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主题: 三峡工程设代局:发现新情况 研究新问题
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| 2009-11-03 03:52:23 |
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参天水利资源工程研考会《工作通报》增刊No.2000-2 2000年9月8日 林一山谈大西线调水与西部大开发
编者按:2000年8月28日下午,水资源调配与国土整治课题组邓英淘、崔鹤鸣就大西线调水与西部大开发的有关问题,再次请教89岁高龄的前长江水利委员会主任林一山。林老带领长委一批专家,搞了几十年大西线调水方案,79岁时还登高5000米,实地考察调水路线,说起大西线调水,滔滔不绝,如数家珍,谈了整整三个小时。林老1995年发表在《了望》杂志第9期的文章,比较完整地说明了大西线调水方案,特重印成本文附录。本文集中整理林老关于大西线和西部大开发战略意义的谈话要点。文章根据笔记和录音整理,未经本人审阅。有错误和遗漏之处,由编者负责。
关于南水北调问题,我曾经做了一个7~8万字的研究报告。最近,我又组织有关人员,对原有资料和数据进行了复核,在此基础上,形成了一个3~4万字的新研究成果。其中,对我原来的大西线方案做了较大的改进和新的发展。 关于大西线调水和西部大开发的关系,应该从三个层面进行分析。 (一) 关于大西线调水的技术可行性
在以往我对这个问题的研究中,结合数次实地勘察和利用1/50000的地图,已对这个问题做了回答。根据长办丰富的规划、设计和施工经验,无论从筑坝、打洞、开挖明渠、修建提水泵站,我们的大西线方案,在技术和工程上,应该说没有不可克服的困难。 况且,在最近的这次研究中,我们还把原有的大西线方案又向前推进了一大步。特别是在原来的方案中,有100多公里渠道的最困难的工程,在这次新的研究中,其工程量被缩减了80%。 在向西北输水的路线方面,也有新的进展。在阴山与贺兰山之间有一条地质断裂带,水进入黄河后可以从这里往西走,向新疆引水很顺。这里海拔是1250米,往西一直到哈密,那里的海拔约900米左右。从贺兰山往西,内蒙西部地势平坦,基本都是沙漠:乌兰布和、腾格里和巴丹吉林,它们连成一片,面积约有28万平方公里。目前,这里只有少数地方可以灌溉,将来有了水,就可以变成人工改良草场,产草量可以提高好多倍。 另一条线是河西走廊,这里有一条1400米的等高线。大柳树海拔是1380米(最高水位),大柳树是黑山峡的出口,黄委会的大柳树水库主要侧重于灌溉,就此而言,大柳树和黑山峡这两个工程的意义不同,后者侧重于向新疆输水。于是1380米这个限制就不是必要的了,我有一篇论文专门说明这个问题。沿着洮河,不走黄河干流,绕过兰州,因为兰州段不能容纳太多的水。从洮河上游到黑山峡水库,有近2000米的落差,可建两级电站,又不淹兰州。由此1400等高线,可以把水引到塔里木盆地的罗布泊,再往南引就过远了。这样,内蒙西部、河西、东疆和南疆的一部分就都可以解决了。 另外,我研究了很久,发现从草地若尔盖下面不远处,开条明渠,沿2800米等高线(格尔木以南),沿途都不用打洞,可以一直到青海和新疆交界处的阿尔金山。在这里有一段刚刚高于2800米,约3000米,打一个1~2公里的洞子就过去了。山中间有个湖,缺口朝向新疆,可以蓄水;在这个地方可建水闸控制。从这里下去,水就到了塔克拉玛干大沙漠了,这里海拔约1100米左右,落差可达1700米。水多了,就可以发很多电,然后水可以进入塔克拉玛干的干渠了。黄河过了积石山,海拔约3300米,再往下是龙羊峡,海拔是2400米左右;在龙羊峡以上、若尔盖以下,可以延着2800米等高线引水。这一带的地形,我都亲自看过,没有什么问题。 因此,根据我的研究和长办丰富的规划设计和施工经验,从怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江和大渡河引水、提水800~1000亿方,然后向西北六省区输水,在工程技术上目前并没有不可克服的困难;因为这些不同工程项目的难度,全在我们已经搞过的工程技术范围之内。
(二) 向西北大规模引水的经济必要性
我国新疆、西藏、青海、宁夏和内蒙这五个省区的面积近480万平方公里。东边480万平方公里养活了约12亿人口,西边这一半养活了约5000万人。 目前我国耕地20亿亩,人均1.6亩,当人口增加到了16亿时,要保持这个水平不下降,至少还要增加5~6亿亩耕地。由于人民生活水平的提高,对畜产品的需求将会大幅度增加;因此,可灌溉的人工草场大致也要增加五亿亩。这些耕地和草场从哪里来?从目前的情况看,主要只能来自于新疆、宁夏、河西和内蒙西部。 这里土地平坦,光热条件很好,只要有了水,作物产出会大幅度增长。例如内蒙呼伦贝尔的天然草场,不浇水时,亩产二、三百斤,浇上水,产草量可达几千斤。另外,通过灌溉和草场改良、荒漠治理,还可以使我国的主要风沙来源地的环境恶化得到有效控制。 显然,我国的现代化和人民生活水平的不断提高,需要西部农牧业有一个大发展。而这一切都离不开水;这样的水量又只有大西线才能供得起。另一方面,这种农牧业的大发展又使得兴建大西线成为有利可图的大事业。 从我们已有的研究看,在巴颜喀拉山以南可自流引水500多亿方,其中怒江近200亿,澜沧江约100亿方,金沙江和雅砻江约200亿,大渡河约50亿。需要时,还可从引水线路的下游提水300~500亿。 从现在的工程造价和水价看,为引、提1000亿方水兴办的工程,在经济上是核算的。随着将来水的稀缺程度越来越高,其经济价值也会越来越大;那时,还可从雅鲁藏布江调水几百亿方。不过,这是将来的事了。 大西线调水,无论从工程技术的可行性和经济的必要性上看,都不存在根本性的困难和障碍。说到底,可归结为一个投入多少资金的问题。根据拉萨海拔3600米的工程施工经验,我们对前述大西线调水的工程概算约为8000亿元。
(三) 促进民族团结,巩固西部边疆
现在对于西部开发,有一些人死抱着单打一的技术观点,没有一种综合的水利规划概念。对于向西部引水和促进民族团结、巩固西部边疆这样一个重大问题,他们根本不考虑。 毛主席在1949年就考虑了这个大问题,那时他有一个移民计划,包括西藏和新疆移民。我看过这个计划。另外,我还听说,毛主席对周总理说:我们除了考虑国家内政外交的大政方针外,还要亲自掌握象:南水北调、大三峡和铁路通拉萨这样几个重大问题。 西部问题基本上是一个民族团结的问题。毛主席的移民计划,有不同意见。王震在新疆搞农垦,做民族工作,很有成效。 新疆的民族构成有很大改变,对一些民族分裂分子是个很大的抑制。但是,现在南疆还不行。而通过向南疆调水,开发农牧业,这个问题就自然解决了。因为开发这个地区,不能与当地人争水争地,否则会给民族分裂分子以口实。 边疆地区没有民族杂居,国土就保不住。在80年代中期,就有一些同志讲话,那实质上是不要新疆和西藏了。晚清时的李鸿章和慈禧说新疆地广人稀,不要算了;左宗棠不同意,他是陕甘总督,他说:你们把新疆给了俄国,我这里陕甘就成了边疆了。后来,他带兵收复了新疆。 新疆是个多民族地区,但维吾尔族占绝对多数。近十年,汉族人口从39%降至37%,维族人口从45%上升至47%。今后,必须从内地向那里再移一部分人口。例如,内蒙古,由于汉人占多数,民族分裂分子就成不了气候。所以说,民族地区,没有民族杂居,国土就保不住。这一条,那些抱着单打一技术观点的人根本不考虑。 现在,国土多少钱能买到啊! 今天,民族问题突出的地方,就剩下新疆和西藏了。没有民族杂居,将来保不住的!我们的后代是谁接班,谁知道啊!国土没有居民,是不成的。 西藏的问题有些不同。凡是海拔低的地方,他们不喜欢;因为在3000米以下,牦牛难以生存,气候太热了。高的地方,我们住不了,他们喜欢;低的地方,我们愿意住,他们不喜欢。这样,西藏就不会变成单一民族。单一民族的民族地区,将来不行啊,早晚会出事的。 现在很多搞单打一技术的人,不懂得西部开发的涵义是什么。实际上,除了工程技术和西部的经济开发之外,还有很重要的社会、政治问题,我们的国家能不要西部么?如果要西部,就要实现民族团结;如果要民族团结,就要实行民族杂居;只有这样,才能使我国的领土、主权保持完整。杂居带来的是文化和民族的融合,而不是统治、侵略。比如,我国的西南地区少数民族也很多,但没有民族分裂的问题。 另外,新疆还有一个伊斯兰教原教旨主义的问题。从长远看,西部的大开发和民族团结是千金买不到的!我们的民族政策很好;但再好,那些要搞民族分裂的分子还是不买帐,尽管大多数民族群众不愿意分裂,但一小部分民族分裂分子利用原教旨主义和民族矛盾,不断制造和挑起冲突。因此,没有民族杂居,就不会有民族团结。 在西部大开发中,这是一个必须解决的非常重大的问题。 总之,我们只有从这三个层面,才能把握好大西线调水和西部大开发的关系。
邓英淘整理
附件:
根治西部缺水的构想
林一山
《了望》杂志编者按:林一山:原长江水利委员会主任,中国水利界元老,也是一位治水奇才。长江上两大工程 - 已经建成的葛洲坝工程和正在兴建的三峡工程都有他卓越的贡献。从1972年起,他就开始考虑如何从青藏高原南流的五大水系中调水以济西北,矢志不渝。20多年来,他不顾眼疾和手残的不便,先后四上巴颜喀拉山,为寻找最佳的引水路线殚精竭虑。1990年,当他第四次登上海拔5000多米的巴颜喀拉山时,谁也不会想到,这位老人已届79岁高龄。近几年,他几乎每年都要乘吉普车在崇山峻岭中跑上6000多公里路。这篇从他三万多字的考察报告中摘编的文章,是他多年心血的结晶。老人说,不论最终结果如何,他这一辈子算是对得起黄河长江了。
一、 开发西部地区的重要意义
中国西半部地广人稀,经济不发达,但在自然资源的开发利用上有着极大的优势和潜力。例如,正在勘探中的新疆塔里木盆地大油田和青海盐湖;甘肃河西廊金川的镍矿(被誉为镍都);滇北兰田的铅锌矿和昌都地区的铜矿;新疆的钴和西藏的铬等等都极具开发价值,而且都是东部地区最为缺乏的。土地资源就更丰富了,仅沙漠地区就有数十万平方公里。这些沙漠地区日照长,昼夜温差大,极有利于农作物生长,只要有了水利灌溉,即可变成稳产高产农林区。 根据建设有中国特色的社会主义分三步走的战略,开发我国西部地区,实乃历史之必然。然而,西部地区,特别是其北部严重缺水的状况,却是经济发展和社会进步的一大障碍。因此,制订西部南水北调规划,兴建南水北调工程,就具有特别重大的意义。我们这里所说的西部南水北调工程与现在国家正在规划中的南水北调中线工程不是一回事。南水北调工程,不论中线、东线,都是调长江水北上,而我们所说的西部南水北调则是从青藏高原南流的五大水系中调水入黄河,再从黄河开运河将水调至西北。
二、 西部南水北调工程的有利条件
我们的初步设想是:将青藏高原各大水系的水导入黄河以后,再从黄河兰州以下的大柳树水利枢纽起,开南北两大干渠向西北部引水。北干渠利用大柳树电站尾水,或者在没有兴建大柳树水利枢纽以前,利用大柳树天然河道高程海拔1200米作为引水口,沿这一等高线,穿越腾格里沙漠、乌兰布和沙漠及巴丹吉林沙漠,向天山以北开运河引水,为乌鲁木齐工农业用水,灌溉准噶尔南部沙漠地区提供水源。同时可修建河套地区的临河至哈密的铁路,这样不但可使北京到新疆的铁路长度缩短约1000公里,还有助于处于这一区段的北干渠沿线形成一个带状灌区,成为第二个河西走廊;南干渠引水按大柳树枢纽正常蓄水位1400米,或者1500米作为引水口,沿海拔1400米或者1500米高程等高线在河西走廊祁连山脚下和新疆南部的阿尔金山脚下开运河引水至塔克拉玛干大沙漠和吐鲁番盆地。根据灌溉方案需要,在这两条运河干线上,沿途修建引水运河支线,并按自然地理条件修建灌溉渠系。根据已有资料,这些引水渠系均可自流,这在地势地貌上是完全可行的。 所说青藏高原各水系,是指怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河等,这些河水量丰沛,可供调水量约1000亿立方米,再加上黄河上游可引水量约200亿立方米,共约1200亿立方米。加上西部地区原有的1000亿立方米的水,这样,西部地区工农业可供水量将增加至约2200亿立方米,如能充分合理使用,在一定时期内,基本上可以满足其需要。 西部南水北调线路上还可获得2000余米的落差,这在能源利用上是不可多得的,且无任何污染并取之不尽,因此具备开发利用上的技术可行性和经济合理性。这样大的落差,仅仅修建电站,年发电量就可达到4000亿度以上,将近目前我国年发电量的一半,将成为我国又一巨大的能源宝库。 还要说明的是,西部引水工程虽然工程规模巨大,开发期限较长,但根据地形地貌和资源分布等特点,该工程可以分块、分期逐步兴建,边受益,边滚动发展,逐步扩大规模,减少资金积压,使国力能够承受。
三、 工程设想的探索过程
制定西部南水北调工程方案的关键问题,就是怎样做到将各高原水系,如大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江,联结为一个整体,自西而东形成一条大运河和水库群,然后选择合理而经济的引水渠道,将上述各水系所能引的水引入大柳树水库。由于五个水系都在巴颜喀拉山以南,流向南方。因此,要向北方的黄河流域引水,就必须穿过巴颜喀拉山这个分水岭才能成功,这是问题的矛盾所在。但我们也有解决这个矛盾的最好方法,这就是利用我国地形西高东低的特征去克服北高南低的另一个特征。由于我国西高东低的落差远远大于北高南低,这样我们就有可能修建一条东西向运河,先使本向南流的水向东流,然后在东流的路线上找到一个适当地点,来穿过巴颜喀拉山。这个点应是工程量相对最小,引水量相对最大的最佳组合点。现在我们终于找到了这个点,它就是巴颜喀拉山东端与邛崃山的鹧鸪岭结合部位,位于四川省黑水县境内。在这里,开凿一个干流隧道,洞长约五、六公里,渠道高程海拔3500米左右。隧道出口处为川西北草原的南端,这个草原是黄河支流黑白水的源头所在,也是长江流域的岷江支流大黑水的源头所在。由于草原地形简单,运河通过黑白水进入黄河流域问题就比较容易解决了。 然而,找到了适当的点,并不等于解决了问题,还要寻找适当的路线,从某种意义上说,后者比前者更困难、更复杂。因为地形地貌是复杂的,在我们选择自西而东连贯五个水系的运河线路时,运河的每一个河段部位的选择都要遇到所在地段地貌学上复杂问题。因为各水系越是接近源头,山势的走向主要是东西向,比如唐古拉山、巴颜喀拉山等都是东西向,这是有利于开凿东西向运河的地理条件。另一方面,东西向运河的选择则是越靠南越好,因为愈靠近下游,集水面积愈大,引水量也就愈大,这就更是我们所需要的。但是,这些河流向南方流去的时候,地形发生了很大的变化,原来的东西向山脉变成了南北向山脉形成了我国著名的横断山脉,而这些南北走向的山脉是不利于开凿东西向运河路线的。而且,运河线路越偏南,地势越低,越不利于运河穿过巴颜喀拉山山脉,隧洞太长,工程量太大,也不经济。因此,我们选择这个东西向运河线路所要经过的地区必须是东西向山脉变成南北向山脉的过渡带。这就充分说明,光靠我们地形的西高东低战胜北高南低的地形地貌特征理论还是远远不够的,还必须紧紧抓住对过渡带地形地貌的分析,苦苦探索,才能确定出经济合理的引水线路来。 西部南水北调工程找到了把南方各水系引入黄河的合理线路,但这还不是一条最完善、最理想的线路。因为从黄河干流把水导入大柳树水库只能利用黄河流域梯级开发所得的落差,而从黄河上游的水电规划方案来看,从黑白水到大柳树水库干流上的电站规划总落差不会超过1000米,而实际上这段河流的总落差有2000余米,高原水资源利用最多只能达到约1/2。因此,我们必须要考虑继续探索一个最好的方案,把黄河干流这段约2000米落差尽最大可能全部利用起来。这个探索工作我们也终于完成了。沿着上述草原与山丘脚下的结合部,我们找到了开挖运河的线路,把运河水导入白龙江河源部分,在白龙江河源的适当部位筑坝蓄水,建成水库;同时,也在适当部位开凿隧洞约10公里左右将水导入黄河支流的洮河。这个工程实际上也就将黄河上游兰州以上的总落差全部集中起来了。在黄河支流的洮河河段上约200公里范围内规划三级电站,总落差约1900米。如果我们的引水量暂以1000亿立方米计算,那么我们这三级电站年发电量将超过4000亿度。 以上我们探索出来的西部南水北调工程方案,经过测图核对比原来我们设想的还要理想,工程困难也要小得多。为了实现这一宏伟的目标,必须制定一个分期开发的工程轮廓计划,以便逐步加深科研工作,使得规划方案逐步深入、细致、完善,达到预期的目的。从目前已知情况来看,整个工程可以分作四个阶段进行开发:先修黑水电站工程。黑水电站工程是整个引水工程总方案中最小的一项工程。该工程是把大渡河河源水系引向四川盆地,可以获得1900米的落差,年引水量约50亿立方米,年发电量约200亿度。经过这样一个初级阶段的实践过程,我们就能积累相当多的实践经验去实现整个西部南水北调计划。同时,西部南水北调工程是一个长期的工程计划,不仅技术问题非常复杂,而且必须有巨额的投资才能实现,因此,必须考虑国家所能承担巨额投资的可能性。第一步选择修建黑水电站工程,其目的就是以少投入高产出获得高效益,采取滚雪球的方式逐步扩大来推动整个西部南水北调工程的实施。 第二阶段建雅砻江引水工程。 第三阶段建金沙江、澜沧江联合引水工程。 第四阶段建怒江引水工程。 根据引水工程的轮廓计划,五大水系河源部分年引水量约为1000亿立方米。这只是现阶段工程计划的一个初步目标,还不能说是一个最终目的。从青藏高原的水利资源可引水量的最大限度来说,将来继续扩大引水量还是可能的。从引水工程的经济指标来说,继续扩大引水量其工程经济指标的优越性将会逐渐减少,但降低到什么程度就会改变其合理性,这个限度还是很大的。
中国社会科学院经济文化研究中心
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参天水利资源工程研考会《工作通报》No.99-10 1999年3月16日
林一山谈西线调水
编者按:1998年2月8日,水利资源调配与国土整治课题组部分成员采访了85岁高龄的林一山。林一山从建国初开始,一直担任长江水利资源委员会主任,过去每年实地考察六千公里路程,是我国水利方面公认的老一辈权威。林老出语惊人:黄河断流好!黄河流域都是干旱地区,应当充分灌溉;泥沙入海是国土流失,是浪费。所以,对治黄的原则应该是把黄河的泥沙与水统统吃光喝尽。这个观点被周恩来总理接受,成为引黄灌溉的指导思想。根据这番见解,想方设法从西线调水入黄河,投资花钱让黄河有水裹挟大量肥沃泥沙入海,是完全错误的。南水北调的真正意义是开发西部,维护民族团结和祖国统一。
本文根据录音整理,未经本人审阅。错误遗漏之处,编者负完全责任。
问:听说您有一个关于大西线调水方案,很想听听您的意见。西线调水,可以治理长江、治理黄河。 林一山:不是治理黄河那么简单。南水北调关于治理黄河,很多观点是错误的。一千多年来、差不多两千年来,以及现在不少人治理黄河的思路,都是错误的。调水强调治黄,是一个错误的东西。
问:您是不是提了一个在两千米高程调两千亿立方米水的南水北调西线方案啊?
