南水北調(diào)西線工程與后續(xù)水源

陳效國1，席家治2

(1.黃河水利委員會，鄭州 450003;2.黃河水利委員會 勘測規(guī)劃設(shè)計研究院，鄭州 450003)

西北地區(qū)干旱缺水,為創(chuàng)造開發(fā)西北地區(qū)的條件,在水利部的領(lǐng)導(dǎo)下,黃河水利委員會(以下簡稱黃委會)早在50年代初到60年代初就開展過西部調(diào)水研究,通過大規(guī)模的考察和勘測,提出了西部調(diào)水總體布局的框架和多種引水線路方案。70年代,黃委會又進行了一些查勘和研究。在西部調(diào)水總體布局框架的基礎(chǔ)上,提出先期從長江干支流通天河、雅礱江、大渡河調(diào)水的開發(fā)戰(zhàn)略。1987年,國家計委決定開展從通天河、雅礱江、大渡河調(diào)水200億m3的超前期規(guī)劃研究,此任務(wù)已于1996年6月完成,目前正在抓緊進行規(guī)劃階段的工作。最近,有關(guān)社會人士提出了大西線調(diào)水一些新的設(shè)想,我們根據(jù)黃委會西部調(diào)水的工作經(jīng)歷和近年來對總體布局的研究成果,對南水北調(diào)西線工程與后續(xù)水源提出一些看法。

1 西部調(diào)水的工作歷程

早在1952年,黃委會就組織查勘了從通天河引水入黃河的路線,同年10月,當毛澤東同志聽取黃委會領(lǐng)導(dǎo)關(guān)于引江濟黃設(shè)想的匯報后,曾說:“南方水多,北方水少,如有可能,借點水來也是可以的”。

1958—1961年,根據(jù)上級指示,黃委會組織了1 000多人次到西部地區(qū)進行查勘,范圍東至四川盆地西部邊緣、西達黃河長江源頭河段、南抵云南石鼓、北到甘肅定西,約115萬km2;研究的引水河流有怒江、瀾滄江、金沙江、通天河、雅礱江、大渡河、岷江、涪江、白龍江;供水范圍除黃河上中游流域外,東至內(nèi)蒙古烏蘭浩特、西抵新疆喀什;引水方案上線有通天河引水到黃河卡日曲線路,下線布設(shè)在西藏沙布—金沙江虎跳峽—大渡河康定—岷江茂汶—甘肅定西一線,在上下線之間研究了大量的方案(現(xiàn)在社會上提出的大西線調(diào)水設(shè)想,基本都在這個范圍內(nèi),或帶有當年方案的痕跡)。當時主要代表性方案有從金沙江玉樹引水至積石山賈曲入黃河的玉—積線;從金沙江惡巴引水到洮河的惡—洮線;從怒江下游調(diào)水到黃河定西、洮河并送水遠到新疆、內(nèi)蒙古的多條引水線路,如怒江沙布—甘肅定西的自流線路。各引水線路年引水220億～1 400億m3。

與此同時,由原水電部和中科院牽頭,組織了中國西部南水北調(diào)引水地區(qū)綜合考察隊,有工程地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、地貌、氣候、水文、土壤、植物、森林、動物、水生動物、工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、交通運輸?shù)葘I(yè)700多人參加,對整個引水區(qū)的自然條件、自然資源、經(jīng)濟狀況進行調(diào)查;原水電部水利科學研究院還為西線南水北調(diào)進行了渠道滲漏試驗。

通過幾年的研究,外業(yè)工作完成地形測量47 425 km2,地質(zhì)測繪44 814 km2,線路查勘62 888 km,勘查大型建筑物地址405處,并取得大量的自然環(huán)境、社會經(jīng)濟資料。

這項工作,由于1960年起國家遇到暫時困難,經(jīng)濟發(fā)展受到嚴重影響,加上西部調(diào)水工程浩大,要求技術(shù)高,困難大等因素,到1962年,各項外業(yè)工作基本停頓,而內(nèi)業(yè)資料整理卻延續(xù)了若干年。

