它也会有地震，它只不过是可能没被触发，这个地震的震区是受到天然断层的限制，因为它不可能超过它，只是触发它，这个就是构造型的地震。

 

　　从三峡工程来讲，像刚才说的汶川地震，曾经也说三峡有关，其实我认为这个毫无关系。首先它们没有构造上的联系，根据我们国家划分的地震构造区，那么汶川地震是在青藏高原构造区，而这个是三峡区的华南构造区，这两个没有构造上的联系。第二个，从三峡大坝到汶川大概700公里以上，库尾是重庆，还有300公里，所以水库渗透一般到第一分水岭就为止了，所以说它不可能越过几百公里，来影响汶川地震，我认为这个不可能。所以应该说汶川地震跟三峡没有任何关系。

 

　　李力：所以说我们很多的观众和网友，也不要太偏听偏信，盲目担忧，要相信科学。

 

　　主持人：应该说水利工程建设，总体来说还是利大于弊。

 

　　陈厚群：那肯定的。

 

　　主持人：刚才我们说到南水北调中线工程抗震安全关系重大，当然在施工的过程当中，有很多技术方面的设计领域，在国际市场上，就是在全世界范围之内，好像都没有借鉴的这种例子，咱们是在摸着石头过河，在摸索当中前行，所以每一步都是非常艰难。正是在这样的条件下，咱们也是克难攻艰，层层突破，带来今天这样的成绩。

 

　　李力：陈院士，您认为从工程的角度来讲，我们南水北调中线工程一期工程，都遇到了哪些大的拦路虎。

 

　　陈厚群：因为我们知道南水北调这样一个世界最大规模的调水工程，确实是我们碰到很多，可以说前所未有的，或者世界上还没有很好解决的这些难题的挑战。比方说从东线来讲，我们主要碰到，因为它很多利用现有的河道，怎么保证这个水质能够达到饮用水的水质标准，另外呢，我们因为要提水，长江的水到北方去的话，因为地势高，要提上去，所以有低水头大流量的很多泵，这些是我们碰到的一个难题。中线的话呢，问题就更多一点。

 

　　李力：中线是自流的。

 

　　陈厚群：中线是自流，因为东线提水需要很大量的电能，中线因为我们是利用丹江口水库的水资源，就是长江的支流，汉江上面的丹江口水库，我们把丹江口水库架高，加高14.6米，那么我们可以得到100多亿库容的水存在那儿，把这个水就是引到北京来的话，它中间的落差，就是利用它自己的落差，因为水从高处往低处流，它可以自流，不需要泵提，所以这样。但是这里面就碰到一系列的问题，因为自流的话，它要有一定的坡度，一定的坡降，就是输水道的话，要有一定的水头，它才能够顺着往下流，这个跟地形有关系。实际上天然的地形不可能完全符合你的要求，因此我们会碰到很多问题，比如说我们有的地方要填起来，叫高填方，有的地方要挖，深挖方，中间这个湖北也好，河南也好，河北也好，我们都有这些，我们是沿着太行山的东路这个地方，这一带的话，土质有很多膨胀土，这是一个难题，下面我还解释一下。

 

        主持人：我们业内都了解膨胀土是一个世界性的难题，但是究竟这个膨胀土是一个什么样的概念，它到底难在哪儿？

 

        陈厚群：对，这个膨胀土的话，这种土质的话对含水率非常敏感，高黏率的，这种呢，老百姓有时候说它是叫做雨天一团糟，晴天一把刀，也就是说湿的时候，有水分以后呢，它就是很黏的，但是你把它干了以后，它就是很干，这样一干一湿的话，几次一来，它强度就不断降低，所以说这种对含水率非常敏感这样一种土，所以从工程上很难办，你要保护它的水分不要有很大的变化。因此呢，用这种土我们搞铁路、公路经常也碰到，所以要很好处理，保证它这个强度，就是保证它在适当的含水量，不要有重大的变动，这方面我们要采取很多措施。现在我们在南水北调上比较普遍采用的，一个就是我们施工的时候，我们注意开挖以后要进行保护，要防水要排水。

 

　　主持人：边开挖边保护。

 