林一山:调一千亿,两千亿现在根本做不到。现在方案很多,有些方案是胡思乱想。
问:您能谈谈这个方案吗?南水北调的方案,大体的方案、线路、走向,还有主要的关键工程。为什么提出这样一个方案呢?
林一山:我简单谈几个基本问题,最后谈谈方案的落实。现在的调水方案,不管哪个方案,想法合理不合理,是一个问题。根本问题是原则想法就不对头。怎么讲不对呢?过去黄河流到海里,人们以为黄河水越多越好,因为水多了,就可以冲沙,这是错误的。很多水利专家有一些糊涂观念,以为黄河水多了,沙子就少了。实际上,黄河有多少水,相应就必然会有多少沙;如果黄河有长江那么大的流量,相应的泥沙也必然增加,与黄河原来的泥沙比例是一样的。所以,减少黄河的泥沙,既没有必要,也做不到。
问:黄河永远是黄河。
林一山:对。想着黄河水多了,泥沙就少了,是形而上学的观点。另外,黄河流域是干旱区。说黄河年水量五百多亿方,是连山东泰山的水都计算在内了。五百多亿水,从黄河本身来说,应该在干旱区三北以上地区灌溉,尽可能完全吃光喝尽。水喝光了,水下不来了,泥沙也就下不来了。泥沙肥料是宝贝呀!所以,沙要吃光,水要喝尽。三北以上地区完全可以吃光喝尽。现在不是有人说黄河断流了,断流是好事呀!怎么变成坏事了呢?
问:您说黄河断流是好事呀?
林一山:为什么断流了呢?1958年那个时候,周总理叫我研究黄河。后来,根据毛主席的批示:"要把黄河的事办好",总理1964年开会。那个时候,我在国务院向周总理报告这个观点。周总理非常同意,而且还喜欢得笑了。我说黄河是一个干旱区,水少不够用;而我们却千方百计花多少钱,把水送到海里去,等于把钱扔到海里去,你不是白费劲吗?我们应该把黄河水吃光喝尽,把黄河水变成财富,变成粮食,变成工业产品。周总理说你是对的。周总理相信我的话,因为我在灌溉上也有经验,我不是胡说。后来,你们都知道,黄河流域大灌溉,就是我谈的这个观点。很多人原来说不准灌溉,周总理一讲,都相信灌溉了,农业产量很快上去了。现在,黄河开始断流了。就是说把黄河水在三北以上地区吃光喝尽了,三北以下地区用水从长江南水北调,从东部南水北调。西北调水,海拔高,花钱调水到北方来,再送到海里去,更不合理;到华北灌溉也不合理。因为西部调水的工程大、投资大、价值也大。说价值大,不是因为水用到华北来价值大,而是用到西部价值大!就是说,调西部的水,不是灌溉黄河流域的。黄河流域用自己的水也够,全部吃光喝尽就够了。为什么把水调到西部价值大呢?第一,我们的国家960万平方公里,480万平方公里是西部干旱地区。内蒙、新疆、西藏、宁夏,这四个自治区加一个青海省,差几万就是480万平方公里,正好是960万平方公里的一半。可是西部地区都是少数民族地区。我们在西部地区居住了五千万人口,而东部这个480万平方公里面积却住了12亿。你想想,东部地区,我们中国是个有名山国,平原很少,只有华北平原和东北平原。而西部地区的平原大,有100~200万平方公里。华北、东北只不过几十万平方公里。但是,这100~200万平方公里的平原,是沙漠平原,没有水,没有用。所以,西部地区我们国家一定要开发,在农业上、地下资源上,价值太大了。另一个你们最近也可以看到,帝国主义利用民族关系干涉我们内政,我们国家的少数民族地区,不开发、不移民不行。大规模移民,不仅不要与他争利,反而要对当地有好处,向少数民族证明,没有国家的资源,他们自己没有能力开发。要证明这个。 我们这480万平方公里,特别是新疆、西藏这个地区坚决要保住,不然帝国主义还是要利用内部矛盾来干涉我们。当初,毛主席那个时间,我们的调水方案还不成熟。毛主席重视南水北调,无论如何比三峡重视得多了。就是谈三峡,他也说马上要抓南水北调。他的主要目的是开发北方,开发西部。结果因为水利建设的思想不通,毛主席知道勉强也勉强不了。后来,总理也知道,说服水利部都说服不了,勉强很费劲。所以,只好先开发三峡。当然,三峡不用说服。电力部只考虑发电,不考虑防洪。三峡的电非常便宜,而且可以通航,各方面都合算。有水不发电,有水不利用,用煤去发电,资本主义国家也不允许,资本家绝不会这样用煤去发电,有水不利用。 所以,真正要调水是解决西部问题。所以,西部我费了很多劲,亲自去看。过去多年,我差不多每年坐吉普车跑六千公里,海拔五千多米的地方我都去看过,而且一些地方看过四、五次。除了看以外,我再用军用地图,沿着等高线,一个一个地去找。连小青年都累得眼睛睁不开了,费劲,不是像咱们有些人,地图随便这么一画就行了,那是胡思乱想。需要亲自去考察,亲自去算帐。
问:您怎么选出这条两千多米高程的西线调水方案?
林一山:是这样,上游水库的水位最低是3700米。为什么要3700米?因为余水城海拔是3720米,所以,金沙江水库和雅砻江水库都是3700米。3700米过了巴颜喀拉山,流到黄河是3500米。3500米再往下,我就有几个方案了。好几个方案中,最后选的是走草地,红军长征走过的草地。那个地方我走过多少次。现在,四川松潘的西部划了四个县,一个黑水县,一个阿坝县,一个红原县,一个若尔盖县。红原县海拔3600米,若尔盖3300米,从红原县的登高(3500米)进入黄河支流黑水河。这里是一个小平原。
问:黑水河离甲曲很近,也是黄河的支流。
林一山:有一个白水,一个黑水,打个不长的洞,就是洮河,分两级下来,洮河2700米,于是有了一个八百米的落差。洮河有一个天然水库很好。洮河的水库高程2700米,沿着峡谷,再往下一直到兰州,都是很好的斜面,水就落到1200米的大柳树。从2700米到1200米,落差近两千米可以建电站,而且是高水头的电站。我们一般电站落差都是300~500米。这个近两千米的大落差,可以修大落差电站,比较经济。这是一条线路了。顺着1200米的大柳树到1250米的贺兰山脚、到临河,临河以西就是贺兰山根。这里是山的缺口,风沙就从这里越过黄河到鄂尔多斯草原。风沙从这里形成。它不是一般的沙。叫它"沙漠",地理学的话很多都是错误的。那里我都亲自看了,到处都是池水,怎么就成沙漠了?报道说我们能改造沙漠,世界都很惊讶。其实这些报道也是外行,世界相信这些报道也是稀里糊涂。当地老百姓都知道,这里从树根底下都能看到水,只要种树,风沙就解决了。到上口这儿,水往西顺着1200米的分水岭,我都查地图了,一直落到哈密,变成八、九百米,到乌鲁木齐是七百米,乌鲁木齐以西,一步一步往西走下去,四百米,二百米,到北疆盆地的中心,到克拉玛依油田,海拔才一百米。一直都落下来,顺着这条路走。这个地区都是沙漠地带,灌溉效益都很好。 调水顺着原来黄河走,利用黄河已经建成的很多电站,例如龙羊峡、刘家峡、李家峡,已经建成矮水库都加高上去。这些地方只要水增加了,不用另外投资,就可以增加发电量。从龙羊峡附近,我都看过了。从这里往西走,就是柴达木盆地,我都走过。那里地形非常好。柴达木盆地和塔里木南,阿尔金山脚下有天然的大湖,可以装几百亿立方米的水,可以多年调蓄。 塔克拉玛干沙漠是33.7万平方公里。为什么叫"塔克拉玛干",维吾尔族语的意思是"进去出不来"。这个地方进去的人出不来,很多人都死在里头了。咱们现在开油田,底下是一个大油田。把这个地方开发出来,跟维吾尔族不矛盾。我们可以移民,30多万平方公里比东北平原还要大。大规模移民,民族团结就实现了。所谓"民族团结"问题,就是少数分裂分子与帝国主义勾结,他想叛变祖国。一移民,他就不能叛变了。民族杂居,占多数的汉族带头做好民族团结,巩固边疆,发展农业,发展其它经济,政治意义特别大。
问:您说那个大湖叫什么?能调蓄几百亿方水,是不是青海湖?
林一山:不是青海湖。青海湖海拔三千米。我说的那个地方,咱们报道上也有。这个地方有一个山,在阿尔金山主峰叫"木巳塔克",当地话就是"大雪峰"。这个"木巳塔克"底下有一个大水库。这个水库有一种特殊的丹顶鹤,世界少有。很多鸟都生存在这里。
问:是不是在青海湖的正西?
林一山:就是青海与新疆交界。柴达木盆地咱不是有几个油田吗,冷湖有几个油田,冷湖以西到分水岭就是"木巳塔克",底下有一个大湖。这个湖很大,调蓄水量比三峡还大。三峡是六、七千公里长,一千米宽,就是说才六、七千平方公里。这个湖至少有一到两万平方公里。每一米深,就可以装一、二十个亿水了;十米深就是一百多亿立方米。
问:您说的引水线路,我还没有听太清楚,引水线路是从什么地方开始引水?
林一山:龙羊峡知道吧,龙羊峡就在黄河上面。龙羊峡是海拔2700米。柴达木盘地分两个部分,一个青海湖,是三千米;柴达木、格尔木、冷湖是2500米。龙羊峡往西是一个很大很平的斜面平地,现在是一个草原,顺着这个地方修一个水库,蓄水位在2700~3000米之间,选择一条斜路,就可以穿越阿尔金山,引到塔克拉玛干沙漠了。
问:您说的南水北调的西线方案,您老提出的方案是一千亿。这个水从哪条江河、什么线路引到黄河?
林一山:这要懂得一个理论。唐古拉山北高南低,越往下水越大,地势越低,分水岭也越大。你过不去了不是?水越大,地越低,怎么到黄河?北高南低,怎么解决这个问题?这是中国地貌的特点。另一个特点是,西高东低,比北高南低更明显。你就利用西高东低来克服北高南低。怎么能克服呢?你比如说唐古拉山,都往这儿流水,西高东低,老百姓都懂得引水上山。怎么把水引到山上?这个坡度大,这个坡度小,这样、这样往这儿流,就流到分水岭附近来了;这边流域大这边流域小,这儿水大这儿水少,就流到这儿来了,这是一个。 另一个,那里的地貌我都亲自看了。往东到阿坝地区,这个分水岭稍微陡一点。很多方案都讲引水,但不懂一个道理,西部这个地区,从青海到玉树,我到本地好几个地方都研究过,分水岭找不到,地面很平。老百姓说:远看是山,近看是川。从远处看是山,为什么?地势高,夏天不化雪,是雪山。你看不出来哪个是分水岭,哪个地方像坑,怎么能引水呢?所以,你只能把这些水集中,一个水库挨一个水库集中到东部来,成了沟了,利用地貌学的道理,向南一个沟,向北也是一个沟,从这里打一个洞。这个洞比较长,27公里。同时还得修坝,200~300米的高坝,才能把水引过来。我比较了很多方案,只这个方案,打这一个洞,就全部是平地,都到了黄河了。就是阿坝这个地方27公里的洞,现在我在研究怎么能够使这个洞再短一点。另外,我再举一个例子,为什么能把水引过来?怒江发源于唐古拉山,与金沙江的分水岭海拔6600米。我们派人专门到那里去过,从这往南,这个水一直流到孟加拉。那个地方有时候一年降雨降一万毫米。怒江在唐古拉山口翻过来就到西藏海红往东流,流到我选水库的地方。这些地名都是西藏的乡的名,海拔4000米,坝址在3800~3900米。
问:您是指雅鲁藏布江上面的怒江吗?
林一山:怒江,雅鲁藏布江大转弯那个地方才2900米,太低了。很多人不是说雅鲁藏布江2900米那里引水吗?从那往北,地面海拔都是四千多米,那里那么容易?我选的这个坝址有临时的水文站,不是太准确,但基本可靠,有年降水多少。我说的海拔3800米这个地方,怒江年调水量有150~200亿。另外,在澜沧江选了一个水库,在昌都以上。昌都是海拔3300米,这里是3800米。怒江最高,调水高程是近四千米。澜沧江3380米,调水70~80亿。怒江和澜沧江大体上调250亿。这两个水库再打一个隧洞到金沙江的支流,就是玉树这个地方西边有一个支流,通过这个支流过分水岭,水就到玉树了。我们在玉树有多年的水文站,金沙江年调水125亿,加上底下的支流,再调几十亿。我们在这里选的坝址,水不淹玉树。这个水库蓄水很大。金沙江加底下的支流,一共调水170~180亿,加上250个亿,就是四百多亿了。再往东是雅砻江。雅砻江的分水岭比金沙江陡得多,短得多,就是巴颜喀拉山分水岭。那个地方我也亲自看了,水真大。那里有部队,住的地方叫清水湖。在甘孜上面建坝,水库高程不超过3700米,调水130多亿。坝高一百几十米,不到二百米。打一个洞,这个洞等于两个洞,往东就流到大渡河。这样不就五百多亿了?大渡河还可以调几十个亿。我说调水五百亿是个大概数。到大渡河就不像西边那样比较平坦了,这里河谷比较深。最东头的河谷就是阿坝自治州的马尔康。从马尔康越过一个大分水岭,下去到岷江,通成都,我经常走这个地方。这里有个大湖,再西边一个湖,再西边是雅砻江。当中的湖就是阿坝这个河谷。阿坝地势比较低,从地貌学上说,这个河谷是南北向断裂带,因此一定有沟。我一查,果然有一个沟。这个沟不远就是黄河主流了。黄河主流是哪个地方呢?就是积石山,黄河第一个大弯,就是从积石山由西向东流水,然后转向西北。黄河这么转过来,通过积石山上边的这个南北沟,水就可以进到黄河了。说南北沟,因为巴颜喀拉山是东西向的山,断裂带的河流是断裂形成的。向南打一个洞,向北就进黄河了。要是这个山不陡的话,这个洞就远了。山越陡,洞越短。在这个地方凿一个洞,水就过来了。我刚才说的这几条河你能听清楚吗?