黃委會和中科院以及有關(guān)單位進行了3 a多的西部調(diào)水勘測考察,研究范圍之廣,投入單位、人員之多,規(guī)模之大都是空前的。從現(xiàn)在北方缺水、黃河斷流和西線調(diào)水規(guī)劃的情況看,當時對西部水資源南豐北缺的宏觀估計是正確的,開展南水北調(diào)的研究工作是有遠見卓識的;當時提出的西部調(diào)水總體布局框架,從宏觀上控制了調(diào)水的范圍和供水的區(qū)域,為以后分期開發(fā)規(guī)劃奠定了基礎(chǔ);當時大范圍的調(diào)水研究初步了解了工程技術(shù)上的難度和存在的問題,為以后進行工程方案的研究提供了有益的經(jīng)驗。

1978年以后,黃委會又組織多次西線調(diào)水查勘,并對1958—1961年的西部調(diào)水方案和研究工作進行了認真的分析,認為:其一,通過以往大量的工作,對西部調(diào)水已有一個宏觀、全面的認識,提出的總體布局框架有較好的控制作用;其二,引水點愈靠近下游,可引水量愈大,則工程規(guī)模愈大,從技術(shù)經(jīng)濟的現(xiàn)實考慮,調(diào)水量和工程規(guī)模應(yīng)有一個適當?shù)南薅?其三,西北地區(qū)缺水是一個不斷增長的過程,與之相適應(yīng),調(diào)水工程也應(yīng)由小到大,分期開發(fā),逐步擴展。因此,在原西部調(diào)水的大范圍、大工程規(guī)模、大調(diào)水量的總體布局框架下,宜縮小研究范圍,從距黃河較近、調(diào)水量適宜、相對工程難度較小的通天河、雅礱江、大渡河調(diào)水,并為今后西部大規(guī)模調(diào)水積累相應(yīng)的工作和建設(shè)經(jīng)驗。本著這個思路,提出現(xiàn)規(guī)劃的引水線路方案。

國家計委、水利部和專家們肯定了這個思路,于1987年7月,決定將西線調(diào)水超前期規(guī)劃研究列入“七五”“八五”計劃,經(jīng)過10 a時間,黃委會于1996年完成了超前期規(guī)劃研究工作。1996年下半年開始進行規(guī)劃階段的工作,要求于2000年完成南水北調(diào)西線工程規(guī)劃報告,并提出先期工程開發(fā)方案。

2 南水北調(diào)西線工程與后續(xù)水源初步研究情況

2.1 南水北調(diào)西線工程與后續(xù)水源的總體構(gòu)想

目前,正在進行規(guī)劃的南水北調(diào)西線工程,即從長江干支流通天河、雅礱江、大渡河年調(diào)水200億m3的方案,是西部調(diào)水的一個組成部分。后續(xù)水源是從長江干支流調(diào)水的延伸,可以擴展到從瀾滄江、怒江調(diào)水,進而擴展到從雅魯藏布江調(diào)水,從而形成從通天河、雅礱江、大渡河、瀾滄江、怒江、雅魯藏布江6條江河調(diào)水的西部調(diào)水方案。

這6條江河的水源豐沛,有水可調(diào),其多年平均年徑流量:通天河124億m3,雅礱江604億m3,大渡河470億m3,瀾滄江740億m3,怒江689億m3,雅魯藏布江1 654億m3,共4 281億m3。當然,引水點不可能設(shè)在河口地區(qū)和河流出國境處;考慮本河流的開發(fā),下游的用水和技術(shù)上的難度,也不能設(shè)在低海拔的下游區(qū);只能設(shè)在適當?shù)母叱烫?以適當?shù)墓こ桃?guī)模,調(diào)取適宜的水量。除南水北調(diào)西線工程年調(diào)水200億m3外,初步研究,設(shè)想從怒江、瀾滄江年調(diào)水200億m3,還設(shè)想遠期從雅魯藏布江年調(diào)水200億m3,6條江河年共調(diào)水600億m3。

考慮分期開發(fā)調(diào)水工程。以與黃河相鄰的、開發(fā)建設(shè)條件相對較好的、目前正在規(guī)劃的通天河、雅礱江、大渡河調(diào)水工程為現(xiàn)實的第一期工程,與黃河相距較遠、地質(zhì)條件復(fù)雜、基礎(chǔ)工作較少的怒江、瀾滄江調(diào)水工程設(shè)想為第二期工程,將更遠、更艱巨的雅魯藏布江調(diào)水工程設(shè)想為第三期工程。