　　陈厚群：边开挖边保护，我们要换土，换成一层土，就是在膨胀土里面掺了水泥，这样就改变它现状。另外对于这些用膨胀土做的渠道的话，如果需要的时候，我们经过核算，如果水还不够的话，我们要一般要用锚杆或者用混凝土框架格子把它拦起来。

 

　　主持人：这个过程非常细致，采取了一系列的技术。

 

　　陈厚群：包括设备，包括我们要把它拌均匀，包括含水量要适中，要晒干，这些就是南水北调工程采取了很多措施。首先呢，就是对这种土的性能，包括它的特性，包括怎么来试验它这些特性，然后改变，做了大量的研究工作，相应给这种土的施工要求、规程、准则，这些施工准则都制定出来以后，然后严格要按照这样的要求进行处理，所以这是一个例子，就是膨胀土这样一个特例。

 

　　主持人：膨胀土是拦路虎之一，刚才您还谈到拦路虎还有什么？刚才谈到东线工程当中咱们说到，它的输水方式是通过13阶梯泵站这样的一种形式，逐一把这个水从南方调往北方的。

 

　　陈厚群：对。

 

　　主持人：但是中线工程的时候，就实现了全线自流，这个自流您谈到了一个概念就是坡度，对坡度的要求更多一些，能不能给大家详细介绍一下。

 

　　陈厚群：它要按照一定的坡度，它才能够流下去，要保证流量，要有一定的水量，自然要有一定的速度，这样水就能沿着渠道送下去，要保证这个坡度的话，所以有的地方要挖，有的地方要填，这样我们碰到另外一个问题，比如说高填方，有的地方你过去它凹下去了，那么你要把土填起来，要做成这个渠道两边的话，要填土这样的。

 

　　高填方，也有一定要求，我们这个怎么保证，等于是我们填出来一条渠道，就是用于河道了，所以对它的稳定，包括渗流稳定，都要经过专门的设备计算，采取很多措施，包括排水这些要求，这些是高填方，特别是高填方的渠道，如果经过有城区的，那么这个就更加要。

 

　　主持人：这也是我想问的问题，说到高填方这样一个拦路虎的话，其实在南水北调中线工程当中还是比较突出的，您比如像我们河南开封，它本身黄河从开封周边过的时候，被称为地上悬河，因为它超过了开封城区大概高差有10米左右，但是在咱们南水北调中线工程，牵扯到高填方路段，刚才您也谈到大概有620公里左右，也意味着在很多地方都要修高出地面很多的，最高的地方您也谈到了是23米，还有一些需要经过主城区，比如焦作，穿城而过，这样经过人口密集区的这样一个水利工程，它会有一些隐患，大家也会有担心，如果说这个工程质量或者工程设计出现一些问题的话，后果不堪设想，在这方面，咱们有没有特殊的加固设施。

 

　　陈厚群：首先我们高填方一定要保证施工质量，因为南水北调一整套质量保证体系，从政府的监督，然后我们集中分析，这样政府就有一系列的机构，比如南水北调办我们有监督室，有监管中心，然后还有稽查大队，从政府的这方面严格控制质量，然后我们各个项目部也有专注到质量保证体系的保证，另外还有监理，还有施工。那么第一线的施工呢，我们全是三检，三检的话，你这个施工质量首先是完成现场工作，首先要自检，然后施工员还要复检，监理还要进一步检查，要完全三检这样严格的程序，这是施工的角度。还有监理要检查，要验收，从施工单位有三检，加上监理，再加上监管单位的一套检查系统，所以这方面我们首先要保证质量，优化社区，保证质量，这是第一步。

 

　　第二步，这些高填方呢，它因为有很多交叉建筑，这些交叉建筑通过高填方的话呢，一定要保证它的渗透稳定性，要经过严格审查。另外就是在这些交叉的地方，我们要留出缺口，把这些建筑搞了以后，然后再要填补这些缺口，这些接头的地方非常重要，一般我们要求坡度缓，必要的时候还要做赤潮，另外要求刚柔两种材料结合，一定要把这部分做好，要做实。再有就是质量检查要保证，所以采取这一系列措施，来保证我们填方，包括填方每一寸填的过程，我们现在自动监控，这一套设备也都用上，所以在质量上要严格保证高填方不能有任何问题。