问:说得非常清楚。我们原来听到的可能是误传,说您提出来的调水线路,走的高程基本在两千米左右,大体上和大跃进时期1959~1961年的西线调水方案走向相吻合,是不是这个情况呢?
林一山:我就说他们连地图都没看,本地什么地形都不知道,都是胡思乱想。
问:您说调雅鲁藏布江的水有可能吗?您听说过郭开吗?
林一山:郭开我也听别人说过。他连工程名词都不懂,投资多少,两千多亿水,投资五百亿还是一千亿?五万亿也不可能,甚至十万亿,根据我现在的初步估计,也不可能。在那个地区,岩石压力大,地形高得很,你能随便打一个洞,从这儿穿到那边去?
问:您的调水方案是不是已经勘探、设计都有了?
林一山:我都亲眼看的地形。我不是根据军用地图。军用地图那一根线是二十几米,等高线、间距线,一根线误差可能有二十多米,哪儿能随便画一条线?他们那套道理我一听就懂了。过去我有过经验,西藏军队、地方干部跟我说,当地的老百姓说能引水,我说不行。他说老百姓说都行,我说不行。他说你为什么说不行呢?我说当地老百姓不了解情况。哎呀!这个奇怪了,当地老百姓不了解情况谁了解情况?我说我了解,当地老百姓不可能了解。以后,果然找了很多人查,查了不行。他就问了:真怪,你怎么能说当地老百姓不了解情况,你了解情况呀?我说:对呀,当地老百姓住了一辈子,能知道你那个村海拔多高吗?你不知道呀。我们拿望远镜,登高,又是测量仪器,把那里的地形的各个方面以及相互间的关系都测量出来了,才知道哪个地方能流水,哪个地方不流水。当地人简单这么一看,怎么能知道?他一差就是几百米。我只用军用地图差得就比他少,只差几米,更不要说去实地测量了。等高线哪里多高,哪里更低,下雨的时间往哪里流水,我都知道。郭开等人在报纸上发表文章,他根本不懂造价,甚至于水有多少,多少能引,哪里不能引都不知道。还有说什么在雅鲁藏布江的"朔马滩",那些地名就古怪了,没听说过。
问:您的方案没有把取水点取到雅鲁藏布江吧? 林一山:我说那个是将来,现在从雅鲁藏布江提水造价太高,将来造价肯定低。雅鲁藏布江水是宝贝呀!
问:您的方案主要工程措施是依靠明渠还是依靠隧洞?
林一山:靠明渠。
问:要不要提水?
林一山:提水,让上游的水自流,不够,把下游的水再提上来。
问:在引水线路上不提水吧,比如说过分水岭的时候?
林一山:过分水岭的时候你就得打洞。
问:最长的隧洞只有几十公里,是吧?
林一山:阿坝这个洞27公里,其它的5~6公里。后来,我把巴颜喀拉山的分水岭解决了,其它分水岭的隧洞反而更长了。然后研究了好多方案,做了很多比较,最后才确定这个方案。
问:您现在有文字材料吗?我们听说您有一个七万字的报告?
林一山:我的治水文集第二集已经出版,之前出版过知识文选。我是先出版文选,后出版文集。因为文集是专门的,文选是各种都有的。我的第三个文集专讲南水北调。
问:南水北调的文集出了吗? 林一山:还没有,南水北调这一篇文章七万多字,还有其它篇。
问:您现在谈的方案报告手头有吗?能借我们看看吗?
林一山:我现在没有了。现在有一个人和我的一个老朋友在武汉,因为给我们做工作的那个人在武汉。
问:现在有谁帮着您工作呀?
林一山:现在只能找一个小青年,每天给我读报,写东西分专业写。我最近完稿了一个回忆录,30多万字,从青年,到12年战争,到解放后做水利,最后到老年引水。这个回忆录是找两个人给我写的,一个是医生,大学毕业后没有工作,他给我写了几万字;另一个是文学系大学毕业生,他在机关工作,他帮着我写。我口述他写。最近完稿十来万字,出了一个讨论稿,30多万字,征求意见,准备下半年出版30多万字的回忆录。
问:您说南水北调那个书是在武汉?跟你一起工作的人在武汉?
林一山:他是来到这个地方写。
问:我们能找到他吗?
林一山:我说他写。
问:我们现在能找他要材料吗?
林一山:他不愿意往外发。有些单位随便把我这个方案抄了去,理论上又根本不懂。 问:您知道朔天运河的设想吗?沿三千多米等高线引水?
林一山:朔天运河是一千多米。
问:小的朔天运河是从山西引水到天津。现在郭开他们继续用这个名称。
林一山:地球地形像个地球仪,用面做的,愿意怎么捏怎么捏?那么简单?雅鲁藏布江往东北走,两千多公里,平均海拔都在3000~4000米,雅鲁藏布江2900米,这个水怎么走?
问:他说从拉萨河入雅鲁藏布江的汇河口前后筑坝引水。
林一山:拉萨更高了,3600米。
问:引水造坝到3600多米,然后他说自流,经过明渠和高坝过分水岭,从贾曲入黄河。
林一山:这些地方都是高山峻岭,海拔三、四千米。他连地理知识都没有,以为大河河源水很大。河源根本没有什么水,下游水合起来水才大。你懂这个道理吧。不管多高,没有这个水呀。雅鲁藏布江大拐弯以前,全流域的水才几百个亿呀。
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参天水利资源工程研考会《工作通报》No.99-22 1999年5月27日
南水北调的大时空调水框架设想
水资源调配与国土整治课题组
一、引言:"高屋"调水,"势"所必然
从非常宏观的角度看问题,我国作为一个国土和人口的"超级大国",在人均、地均水资源严重不足,且其时空分配极不均衡,又与土地、光热、能矿等资源的分布不相匹配等自然条件的约束下, 进行跨流域南水北调几乎是命中注定、迟早要做的事。而我国被西高东低、高差悬殊、层次分明的三级阶地-青藏高原这个世界屋脊为一级阶地(海拔高度4000米以上),黄土高原等为二级阶地(1000~2000米),东部平原等为三级阶地(低于200米)-及其过渡地带的巨地貌特征所塑造,虽然使大跨度调水工程的难度大大增加,但也提供了极其难得、重要得多的诸多优越性。例如: 其一,使我国的主体河流全流域位于境内,为我国全方位治理、开发这些河流提供了方便;而各国际性河流的源头或其上游大多数位于境内,则为其开发提供了主动权。 其二,青藏高原及其向二级阶地过渡的川西、滇西北以其广大、高寒和临近印度洋等特征,为我国保持着约占全国径流总量30%的水资源战略后备, 且其富集区距黄河上游不远。所谓战略后备水源,包含两重意义:首先,其数量巨大且可能远距离调用,足够复盖我国大部分严重缺水区,对我国长远发展举足轻重。其次,此区域不适大量人口生存,不适宜大规模开发高耗水、高耗能产业,从而为我国保留了这块机动性很强的资源。 其三,此区域连同青东南、陇东南在内的高海拔地势,使富集的水资源蕴藏着世界最富集的水能资源,约占世界可开发装机容量的11.7%,我国的70%以上! 这在一方面,当西部调水量扩大至可自流引水数量以上因而必须提水时,可能作为提水动力的主要来源,实现以当地电提当地水和以当地森林保当地发电这两个互补目标;另一方面,使调水等于调电、蓄水等于蓄能,又对改善我国电力工业结构和电网运行效率具有战略意义。 其四,此区域地形及由此发源各江河的走向,可能在上游以至中游规划不太大的工程措施连通数条江河;并易于选择大型调蓄水库坝址,形成总库容庞大的跨流域调蓄体系(包括可能选择在河道之外兼备蓄能与蓄水功能的水库)。 如果此体系的有效调蓄库容足够实现水资源的年际调节和多年周期调节,各水系又能实现一定程度的联防泄洪,则有理由设想,南水北调可能同时实现根治黄、淮、海、长江、等江河水患并化害为利的宏伟目标(当然仍需要其他工程措施)。 不难想见,实施大跨度、大规模南水北调,其基本内容完全可能大大超出"调水"范围,而呈现出通诸水为一体、集水利之大成、圆中华民族治水兴利之大梦的远景宏图。其意义,于水利之外,更涉及我国国土整治和整个21世纪经济发展进程的全局。 我国早在五十年代初就认识到南水北调的必要性,并立即启动了超前期研究工作。这确实是极富前瞻性和远大抱负的举措。到现在,东线调水方案已在省级政府级别上实施,长江水已引至苏北,继之将引至山东。中线调水方案已基本完成前期工作,但考虑到多种因素而未决策建设。启动最早的西线调水设想,已完成超前期规划研究报告,积累了丰富的科研成果 。但工作局限于小西线,未对南水北调的全局乃至全国整体的水利远景规划给出描述。而由上述可知,此项战略举措远非"调水"二字可以概括,若没有一个统揽全局、前瞻百年的大构想,很难安排近期和局部。所谓不谋百年,不足以谋一时也。当然,百年之谋,大局之论,若要对近期和局部起到规划作用,也必须进行足够充分的论证。就南水北调来说,需要调多少水,可能调多少水,可能形成一个什么样的水利大格局,是三个基本问题。本文拟在本课题组以前讨论的基础上,对第三个问题提出我们非常粗略的设想,以期在此宏观层面上起到抛砖引玉的作用。
二、 大时空调水:集水利之大成的百年战略
我们设想的南水北调,是一个大时空尺度的调水战略,和由其联系起来的综合水利体系和国土整治体系。所谓大时空调水,包括空间尺度上的大规模调水和大跨度调水,时间尺度上的水资源年际调节和多年周期调节(如长江7年左右、黄河10年左右的丰枯周期)多重含义。如果需要并可能实现这样的大时空调水战略,则此举措必然在其复盖的广大调水区和受水区控制了几乎全部重要水利规划,并进而控制了此二区域(占国土80%以上,包括云贵高原和珠江上游)国土整治的全局,成为集水利和国土整治之大成的国家大战略。 在大时空尺度上,调水规模是最基的因素。如果南水北调远景(也不过50年)调水规模达到2000亿立方米/年(包括东、中线各方案)上下,则大跨度调水和水资源的多年周期调节即成为题中应有之意,如下课题立即提上规划议程: 首先,对调水区来说: 1. 必须动用我国的战略后备水源即青藏高原各主要国际性河流的水源,并以此水源为调水的主要水源。较多动用长江水源的负面作用太大,机会成本太高。 2. 长江南水北调的即定规划必须重新研究并修正,其东、中、西线等调水方案需要重新定位并进行整体规划。 3. 取云贵高原和桂、粤等水补长江之损失可能成为必要。 4. 整个西南方向水能资源的充分开发立即提上日程。其中中小水力资源的充分开发被纳入全国水、电布局和平衡的大格局中。 5. 整个西南方向充分开发水力资源,需要此区域最大限度地恢复、发育成完整、密闭的原始森林或原始次生林生态体系,以达到充分涵养水源,提高径流发电出力、降低发电成本的目的。 6. 在调水区寻求足够的调蓄能力。在此基础上,调水区各河流的防洪、航运、供水等水利规划势将全方位、大幅度修正。 7. 大规模调水对调水区及其下游的多方面影响,成为重大课题。 其次,对受水区来说: 1. 受水区各河流的全部水利规划和国土整治规划需要重新研究、修正。 2. 我国西进战略的地位将突显出来,成为我国整体发展战略框架中的主导战略之一,其内容需要深入研究、论证。 3. 受水区的能源、电力规划以及推而广之全国的能源、电力规划需要重新制定。 4. 受水区生态环境可能发生的变化成为重大课题。 ……
三、"一主两翼"的调水布局
初步设想,我国由南水北调形成的水利体系的基本框架,概而言之,由一主两翼、两个二级结构和多个四位一体的庞大体系构成: "一主"为一个主干,以大规模调西南诸水经到黄河上游为整个体系的战略总枢纽。 "两翼",即以长江中、东线南水北调配济淮河流域、黄河下游(南岸)为东翼;以西线调水之部分配济新疆(南疆为主)、河西走廊为西翼。 第一个"二级结构"在调水区,在海拔两千米上下高程上沟通藏东南河流、怒江、澜沧江和金沙江,实现三个目标:第一、向长江补充水源;第二、联合防洪;第三、进而大体取原南水北调翁定线路输水配济渭河。 第二个"二级结构"在受水区,由各个再引水(其中主要为引黄体系)构成。 多个"四位一体",即以全国为整体、有关各地区为组成部分,实现水资源调配、水电开发与调配、调蓄水库规划与蓄洪排洪(包括其他防洪排涝等水利体系)、国土整治四位一体的综合规划。
下面我们简略描述一下这个框架的主要部分:
南水北调战略总枢纽
大西线调水线路为南水北调战略总枢纽,自源头沟通青藏高原六江(河),挟高势能一泄而下,补北方双倍水源和水电,控制大半个中国的四位一体规划。 目前,西线调水设想有高、中、低三种线路选择和近、中、远三阶段实施步骤。其中,黄河水利委员会的"小西线",80年代以来,国家立项拨款,已完成规划阶段任务。真正意义上大规模南水北调,由于国家没有立项拨款,多处于设想和思路阶段。但长江水利委员会林一山的方案,经过数次实地考察和多年实际工作经验的积累,是最成熟的思路,值得特别重视。关于线路方案的情况如下: 高海拔即四千米高程上下的设想由中科院综考会陈传友提出(以下简称"陈方案")。我们认为,陈方案更适宜纳入西翼范围。 中海拔方案有多种,引水线路于长江一段大体在3500米高程上下,以实现自流引水。其中,黄委会的近期方案比选了多条线路,推荐了三个段落方案。林一山提出的线路走向,以黑水河为入黄口,比黄委会方案的贾曲高程略低,在怒江、澜沧江一段又与陈方案接近。袁嘉祖、郭开方案的线路走向亦大同小异,特点是全程自流,引水量大(2006亿立方米)。 低海拔方案,即翁定线,最早在大跃进时期由长委会提出,线路位于海拔两千米上下,近3000公里,从甘肃定西附近经祖厉河入黄河。该方案因工程难度太大而被搁置多年,但仍收于1995年出版的《中国自然地理》教科书中。青岛海洋研究所朱效斌设想在金沙江翁水河口处沟通长江与澜、怒二江,既辅助调水,又兼顾向长江补水并兼顾三江联防泄洪,很有可取之处。我们把这个思路纳入大西线战略总枢纽的二级结构中。 中海拔线路是各方面关注和开展工作的焦点,原因有四: 其一,可引水量较大。 其二,施工条件好于高海拔方案,对人、机适应性改进明显,其他很多方面也有不同程度的改善。但是,中海拔方案处于青藏高原一级阶地向二级阶地的过渡地带,地形为山地,比高原面起伏大得多,地震也更强烈。只有以隧洞为引水线路的主要工程,这些问题才得以弱化。 大西线调水的主要优越性之一,是可以非常充分地按照"由近及远、先易后难、滚动扩展"的步骤实施、展开整个战略规划。第一大阶段打通通天河,实现长江上游通天河、雅砻江、大渡河南水北调。第二大阶段,实现怒江、澜沧江南水北调。第三大阶段,实现雅鲁藏布江南水北调。在各大阶段中,又可划分为若干小阶段。譬如,第一大阶段可划分为大渡河引水阶段,雅砻江引水阶段,和通天河引水阶段三个阶段。第二大阶段分为先到澜沧江,再到怒江两个阶段。第三大阶段则可先依次序取雅江几大支流之水,最后取雅江干流之水(但需要提水)。黄委会的近期试验工程方案,甚至把大渡河、雅砻江两阶段工程,又细分为由其数条支流分开的类似施工布置的小段。三个层次的分段法,完全是由取水区地形所决定的。如此分段施工,段段很快见效,不断积累经验,不断改进技术,不断纠正失误,是大多数类似超大型工程不易具备的条件。 其三,全年可引水期较长,封冻问题不太大。 其四,最大限度的全程自流引水,是各方面重视中海拔方案的根本原因。自流量直接决定着提水量的大小;自流引水线路越低,提水的扬程越小。如线路较高,自流量太小,必然使提水耗电量增加很多。尽管提水耗电有蓄能之功(仅对蓄能运用而言,太多也没有用),仍会显著削弱在大西线大规模调水的可行性。反之,自流与提水达到合适的比例,在调水之外,电力的多方面平衡也更易于进行。在此线路上,黄委会远景规划自流引水600亿立方米,我们估计为800亿立方米,据此平衡总引水量最大可达多少,是需要深入论证的大问题。即便取黄委会数据,加上提水,总量达到1000亿立方米以上,大西线调水的战略总枢纽地位仍是不可动摇的。 简而言之,大西线战略总枢纽的地位来自: 1、 居高临下的地形,控制大半个国土。 2、 水、电大规模联调,对全国举足轻重。 3、 沟通四大水系、六条江河,呈现集水利之大成的前景。 4、 广大腹地天然适宜定位于水、电战略输出区,原始生态区。
"西翼"调水线路