這樣,可以滿足我國在不同的發(fā)展時期對水資源的需求,適應(yīng)國家經(jīng)濟承受能力,逐步積累在高海拔、寒冷缺氧、技術(shù)復(fù)雜條件下的前期工作和建設(shè)經(jīng)驗,確保各階段分期工程技術(shù)經(jīng)濟可行。

2.2 西部調(diào)水現(xiàn)實的第一期工程

1987年,在西部調(diào)水研究30 a的工作基礎(chǔ)上,國家計委決定將西線調(diào)水列入“七五”“八五”項目,要求黃委會用10 a時間進行超前期規(guī)劃研究工作,著重研究每年從長江上游通天河調(diào)水100億m3、雅礱江調(diào)水50億m3、大渡河調(diào)水50億m3,共調(diào)水200億m3的可能性和合理性。國家計委的文件中將從長江干支流通天河、雅礱江、大渡河年調(diào)水200億m3的方案,定名為南水北調(diào)西線工程。

按照任務(wù)要求,黃委會組織勘測、規(guī)劃、設(shè)計等專業(yè)數(shù)百人,在調(diào)水區(qū)和臨近地區(qū)40多萬km2范圍內(nèi),克服高海拔寒冷缺氧、自然環(huán)境惡劣等困難,進行了大量的測量、地質(zhì)、地震、水文、氣象和社會環(huán)境等方面的基礎(chǔ)工作。

國家計委為加強南水北調(diào)西線工程工作,統(tǒng)一部署地礦部、國家地震局、國家測繪局、中科院、長江水利委員會、四川省國土局、國家計委國土規(guī)劃研究所和青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西6省(區(qū))計委、水利廳,以及有關(guān)高等院校、科研單位參加工作,大力協(xié)同配合,參與工作的有1 000多人,其中參與現(xiàn)場勘測考察的有500多人。

按照任務(wù)要求,黃委會于1989年提交了《南水北調(diào)西線工程初步研究報告》,該報告為開展超前期規(guī)劃研究提出了輪廓意見,經(jīng)水利部審查通過。于1992年9月提交了《雅礱江調(diào)水工程規(guī)劃研究報告》,經(jīng)水利部審查通過。于1996年6月完成了《南水北調(diào)西線工程規(guī)劃研究綜合報告》,已報水利部。同時,開展了各項專題研究,完成專題報告138份。超前期規(guī)劃研究工作已于1996年上半年完成,并及時轉(zhuǎn)入了規(guī)劃階段的工作。

經(jīng)研究,從雅礱江、通天河、大渡河調(diào)水比選了多條引水線路方案。其中,主要的一組為,從雅礱江、通天河和大渡河、雅礱江支流自流引水年調(diào)水190億m3的方案,見圖1。該方案有3條引水線路,第一條是從雅礱江長須壩址引水到黃河支溝恰給弄,簡稱長—恰線;第二條是從通天河同加壩址引水到雅礱江再到黃河的自流方案,簡稱同—雅—黃自流方案,此方案包括同—雅線和雅—黃線兩段,其中雅—黃線與長—恰線并行;第三條是從雅礱江支流達曲、泥曲,大渡河支流色曲、杜柯河、馬柯河、阿柯河引水到黃河支流賈曲,簡稱達—賈線。該組合方案有如下特點:

圖1 南水北調(diào)西線工程引水線路布置示意圖

(1)距離黃河較近,調(diào)水量適宜,工程規(guī)模適當。

(2)可以分期分河流開發(fā),可以先開發(fā)大渡河,也可以先開發(fā)雅礱江。

(3)技術(shù)上可行。上述調(diào)水方案,有兩大關(guān)鍵技術(shù):高壩和深埋長隧洞。國內(nèi)專家對工程方案審議認為,在寒冷地區(qū)建設(shè)200～300 m高的壩,雖然有當?shù)丨h(huán)境下的特殊困難,但是按當前的筑壩技術(shù),困難可以克服,技術(shù)上是可行的。關(guān)于長隧洞工程,我國已建成引大入秦輸水隧洞總長75 km,正在建設(shè)的引黃入晉供水工程隧洞總長超過了200 km,從宏觀看,開鑿長隧洞技術(shù)上是可行的。