 

　　除了这个以外的话，我们也研究了，就是说万一有什么出现特别的应急事件，这些应急事件当然方方面面都有，也包括地震，这些都制定了应对这个应急事件的处理方案，一般要做出应急预案，包括组织上的，包括技术上的，包括设备、能源、队伍这几个方面，包括像地震的话，对重大工程，国家有地震法，就是要求对重大工程，应该有地震应警员，如果发生超过我们设计地震预期，因为大家知道地震预报是世界性难题，我们现在很难准确预测，一旦超过的话，如果发生什么问题的话，我们立刻就采取应急预案来应对。所以这些措施围绕一个主题，就是要保证工程的安全。

 

　　主持人：尽可能做到万无一失。

 

　　陈厚群：对，从我们力所能及的方面，一定要尽最大的努力来保证安全、保证质量，做到万无一失。

 

　　主持人：刚才陈院士给咱们介绍了拦路虎之一有膨胀土，还有高填方，他还说到高地下水位这样一个概念。

 

　　李力：陈院士，您讲那个高地下水位，也遇到了这个拦路虎，那么高地下水位，应该说也是我们不能回避的一个难题，中线工程沿线穿越高地下水位的渠段大约有470多公里，而且其中地下水位高于设计的水位的渠段有160公里，如果这个问题处理不好，会出现什么样的隐患，我们应该怎么解决这个问题呢？

 

　　陈厚群：高地下水位，沿路1000多公里长，有一些段，就像你说大概有三分之一以上的话，地下水位比较高，这种地下水对我们渠道来讲的话，一个我们担心这个地下水位如果高了，下面的浮力就大了，对我们渠道的底板就会造成危害，它会把它托起来。因为我们渠道里面的水高层是一定的，如果你超过它呢，它就把它顶起来了，这是对工程有害的。当然牵扯到质量的问题，排掉这些地下水，也牵扯到经费的问题了，我们现在对这些高地下水段的处理的话，大概是分两种情况，一种主要靠地下水，因为南水北调一渠清水往北流的话，这个地表水我们是不能跟渠道那边输送的水流是不混的，不能混的，当然通过很多交叉建筑，地下水也不能够让它渗进来，如果不达标的话。

 

　　所以呢，首先我们岩洞水达不表饮用水的标准，这些地下水一定要排掉，我们要往排水沟，还有一些排水设备，把地下水位降下来。如果有一段地下水比较好的，水质比较好的，达到饮用水标准，我们就降低标准，允许它向渠道内排，内排以后使其达到平衡。

 

　　主持人：通过这两种方式达到资源的合理利用。

 

　　陈厚群：就是减少不必要的经费。这也要有一个限度，如果你渗流量过大的话，超出的那部分还是要抽排，所以我们把地下渗透水分成这两类：达标与不达标，达标的时候允许它可以内排，内排如果渗流量大的时候，我们再把它抽掉，所以地下水，我们都是高地下水采取这样的措施。

 

　　主持人：应该说这个过程当中，对水质的监管就特别重要。

 

　　陈厚群：水质我们一定要严格，因为丹江口的水质都是达到二类，都是很好的，完全达到饮用水的标准，整个源输送过程里边，因为我们是闭合的，我们不跟地表水接触，地下水通过刚才这些措施的话，也是保证地下水，如果它有个别进入到渠道内，一定要达到这个，所以沿途地下水的水质，要严密监测来控制。

 

　　主持人：您谈到的中线工程面对的拦路虎，面对的难题还有丹江口大坝的加高工程，您谈到坝体整体加高了14.6米左右，应该是2005年9月开工的，这个工程开工以来就倍受关注，因为面对的难题实在是太多了，有渡汛标准高，施工难度大，新老混凝土结合困难等等，这些都是世界性的难题，这些问题该怎么攻破？

 