黄河源头调头向西,经柴达木盆地出阿尔金山口,绕行塔里木盆地一周,连通四周各条河流,实现供水、供电、防洪、生态四位一体水利体系,奠定南疆棉、果、石油和天然气、西域旅游四大优势产业基础。 西翼的线路方案可有多种选择: 直接提出向西调水的,60年代初就有将通天河北调入柴达木盆地的设想(《中国自然地理》1995)。该设想引水70亿立方米,穿越巴颜喀拉山入格尔木河到柴达木盆地,线路长度不足100公里。此线路如不必高扬程提水,穿巴颜喀拉山有理想路线,当然比提水入黄河源头二湖再进入柴达木盆地合理。 最近张世禧先生提出自雅鲁藏布江上游日喀则附近的谢通门县(海拔3836米)筑高坝,壅水至4200米高程,然后经780公里隧道,穿昆仑山脉的喀拉米兰山口,引水300亿立方米直接进入南疆。这个设想的好处在于,300亿立方米水自流入疆,可以取消或大大减少从黄河源头地区引水济疆的安排;入疆后接通塔里木河的线路也短了不少。是否可行,比较其他方案经济性如何,值得研究。 陈方案以雅鲁藏布江的永达(海拔3670米)为起点取水,经拉藏河、尼羊河、帕隆藏布江、怒江、澜沧江、通天河诸江河源头逐河取水共435亿立方米,在扎、鄂二湖入黄河,并以此二湖为总调蓄水库。线路全长1171公里,隧道累积298公里,沿线须数处提水。为解决提水动力来源,陈方案甩掉二湖下游近1500公里的黄河大拐弯,取直自龙羊峽上游二次入黄,以获得900~1200米集中水头发电。陈方案布设于高原面上,取其较平坦地形而以明渠为主,优缺点都由此而来: 其一,鄂、扎二湖为天然调蓄水库,若能筑坝壅高几十米可增加几百亿库容,成为一个高海拔(4200米以上)的战略调蓄水库。 其二,其取直入黄的发电效益大于沿大拐弯而下各梯级的发电效益,且可省去若干梯级的建设。但从调蓄角度看,二湖太高,按我们设想的调水规模,其下游梯级的调蓄作用似不可替代。 其三,若陈方案可行,可明显减轻中海拔高程(即3500米上下)引水线路的设计规模。否则,此线路要承担1000~1500亿立方米的过水任务,工程断面尺寸或工程布设范围可能过大,给线路选择带来困难。 其四,缺点在于,线路较高,一给施工带来困难,二给引水带来困难。其中高原冬季封冻问题较难解决。如果引水期因此大大缩短,必然要求加大工程设计尺寸,促使单位造价提高,抵消掉明渠提水方案造价低于隧道自流方案的优势。 根据以上讨论,我们设想将陈方案纳入西翼格局之中。 我们设想,西翼方案似可将黄河自扎、鄂二湖出口处截断(可行时筑坝壅高水位),选合适路线引水经柴达木盆地、阿尔金山口入疆。之后一支去接通塔里木河,另一支反向接通党河、疏勒河、北大河等进入河西走廊。直接从通天河引水入柴的设想如果更合理,则可在柴达木盆地汇合从扎、鄂二湖西来之水。依此设想,扎、鄂二湖是源头的天然总调蓄水库。在向西的线路上可能获得两处高水头发电落差,一在进柴达木盆地处,一在出阿尔金山口处。据研究,水电对开发大西北的富集风能有重大意义,突破了风能极不稳定的限制(施嘉炀1996)。在塔里木盆地,引水线路可沿周边山麓平坦地形以明渠先西后北运行,依次接通塔里木河上、中、下游诸支流,最终到达并部分恢复罗布泊。如果能够实现,不仅塔里木河得到充分补充,而且可望一体化调配塔河各支流水资源,并使各支流形成联合防洪的体系(塔河流域洪水灾害也很严重)。盆地周边百年来消失的绿洲和广大的胡杨林等天然生态系统可望恢复。在可预见的时期内,塔克拉玛干大沙漠的面貌不会有根本性改变,完全恢复罗布泊亦未必经济。但是,绿洲生态应大为改善,不仅适宜生产,而且适宜居住。油田等矿产资源开发需要的水源,包括改善职工居住区环境的用水,当然应予保证。
"东翼"调水路线
东、中线引水不过黄,东线保江苏、山东,中线保安徽、河南,两线共保淮河。 在大西线确保黄、海、滦河三流域水需求的情况下,原定东、中线南水北调过黄河配济北京、天津的方案可能没有必要,或变得不大经济。中期北京、天津的需求,似可通过万家寨引黄工程部分满足。 一般认为,中线可全程自流是一大优势,东线提水总扬程也不算大。但问题在于,东线处于我国的集中用电区,提水耗电增加的负荷是个不小的净负担。而中线枢纽丹江口装机能力很大,位置也正处于负荷中心,调丹江口的水,直接减少发电量,等于耗电。丹江口水头约70多米,下游6个梯级又有水头40多米,从丹江口大坝引水100亿立方米,年损失发电量约14亿度。再考虑到工程造价等因素,钱正英院士认为,中线如不过黄,线路可向东摆,出口选在开封附近,可以大幅度减少投资(原线路沿山麓运行,工程量较大)。丹江口年均汛期弃水约50亿立方米,如可大体满足需求,丹江口及其下游梯级的发电量就没有损失。加之,丹江口不必加高大坝,不必大面积淹没土地,造成二十几万移民。多方面算来,东、中线不过黄可节省绝大部分投资;不过黄减少的中线调水量,对汉江通航影响很大,对长江通航和长江出海口的影响,也应比上游调水明显。
四、南水北调的二级结构
南水北调二级战略枢纽
于金沙江两千米高程上下通连藏南之察隅(察隅海拔约2300米)河、怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江五江河,实现以藏水补长江和五江河联合防洪两个目标;可行时继续向东北方向通连大渡河、岷江、嘉陵江(上游白龙江等),实现向渭河输水。必要时,也可向汉江输水。 原翁定线被很多专家强烈怀疑,但我们认为,该方案可能具有特殊的战略价值: 其一,西线引水之高、中两个方案,即使同时采用,其中海拔方案的引水负荷也偏大,似应考虑可能的分流措施。我们设想,一个比较理想化的西线调水模式,应是在工程可行、效益比选前提下的一张有机联系起来的庞大调水网络。引水经多条线路北上、西进而又连为一体。提水集大大小小不计其数水电之合力。调蓄则汇大小各水库之总能,再辅之以广袤密闭的原始森林涵养水源。 其二,即使确定了"以当地水能,提当地水源"的方针,也绝不意味着规划的提水电力建设越多越好。如果确有较低海拔的引水线路,避免了过多提水和过多建设各类电站、水库、提水工程和引水工程,很可能更为理想。 其三,如果把该方案的引水量大幅度削减,如削减至200~300亿立方米,工程难度可能会减少很多。在地形等自然条件和施工技术等条件的约束下,工程规模过大或过小都可能导致单位调水量的投资增加。 其四,把方案的受水区改为渭河流域似更合理。从地形看,若引水至定西,实际已达渭河上游。引水入渭,增加的工程量可能很小,甚或总工程量更小。从需求看,八百里秦川缺水严重,在我国的西进战略中又应是推进城市化、工业化和农业现代化的重点区域。 其五,更值得重视的是,该方案有通三江即怒江,澜沧江和金沙江的可能。扩大些,可向西通连到察隅河,向东北通连到雅砻江。特别是怒、澜、金三江,在2000米高程的直线距离最短,仅70~80公里。加上察隅河,不过150公里。通连起来,工程量可能不会过大。果然如此,则通连此数条江河,实现近距离联合向长江调水和联防长江上游洪水,势必使这个工程体系成为南水北调大格局中,第二个具有战略主导地位的枢纽之一。 调水补长江的必要性,是南水北调可调水量研究中,不可忽视的环节之一。长江枯水期仅有七千多亿立方米,按我们设想的调水方案分配下来,长江负担约800亿立方米,其中上游约3/4,下游约1/4。这个调水比例,在不能实现多年周期调节的情况下,是否会对长江的正常运用发生严重影响,是一个大问题。即便可以承受,向长江补水的效益仍非常明显: 首先、显而易见的是,可以大幅度减少一系列梯级的发电损失。长江上游纳入远景发电量损失计算范围的通天河、金沙江、雅砻江、大渡河、和长江干流所有规划梯级,位于海拔二千米以下各梯级因调水导致的发电损失量占总损失量的54%。这就是说,在此高程补充水源,就减少了相等调水量发电损失的54%。察隅河常年径流量为262亿立方米,怒、澜二江在三千米以上调水后又可在此高程得到200多亿立方米。如果加上藏南邻近察隅的河流,还可能得到一个大数(藏南诸河总水量1380亿立方米)。毛估一下,在此高程可能补充长江至少500亿立方米水,约可减少长江发电损失1598亿度,即相当于大西线调水1500亿立方米时提水耗电量的近三倍。而且,长江已建梯级全在此高程之下。 其次、数江联合防洪若能实现,其效益应相当可观。根据屏山站实测最大洪峰、洪量(相当于百年一遇)推测,金沙江和雅砻江在两千米高程最大洪峰可达10000立方米/秒,60天洪量可达500亿立方米,对长江防洪具有重要意义。 再次,从调水的角度说,长江中下游呈东西走向,有利于选择取水点;但越向下游,大取水量对长江正常运用的不利影响越显著。向长江补水越充分,在中下游调水的规模弹性就越大。再回到上述的翁定线,向长江补水,当然有利于沿此高程向关中平原输水。 从实施步骤看,此战略枢纽具有两大优越性: 其一,连通几江的工程量不太大。而且可以先做沟通工程,后做大坝工程,从而大大节省工程量(王小强1999b)。 其二、可以从近三千公里调水线路的两端施工,逐段向中间推进。西端可从金沙江开始,逐江向西推进。东北端可从渭河上游开始,先向白龙江取水,再逐步向四川推进。这样,两端在推进过程中可实现步步受益,从而在很大程度上化解了工程浩大的弊病,也减少了风险。 云贵高原作为我国南部的二级阶地,连同向一级阶地过渡的西部、北部和向三级阶地过渡的东部,即桂西北,也是我国水和水能资源的富集区,人口相对较少,山区亦不宜迁入人口。这一广大区域提供了我国水资源的二级战略后备。如果将来对南水北调的需求量增加很多,动用这部分后备水源可能成为必要。特别是动用这部分水源补长江的必要性,可能会增大。其中云南省,除有怒江、澜沧江两大国际性河流外,还有多条发源于境内、流入东南亚数国的河流。这些河流大体平行,相距不远,且上游距金沙江或金沙江南岸支流不远,如可调用,当起到重要的补充作用。珠江主要支流西江上游之南盘江、北盘江,桂西北之右江、红水河,似也可纳入规划研究范围。贵州省虽降雨量不小,但限于地形等原因,工程性缺水严重。是否可在南水北调规划中一并给以彻底解决,似是值得研究的问题。如果远景规划确实需要云贵、粤桂之水补长江,而且调水量比较大,则此区域包括广西和珠江防洪等整体水利规划便全部纳入到大时空调水战略中来了。
引黄工程向东、北、西、黄土高原腹地延伸
黄河的引黄工程向东、北、西、黄土高原腹地四个方向延伸,东向覆盖渤海流域。黄河中上游全部绿化,水土流失得到充分控制。下游河水变清,河道缩窄、刷深、稳定,成为地下河。黄河三角洲尾闾稳定下来,河口固定下来,三角州得以全面开发,成为经济发达区,兴起大都市。郑州以下常年通航,通航标准逐步提高。黄河泥沙由故道引向黄海出口,沉积形成又一个三角州。 我们粗略勾画一下这个动人前景的轮廓: 引黄向东配济渤海流域:目前正在施工的万家寨引水工程,目标向三个方向供水,即太原、大同、北京,总供水量15.7亿立方米。与此路线走向类似,曾经有开发"朔天运河"的设想,并做了很多工作,达到一定深度。结合大规模南水北调,由于黄河水源有了保证,自万家寨上下河段某处提水经桑干河到北京,不失为可选择的方案之一。这条线路照顾到晋北、冀北,提水数百米,耗电量巨大,故调多少水,必须斟酌。 中国科学院地理研究所王明远结合黄河治沙的策略研究,1991年,提出黄河大改道的设想,似可纳入南水北调二级结构中加以论证。王明远认为,可以在黄河上游末尾处的关河口或老牛湾处(河道海拔一千米)筑高坝,沿偏关河开挖河道,穿过管涔山打巨大隧道,使黄河借晋北之桑干河(河道海拔约九百米)、冀西北之永定河、最终从海河入海。黄河大改道,撇下中游这段粗沙生成地段,泥沙无水输送进入渭河口以下,一举解决黄河下游河道淤积的病根。 我们设想的南水北调,调水量之大,黄河产沙地段是否需要断流,成为值得进一步推敲的问题。但是,王明远的改道思路仍然很有价值,如果可行,不仅可以减少黄河泥沙,而且可能解决晋北(通过汾河达山西全境)、冀西北和京、津、唐地区的缺水问题,部分解决水电和蓄能电站建设问题,同时缓解黄河中游缺少调蓄水库的问题,可谓一举多得。改道线路所经地区的经济地位无须赘述,从远景看,从黄河取水是必然的选择。京、津、唐地区虽然可以用南水北调中、东线之水,但自永定河而来之水,仍有种种难以替代的优点。 黄河下游可能通航:根据专家们比较一致的结论,黄河泥沙大半由自然因素决定,小半由人为因素造成。通过水土保持和水库拦沙等综合措施,流出小浪底的水变清、甚至完全变清是可能的。问题在于水库所拦的沙要排掉。根据许多专家对高含沙水流持续多年的深入研究和试验,已经有相当把握设想,利用高含沙水流输送巨量泥沙而不淤积的特性,设计人工形成大规模高含沙水流的工程技术措施,修建渠道输送高含沙水流入海。 由于所需渠道尺寸很小,似可选择更有利方向送泥沙入海。原明、清故道运行七百多年,已经在黄海淤积成面积广达五万平方公里以上的海下浅滩,似正是未来黄河泥沙的绝好去处。至少,这样可让黄河尾闾不再摆动,黄河三角州的全面开发便可启动。全面开发黄河三角州,建设成为经济发达地区、城市密集地区,是具有重大战略意义的布局重点,关系到南水北调的整体经济效益。 黄河三角州全面开发的根本条件,是把黄河尾闾稳定下来,黄河河口固定下来。黄河下游河道的通航,也有赖于河口的稳定。以往不少专家认为,黄河尾闾不可能稳定,也不必要稳定,由其摆动可大量造地。曾经担任三角州上东营市党委书记十年的李殿魁,为开发东营,无数次深入黄河河口调查,并进行了试验工作。他提出利用渤海海流的流向,解决河口的泥沙沉积问题,尾闾完全可能稳定下来。他的研究成果富有启发性。 在我们设想的南水北调基本格局中,黄河泥沙问题理应得到解决。在解决泥沙问题的过程中,黄河逐步变清,河道逐步刷深,河道与尾闾、河口稳定下来,是题中应有之义。而且,一旦水变清了,黄河的一系列变化会来得很快,不需要很长时间。50年代,三门峡水库运行之初的几年中,下游河道剧烈下切的经验就是证明。小浪底水库投入使用,已近在咫尺;投入后,马上可以改变黄河的水、沙状态。虽然工程措施带来的变化,还不是根本解决"黄河清"的问题,却给根本解决问题腾出了时间。
大时空调水框架的逻辑
总而言之,我们理解的南水北调,不是具体评价某一个方案或某一条路线的优劣,而是希图根据开发大西部的需要,根据整个国土整治的需要,构造出一个大时空调水的逻辑框架。从这个逻辑框架出发,讨论现有各个方案或思路所处的战略位置和可能发挥的功能。与主要解决北方城市用水的传统视野不同,开发大西部和国土整治,需要调水能力达到上千亿立方米的规模。在这样规模的前提下,讨论现有方案或思路,已经提出的十条思路,虽然工作深度不同,工程上的可行程度不同,但是,都在大时空调水的逻辑框架里,具有不同的位置,可能发挥不同的功能,具有逻辑上的合理性,不再是非此即彼、有你没我、相互替代的关系,而是相辅相成、相得益彰以及取长补短、交叉融合的关系。由于国家还没有立项投资,目前提出的大西线调水方案,多处在设想和思路阶段。随着调查研究和科学考察的深入,每一条设想思路都有可能进一步修改、完善;有些可以互相结合;一些现有思路的尚未满足的调水需要,势必会由更多新思路的提出加以补充。 这里,特别需要强调指出的是,调水本身不是目的,而是实现全面开发大西部和大规模国土整治的必要手段和前提条件。所以,调水框架和体系的设计规划,应当符合"四位一体"的原则,即水资源调配、水电开发与调配、调蓄水库规划与蓄洪排洪、国土整治,四位一体。总之,调水必须服从重整河山、再造中国的大局。 我们这里不想给出一个具体的、无所不包的调水网络,而是试图把我国水利界、工程界、学术界以及社会上各种天才的设想、具有价值的意见、乃至关心南水北调大格局的巨大的热情,联系成一个综合的图景,以为进一步工作的有益参考。爱因斯坦有一句名言:热情是最好的老师。在研究南水北调大格局这个问题上,人人都需要不断地学习、开阔自己的视野和思路,这离不开热情这个老师的指引。海纳百川,不捐细流,所以成其大者,有容也。我们这些和水打交道的人,难道不能从中学得一、二么?!