(4)工程方案有較強的可擴展性,可與后續(xù)水源怒江、瀾滄江相接。

實施第一期工程,即從長江干支流調(diào)水190億m3,可解決黃河流域青、甘、寧、蒙、陜、晉6省(區(qū))主要缺水地區(qū)缺水問題,并解決黃河下游斷流問題?？色@得顯著的城鎮(zhèn)生活供水和工業(yè)供水效益、農(nóng)業(yè)灌溉效益、發(fā)電效益。社會效益和環(huán)境效益更為顯著,對推動西北地區(qū)豐富資源的開發(fā),加快地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展,縮小東西部差距,加強民族團結(jié),保障社會穩(wěn)定,促進全國的經(jīng)濟發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。同時,可增加植被面積,控制水土流失,遏制土地沙化,改善生產(chǎn)、生活條件,促進生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。

2.3 西部調(diào)水設(shè)想的第二期工程

黃委會在進行西線調(diào)水190億m3研究的同時,未放棄對怒江、瀾滄江調(diào)水的研究。

怒江發(fā)源于西藏北部唐古拉山南麓安多縣境內(nèi)的吉熱格帕附近,在我國境內(nèi)流域面積135 984 km2,干流長度1 659 km,年徑流量689億m3。

瀾滄江發(fā)源于唐古拉山北麓青海省雜多縣境內(nèi),在我國境內(nèi)流域面積164 376 km2,干流長度1 826 km,年徑流量740億m3。

根據(jù)地形特點,怒江加玉橋河床高程3 100 m,瀾滄江昌都河床高程3 200 m,比調(diào)水到黃河入口賈曲高程低200～300 m,要自流引水到黃河,必須從怒江加玉、瀾滄江昌都上游適宜的高程引水。在此以下河段調(diào)水,不僅需抽水,而且揚程高,工程規(guī)模大。而怒江加玉、瀾滄江昌都以上地質(zhì)條件相對較好,河流年徑流量約300億m3,可調(diào)水約200億m3,占兩江出境水量的14%。

從怒江、瀾滄江引水到通天河側(cè)坊后,與南水北調(diào)西線工程有兩種銜接方式,一是自流銜接,從側(cè)坊沿金沙江左岸輸水到雅礱江的熱巴,再經(jīng)達—賈自流線路入黃河;另一個是抽水銜接,從側(cè)坊以220 m揚程抽水入通天河至雅礱江的同—雅自流線路,然后經(jīng)長—恰自流線路入黃河。

實施第二期工程,即從怒江、瀾滄江年調(diào)水約200億m3,可繼續(xù)補充解決青、甘、寧、蒙、陜、晉6省(區(qū))的缺水需求,并可解決新疆部分地區(qū)的缺水問題。

2.4 西部調(diào)水設(shè)想遠期的第三期工程

從雅魯藏布江干流調(diào)水北送,難度很大,海拔高程低、距離遠、工程相當艱巨。現(xiàn)設(shè)想從雅魯藏布江北邊的支流尼洋河調(diào)水,在該河選白巴壩址,河床高程3 100 m,年徑流量184億m3,筑320 m高壩,年調(diào)水約150億m3,以65 km的隧洞,輸水到雅魯藏布江支流易貢藏布的笨多,笨多河床高程3 000 m,年徑流量120億m3,在此筑330 m高壩,年調(diào)水約50億m3。

以上工程每年共調(diào)水約200億m3,以740 m揚程,180 km隧洞(笨多到永巴為115 km隧洞)輸水到怒江永巴。

從以上指標可以看出,從雅魯藏布江調(diào)水北送,工程異常艱巨,如果引水點移向干流下游,則河床高程更低,工程規(guī)模更大;移向上游,則水量有限,何況調(diào)水地區(qū)地處高寒缺氧、氣候惡劣地帶,引水線路還要穿過念青唐古拉山,地震烈度高、斷裂多,工程技術(shù)可行性和經(jīng)濟合理性都有待研究,因此,我們在這里提及的僅是一個遠期的設(shè)想。

如能實施第三期工程,可基本解決我國包括新疆在內(nèi)的西北7省(區(qū))的缺水問題。

第一期工程與第二期工程銜接,每年可調(diào)水400億m3左右,需建壩7～8座,最大壩高330 m,最小壩高150 m,輸水隧洞長729～789 km。第一、二、三期工程銜接,每年可調(diào)水600億m3左右,需建壩9～10座,輸水隧洞長888～969 km。

3 幾點認識