　　陈厚群：确实，这是个我们面临的很大的挑战，因为当然世界上也有坝加高的例子，但是丹江口这样的一个坝它有一个好处是什么？它在原来设计的时候，已经考虑到今后要加高，所以它基本部分已经考虑了加高的需求，所以我们不需要把基础挖起来，但是上部要提高，我们要加高14.6米，就是要把这个水位，要从152米提到170米，我们可以增加库容，大概是从200亿提到330亿，大概增了100多亿的库容。我们现在初步定的是年平均大概调95亿立方水，这个加高过程里边碰到这些问题，首先当然防汛这个标准较高，因为它已经在运行，不是施工期间，施工时间我们防汛的标准就低，但是这个是运行期，这是一个要求。我把它概括有好几个特点，一个时间上，它施工的时间受到很大限制，另外你要考虑到新老混凝土结合，温度控制的要很严格，因此我们有好多工作只能在低温条件下。所以说在时间上，你要受到这两个制约。空间上也是这样，因为你不能像新建工程，你要在已建工程的基础上，施工场地比较狭窄，还有干扰，所以说这又是一个困难。

 

　　再有一个困难，就是你既施工又要运行，你必须要保证运行的要求，正常运行，但是施工肯定有干扰，那么怎么协调好这两方面的要求。还有一个困难，丹江口一期工程是上个世纪50年代就运行，那个时候设计规范，到现在经过五六十年以后，我们规范很多都更新，补充了、修订了，这两个规范协调也是一个困难。所以这是从设计管理层面的话，会有这样一些特殊性，另外技术上也有很多难点，因为过去有历史原因，老坝存在一些裂缝。

 

　　主持人：裂缝怎么处理？

 

　　陈厚群：这些裂缝我们经过非常仔细的调查，几乎把所有的裂缝都调查后，把它分类，因为根据裂缝的宽度、深度、长度把它分成几类不同的，就是有针对性的，对不同的类别进行处理。

 

　　李力：这个是不是像打补丁一样的，给它粘牢。

 

　　陈厚群：不是，比如有些很小的缝，很短，我们就把表面封住就行了。那么大部分的缝都是属于比较轻微的缝来处理，这些呢，我们都是经过详细调查、登记、处理。另外最关键的问题，新老混凝土要结合，这个从原材料到施工期间温度严格的控制，施工程序，另外再加上采取措施，这些一系列措施保证新老混凝土能好好结合。实际上也要进行考虑，就是说这些加固对我们有什么影响，对已经产生的裂缝会有什么影响，这些都经过非常详细的研究计算，经过高等院校和科研单位，通过十一五科研攻关这些重点项目呢，对这个都进行过详细计算分析，为设计提供技术支撑，来保证加固工程能够的质量，这个规范运用上等等一系列，采取了很多及时措施，包括温度控制，这方面进行了大量的工作。

 

　　主持人：当然这个南水北调中线工程当中，还有一个工程不得不说，就是非常有影响力的，在人类历史上也是独一无二的，目前最宏大的穿越大江大河的水利工程，就是穿黄工程，这个穿黄工程应该说它是标志性的工程，它的任务其实大家都知道，就是将中线的水从黄河的南岸运到黄河的北岸，说起来很容易，但是真正实施起来，它是非常浩大的工程，它是通过什么样的方式，实现了水的调度。

 

　　李力：我还听说，穿黄隧洞工程，是首次用了盾构技术。

 

　　陈厚群：这个工程经过论证了很长时间，我们首先要把水从南方送到北方，必须要跨过黄河，用什么方式跨？上面跨还是地下跨，这个也论证了很多，从各方面，最后就确定从底下。那么底下走呢，碰到一系列的问题，因为黄河这一段的话，是游荡性河流，它河长不是很固定的，另外是冲力很激烈的，洪水来的时候，它要冲，洪水过了以后，容易瘀，所以河床变化也很大。另外呢，这个地方也是地震区刚才说的，因为这是一个饱和的一些河床的沙尘结构，那么在一定的地震作用上，它可能会产生液化，那么它就不再是固体，就像液体一样的，因为抵消了外边的压力以后，等于该是浮起来了这样的，所以这个液化深度的话，也要考虑这些问题。

 

　　主持人：一系列的技术问题。

 

