對南水北調(diào)西線工程的認(rèn)識與評價

對南水北調(diào)西線工程的認(rèn)識與評價

摘要從20世紀(jì)50年代開始，我國水利工作者對南水北調(diào)工程進行研究，到目前為止，逐漸形成了東、中、西三條線路，并與長江、淮河、黃河、海河四大流域相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成了我國水資源開發(fā)、配置、利用“四橫三縱”的總體戰(zhàn)略格局。

關(guān)鍵詞南水北調(diào)西線工程認(rèn)識評價

從20世紀(jì)50年代開始，我國水利工作者對南水北調(diào)工程進行研究，到目前為止，逐漸形成了東、中、西三條線路，并與長江、淮河、黃河、海河四大流域相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成了我國水資源開發(fā)、配置、利用“四橫三縱”的總體戰(zhàn)略格局。南水北調(diào)西線工程，是從位于青藏高原的大渡河、雅礱江、通天河甚或瀾滄江和怒江向黃河流域上中游地區(qū)調(diào)水。這一調(diào)水工程具有規(guī)模宏大、技術(shù)復(fù)雜、效益顯著的特點。一、南水北調(diào)西線工程是當(dāng)今世界上規(guī)模最大的調(diào)水工程跨流域調(diào)水，是實現(xiàn)水資源在一個國家或一個特定區(qū)域內(nèi)優(yōu)化配置的重要手段，世界各國尤其是一些發(fā)達國家普遍采用了這一手段。截止到20世末，世界上先后有20多個國家實施了跨流域調(diào)水工程。目前，美國已建成跨流域調(diào)水工程十多項，如聯(lián)邦中央河谷工程、加利福尼亞州北水南調(diào)工程、向洛杉磯供水的科羅拉多河水道工程、科羅拉多河——大湯普森工程、向紐約州供水的特拉華調(diào)水工程和中央亞利桑那工程等。這些調(diào)水工程的年調(diào)水總量為200多億立方米。其中，最大的調(diào)水工程為1937年興建的聯(lián)邦中央河谷工程，該工程年調(diào)水量134億立方米，引水線路長986公里；澳大利亞為解決墨累河及其支流馬蘭比吉河的干旱缺水問題，開發(fā)利用雪山河水資源，1949年開始興建雪山調(diào)水工程。該工程共建大小水庫16座，總庫容85億立方米，輸水隧洞145公里，明渠80公里，年調(diào)水量億立方米；被譽為以色列中南部用水命脈和生命線的國家輸水工程，或叫北水南調(diào)工程，1964年建成投入使用，輸水管線長300公里，輸配水系統(tǒng)年供水量為12億立方米；巴基斯坦1960年開始實施的西水東調(diào)工程，從印度河的西三河調(diào)水到東三河，年調(diào)水量160億立方米，引水線路長622公里。與發(fā)達國家相比，我國在跨流域調(diào)水工程的建設(shè)水平與規(guī)模上存在著不小的差距。到目前為止，我國興建的跨流域調(diào)水工程均為中小規(guī)模。如引灤入津工程、引黃濟青工程、引碧入連工程、引大入秦工程、東深供水工程、江水北調(diào)工程等。其中，調(diào)水規(guī)模最大的工程為江蘇的江水北調(diào)工程，多年平均調(diào)水量41億立方米，輸水渠長400公里；其次為引灤入津工程，年調(diào)水量億立方米，輸水渠長286公里；其余的調(diào)水工程，年調(diào)水量均在10億立方米以下。我國正在規(guī)劃的南水北調(diào)東線工程，從長江下游江蘇揚州江都泵站抽水，利用京杭大運河及其平行的河道輸水，擬在江蘇省江水北調(diào)工程基礎(chǔ)上分步實施。第一步工程主要向蘇北、魯西南和膠東地區(qū)補充水源，年均抽長江水60億立方米，輸水干線長660公里。第二步將抽長江水的規(guī)模擴大至110億立方米/年。南水北調(diào)中線工程是從長江中游向鄰近的華北平原調(diào)水，根據(jù)規(guī)劃，中線工程將按近期引漢江水和遠景引長江水分步實施。近期從漢江調(diào)水，推薦加高丹江口水庫大壩，年均調(diào)水145億立方米的方案，輸水干渠從丹江口水庫引水至終點北京，渠線主長1246公里，其中黃河以南段462公里，黃河以北段774公里，渠線與黃河立交。