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参天水利资源工程研考会《工作通报》No.2003-39 2003年10月22日
林老访谈:治江工作的展望
编者按:2003年6月27日上午10点,课题组成员邓英淘,刘靖等三人,登门拜访水利界泰斗林一山前辈,请教有关今后治江工作的设想;本文根据录音整理,未经本人审阅,错误遗漏之处由编者负责。
邓英淘:林老,您建国初期就提出著名的"治江三阶段论",即第一阶段为加强堤防,第二阶段为平原湖泊蓄洪垦殖,第三阶段为兴建山谷水库;经过了50年的工作,能不能说这三个阶段的任务已基本完成,今后应该转向新的发展阶段,比如说:全面整治长江河道。
林老:还不好完全这么说。因为山谷水库的建设还有许多工作可做,无论是在干流或支流上都是如此。实际上,山谷水库的建设也分几个阶段。先是建设对洪水控制起重要或决定性作用的水库,然后是建设一些综合利用条件好的水库;做过这些水库之后,到了后期,主要就是要兴建对于各个地区国民经济起着重要作用的相对小的水库,以及对于本地平原起重要作用的水库。这些后期工作也很重要。
邓英淘:这些水库主要分布在哪儿,长江上游有很多吧?
林老:是的,很靠上游的那些与南水北调有关,相对靠下的还有不少。如金沙江,这里的水电能量很大,落差很大,但相对水量要小些。这些水库对于水量调节作用不很大;但对于三峡冬天枯水时节,它们一方面发电,一方面向下放水,对于三峡水库的水源和能量调节,能起不小的作用。 在四川本地,嘉陵江对于航运起很重要的作用。但它的落差并不大,这里居住的人口不少。偏上一点的亭子口对于嘉陵江最为重要,再往上就到了剑门关一带。亭子口的蓄水作用比较大;但在下面,嘉陵江有个特点,原因到目前也没有弄清楚,即河流的弯曲度特别大,非常奇特。这里是四川的腹地,交通的作用很重要;主要的工程是对河流裁弯取直,由此而得到的落差发电不大,主要是航运的效益。最重要的裁弯工程是在这条江的东亭和西亭那儿。这里很奇特:它由亭子口以下向南流,然后先向东(左)拐,走了很长一段又向南、又向西,再往上转,绕了一个大圈,卡腰处只有几公里,这就是东亭。西亭正好反过来:它向南走,然后向西转,走了一段向南、再向东、又往上转,又绕了一个大圈,卡腰处又是几公里。然后,再往南流。我们可以想办法,把卡腰处打通,水流就直接下来往南流,不用转大圈了。这样可得到个落差,可以修两个电站。这里都是平原和浅丘,河流坡降很缓,两处加起来有二、三十米水头,蓄不了多少水;因为要多蓄水,淹没太大,只能在两岸修一些堤,利用河流本身的落差发些电。但是由此可以得到很多可开发的土地,因为这里原来都是嘉陵江的干流,土地非常宝贵。还可利用原来的河道给附近的小支流排水,这样两边的很多土地都可开发出来了。这是最大的裁弯,把两个大圈都裁了。 再有,离重庆不远,嘉陵江有三个主流、两个支流,西边是涪江,那里更是平地了。它从上面下来,东面是巴山下来的水,这里是暴雨区。这是达县地区,与万县不远。东边有几个支流与涪江汇合,嘉陵江这么转过来,和它们汇合后再下来;这个地方在重庆往北100~200公里处。距此处几公里有个人民公社;过去船到这里,至少要一天多才能转到上边。我们原来有个设计,如果三峡水位低的话,把上面的水位抬高一点,在这里打个洞,建个电站,形成个航运梯级,坐船就不用转圈了,直接过船闸上去;上面水下来有落差可以发电。可以搞这么个枢纽,就像葛洲坝那样,是个低水头电站,只不过水量小很多。但这也可算是嘉陵江很重要的一个梯级。由于涪江地势很平,坝不能太高,否则淹没太大,这里有个县叫合川,即河流汇合的地方,现已划归重庆。合川也很平,只能搞低坝,利用河流转弯处来获得落差。 在亭子口到东、西亭之间还有个弯,可裁直,裁了这三个弯,距离大大缩短,对航运很有利,还可以开发出很多土地,对本地经济发展很有利。涪江整个都是平原,这是四川成都平原之外最大的一块冲积平原,很重要。四川有三块平原:一是成都平原,一是这里;一是西昌地区,那里有条安宁河,沿河都是冲积平原,河谷是四川很重要的平坝。它的西边是雅砻江河谷,它与玉树以下的金沙江汇合起来,水量差不多,800多亿方。这里有个攀枝花钢铁基地,西昌城是彝族自治州的首府,那里有个很大的湖叫邛海,如打个洞,直落金沙江,有700~800米落差,但要保护这个湖,不用它来发电。 安宁河南北好百公里,宽也有几十公里,这一带是四川第三块大平原。当初铁道部要修内昆铁路,从内江先修到宜宾,再往南就困难了;后来毛主席批示:先修成昆线,这是对的,这就把我们国家的交通线向西边推了好几百公里,还得到西昌卫星发射基地这么好的一个地方。
邓英淘:你的意思是沿这些河,把山谷水库继续做起来,把这些河谷、平坝平原的经济发展起来。
林老:对。还有一个是乌江。贵州全省几乎全部是石灰岩,甚至连砂岩都没有,没有沙子。只能用石灰岩风化的小块,替代沙子来搅拌混凝土。石灰岩地貌对于乌江开发有一个独特的优点。而以前的水电部在这上面犯了很厉害的错误,中央也不知道。当初,毛主席为了发展三线,希望在西部找些电源点,但是水利部却反对我们修水库,而我们千方百计地做工作,最后他们的反对都失败了,而国家吃了大亏。例如,南水北调耽误了几十年;还有,他们千方百计地反对丹江口,后来还是刘澜波为了争取我,才把丹江口二期工程搞成,这使钱正英的破坏没有实现。 由于毛主席要搞三线建设,李富春希望能找到在西部建电站的地方,但水利部做不了这些事,又反对我们长办做,而李富春不了解这些情况。所以,后来毛主席感到李富春解决不了问题,就叫余秋里搞小计委;结果小计委不小,大计委不大,实权到了余秋里那里。以后钱正英看到光反对我们做,固然我们做不成,但她自已也无利可图。她就和我说:把乌江渡给我们水电部,好不好?我说:可以,给你们吧。我们当时已经做了很多工作,她把这些交给了湖南设计院的一个人。 我们做坝是不让它漏水,而他们却有意、无意地想让它漏水,但最后还是没漏成;因为我们设计好几道防线,而他们不懂得这些,还把我们的设计做了很多错误的修改。其中一个很大的错误是把我们的高坝方案改成了低坝。要知道石灰岩地带是峡谷型河流;两岸老百姓希望修高坝,因为山上是平的,但峡谷很深,取水很困难。结果他们盲目地把它改成了低坝;贵州本地也不懂得水利。这个坝址下面是平地,利于施工;上面是个峡口,工程量小,又能蓄水。他们全都改错了。 另外,我们的工程师做了很多工作。例如,这个地方的石灰岩叫玉龙山石灰岩;它的特点是强度高,抗压,但是溶洞非常多,容易漏水。在坝址处,地质构造是个倒转背斜,但其整体构造是:往南是五岭、苗岭,住北是大患山,当中是这个槽子,倒转背斜就在这里。我们做了很多研究,叫它不漏水。在远古时代,石灰岩都是在海里形成的,经过多少次升降运动,靠近海边的地方有一些淤泥,形成一些页岩,即页岩和石灰岩互见,掺合在一起,页岩的好处就是不漏水。我们就利用这个特点来修坝:坝在上面与页岩接起来,下面也是如此,即坝的两面与页岩相接。坝往南是五岭、苗岭、往北是大娄山,水也出不去,即使下面与洞连通,灌满了水,也就没事了。我们做了这么多工作,都给了他们;结果他们的工程师仍采用落后的老办法。 所以我讽刺他们说:我们是让它不漏水,你们是想叫它漏水。也就是说,他们的技术措施不能解决问题,但最终也没漏成。他们是怎么做的?他们把我们所设计的坝面与页岩连接的措施给取消了,不做了;采用过去传统的落后办法:在坝里修帷幕来防渗漏,即在坝址一带往下打很深的桩,往里灌水泥,以此来把水挡住。你不想想:这里溶洞这么多,用这种办法根本不行。所以,我讽剌他们说:你们是想方设法让它漏水呵!最后,坝修起来了,水还是没漏成。为什么?因为我们事先做了很多工作,设计了很多防线,在大的构造上没出问题。这样,他们在其他方面犯的错误被控制住了,想让它漏水也没漏成。但高坝变成低坝,却是一个很大的错误。
邓英淘:我2001年去贵州,听说他们要把乌江渡的坝加高,扩容50万千瓦,要在乌江搞九个梯级。
林老:这样就对了。把乌江渡的坝加高,再把上面那个搞失败了的梯级淹没掉。我们长办以往做了很多工作,梯级规划都有呵!后来这些规划我们再也不给水利部了。后来,接我工作的是黄有若 - 黄火青的侄子,他也感到我们做了很多梯级规划给了水利部后,都被他们乱搞给弄坏了。所以,我们后来就再也不给他们了。我们在三峡以上做了很多梯级规划,在乌江也是如此。在乌江有一个很好的梯级,在它的下面还有一个相当好的;原来三峡设计水位高时,它要损失一些水头,现在三峡水位低了,它就成了一个重要的梯级(现归重庆了);在这上面有一个重要的梯级,库容大,能蓄很多水,可以为三峡调蓄洪水。这是乌江渡以下的两个很好的梯级。 我们做乌江流域的规划时,找到了一个规律,我和搞规划的同志说:凡是石灰岩地带,隔不多远就有页岩,石灰岩地带是峡谷地形,建坝工程量小,页岩地带开阔是做施工场所的好地方。我们利用这个规律,在石灰岩和页岩之间选坝址,不仅利用它的风化开阔地带做施工场地,还可利用页岩防止漏水。这后来成为在石灰岩地带选坝址的标准规范。例如,历史上,乌江可渡,所以叫"乌江渡",如都是石灰岩地形,那就不可渡了。因为两岸都是很陡的地方。所以,乌江渡以下很多地方也有上述特点。当初,我们在这里做了很多梯级规划。在乌江渡以上,我也看过,那里有很多地下河,也可做工程,但水量要小一些。贵州还有南北盘江和赤水河,都可做些梯级,但没有乌江那么大。 在四川,大渡河水量大。在这里,以往的水电部做了不少失败的工程,浪费了很多钱,多少个亿呵!最后,他们一拍屁股走了。在大渡河上,他们有一个败得很惨的工程;那个地方,我去看了,其实问题很容易解决,但他们不好好地研究和解决。 从地图上可见,金沙江有个大弯 - 朝东北去、又拐回来,雅砻江也是如此地,大渡河也一样。大渡河这么流水,上去与岷江汇合以后再回来。实际上,可以以大渡河为主,岷江主要是平原河流,大渡河的实际水量要大些。大渡河河床很陡,坡降大,卵石在里面咕噜咕噜地滚。如果从它的那个大拐弯处直接下来,落差不就更大了么?在国民党时期,也有一些人把这里看为一个理想的梯级。大渡河向上转的地方附近有一个小的支流,在它与大渡河间打一个洞,水就直接过来,落差就集中了,这里就可以成为一个好的梯级了。但结果是他们都失败了,为什么?因为石头滚下来,他们没措施,事先没做好规划,等到打完洞,发现下泄的卵石不能解决,败得很惨,只好一拍屁股走人了。这里有好几百米的落差,是个很好的电站。我到这里看过,其实问题不难解决。现在我们还可以想点办法,做点工程,可以研究使其得以恢复,可以在上面做个导流堤,把卵石导流下去,只让水流直接进电站,这不就解决了么!没有什么不得了的困难。现在那里只搞了个小电站,如果这儿能集中个几百米的落差,那就是大电站了。 沿着大渡河河谷再往上走,落差虽很大,水量也不小,但到了川西以后,有一个新的问题。这里是大小金川,明朝时,四川盆地以西就管不了了。到了清朝,康熙御驾亲征大小兴安岭,向北拓疆,向西拓土外蒙;乾隆御驾亲征新疆和川西。这些地方我都走过,山上是平地,但海拔高,东西长不好。而大渡河谷地势低,成宝贝了;河谷两边土地虽然不多,但其两边小支流的小平地上,有很多居民;如果修坝把这些地方都淹没了,再开发这些地方时,没有适合的居民区。大渡河再往上边一点,地势就开阔了,川藏铁路可以利用这个河谷。大、小金川现在叫大金、小金。大金周围都是藏族,这里都是汉人;乾隆亲征之后留兵马驻守,现在都是居民了。一般的藏区县只有几万人口,这个县有一、二十万人口,河流谷地很开阔,铁道部没有注意到这里。可以考虑先把铁路修到这里,发展起来后,再向西修就有基地了。现在这些工作还可以做,这些地区还可以搞些开发。 总之,三峡上游的不少支流都可进行开发。岷江除了下面平坦以外,上头因为降雨量大,流域面积虽不大,但水量不小,还可修些电站。
邓英淘:我们去年去了四川,岷江上面开工了不少梯级。
林老:原来水电部也在那里搞过,工程失败了不少,也是一走了之。以往岷江的很多梯级失败了,中央都不知道,反正钱给了他们,多少个亿呀!没搞好,全是一拍屁股走人,最后只做了几个小的引水式电站。以前,他们在那里搞了几个大坝,都失败了。本来,这些事总理不知道,我也不知道。由于都江堰重要,在上面修坝失败了要炸掉,必须请示总理。总理只好批准,让我去看看,并说:"回来,我请你过国庆(1959年)。"他们为什么会失败?四川是侏罗纪的页岩,四川土地肥沃就是因为侏罗纪的页岩肥沃,且容易风化成土壤,所以在山上的平地都可以长萝卜白菜。这个地方有一层砂岩,石头硬,他们在这里选了个坝址,叫紫坪铺。由于砂岩硬,地壳又老运动,所以砂岩就破碎成几块。在地质勘探时有个原则,叫岩石的完整率,即打钻孔取出岩芯,如果是完整的,说明岩石很好。他们打孔取出的岩芯都是破碎的(不是因为打孔造成的断裂),就瞒报了这个情况,还说我这儿的岩层很好。到后来作工程时,两面打导流洞(导流方式可能也有问题),发现大面积的岩石都是一块、一块的,很不可靠。这样就没法干下去了,只好炸掉,一走了之。这是1959年那时的事。 对于湖南而言,沅水易与川水遭遇。今年的情况有些不同,到现在江西还有大水。以往3~4月是江西,5~6月就到湖南了。江西和湖南还可搞些山谷水库。在国民党时期,江西有一个流域学美国的TVA(田纳西河流域管理)。由于田纳西流域开发轰动全世界,有很多梯级;因此长江三峡叫YVA(Y是扬子江缩写),赣江叫KVA,他们在赣江选了个坝址;后来,我们看了,认为这里不好;在50~60年代;我们长办重新做了规划,做成功了,这是江西第一大电站 - 万安电站,离这里几十公里就是KVA。万安往上有个优点,上面流域面积虽然小,但可建高坝;可以修南北运河,过了分水岭一下子到了北江流域,即韶关下面。这里可通大轮船,从两广到长江流域可修好几个梯级。 湖南最重要的是沅江,李锐搞五强溪是自欺欺人,那里蓄不了多少洪水;但沅江上面是大峡谷,可在若干个支流修大水库。
邓英淘:山谷水库应该继续搞,而整个长江的河道整治是否可以看为治江的第四个阶段?