　　陈厚群：对，另外这个本身结构也非常复杂，地质条件也比较复杂，因为从南岸到北岸的话，这个地形变化也比较多，深度也不完全一样，所以这些就对隧洞的结构要求很高，因为我们整个内径是7米，两条，现在还正在进行通水实验呢，两条内径7米的洞子，这个洞子包括两层，一个是外衬，一个是内衬，外衬就是我们抵挡外水，设计的原则就是外侧抵挡外水，因为我们水过去是要有压力的，有50多米的水压力，这个要由内衬承重，外侧的话，就是河床里边的水和沙的压力，那么由外衬承担。那么外衬呢，我们就使用盾构，我们都去参观考察过，这个盾构就是一段管子是9.6米，盾构是由6片1.6每一片，每片又是有7个，就是一片一片搭起来扣起来，那么每片有4个螺钉，每个螺钉加了10吨拧紧了以后把它压紧，就是这样的。然后开关是用盾构，就是一边拘谨，一边把管片趁起来，这个在上海黄浦江，过江水道已经那个，但是过江水道是交通水道，它没有内水，没有水压力，只有外水，我们的复杂，我们还有内水，我们还有50多米的内水压力，这样呢，所以我们这个水道是两层，外衬就像他这样的盾构，内衬我们用钢筋混凝土。

 

　　主持人：这个工程非常复杂。

 

　　陈厚群：外衬就是40公分厚，那么内衬的话，就是45公分厚，外水跟内水之间有个界限，就是主要排水，就是水万一渗透出来，这个水就可以由排水管网排水把它抽排出去，所以这个结构非常复杂，也很困难，光是外边盾构问题还好办一点，因为经验比较多，内外这个，而且要多力工作，内水承受内水，外水承受外水，每一段管子是9.6米，中间要插进去，保证内水不能渗透外水。因为这个地方，我们有一些误解说地下总比地上安全，这个岩石里边可以这样讲，在山洞里边的话，地震要少一些，但是在土里边就不一样了，万一内水渗出去了以后，就会冲向，因为它下面是一个饱和沙尘，那么你一冲就会冲开，冲开以后，管子周围的土如果拖开了以后，它就是悬空了，没有支撑了，那就会张开，就会折断，所以这个呢，我们主要担心这些问题。

 

　　主持人：听了您的介绍，我知道穿黄工程整个设计环节非常复杂，我们说出了设计之外，穿黄工程的施工也是非常复杂的，它是从2005年9月27号开工，历时4年零7个月，才终于全线贯通，当中也出现了很多刚才您谈到的一些技术问题，在设计当中一些障碍，当然我们还是完成了，这整个工程造价将近40个亿，为什么使用盾构的方式，没有其他的方式先行解决吗？

 

　　陈厚群：一种方式就是我刚才说了，从地下走，再就是从渡槽走，因为它有4公里渡槽，等于造个大桥，上面要通过，渡槽要把水送过去，所以这个当时比较了很多方案，最后选定了用洞子。盾构是现在一般用的比较成熟了，机械化施工也比较困难，难度也比较大。

 

　　李力：像穿黄隧洞这样的工程，在国外有一些什么样的先例吗？

 

　　陈厚群：像这么长的线路，好像还不多见，所以这个难度还是比较大的。

 

　　李力：您刚才讲的内外水压，内外水压之间有没有一个压力的极限值，比如说不能超过多少的极限值？

 

　　陈厚群：外水加沙子这个压力，内衬我们通过是有压力的，因为我们前面还有很大一段输送距离，这个压力就是有五六十米，内水压力，就是每一个管道的止水要做好，完全有水渗出去，在两个之间的话，通过这个呢，然后有一套网络把它抽出去，这样来保证外侧不受内压，内侧只有内压，就是两个分开。

 

　　李力：相当于内外还有中间隔着的一层，内外压力的一个。

 

　　陈厚群：中间是用大概两公分多一点，防止有个别水渗出去，渗到这里边，就把水抽走，抽走它里边是隔塞，就是中间是空的，水中间呢，下面有几个通道收的这个水，把水从到一个井里，然后从井里抽出去。