遠景調(diào)水量220億～230億立方米。與國內(nèi)外已經(jīng)實施和正在規(guī)劃研究的跨流域調(diào)水工程相比，南水北調(diào)西線工程規(guī)劃可謂當(dāng)今世界上規(guī)模最大的調(diào)水工程。1、調(diào)水量最大根據(jù)對黃河上中游地區(qū)缺水量的預(yù)測和對調(diào)水區(qū)水文條件、經(jīng)濟社會發(fā)展需求以及生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護要求綜合分析，南水北調(diào)西線工程規(guī)劃在2050年以前，分別從大渡河、雅礱江、通天河及其支流調(diào)水160億～170億立方米。此外，從發(fā)展戰(zhàn)略上考慮，要適應(yīng)黃河上中游地區(qū)乃至西北地區(qū)遠景更大范圍的經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境用水需求，規(guī)劃還研究了從西南地區(qū)的瀾滄江、怒江向黃河調(diào)水的西線后續(xù)水源工程，據(jù)初步分析，后續(xù)水源可調(diào)水量達160億～200億立方米。這樣，南水北調(diào)西線工程遠景可能達到的調(diào)水量為320億～370億立方米，在國內(nèi)外已經(jīng)建成和目前正在規(guī)劃研究的跨流域調(diào)水工程中，這一調(diào)水量是最大的。即使不考慮遠景后續(xù)調(diào)水量，南水北調(diào)西線工程2050年以前的調(diào)水量160億～170億立方米也是最大的。2、水源點最多一般，一項大型的跨流域調(diào)水工程的水源點只有一個，如我國南水北調(diào)東線工程的水源點為江都泵站，南水北調(diào)中線工程的水源點為丹江口水庫。目前世界上已經(jīng)建成的年調(diào)水量最大的調(diào)水工程——巴基斯坦西水東調(diào)工程的水源點也只有兩個，即位于印度河干流上的塔貝拉水庫和位于杰盧姆河上的曼格拉水庫。而南水北調(diào)西線工程僅一期工程的水源點就多達5個，即達曲上的阿安、泥曲上的仁達、杜柯河上的上杜柯、麻爾曲上的亞爾堂和阿柯河的克柯。若再算及第二、第三期工程，則水源點更多。3、調(diào)水線路最長跨流域調(diào)水線路的長度，應(yīng)從水源點算至受水區(qū)。南水北調(diào)西線工程第一期工程從最遠處的水源點至黃河干流的長度為260公里。規(guī)劃第一期工程最遠的受水區(qū)為龍門-三門峽河段的關(guān)中地區(qū)和汾涑河地區(qū)，從賈曲入黃口算起，至三門峽止，黃河干流長度約3412公里。這樣，南水北調(diào)西線工程第一期工程的調(diào)水線路長達3672公里。4、受水區(qū)最廣南水北調(diào)西線工程的受水區(qū)，主要是黃河流域的青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西等六省的部分缺水地區(qū)，還可向黃河流域以外的甘肅河西走廊地區(qū)供水。其受水區(qū)域之廣，是當(dāng)今世界任何已建和規(guī)劃建設(shè)的跨流域調(diào)水工程所無法比擬的。5、配套工程建設(shè)任務(wù)最重南水北調(diào)西線工程與其他調(diào)水工程相比，最大的不同點在于，調(diào)水進入了黃河干流河道，而并非直接送到了受水區(qū)。受水區(qū)要利用南水北調(diào)西線工程調(diào)來的水資源，必須要修建相應(yīng)的配套工程，如大柳樹灌區(qū)要用水，必須要修建大柳樹水利樞紐；龍門灌區(qū)要用水，必須修建古賢、禹門口水利樞紐，或修建大型的提灌站；黑河流域和石羊河流域要用水，必須要修建從黃河干流進入上述兩個流域的提水工程等。如果這些配套工程跟不上，西線工程調(diào)過來的水就無法利用，而要全部建成上述西線調(diào)水工程的配套工程，其任務(wù)是相當(dāng)艱巨的。