林老:这是很重要的,可以这么看。今后可以这样设想:我上次不是说过美国有个工业走廊么,我们从长江口到四川,可以看成是我们国家的一个内海,这一带可以成为中国的工业走廊。因为水运便宜、运量又大!由此可见,长江河道的整理是一个很有经济价值的大工程呵!不过,现在地方上对此阻力不小。但到了将来,经济逐步发展起来,阻力会减弱的;因为需要越来越大,国家也就重视了。长江干流是黄金水道呵,顶50条铁路的运量。它的支流,如汉江、川江、赣江、沅江、湘江,都有千把吨、几千吨的船可以通航 - 组合起来用驳船拖运。这种河道运输,我们也作过考虑。 例如,巢湖周围有很多支流,从它到长江来,往里可到合肥,这里搞好了,长江的很多轮船可以一直到合肥。这样可把巢湖发展起来,搞好这些支流,大船可以从干流通过来。另外,有些支流虽然不大,但对地方经济却很重要,如太湖流域就很重要,又很富裕。这里的水位差几公寸,就不得了呵。当然,地方上的争议很历害。又如,滁州 - 环滁皆山也,那个滁河流域是暴雨区,黄山地区的青戈江也是暴雨区。这些流域虽然不大,但是暴雨区,周围面积不算大,但都是经济富庶地区。在治理上,很值得下点功夫。 你看这个滁河顺着平原进长江,因此这里经常被大水淹,老百姓损失很大呀。后来,他们慢慢地想了个办法,但不彻底。滁河是这样走进长江的,这里是平地;这面有个支流与长江通着,即项羽自杀之地,这个地方的河流走的是山区。如在滁河上游把水堵住,在这个地方打个洞,水就从这里直接入江,不走平原了,这样平原就保住了,不受淹了。原来这里做了点工程,但规模不大,可以继续做。这个工作做好后,滁河的开发就好搞了,这是该区规划中的一个关键问题。 青戈江也是如此,芜湖大堤那里也有不少矛盾。青戈江水系有很多湖。为什么会形成这些湖?在这个区域里,暴雨下来了,夏天长江的水位高,堤防挡着,内部的降水进不了长江,只好进了这些洼地,这些淹没区就成湖了。冬天时,长江水位低了,才能把这些湖的水放到长江里。伍子胥把青戈江和太湖这里的分水岭挖开了,开了条运河。解放后,周总理在场,江苏的省委书记说:我们江苏的上游有山东和安徽,我们是他的下游,他们的水老向我们这里灌。这话的意思是说:他们的水不来,我们就好办了。但你又不能不让他来。因此,朱元璋建都南京后,他就采取了措施,即牺牲皖南保江苏。伍子胥在安徽这个地方挖了条河,不叫水进长江,叫它进太湖,因为东边低呀,这样皖南就没水灾了,长江再用堤挡住,我的水进太湖了。如果在太湖那儿打个洞,开条河,让水能进钱塘江,这样太湖不也就没事了么。但由于几省之间有矛盾,所以干不成。于是,朱元璋就牺牲了皖南:你有水不能进太湖淹江苏;在江北,他又牺牲了皖北;只保皖中,即合肥,巢湖地区,无为大堤就是他手下的大将打完仗后修的。实际上,在淮河搞个流域规划,那就都解决了。但过去没人懂这个。 因此,这些地方很多小支流可做很多文章,这也就是我说的山谷水库的最后一期工作。这些支流不大,但影响很大。这些地区的流域面积虽不大,但很富庶,是地方经济的精华所在。例如,安徽与湖北搭界的地区,叫百里长堤。大别山是在湖北,在安徽叫皖山。这里在治淮时修了几个支流水库,向南流水到百里长堤,即靠长江修了个大堤。因为皖山也是暴雨区,经常淹没这一带。这里河流不少,江南、江北都有。到了平原,河流虽小,淹没却大;所以这里的水库虽然不大,但对本地区经济发展很重要。这些都是山谷水库建设后期要做的工作。 再有,就是你所说的河道整治和发展航运的问题了。目前,长江河道整治工作,困难很多,本来这是一个很有希望的工作,昨天和今天早上有个广播,说:长江拦不住那么多水怎么办?我上次不是说了么,下面挖深了,两岸加高了,你三峡怎么来水都行。这些问题不是没办法,而是国家没人来主持。三峡、葛洲坝不是毛、周抓,也搞不起来呀!不过,目前有这么个消息:三峡总公司要把金沙江的梯级开发都抓起来;滚动发展。这是一个经济上独立的大公司,对于下面的河道整治,也有人提出运用长办的设计队伍做工作,还可以赚点钱。例如荆江这里,沙市河道整治,土地值钱了,市里可建新城了,可以考虑由它去与地方协商,国家也统一考虑。总之,由这个公司负责,和地方谈判,使得项目对地方和三峡公司都有利可图。这样就有人办这个事了。现在是没有人干这个事呀!例如,搞个河道开发公司,把河道整治和经济发展结合起来,这样双方都有利可图么。这一带将来可以搞成工业走廊啊。 密西西比流域为什么工业发达呀?因为下游的航运发达,有了钱,用挖泥船把江底挖得很深,水冲崩岸,他们就用钢板往下扎来护岸,最后到了底,就坎住了,这样,河流的R就大了,变窄深了,坡降小了,两岸的工业走廊依河而起。这一下不要紧,原来下游的弯曲度大,被取直了,结果使得上游弯曲得更厉害了,他们不敢继续干了。所以他们的人来看了我们的葛洲坝后,拍着脑门子说:你们能做,为什么我们密西西比不能做呀?如果这样做了,密西西比上面的水也深了,大轮船也可以开上去了。就是这一次,他们的人问我们葛洲坝的泥沙是怎么解决的。
邓英淘:九江弯段这里决了好几次口,为什么呀?
林老:武穴以上是峡谷,水从这儿下来,江面开阔了。这个地区,过去北岸是江西的,现在划归安徽了,但江里的岛屿江西不放。因为,原来只有这里能长棉花,再往南就不行了。这个地方的主是问题是河面太宽。除了这些岛子外,很多地方都很宽。水从峡谷出来,往南流就冲到九江来了,不解决水势问题,它就把你底下淘空了,所以这个地方经常出问题。要想解决这个问题,就不能要这么宽的江面。我从上面的峡谷地段把河流控制起来,下面的凸岸、凹岸在哪儿,都事先设计和定好。由于上游是岩石河岸,在那里只要做好了工程,想让河流怎么下来,它都会听话的。根据它下来的规律,我可以对河岸加以控制。控制河流走势要从上游做,从下游做不行。从上游做工程,使水流不要冲击九江,使这里不再是凹岸。即使这里是凹岸也没关系,那就在北边搞围垦,使之变成个岛子,不要河流这么宽。这样,北边可以得到很多土地。安徽在江北搞围垦,把河道束窄。这样这边就可以有计划地把岸护起来。现在,水面过宽,河流在这里摇摆不定,摆幅很大。一旦河流变成窄深型的,单一河槽的水流稳定性强,便可以调节水流的分力和合力的集中点不集中在九江这个地方了,只要把分力和合力控制住,虽然是凹岸,但不是合力的集中点了;这样水流还会冲刷河岸,但不崩岸了。 我的分力和合力理论,可以做到让平原河流段不崩岸。这主要是靠整理河道。长江到了安徽这段,是一片汪洋呵,到处漫流。很多人都信这么个怪理论,连教授也不懂,即认为支汊多可以多分流,多过水,其实恰恰相反。实际上,把这个地方整理一下,变成窄深的,R就大了,坡降变缓了;河流一窄深,就好控制了,还可以多过水。 长江河道整治的关键是在南京以上。到了武汉以上就要开山了;武穴到南京这一段,支汊太多,漫流得很厉害。武穴这里是峡谷,附近有个小支流,发大洪水时,可能漫出去一点水。有人曾设想在这里分点洪水,真要这么干,开挖量很大,不合算;只有在干流上开挖,才划算。在武穴段的长江干流向下挖深三米,可降低武汉的洪水位,还可以做些工程对九江那里的河势进行调整,两者可以结合起来做。这里是石头,但下面是平原,好做,九江以下比较容易做,主要是堵支并汊。 安徽这个地方是一片汪洋,到处是支汊。无为大堤离长江很远,这里的土地都丢了,到了夏天,有些小支流的水也冲到无为大堤了。本来,这里可以全部围垦起来。以前曾有人主张围垦,但也有人反对,没搞成。我听说了,实际上围垦是个好事,一石二鸟。反对搞围垦的人,不懂得河流学。 安徽这一带很可以做些事。沿长江的土地多宝贵呵!他们应该把这里好好整理一下。在这里把河流变成窄深的,S就小了,河道一束窄,刷深问题河流自已就解决了,也可能需要挖泥船做少量导引工作。这个地方的标准断面大,因为鄱阳湖这个大水系进来了。这里直至南京。安全泄量达到了八万个。
邓英淘:湘江干流居住着湖南近一半的人口,流域里的大城市也不少,是湖南的精华所在,但其干流地势平缓,没有修控制性工程的条件,而每年洪水的威胁都很大,应该如何办?
林老:可以在一些支流上多修水库,搞些小防洪和小发电。另外,湘江航运很重要。你把这些梯级搞好,沟通南北大运河,船可以直接到广西,所谓湘漓同源。它不像汉江有丹江口,但可以把小水库做好。东江是湘江的支流,坝高可多蓄水,淹没也小。潇水在零陵与湘江汇合,潇水的洪水量很大,这里有峡谷,如果在这里多做几个水库,可以多蓄水,还可为湘江枯水时补水,这对航运也有好处。潇水到两广都是平原,航运很重要。湘江上游的主要来水是潇水,这里的洪水大,又是峡谷地带,可以多修水库;原来修了几个,不大,可以修大一点的水库。
邓英淘:如此,展望长江治理的未来,一是继续在干流和支流搞山谷水库,一是搞好河道治理,建设长江的黄金水道。
林老:这些工作的量很大,也很重要。在鄱阳湖以下,最重要的是安徽段的河道治理;以上是汉口下面的峡谷河道开挖。南京以下,把支汊、河滩整理一下就可以了;那里有个八卦洲,也是两个支汊,可以并一个,使河道单一化,束窄河道,变成窄深型的,江苏的土地更宝贵。在安徽段搞土地围垦的潜力很大,主要是在江北搞,南边是丘陵。然后再把长江口的岸边运河搞起来,这样,长江的黄金水道就大体理顺了。
邓英淘整理
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| 2009-11-03 07:00:52 |
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参天水利资源工程研考会《工作通报》No.2003-36 2003年9月10日
湖北考察观感
柯堤
2003年7月9日至23日,课题组成员邓英淘、王小强、苏丁赴湖北调研,先后到武汉、孝感、襄樊、老河口、丹江口、十堰、武当山、房县、神农架(纵贯大巴山)、宜昌、葛洲坝、三峡、水布垭、隔河岩、高坝洲、荆州(沙市)、郝穴、仙桃、杜家台等地,驱车行程近三千公里。课题组与长江委、湖北清江集团及地方市、县有关单位的专家、技术人员和干部广泛座谈,回京后又向我国水利界泰斗林一山前辈请教,遂成此文。
一、中线枢纽:丹江口
丹江口工程的修建几起几落,第一次是1958年9月正式开工,到1962年大坝浇筑到100~117米高程时,施工质量出现问题,坝体出现很多裂缝,又赶上三年自然灾害,决定停工;直到1966年,复工再建,开始分期建设,到1967年下闸蓄水,1968年10月,第一台机组发电,1973年一期工程全部建成。丹江口水库控制汉江流域面积9.5万平方公里,年均入库水量387.7亿方(1965~1997系列)。一期坝顶高程162米,校核洪水位161.4米,总库容209.7亿方,正常蓄水位157米,有效库容174.5亿方,属于年调节水库,调节库容102.2亿方,防洪库容55(秋)到77(夏)亿方。丹江口水库的水利任务依次为:防洪、发电、灌溉、航运和水产,是国务院表彰的五利俱全的水利工程。 早在50年代,丹江口水利枢纽就被规划为南水北调的水源工程。丹江口水库是全国水质最好的大型水库之一。按地面环境质量标准评估,丹江口的水质达到了Ⅰ类水标准,单项评估价仅有高锰酸盐指数稍高,但仍符合Ⅱ类水标准,完全可以满足北方城市生活用水和工业用水的水质要求。可以说,从丹江口水库选址开始,长江委就考虑了南水北调的问题。其二期工程主要是加高大坝至原设计高程;混凝土坝顶高程从176.6米加高14.6米,土石坝顶高程从177.6米加高15.6米。如此,当二期工程建成后,校核洪水位总库容339亿方,成为全国仅次于三峡的特大型水库。 如果从1973年大坝一期工程建成算起,至今已30年。陶岔取水渠首1974年就建成了,闸底高程140米,当库水位148.5米时,设计引水流量500个;当水库大坝加高至原设计高程、水位抬高后,其过水流量可大幅度增至800个。 这些规划设计工作几十年前就全部完成了。据说,当年有一位水利部长站在丹江口大坝上说:我只要还担任水利部长一天,丹江口大坝就别想加高。二、三十年过去了,这位部长的"豪言壮语"犹在耳边。 丹江口二期工程苦苦等了三十年。其后果是什么呢?那就是华北平原缺水日益严重,而由于地表水匮乏,华北平原打了几百万眼机井,大量超采地下水,仅海河流域就超采900亿方, 年均超采约30亿方。这使华北形成了几万平方公里的地下漏斗,造成大面积的地面沉降和沿海海水倒灌等地质灾害;另外,冀东地区的老百姓长期饮用高氟地下水,形成骨质疏松、变形等严重威胁人民健康和生命的地方病。其祸不亚于天灾,甚或过之。 好在国务院已于2002年批准了南水北调三线总体规划。至此,丹江口二期工程已是万事具备,只等开工了。然人无远虑,必有近忧。由于华北缺水日益严重,仅靠汉江之水难解其困。据了解,丹江口大坝加高之后,枯水时调水65亿方,平水时95亿方,丰水时135亿方。 以此看来,年均调水规模仅在100亿方左右,而若欲不影响丹江口的发电等效益,则其年均调水规模还将进一步下降(1974~2000年,丹江口水库年均弃水量53亿方)。 中线沿线有三省二市,若不计湖北,至2025年,二省二市总人口约2.3亿人,届时其城镇人口比例约在60%左右,其城镇人口总量将达1.4亿人, 以人均城镇生活用水和工、商业用水每年250方计之,城镇人口年用水总量达350亿方,这与中线年均调水100~150亿方相去甚远。这就提出了一个给丹江口水库和中线补水的问题。 目前对中线补水提出了各种方案和设想,如龙潭溪引江(绕岗高线)方案、香溪河长遂洞换水方案、香溪河扬水设想、大宁河抽江设想等等。 这些方案和设想多以提水为主来进行补水,且其中有些方案和设想还涉及高埋深(2000米以上)隧洞的山岩压力等未解决的问题,故而仍需做进一步的比较和研究。 我们认为当补水量很大时,应考虑以自流为主的补水方式。对此,我国水利界泰斗林一山前辈早在50年代中后期就研究和提出过引嘉济汉方案。 具体地说就是:西汉水曾是汉江的上游,后经嘉陵江溯源侵蚀而被袭夺,稍做一点工程,可使其复归汉水,这样可为汉水补水50~60亿方。然后在白龙江上游筑坝,打洞向东通过一个分水岭,可引水进入西汉水。这样,引白龙江和西汉水可为丹江口补水100亿方,并可实现全程自流。在此基础上,结合某些较易行的三峡提水方案(如不是纵贯大巴山,而是经大巴山东缘进入南河,然后提水至丹江口)水库,便可为丹江口补水150亿方左右。如此,中线南水北调的规模年均可达250亿方左右,枯水年亦可达到200亿方以上,丰水年可达300亿方左右。 这样,丹江口将成为一个六利俱全的水利枢纽:即集供水、防洪、发电、灌溉、航运、水产六利于一身;而沿中线三省二市的城镇生活和生产用水亦将得到充分的保障。如能充分利用好四水转化的相互关系,则华北平原的大面积地下漏斗和冀东人民长期饮用高氟地下水所致的地方病亦将得到根治。可谓功在当代,利在千秋。
二、彻底根治险在荆江