 

　　李力：陈院士一讲很形象了。

 

　　陈厚群：这是一个设计的原则，外衬承外压，内衬承内压。

 

　　主持人：应该说整个中线工程的施工，你刚才说了很多拦路虎，每一个应该说都是我们面前非常大的一个障碍，但是咱们有这种克难攻艰的精神，都是逐一突破，我们追根溯源回到南水北调中线工程的渠首所在地，我们南阳市淅川县的行政村，叫陶岔，当然咱们南水北调中线工程的渠首为什么选择这样一个位置？

 

　　陈厚群：出水的路线是经过了很多比选的，因为要根据地震地质条件，周围的环境这些各方面的条件，最后选定陶岔，就是从丹江口水库过来的话，就陶岔这个口往这儿输，这个地质条件比选之后认定的，渠首从这里开始往北送。

 

　　李力：我去淅川采访过，当地的老百姓为了保证这个丹江口这一库清水北流，是做出了很多牺牲的，他们在当地不能搞一些有一定污染性的企业，很多他们当年赖以生存的企业都关停并转了，而且他们最多的移民是移了七次，而且当年的移民经费因为国家经济条件有限，并没有补偿多少，但是他们真是舍小家顾大家，毫无怨言，精神特别让人感动。

 

　　主持人：都说故土难离，所以他们这种难以割舍的情怀我们非常可以理解。当时一共迁出了16.5万名的移民群众，这在中国历史上是很难想象，这么浩大的一个工程无一伤亡，这也是我们国家创造的。

 

　　陈厚群：好像30多万移民。

 

　　主持人：丹江口库区达到16.5万。

 

　　陈厚群：这些移民呢，国家还都安置的很好，不光是要移，还要稳得住，还要致富，还要生活要改善，另外呢，水源地的水质保证也是非常重要的，因为我们的水都是饮用水，都是要往北送的，这个水质非常好，所以丹江口这方面，就是湖北省有关方面也做了大量工作，首先设了很多污水处理垃圾站，上百个来保证水不要往丹库里边排放。另外呢，对工业的话，也适当进行了调整，有些高污染的工业的话，那就要调整一下。还有水土保持也做了大量的工作，包括把一些农药、化肥这些尽量减少，减少污染方面，等等这些措施来保证丹江口的水质一定要达到饮用水，保持这个二类水的标准。另外呢，还建立了一些生态保护的带，来隔离这个，另外对个别的支流，比如说污染比较严重的，我们专门采取特殊措施，专门进行治理，所有这些措施呢，都要保证我们丹江的水源水质是非常好的。

 

　　主持人：这里面还牵扯到一个问题，南水北调的过程当中，您谈到一个概念叫过而不合流，途径大概有701条河流，与南水北调的中线工程相交叉，怎么样才能做到过而不合流，这应该是很大的技术难题。

 

　　陈厚群：是，你必须通过这些河流，但是过而不流，现在我们采取就是从上面，因为河流在上面我要穿过它，应该在上面通过渡槽，所以我们有24处大型渡槽，这样从它底下走，反正跟地表水我们不接触，就是南水北调渠道的水，跟地表水是隔绝的，这是一个重要的，就是过但是我们不合流。还有一个就是地下水，地下水刚才也说了，因为采取这个措施，一个是排，如果不合格的话，我坚决不让它渗透到我这个渠道里边来，如果合格的话，还可以内排，所以从下边上面这样两个措施的话，保证地表水和地下水都不会影响到我这个南水北调输送的水的水质，所以这样来保证它过而不合，据我了解，就是用这样的措施来保证。确实很难，两条线，每条线都是1400多公里，这样长的距离，然后经过了这么多河流。

 

　　主持人：一切就是一泓清水北送。

 

　　陈厚群：要把一泓清水送到北京不容易。

 

　　李力：很多大型的U型渡槽，大型的工程，实际上也是为了这个过而不合流而建设的，也是为了满足您说的过而不合流工程需要而建设的。

 