二、南水北調(diào)西線工程是當(dāng)今世界上難度最大的調(diào)水工程特殊的地理和氣候條件，決定了南水北調(diào)西線工程將成為當(dāng)今世界上難度最大的調(diào)水工程。1、規(guī)劃、建設(shè)、運行管理條件最為艱苦南水北調(diào)西線工程的調(diào)水工程區(qū)位于青藏高原的東南部，西起通天河，東至大渡河，南臨川西高原，北至黃河干流，面積近30萬平方公里。這一區(qū)域的海拔高程為3000～4500米，地面氣壓較低，僅相當(dāng)于海平面氣壓的60%～70%，空氣中的含氧量也相當(dāng)于海平面的60%～70%。這里冬季嚴(yán)寒而漫長，區(qū)域內(nèi)極端最低氣溫為-30℃～-40℃，大部分地區(qū)日平均氣溫在0℃以下的時間長達5～8個月。低壓、缺氧和寒冷構(gòu)成了調(diào)水工程區(qū)的氣候特點。這種氣候特點，使得工程的勘測、規(guī)劃、設(shè)計工作困難重重，參加這項工作的水利科技工作者甚至為此付出了生命的代價。由于氣壓和供氧不足，必將使施工機械效率低下，運行成本增加，工期可能被拉長。在這樣氣候條件下，工程建成后的運行管理工作也將面臨著極大的挑戰(zhàn)。2、地質(zhì)條件最為不利調(diào)水工程區(qū)多為陡傾巖層，褶皺構(gòu)造異常發(fā)育，地層褶皺強烈。北西—南東向斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，其中部分為活動斷裂。整個工程區(qū)位于可可西里-金沙江強地震帶內(nèi)。工程區(qū)多年凍土和季節(jié)性凍土普遍存在。這種不利的地質(zhì)條件，將會給調(diào)水工程帶來一系列棘手的問題，如調(diào)水線路穿越活斷層的處理問題；隧洞進出口的高邊坡問題；深埋長隧洞的高地應(yīng)力和高地溫問題等。3、施工技術(shù)要求最高國內(nèi)外在高海拔、低氣壓、缺氧、寒冷條件下的水利施工普遍缺乏經(jīng)驗。在調(diào)水工程區(qū)內(nèi)要修建200多米高的面板堆石壩，如何解決防滲問題，凍脹破壞問題等，都要求采取特殊的施工措施。這里對深埋長隧洞的施工會提出更高的要求，如長隧洞的自然分段、不同地質(zhì)條件下采用何種更為有效的掘進技術(shù)等。4、對外交通最為困難調(diào)水工程區(qū)人煙稀少，每平方公里僅有2～3人，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以畜牧業(yè)為主，幾乎沒有工業(yè)。與這樣的經(jīng)濟、社會條件相適應(yīng)，調(diào)水工程區(qū)的交通基礎(chǔ)設(shè)施十分落后。調(diào)水工程區(qū)不僅海拔高，而且地形相對高差很大，盤山公路的修建，施工極其困難。再加之調(diào)水水源點多，隧洞施工面多，要求對外交通的基礎(chǔ)設(shè)施工程量巨大。5、社會關(guān)系最為復(fù)雜調(diào)水工程區(qū)為少數(shù)民族聚居區(qū)，廣泛分布著藏族、羌族、回族等少數(shù)民族。如何妥善處理與少數(shù)民族的關(guān)系，必須慎重對待，不可掉以輕心。三、南水北調(diào)西線工程是當(dāng)今世界上效益最大的調(diào)水工程南水北調(diào)西線工程的供水范圍決定了這一工程將具有巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。1、為西部大開發(fā)提供水資源保障我國西部地區(qū)，尤其是黃河流域上中游地區(qū)，礦產(chǎn)資源十分豐富，在全國45種主要礦產(chǎn)中，黃河上中游地區(qū)有37種，特別是有色金屬礦產(chǎn)，綜合開發(fā)潛力很大。無疑，礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用將是西部大開發(fā)的一項重要內(nèi)容。而礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用是要消耗大量水資源的。