"万里长江,险在荆江",其来也渐。明朝嘉靖年间,在当朝宰相张居正(湖北沙市人)的主持下,将流向荆江北岸的一切支汊全部堵死,荆江大堤由此连成一体;这把原来分泄云梦泽的洪水大部分逼向长江河槽和洞庭湖区,大量泥沙从此不能进入荆北(即今江汉平原),而不断淤高南岸和洞庭湖区;荆江河段南高北低的累积过程也由此开始。尤其是清朝乾隆年间大修荆江大堤之后,迫使全部洪水只向南岸和洞庭湖区分泄,荆北地区再也没有泥沙淤积了;随着洪水而来的泥沙继续淤高南岸和洞庭湖区,致使荆江河段原本南高北低的地势差越来越大,以致构成荆江防洪的严重局面。"万里长江,险在荆江"就是指荆江这种防洪形势而说的。 近数百年来,由于历代治水方针的错误,即"舍南保北"和治水不治沙、用水不用沙,结果并未能作到"舍南保北",而是不断走向反面,这种政策实际上害了荆江北岸。从沙市河床横断面可见,南岸大堤保护区地面比北岸大堤保护区地面平均要高7~8米,甚至10米;在洪水期间,水位高于北面地面达14~15米,从而造成荆北地区面临毁灭性灾害的危险性。荆北防洪大堤一旦决口,其严重后果很难设想(有人曾做过计算,这里一旦决口,江汉平原十天蓄积洪量将达450亿方,相当于洞庭湖目前水量的四倍左右)。 经过解放以来的不断努力,荆江大堤的安全程度逐步提高,但其溃决的危险仍然存在。如果荆江大堤万一溃决,其复堤堵口、长江归道工程的规模之大难以估量;而且更严重的是这将造成几十万人的死亡,甚至武汉三镇也很难确保。与此同时,处理这一系列严重后果的善后工作和相应工程,必将严重打乱我国整个国民经济的发展步伐。另外,还有一个不容忽视的问题,即在水利界乃至与荆江有直接关系的机构和人员中,麻痹和侥幸的思想在不断地蔓延和滋长;特别是在三峡水库已经蓄水和近年长江大堤加高培厚之后,情况就更是如此。然而,国家的命运绝不能建立在一种侥幸心理的基础之上,尽早从根本上解决这个历史遗留下来的重大问题。道理自不待多言。 由于荆江的上述特点和历代治水方针错误所造成的恶果直到今天还在继续发展。洞庭湖庭和三口分水量不断减少(洪水期间,由50年代的50%减至今天的不足30%),这样荆江洪水位不断上升,更使荆江大堤积重难返,危机四伏。以汉口最大30天洪量计算,1998年长江大洪水只相当于三十年一遇,但沙市水位已比1954年高了近0.6米。在三峡全部建成蓄水后,如遇1870年特大洪水(宜昌流量约10.5万个),下泄流量仍将达八万个左右,这比目前上荆江的安全泄量高出两万个左右,因此,仍须使用荆江分洪区。目前荆江分洪区人口已近60万人(比解放初多了3~4倍),GDP已在几十亿元(是1954年的20~30倍), 使用一次的代价高达数十亿元。 另外,100多公里荆北大堤是建在500米厚的卵石层之上,其上只
有几米厚的冲积土层。这样洪水来后,就会在大堤后面几十米乃至几百米处出现管涌,实在是防不胜防。在三峡工程建成蓄水后,至少几十年内,坝下河道将出现剧烈冲刷,这对上荆江两个危险河段(沙市和郝穴)将构成极大威胁:堤基渗漏掏空、滩岸崩塌等基础险情难以从根本上解决。现在所说的三峡工程可使荆江防洪能力从十年一遇提高到百年一遇,并未充分考虑到荆江堤防恶劣的基础地质条件。 因此,在三峡工程建成之后,尚应妥筹根治险在荆江的治本之策,以期做到万无一失。我国水利界泰斗、有"长江王"之称的林一山前辈对此早有完整的解决之法,即改造荆江河势的上荆江主泓南移和刷深河道的方案,由此荆江河段南高北低和安全泄量不够的严重形势便可得到根本改观。因为一旦主泓南移(将沙市和郝穴这两个最危险的河段,利用河流动力使其南移一至数公里)得以实现,则新河段的两岸将都是具有宽达数公里的高滩。有了这样的堤防,万一漫决,也不会引起长江改道;因为长江干支流历史上无数次决堤经验证明,凡是有宽广高滩的河段,发生漫决,河水归槽之后,可以立即堵口复堤。 主泓南移不仅避开了卵石堤基,还能利用三峡蓄水后坝下河道的冲刷,使上荆江数百年已被淤高十几米的河床下切10米以上,即基本恢复到明、清时代的河床高程。另外,主泓南移之后,由于荆江两岸都是宽广高滩,就近取土极为方便,再将两岸大堤加高2~3米(目前因取土不便,再加高一米已是极为不易);这样,荆江的安全泄量将比目前明显提高。 也就是说,通过三峡工程、主泓南移和刷深河道,可使荆江具有防御千年一遇洪水的能力,而且是在荆江分洪区不再使用的条件下做到这一点。 如此,"险在荆江"的局面将一去不复返,没完没了的荆江防洪投资就会基本结束;荆江分洪区的经济亦可放手加以发展,再无顾忌。据粗略估计,主泓南移的工程投资与使用一次荆江分洪区的赔偿费用大体相当。
如果结合引江济汉、恢复两沙运河,在万一的情况下,还可以从两沙运河分一小部分洪水。如此,荆江两岸将可高枕无忧矣!如能在下荆江适当地再做一点裁弯工程,则整个荆江将成为最保险的深水适航河道。
三、城武区间的河道治理
当三峡工程建成蓄水后,坝下河道将出现较强烈的冲刷,影响范围将及武汉以下;且其枯水时流量将比原来的2000多个增至5000多个,而洪水时流量将比原来有所降低。这就为城陵矶到武穴区间的河道治理创造了非常有利的条件,将使其不仅成为良好的深水航道,且兼具明显扩大安全泄洪量的作用。下面对此稍做讨论。 从武汉到城陵矶这一段,到了夏天是一片汪洋。这时,长江主槽的洪水不占主要地位,是以漫流的方式泄洪,此时的河道成为宽浅型的;这样,河道坡降变大,上游(城陵矶一带)水位必然抬高,而过水量变小。反之,如果把河道整理成窄深型的(这里的窄是相对于漫流河道的平均宽度而言),这样水力半径加大,则坡降变小,过水断面和过水流量加大,上游水位也就随之下降。 长江河土粘性较强,河床比较稳定,可以做到窄而深;应利用这个特点,在夏季不让洪水到处漫流,而应使之归于主槽,以此进行泄洪。这样,主槽自然刷深,坡降变小,过水流量随之加大。洪湖那一带与长江河道相隔较远,应把那里在夏天洪水到处漫流的地面围垦起来。如果现有河道主槽的某些部分不够泄洪之用,可将其展宽、加深。城陵矶到武汉河段可在目前基础上大大刷深,至少可向下切4~5米。现在这里冬天有时不能通航,这是因为水在这里到处漫流,所以难以刷深河道。通过围垦缩窄漫流河道,这里就可以主要依靠加深、展宽的主槽来泄洪了。荆江堤距平均在800~1000米,在洞庭湖至武汉段,有四水进来,其平均堤距可在1200~1500米。 通过围垦缩窄漫流河道的治理方式,可收一石四鸟之效。其一,利用长江的巨大动能,自然地刷深、展宽主槽,可节省大量的工程费用。其二,防洪作用明显加强,可使城陵矶至武汉的洪水位下降。其三,碍航河道得到根本改观;目前在洪湖段枯水时,部分航道水深只有两米多,如河道下切4~5米,这个问题将不复存在。其四,在城陵矶至牌洲湾沿岸,将可围垦出上百平方公里的宽高滩地,这对促进当地的经济发展,意义非常重大。 在武汉至武穴区间,目前存在两个主要问题。一是武汉以下地形是狭口,泄洪量受到限制。对此,可采取工程措施将其挖深。武汉枯水位约13米,九江约在10米;将武汉至武穴段的部分河道向下挖深2~3米(如采用爆破的方式对岩石河段进行作业),可使武汉洪水位下降一米左右。 这样,从荆江至武穴的河道泄洪将畅通无阻。 另外,天兴洲汊道两支交替消长变化,在19世纪是以左汊为主;从20世纪初以来,右汊逐渐发展,左汊趋向衰退,60年代,右汊成为主汊,至70年代,左汊已退化为枯水期间断流。如此,致使汉口江岸边滩淤积碍航问题不断发展。对此林老提出武汉港区河段的整治方案,包括堵塞左汊形成南(右)汊青山港的单一河道,并将河道大断面缩小到必需断面,以利于武汉港埠建设。详细的讨论可参见林老的相关著述。 总之,长江河道治理的潜力还很大,其利益也很大;湖北在这方面是可以大有作为的。
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参天水利资源工程研考会《工作通报》No.99-19 1999年5月21日
南水北调十线概览
中国社会科学院经济文化研究中心 邓英淘教授整编
编者按:早在50年代,南水北调的构想,由第一代领导人提出。中间经历了几上几下,水利电力部门先后做过很多艰苦细致的工作。80~90年代以来,黄河断流,生态恶化,南水北调再次提上日程,社会各界纷纷献计献策。据我们了解,目前有十条比较有影响的南水北调调水路线的设想。其中,水利部的东、中、西三线与林一山四江一河调水西进方案,做了大量的科学勘测和实地考察。黄河水利资源委员会在青藏高原的实地考察、勘探中,甚至有同志牺牲了生命。其余调水路线,大多尚处设想阶段,仍需大量艰苦、科学的论证工作。我们就手头掌握的有限材料,用尽可能简单通俗的语言,把十条线路(一、水利部的东、中、西三线;二、林一山:四江一河调水西进;三、黄委会的"大西线";四、陈传友:大拐弯建大电站;五、陈传友等人的四江进二湖;六、袁嘉祖、郭开等人的"大西线";七、朱效斌:三江贯通 调水分洪;八、张世禧:青藏高原大隧道)作一简单描述,供关心南水北调的读者参考。
一、 水利部的东、中、西三线
我国是一个缺水大国,而且水资源分布极为不均,南方水多,北方水少。全国闹"水荒"的城市有400个左右,缺水地区尤以华北地区、西北地区为甚,这严重地影响和制约着北方地区经济、社会的发展。针对这一严峻形势,南水北调-这一设想了几十年的宏大水利工程,在经过了大量繁重复杂的前期工作的基础上,终于被提上了议事日程。根据国务院总理办公会的决定,由水利部牵头,成立了以水利部部长钮茂生为主任的南水北调工程论证委员会。委员会将从南水北调工程的供水范围、可调水量、调水技术方案以及环境影响、国力承受等方面对其展开全面的分析研究论证。 根据长江流域总体规划,南水北调总格局分东、中、西三线从长江流域调水。三条线路互为补充,都是必要的,只是根据国力承受能力,实施有先有后,方式不同罢了。
东线方案
南水北调东线工程以长江三江营为起点,主线经过江苏省的扬州市,淮阴市,宿迁市,徐州市,通过南四湖,进入山东省。山东段从南四湖经济宁,走穿黄工程,穿越临清西侧到德州后,出奔河北,在河北只经过沧州市,便"水"分三路,两路流入北大洼蓄水待用,一路送向东线的终点-天津。 早在50年代末,苏鲁两省就开始研究东线方案。事实上,苏北地区的江水北调工程从1961年兴建江都第一站起,历时35年,已颇具规模。江水北调是江苏省为解决本省苏北地区的农业灌溉和抗洪抗旱而兴修的小流域水利工程,从长江三江营,长江的水沿着历史上淮河夺江入海的这条古老的泄洪河道汇入大运河,上行通过江都站、淮安站等九级梯级翻水站,被送到苏、鲁交界的微山湖。对江苏而言,南水北调东线工程就意味着江水北调工程规模的扩大,抽水量的扩大。 整个东线方案在关键是位于山东东平、东阿两县境内的解山之间和位山之间的穿黄工程。这需要在黄河河底的一块巨大的基岩上开凿一条总长584米的倒虹吸隧洞。经过多年地质勘探,穿黄试验洞已经开挖成功,这条高2.6米、宽2.9米的穿黄隧洞标志;东线调水工程的关键技术问题已经得到解决。 概括来讲,南水北调东线工程就是利用原京杭大运河河道,在江苏江水北调的基础上,采用水泵逐级提水北流,穿过黄河四水送到天津。主要解决苏、鲁、冀、津等省市的缺水问题。其优点是以治淮、治海工程为基础,充分利用现有水利工程,能够发挥抗旱、排洪、发电、灌溉、航运等综合效益,而且投资强度较小,便于分期实施。据专家介绍,东线较为敏感的问题是调水经过区域水质污染和多级抽水泵站运行后的工程管理问题。
中线方案
南水北调中线方案:湖北丹江口水库的水,经过河南南阳、平顶山、郑州、焦作、新乡、鹤壁、安阳和河北邯郸、邢台、石家庄、保定等城市一直流向北京、天津。最初的设想是解决沿线城市的生产、生活用水。 位于群山之间的丹江口水库,早在50年代就被规划为南水北调的水源工程。该工程于1958年9月动工,时逢国家三年经济困难,于是决定缩小规模,便形成了今天的水库现状:坝顶高程162米(设计坝顶高程175米),总库容210亿立米(设计总库容330亿立方米)。 中线有三个调水方案,关键是如何对水源工程进行调整。方案一是加坝调水,丹江口水库大坝加高与输水干渠工程同步建设;二是先调水后加坝,总干渠一次建成;三是先调水后加坝,总干渠分期建设。近期推荐调水方案,即第一方案,由丹江口水库加高工程、汉江中下游补偿工程和输水干渠工程三部分组成。总设想就是加高丹江口水库大坝,新开总干渠,沿太行山西麓引水自流,解决京、津、冀、豫等地区的严重水荒。 伏牛山是江、淮两大流域的分水岭,在河南南阳盆地的伏牛山东侧,有一宽达数公里的天然垭口-方城缺口,这是南水北调中线引水干渠的必经之路。 中线规划也有同样重要的穿黄工程,所不同的是,中线的穿黄工程是在沙质的河床底开挖一条穿黄倒虹吸隧道。河南水利厅的同志介绍道,将来准备采用国际先进的盾构法施工,开挖一条全长约七公里的穿黄隧道,丹江口的水就从这流向北京。 中线的突出优点是水质优良,丹江口库区水质可达地面水1类标准,而且可调水量比较充足;总干渠较高,丹江口水库到北京高差达一百米,可以引水自流,工程建成后,便于管理。应当考虑的问题是丹江口水库大坝加高及库区移民22万投资巨大,国力难以承受,而且水库大坝加高将在一定程度上影响汉江的航运和水资源的充分利用。
西线方案
南水北调西线工程主要是从长江上游通天河及支流雅砻江、大渡河三处引水黄河。其一从雅砻江长须干玛附近修建枢纽,自流引水到黄河支流恰给弄,其二从通天河同加附近建枢纽自流引水到雅砻江,再到黄河支流恰给弄。其三从大渡河上游足木河斜尔尕建枢纽抽水到黄河支流贾曲。 长江与黄河之间有巴颜喀拉山阻隔,黄河河床高于长江相应河床80~450米,调水工程需筑高坝壅水或用泵站提水,并开挖长隧洞穿过巴颜喀拉山。引水方式考虑自流和提水两种,无论采取哪种方式,都要修建高两百米左右的大坝和开挖一百公里以上的长隧洞。 西线工程主要解决青、甘、陕、宁夏、内蒙古等省区的缺水问题。西线水源区人迹罕至,水质绝无污染,而且调水距离最短。但工程也最为艰巨,主要调水区地处青藏高原,海拔3000~5000米,高寒缺氧,自然环境恶劣,同时这里也是我国地质构造最复杂的地区之一。
二、林一山:四江一河调水西进
林一山的大西线调水方案从怒江开始,在3800~3900米高程筑坝,年调水量150~200亿方,坝址附近有临时水文站,数据不太准确,但基本可靠。引水往东进入澜沧江,在昌都以上海拔3800米筑坝建库,可调水80亿立方米。怒、澜两江大体调250亿立方米。 在上述两个水库东边打一个隧洞引水到金沙江的一条支流(在玉树西边),由此过分水岭,水就流到玉树附近。在这里选址筑坝。水不淹玉树,这个水库蓄水很多,可调金沙江及其支流的水180亿立方米左右。这样怒、澜、金三江可调水总计430亿立方米。 再往东是雅砻江,其分水岭比金沙江陡得多、也短得多,这就是巴颜喀拉山分水岭。在甘孜上面建坝,水库高程不超过3700米,可调水130多亿方。坝高一百几十米,不超过200米。以上四江可调水总计560亿方。由北打隧洞,引水往东就流到大渡河流域,还可再调几十亿方水;以上四江一河总计约调六百亿方水。 在河坝附近修200~300米高的坝,并打隧洞27公里,便引水到了黄河。从红原县的登高(3500米)进入黄河支流黑河。 这条调水路线总调水量近期为800亿方,远期为1030亿立方,自流与提水相结合,以自流为主。自流引水量约600~700亿方;需要时可把上述四江一河引水干线下游附近的水用电力抽提上来,引水路线主要靠明渠,最长的隧洞27公里(位于河坝附近)。其它的隧洞长5~6公里。 该方案主要是向西部输水,而不是将水引向黄河中、下游。引水进入黄河以后,有几条输水路线。其一,在黑河入黄附近,打个不长的隧洞,可引水入洮河,分两级下来,洮河有一个天然水库很好,其高程2700米,于是有一个800米落差(引水入黄河高程3500米),沿着峡谷往下一直到兰州,都是很好的斜面,水就到了1200米左右的大柳树,落差1500米。两级总落差2300米。可建高水头的电站。顺着1200米左右的大柳树可到贺兰山脚的临河。然后水往西顺着1200米的分水岭,一直可到哈密,高程变成800~900米,到乌鲁木齐是七百米,再往西是克拉玛依,海拔才一百多米,这一带都是干旱地带,可垦土地资源非常丰富,仅河西走廊的可垦荒地就约3000万亩,灌溉效益非常好。 另一条线是引水沿黑河入黄处顺着黄河走,利用黄河已建成的很多电站,如龙羊峡、刘家峡、李家峡等,把已建成的水库大坝加高。这些地方只要水量增加了,不用另外投资,就可增加发电量。 再就是从龙羊峡附近向西引水,入柴达木盆地。在柴达木盆地西北(冷湖以西)。塔里木以南,阿尔金山脚下有天然的湖泊,面积约两万平方公里。可以蓄积几百亿方的水,可做多年调蓄之用。龙羊峡往西是一个很大很平的斜面平坡,顺着这个地方修一个水库,蓄水位在2700~3000米之间,选择一条斜路,就可穿越阿尔金山,引水到塔克拉玛干沙漠了。也就是说,延着这条线路可将一千亿方的水引到我国最大的沙漠。这就为在需要大规模改造塔克拉马干沙漠时,创造了基本的水源条件。 在这个方案中,目前虽未包括调雅鲁藏布江的水源,但其并不排斥于此。据林一山分析,雅鲁藏布江的水源是最宝贵的,但现在提水造价太高,而到了将来造价肯定会降低;届时,提调雅鲁藏布江的水源将会变成现实。
三、黄委会的"大西线"
大西线调水的总体构想