　　陈厚群：对，因为你要跟河流交叉，无非一个就是我从底下把管子，我不跟你交，还有一个我从上面跨过去，就像桥一样，但是它输送的是水，就是说我从你上面跨过去，跨过去就是渡槽，所以我们有27个规模很大的渡槽。

 

　　陈厚群：沙河渡槽是规模很大的渡槽。

 

　　陈厚群：对，沙河渡槽是规模最大的，我们这个渡槽不是单个的，是连起来几个，从结构的话，这些重大的渡槽经过十一五，很多高校科研都进行专项研究，包括渡槽跟基础，因为有的需要用装机，包括渡槽本身结构的形式，包括它的施工，我们延用、借用了桥梁上面的造桥机、架桥机这些方式，但是我们的规模都超过了桥梁这个规模，因为我们的重量、长度都超过了，所以难度还是很大的，因为这些确实是史无前例的，可以想象这个难度。

 

　　李力：但是作为一个科技工作者，您为您参与这个伟大的工程而感到骄傲和自豪吧。

 

　　陈厚群：对，我们全国有关水利工程的很多的技术人，都为南水北调来做出自己的贡献，我们觉得能够参与这个，包括三峡也好，南水北调也好，确实是作为一个水利工程者，这个是感觉到莫大的荣幸应该说。

 

　　主持人：好。

 

　　李力：据我们了解，您在清华大学和在莫斯科动力学院读书的时候，您学的是专业是水工建筑，不是抗震研究，什么机缘让您结缘了水利工程抗震研究呢？

 

　　陈厚群：对，我在清华时候土木系，因为当时没有水利系，学水利是因为当时钱正英到清华做了一次报告，给我们极大的鼓舞，当时我们就下决心，说今后要参加到这个水利工程这样伟大的工程中间去，后来留学的时候，我到莫斯科动力学院时，在水电系，在水工专业这方面，我们对抗震接触很少，学校上基本没接触，但是60年代初，1959年到1960年的时候，我们广东省新丰江水库，它是100多高，105米高吧，这样一个坝突然就发生了地震，当时我们还没有任何涉及到水库地震这些问题，实际上发生了地震以后，连续发生了很多小震，引起了国家高度的关注，当时我觉得有水利部，还有科学院，还有地震部这几个部长，三家都到现场要研究怎么去保。因为当时还在广州市，所以说非常重要，当时也搞不清楚水库地震到底是怎么回事，但是首先这个坝要进行加固，前面的头比较大，后面的根基比较单薄，下面是敞开的，所以这个对横向的钢度很不利，所以当时就是要加固。

 

　　我们水科院当时院长就建议要成立抗震组，开展了这方面的研究。所以从那个时候起，我个人认为我们中国这些大规模水工抗震研究，以前也有，但是像这样成规模的进行水工建造抗震研究的话，是从新丰江开始，我那时候授命组织这个抗震组，对我来讲也很困惑，因为我没学过抗震，地震是怎么回事也不是太清楚。虽然也有一些动力学，但是毕竟比较浅的，所以从那个时候，因为工作需要，就跟它结下不解之缘，以后就搞这个工作。

 

　　现在我觉得当时领导还是很有远见，就是说这个抗震确实是我们很重大的问题，因为我们国家是多地震国家，从地震灾害来讲，应该说世界上蒙受地震灾害最严重的国家。特别在西部，是印度板块插到欧亚板块中间来，我们地震是免不了的，而且水源基本上都集中在西部，西部全是强震区，所以说水工抗震的话，我觉得确实是非常重要。一个是它取代不了，因为我们国家的水资源是世界第一的，这部分水资源必须要充分地利用，因为我们国家是季风气候，就是汛期的时候水很多，汛后水又很少，这部分水不利用，就流到大海里去，还要造成灾害，水旱灾害是我们国家的心腹大患，改朝换代常常因为水旱大害，这个影响国际名声非常大，所以这方面要很好。所以说我们搞这些高坝大库，充分利用水资源，这是无可替代的，因为你没有别的办法，必须把这部分资源利用起来，必须解决这个灾害问题。但是呢，我们又是多地震国家，你无法避免，不是说我不在这里造坝，我在另外的地方造坝，那你没有资源，资源就集中在这里。

 