南水北調(diào)西線工程的建設(shè)，將會使西部地區(qū)的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢。2、極大地改善西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境南水北調(diào)西線工程的受水區(qū)，由于長期以來的人類活動影響，生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，并呈現(xiàn)出逐漸惡化的趨勢。特別是近幾年，這一區(qū)域已經(jīng)成為華北地區(qū)沙塵暴頻繁發(fā)生的策源地，甚至有些地區(qū)已經(jīng)喪失了人類生存條件，不少居住在這里的群眾成為“生態(tài)難民”。南水北調(diào)西線工程投入運用后，將為生態(tài)脆弱地區(qū)提供水資源，可有效地遏制土地沙漠化，恢復(fù)并建立新的生態(tài)系統(tǒng)，大大提高這一地區(qū)的環(huán)境容量及承載力。從這個意義上講，南水北調(diào)西線工程完全可以稱得上是一座規(guī)模宏大的生態(tài)建設(shè)工程。3、有力地推進西部地區(qū)的社會進步實踐證明，一項大型的跨流域調(diào)水工程的實施，必將對受水區(qū)的社會進步產(chǎn)生不可估量的影響。正像沒有美國西部的跨流域調(diào)水工程就沒有今天的洛杉磯，也不會有南加州今天的繁榮一樣，有了南水北調(diào)西線工程，將會極大地推進黃河上中游地區(qū)青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西等省的社會進步。如調(diào)水工程及其受水區(qū)配套工程的興建，將會改善對外交通條件，建立各種通信設(shè)施，人際交往擴大，信息傳遞加速，全國各地的先進文化、技術(shù)和經(jīng)濟信息及時傳播到這里，將會使當(dāng)?shù)厝藗兊乃枷搿⒂^念、風(fēng)俗、習(xí)慣發(fā)生深刻變化，這對打破封閉狀況、落后傳統(tǒng)、建設(shè)精神文明具有深遠意義。特別是，調(diào)水工程實施后，受水區(qū)的經(jīng)濟狀況大大改善，人們有條件接受更多的文化教育，從而對民族團結(jié)和社會安定產(chǎn)生積極影響。4、從根本上解決黃河干流的斷流問題黃河干流的斷流問題，主要是隨著經(jīng)濟社會發(fā)展用水量快速增加的緣故。目前，我們解決斷流的問題，主要是通過采取行政、經(jīng)濟、工程、科技等手段，加強全河水資源的統(tǒng)一管理。但隨著經(jīng)濟社會的進步發(fā)展，在節(jié)水潛力充分挖掘后，用水量仍然會有所增加，怎么辦？只有依靠外流域調(diào)水來解決。在東、中、西三條南水北調(diào)線路中，僅有西線調(diào)水過來后直接進入黃河，因此，在解決黃河斷流的問題上，西線工程具有不可替代性。5、可為黃河的河床不抬高做出重大貢獻自古以來，黃河下游就是一條強烈的堆積性河道。隨著河床的逐漸抬高，為減少或避免洪水泛濫造成的危害，人們不得不采取不斷加高黃河堤防的被動防御措施，真可謂“道高一尺，魔高一丈”。久而久之，黃河下游便高懸于黃淮海大平原上，成為舉世聞名的地上懸河。目前，黃河下游河道平均河底高程普遍高出背河地面3—5米，最高達10米。分析黃河下游河道淤積的主要原因，在于進入下游河道的“水少、沙多，水沙不平衡”。在絕大多數(shù)情況下，進入黃河下游河道的天然水沙過程不盡人意，加劇了下游河道的淤積。我們通過大量的科學(xué)試驗，可以找出有利于下游河道輸沙入海的理想水沙過程，而塑造這種理想的人工水沙過程的任務(wù)，可由小浪底水庫乃至于后續(xù)建設(shè)的中游大型水庫所構(gòu)成的水沙調(diào)控工程體系通過“調(diào)水調(diào)沙”來完成。預(yù)估今后30—50年，通過大力開展黃土高原的水土保持，穩(wěn)定地減少入黃泥沙8億噸是可能的，盡管如此，黃河仍將是世界上含沙量最大的河流。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，目前進入黃河下游的年徑流量不可避免的仍會進一步減少。這種情況，將使黃河中游水沙調(diào)控工程體系塑造理想人工水沙過程面臨巨大困難。南水北調(diào)西線工程的調(diào)水，若有一部分提供給黃河中游水沙調(diào)控工程體系，必將為水庫塑造理想人工水沙過程產(chǎn)生積極作用，從而為黃河下游河道的減淤沖刷、遏制下游河道的不斷淤高，做出重大貢獻。

四、應(yīng)進一步加強南水北調(diào)西線工程的前期工作到目前為止，南水北調(diào)西線工程的前期工作已經(jīng)開展了近50年，通過水利科技人員的勘測、規(guī)劃和研究，為南水北調(diào)西線工程的實施奠定了良好的工作基礎(chǔ)。然而，南水北調(diào)西線工程畢竟是當(dāng)今世界規(guī)模最大、挑戰(zhàn)性最強、效益最顯著的跨流域調(diào)水工程，還存在著大量的未知問題，有待我們進一步探索。1、搞清地質(zhì)問題南水北調(diào)西線工程的調(diào)水區(qū)位于地質(zhì)條件極其復(fù)雜的青藏高原地區(qū)。長期以來，由于生產(chǎn)力布局的不平衡和經(jīng)濟社會發(fā)展對這一地區(qū)并沒有提出迫切的開發(fā)要求，因此，國家不可能像對待中東部地區(qū)那樣對其安排大范圍的地質(zhì)問題研究工作，有些方面幾乎成為空白。鑒于上述原因，南水北調(diào)西線工程的地質(zhì)研究任務(wù)相當(dāng)繁重。地質(zhì)問題的清楚與否，直接關(guān)系到調(diào)水工程的總體布置及能否采取相應(yīng)的對策措施，最終關(guān)系到調(diào)水工程的運行安全。應(yīng)特別注意，南水北調(diào)西線工程調(diào)水區(qū)位于巴顏喀拉褶皺帶內(nèi)，北西向斷裂發(fā)育，且具有活動性。調(diào)水工程線路無法回避活動斷裂問題，其任何震動破壞和錯動破壞都將會造成調(diào)水工程運行的癱瘓。因此，詳細(xì)查明調(diào)水工程區(qū)不同地質(zhì)單元的活斷層分布及其物理力學(xué)征是非常重要的。青藏高原地區(qū)氣候寒冷，凍土發(fā)育。南水北調(diào)西線工程調(diào)水區(qū)位于多年凍土和季節(jié)性凍土的交匯區(qū)，由于不同凍土類型對工程造成的危害后果是不一樣的，因此，必須查明不同類型凍土的分布情況，并有的放矢地采取相應(yīng)的防范對策。南水北調(diào)西線工程的方案設(shè)計和工程運行，必須慎重對待岸坡失穩(wěn)變形問題。這一問題對調(diào)水線路的進出口和庫區(qū)的影響最大。特別對于峽谷型庫區(qū)，若發(fā)生岸坡大范圍失穩(wěn)破壞，極有可能在壩址上游庫腰段造成阻塞，隨著水位的壅高，若不采取相應(yīng)措施或采取措施不及時，一旦阻塞出現(xiàn)“垮壩”，將會對其下游水工建筑物造成毀滅性破壞。2、積極采用高科技手段，提高方案生成能力，在多方案基礎(chǔ)上選擇最佳方案南水北調(diào)西線工程的調(diào)水方案不同于一般意義的跨流域調(diào)水方案，它的調(diào)水工程由多個水源點及其相互聯(lián)接的輸水線路所組成。任何一個水源點的變化，都有可能引起調(diào)水線路的改變，而調(diào)水線路的改變與否，還要受到地形條件、地質(zhì)條件和施工條件等諸多因素的制約。這種多水源點、多條輸水線路的排列組合，將會比一般意義上的跨流域調(diào)水方案帶來更多的前期工作量。從理論上講，對任何一種可能存在的組合方案都應(yīng)該進行研究，這就要求，在搞清調(diào)水工程區(qū)地形、地質(zhì)、經(jīng)濟、社會、生態(tài)、環(huán)境等情況的基礎(chǔ)上，積極并廣泛采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，迅速提高方案的生成能力和多維視角的評價能力，以使南水北調(diào)西線工程的調(diào)水方案建立在厚實的方案支持基礎(chǔ)上，做到優(yōu)中選優(yōu)，確保萬無一失。3、受水區(qū)范圍廣，用水規(guī)劃要與調(diào)水工程規(guī)劃同步展開南水北調(diào)西線工程從大渡河、雅礱江、通天河及其支流調(diào)水，穿越巴顏喀拉山江黃分