　　再有我们高坝大库跟房子还不一样，房子碰到地震当然也有损失，但是毕竟它就限于它本身，而我们这个大坝，因为你悬着一桶水，如果你坝垮了的话，它造成的水灾的话，有时候不亚于你政策本身，所以后果不堪设想。因为我觉得呢，水工抗震，特别是高坝抗震在我们国家是非常急迫需要很好解决的一个问题，我们国家包括工程院各方面也是很重视高大坝，最近我们刚刚通过一个重点项目，就是西部的混凝土高坝大库的抗震问题，所以我自己觉得这个工作还是非常有意义的。但是难度也很大，因为地震本身非常复杂，它的预测是没有解决的世界性难题，而大坝结构在抗震方面也是非常复杂的。所以这个从学科上来讲，也是一个学科交叉型的，牵扯到地震，牵扯到结构，牵扯到材料，这方面都要综合起来，你才能确保它的抗震安全。

 

　　主持人：建国以来，让您印象深刻的，咱们国内有没有比较代表性的水利工程，经历了地震在以后，它目前运转情况怎么样，会不会对今后咱们的工程抗震有借鉴。

 

　　陈厚群：对，我觉得因为实践是检验真理的标准，所以说从汶川地震来讲的话，四川省我们有1800多座坝，但是在这么大的地震，我们没有垮一个坝，但其中当然很多是中小型，但是也有四个100米以上的坝，这4个100以上各种类型，虽然受到一定损失，这么大的地震，但是整体上都保持稳定。所以这个说明我们国家在抗震设防的标准按照规范，只要你按照规范的要求去做，施工质量能够保证，运行管理能够到位的话，抗震应该说基本上还是有保证的，这是一个方面。

 

　　但是另外一方面来看，汶川地震毕竟最高的像紫坪铺（水库）也不过一百五十几米，我们现在造的坝是两百到三百米，和汶川地震那时候不是一个量级，所以难度大得多。所以我觉得一方面，我们应该有信心，但是一方面，我们也不能掉以轻心，因为地震毕竟是很复杂的现象，我们对它还没完全摸清楚。另外呢，就是大坝结构也是非常安全，很多问题我们还在探索，传统的这些方法是不是能够很好解决这个问题，我觉得还有很多挑战性，需要我们去解决的问题，所以我觉得一方面，我们要有信心，我们能够解决这些问题，但另外一方面，绝不能掉以轻心，我们现在还任重道远，还需要做很多工作，不能完全放弃，盲目乐观也不行，这方面我总觉得我们的工程是世界一流的，但是现在在科技支撑上，还是要继续努力，才能够满足工程对我们的要求相适应。

 

　　所以这方面作为从事水工抗震的队伍里边的一兵来讲的话，我觉得我们还是责任重大，绝不能掉以轻心，这是我自己的感觉。当然我这个年龄已经做不了多少事情，但是我相信年轻人能在这方面，我们国家抗震安全做出更大的贡献。

 

　　主持人：好，谢谢陈老师。

 

　　李力：陈院士，南水北调中线一期工程已经进入了全线通水的倒计时阶段，预计10月下旬就要通水，您是名老水利工作者，老水利科技工作者，一名知名的水利工程抗震专家，您给这个工程用最简短的话祝福一句，寄语一句，用最简短的语言，讲一下您最大的期望。

 

　　陈厚群：因为现在正在进行通水实验，像穿黄的话，我刚刚得到消息，两个洞，有一个洞已经通水达到标准水位，第二个今天开始通水了，各项工程都经过了正在落实阶段，进行验收跟质量评估，我希望我们南水北调工程能够确实像国家要求那样，保质保量，顺利把一江清水送到北京，这是我最大的期望。

 

　　主持人：好，谢谢！

 

　　主持人：我们知道南水北调中线工程的施工过程当中，存在很多困难和问题，相信通过所有参建人员以及技术人员的努力，这些困难以及问题一定能够得到圆满的解决，也相信一泓清水北送的目标，一定能够早日实现，好的，非常感谢陈院士做客我们演播室，也非常感谢李主任参与我们今天话题的讨论，咱们下期节目，再见！