按照原定的工作部署,水利部黄委会在进行南水北调西线工程规划时,也初步研究了后续水源怒江、澜沧江调水、后扩展到雅鲁藏布江调水形成大西线方案。 大西线初步研究的总体构想为,目前正在进行规划的南水北调西线工程,即从长江干支流通天河、雅砻江、大渡河调水200亿立方米的方案,是大西线调水的一个组成部分。先从长江干支流调水,然后扩展到从澜沧江、怒江调水,进而扩展到从雅鲁藏布江调水,从而形成从通天河、雅砻江、大渡河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江六条江河的大西线调水方案。 根据引水河流的分布、开发建设的条件、研究工作的基础,大西线调水初步考虑分为三期。 以与黄河相邻的、开发建设条件相对较好的、目前正在规划的通天河、雅砻江、大渡河调水工程为现实的第一期。工程其实是从五、六十年代的大西线调水缩小形成的,水利部黄委会已进行40多年的工作,有多年的工作基础,积累大量的基础资料,通过深入细致的分析论证提出的调水量适宜,工程规模适当,工程方案切实可行,本着先小后大、先易后难、先近后远,摸索经验,分期开发的原则,要在大西线调水的宏观布局下,抓紧完成规划工作,按要求提出先期开发方案,在大西线调水的总体方案中可以先行实施。 与黄河相距较远、地质条件复杂、高寒缺氧、基础工作较粗的怒江、澜沧江调水设想为第二期工程,将更远、更艰巨的雅鲁藏布江调水设想为第三期工程。
调水河流的概况
六条江河中通天河、雅砻江、大渡河与黄河相邻,澜沧江、怒江、雅鲁藏布江由东北至西南依次排列,为国际河流。六条江河的开发任务均是以发电为主。 雅鲁藏布江在我国境内流域面积240480平方公里,干流长度2057公里,年径流量1654亿立方米。初步拟有12座梯级,总装机容量4638.6万千瓦,年发电量2765.04亿度。 怒江在我国境内流域面积13598平方公里,干流长度1659公里,年径流量689亿立方米。初步拟有六座梯级,总装机容量一千万千瓦,年发电量597.3亿度。 澜沧江在我国境内流域面积16437平方公里,干流长度1862公里,年径流量740亿立方米。初步拟有24座梯级,总装机容量2088.41万千瓦,年发电量1132.79亿度。 通天河流域面积138000平方公里,干流长度1145.9公里,年径流量124亿立方米。初步拟有十座梯级,总装机容量167.4千瓦,年发电量91.3亿度。 雅砻江流域面积128000平方公里,干流长度1637公里,年径流量604亿立方米。初步拟有21座梯级,总装机容量2235万千瓦,年发电量1357.7亿度。 大渡河流域面积77400平方公里,干流长度l062公里,年径流量470亿立方米。规划布局有16座梯级,总装机容量1760万千瓦,年发电量1008亿度。 这六条江河的水源丰沛,有水可调,当然,引水点不可能设在河口地区和河流出国境处,只能设在适当的海拔高程处,以适当的工程规模,调取适宜的水量。除南水北调西线工程调水200亿立方米外,初步研究,拟从怒江、澜沧调水两百亿立方米,从雅鲁藏布江调水两百亿立方米,六条江河共调水六百亿立方米。
调水方案
l、现实的第一期工程 从距黄河较近的通天河、雅砻江、大渡河调水,即南水北调西线工程调水,总调水量200亿立方米左右。从雅砻江、通天河、大渡河调水比选了多条引水线路方案。现列举两组工程规划布局方案: 一是由雅砻江长须坝址引水45亿立方米到黄河支沟恰给弄的自流引水方案(简称长-恰自流方案)、通天河同加坝址引水100亿立方米到雅砻江再到黄河的自流方案(简称同-雅-黄自流方案)、大渡河斜尔尕坝址引水50亿立方米到黄 河贾曲的抽水方案(简称斜-贾抽水方案)组成。三条河共调水195亿立方米。 另一是从通天河侧坊坝址引水100亿立方米,到雅砻江热巴水库,再引水50亿立方米,通过雅砻江支流达曲、泥曲,大渡河支流杜柯河、马柯河、阿柯河引水到黄河贾曲出流,在上述支流引水50亿立方米,共调水200亿立方米的方案(简称通-疆-大-黄联合自流方案)。
2、设想的第二期工程 从怒江、澜沧江调水。怒江加玉、澜沧江昌都以上地势较高;地质条件较好:河流径流量约300亿立方米;可满足自流引水:调水量和工程规模可控制在适当范围内。线路自怒江永巴水库引水l50亿立方米,经澜沧江吉曲、扎曲、子曲,再引水50亿立方米,自流到通天河侧坊,两江总调水量200亿立方米左右。到通天河后,与第一期工程即目前规划的南水北调西线工程有两种衔接方案,一是抽水入雅砻江,通过较短的长-恰线引水到黄河;另一是与通-雅-大-黄联合自流线路相接。
3、设想远期的第三期工程 从雅鲁藏布江调水,其干流海拔高程低、距离怒江较近的雅鲁藏布江支流尼洋河、易贡藏布调水。先在尼洋河选适宜的坝址,建库抽水到雅鲁藏布江支流易贡藏布,再从易贡藏布抽水到怒江永巴水库,与第二期工程相接,共调水200亿立方米左右。
4、方案投资估算 第一期工程调水200亿立方米,规划已有较深入的工作,根据较详尽的工程量和1995年价格水平估算,静态总投资1566亿元~2100亿元。 根据当地的地理环境,第二期工程比第一期工程艰巨,第三期工程比第二期工程更艰巨。投资估算只根据第一期工程的投资做粗估,第二期工程调水200亿立方米,静态投资约2400亿元;第三期工程调水200亿立方米,静态投资约3000亿元。 调水600亿立方米,静态投资7000~7500亿元。
供水范围
l、第一期工程根据目前的规划安排,供水黄河上中游的青海、甘肃、宁夏;内蒙古、陕西、山西六省(区)的缺水地区;在黄河断流趋于频繁和严重的情况下,由国家统筹安排,相机向下游供水。可以基本解决沿黄六省(区)工农业缺水和黄河断流问题。 2.第二期工程从怒江、澜沧江再调水200亿立方米左右,补充黄河上中游及邻近地区工农业用水增长的需求,并向青海柴达木、新疆提供部分水量,可解决西北和华北部分地区缺水问题。 3、第三期工程从雅鲁藏布江调水200亿立方米左右,这是一项更远期的工程,供水甘肃西部、新疆北部等边远地区,可基本解决我国北方缺水问题。
调水效益和影响
l、经济效益 大西线调水可开发土地、矿产资源,促进工农业生产,获得巨大的经济效益,仅实施第一期工程,即从通天河、雅砻江、大渡河调水200亿立方米,增加黄河发电保证出力562万千瓦,增发电量501.63亿度。可获得城镇生活供水和工业供水效益、农业灌溉效益、发电效益,根据不同的调水量方案,大体上调一立方水,可获得净效益2~4元。
2、社会效益 促进西北地区经济发展,缩小东西部差距:发挥西北地区资源优势,支持全国经济发展:可加快民族地区经济开发,巩固和发展民族团结:增加就业机会,缓解劳动力就业压力;改善生活用水,提高人民身体俊康水平。
3、环境效益 有利于植物生长和地表植被增加,提高植被霞盖率,使生态环境大为改善;可改善黄土高原的生产、生活环境,促进治理水土流失:可有效遏制土地沙漠化的发展:可减少自然灾害。提高植被覆盖率,可防风固沙,调节空气湿度,大大减少自然灾害发生的频率和强度:增加河川径流量,可提高黄河下游河道的输沙能力,改善水环境:解决黄河断流问题,改善黄河下游的生态环境。
4、调水影响 雅鲁藏布江调水200亿立方米,占出境水量1654亿立方米的12%;怒江调水150亿立方米,占出境水量689亿立方米的22%;澜沧江调水50亿立方米,占出境水量740亿立方米的7%;通天河调水100亿立方米,占金沙江渡口站570亿立方米的18%;雅砻江调水50亿立方米,占全河水量604亿立方米的8%;大渡河调水50亿立方米,占全河水量470亿立方米的11%。 六条江河山高谷深,大片农田较少,工农业用水基本是支流引水,就地使用,调水不会造成大的影响。主要影响在于梯级发电损失。
四、陈传友:大拐弯建大电站
如果未来世界上有一座最大的水电站,那么它位于我国西藏雅鲁藏布江(以下简称雅江)下游大拐弯段米林县的派至墨脱县的背崩或地东之间。按照上游奴下水文站多年平均流量每秒1830立方米、两点直线距离的地形落差2250~2280米计,大约可装机四千万千瓦,是我国三峡水电站的两倍多。如果年发电小时以五千计,年发电量高达两千多亿度。
大拐弯建大电站
大拐弯水面海拔高程约2880米,墨脱县背崩处的水面海拔高程约为630米,两点之间的雅江干流长240千米,直线距离仅40千米左右,若裁弯取直便可获得2250米的落差。裁弯洞从派附近进口(考虑抬高水位,进洞海拔高程为2900米左右)沿东南方向穿过雄拉垭口,直抵雅江支流多雄河,隧洞全长约16千米,其中洞顶层深在一千米以上的长约五千米。由于隧洞不通过南迦巴瓦主峰,所盖层的最大厚度不超过1500米,远不像过去传说的那样深厚。 多雄河由西北向东南流,经小岩洞、汗密,然后急转南下,经马尼翁至背崩附近入雅江,全长38千米,平均坡降8%,属典型的山区性河流。考虑到多雄河两岸山体陡峻。开挖明渠困难,建议水流出隧洞后直接与长约20千米的压力输水管道相接,至布迪再转接高压水管进入厂房。 从地形条件来看,大拐弯站可以一级开发,也可多级。如果一级开发.大电站设在马尼翁小盆地内;如果两级开发,一级电站设在小岩洞与汗密之间,发电水头约一千米;二级电站设在马尼翁附近,水头略大于一千米。 在国家还不具备全面开发的条件下,大拐弯电站可逐步实施,分期受益。一期工程主要是引水隧洞,装机容量为一千万千瓦。这样一来就避免了许多当前尚难解决的问题,如大机组问题、运输问题(拉萨至派区已有公路,派至墨脱只有简易路,通车困难)、高压输电问题、工程地质问题等,提高了大拐弯电站的可操作件。随着科学技术的不断进步和我国经济实力的不断增强,再逐步提高调节径流的程度,扩大保证和装机容量,满足国内外对电力日益增长的需要。
发电提水、调水
目前西藏没有大规模的用电户,邻近的西南、西北又是我国能源的"富矿区"。黄河、金沙江上均有很多梯级水电站等待开发。如果为了国内用电,与其开发雅江大拐弯电站,还不如开发上述河流上的梯级水电站。那么大拐弯水电站的电力出路在哪里?这是长期以来人们思考的问题。作者根据我国水形势及南亚各国用电分析初步认为:大拐弯水电站的电力主要用于"四江"(雅江、怒江、澜沧江、金沙江)提水,兼顾向南亚印度、孟加拉、缅甸等国送电。 我国北方,特别是大西北,土地辽阔,总面积近全国的一半,水资源匮乏,总量只相当于全国的7%。这里宜农、宜林、宜牧,土地一望无垠。它们与华北地区纬度相近,光热条件良好,只要有了水,农业生产潜力巨大。当我国人口达到高峰值16亿时,开发大西北是缓解我国粮食、肉类和东部人口过密的有效出路之一。西北的煤炭、石油、天然气、盐矿以及不少金属矿产资源名列我国前茅。开发资源需要大量的淡水。此外西北环境十分脆弱,荒漠不断吞蚀绿洲和农田,如不采取重大的国土整治举措,北方的生态环境还会不断恶化下去,以至影响生存与发展,对我国东部也构成严重威胁。近年来黄河中上游用水量不断增加,下游断流时间逐年增长,断流面不断上延,严重影响到东部地区山东的工农业和生活用水。调水改造大西北已成为我国当务之急。 从自然条件分析,西北的东、北、西三面水源有限,不可能大量内调。只有它的南面水资源极其丰富,仅"三江"(雅江、怒江、澜沧江)年产水量达三千亿立方米,基本没有被利用,为向西北调水提供了充足的水源。但是我国地势西北高,东南低,"四江"的水很难自流进入西北。所以长期以来,尽管人们千方百计企图解决西北的水问题,不惜提出人工把喜马拉雅山炸开一个缺口,让印度洋水汽北上的遐想,也没有提出藏水北调的建议。 为了解决高程差,先开发雅鲁藏布江大拐弯水电站,然后利用电力由近及远,根据需要与可能,把"四江"的水提至高原面进入黄河上游的扎陵湖和鄂陵湖。经过"两湖"反调节后,分别送入黄河上中游、柴达木乃至塔里木等盆地。在由"两湖"向西、东的输水过程中,还可考虑利用1500~2000米的地形落差,兴建数座大型水电站,增加西北水电比重节省煤炭,改善大气环境。这也是我国乃至世界上最大的抽水蓄能电站。初略概算,大拐弯水电站拟用400~450亿立方米水发电,其中三分之一的电力用于雅江中游提水,扬程为小于一千米,提水量150亿立方米;九分之一的电力用于金沙江提水,扬程500米左右,提水约100亿立方米;三分之一的电力用于怒江、澜沧江提水,扬程700~800米,提水约150亿立方米;九分之二的电力用于向当地和南亚各国供电,促进西藏和邻国经济发展。
五、陈传友:四江进两湖
黄河断流给豫鲁两省广大地区带来深重灾难:两省大约有三千万亩农田引黄河水源灌溉,断流时间正是作物生长季节,若遇天旱,致使灌区减产或绝产。黄河断流对黄河下游和渤海地区生态环境影响是多方面、多层次的,而且后患深远。如断流减少了渤海饵料来源,必然导致生物种群的变迁;断流改变了河床断面,不利防洪、恶化了水质等。更值得一提的是,断流极大地影响黄河三角洲的开发与那些大型工程的正常运行,从而不利于引水地区的经济发展。不仅如此,黄河断流还不只是黄河下游的事情,它关系到黄河流域、华北地区乃至全国社会经济可持续发展。 黄河源于青藏高原,上游有两个巨大的已经连通的湖泊,即扎陵湖和鄂陵湖(以下简称两湖),水面海拔4260~4280米。前者水面面积527平方公里,蓄水46.7亿立方米;后者水面面积610平方公里,蓄水108亿立方米。二者合计水面面积1137平方公里,蓄水154.7亿立方米。黄河流出两湖后,蜿蜒于高原面上,由西向东,然后急转向西北,大约行程1500公里进入黄河上游的龙羊峡水库(为我国目前最大水库)向东再行300多公里进入刘家峡水库。从两湖到龙羊峡,水面落差约1700米,到刘家峡水面落差约2700米。由此可见,黄河上拥有巨大的发电落差,只要有水便可以获得强大的电力。 两湖的南部分布有我国著名的"四江",由近及远为金沙江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江。"四江"水量丰富,开发利用极少。其中金沙江治家附近海拔3990米,集水面积12.5万平方公里,多年平均来水量99.3亿立方米,多年平均流量约为每秒三百立方米,距两湖水平距离仅一百公里之遥。两源与治家之间的分水岭垭口高程不到4600米。如果提供电力,便可把金沙江治家附近的水提至垭口高程(提水扬程视调节工程的高度而定),然后自流进入两湖,经两湖反调节后补给黄河。 据黄河水利委员会分析,黄河供水地区总需水量538.4亿立方米,目前可供水量为511.7亿立方米,全河缺水26.7亿立方米或每秒103立方米。缺水量只占治家附近年来水量的27%。金沙江治家上下游用水量很小,来水量可基本满足黄河一个时期的需水要求;如果北方用水再进一步增加,调水还可向南部延伸。除了目前南水北调西线提出的雅砻江、大渡河外,还可考虑调澜沧江、怒江、雅鲁藏布江的水。 调水的关键问题是电力。据测算,满足黄河附近一个时期缺水所需要的提水电力约为150万千瓦。随着用水量的增加,用电还会有所加大。解决电力的途径之一是火电和核电;二是水电。为了解决黄河断流兴建如此巨大的火电或核电是相当困难的。因此,只能从水电上开拓门路。构成水电的基本要素是水头和流量。从当前来看,黄河上游具备发电水头,缺少发电量。深入分析后发现,从两湖到龙羊峡的发电水头为在金江江治家附近提水扬程的3~4倍.根据这一特点,设想采取借水发电、以电抽水、水电循环、滚动开民的模式解决抽水的电力问题。 所谓借水发电,就是在较短时间内利用两湖极少水量放入下游发电。为了集中落差,减少水流行程。建议放水线路作如下安排:即水流出湖后,沿东北流经托素湖(又名黑海)南侧、绕苦海北侧、于楠木塘附近集中落差1100米入黄河上游支流曲什安河,入口海拔3100,从两湖到入水口引渠长约160公里,基本沿4200米高原面开挖,工程难度相对较小,在入水口楠木塘附近新建大型水电站。水电站的规模决定调水量的大小,调水量按两倍缺水量计电站的工作容量约200万千瓦。发电出力比提水所需电力大三分之一(尚未计算黄河梯级水电站增加的几十万千瓦电力)。借水期决定调水线路长度。初步估计,满足滚动开发的时间约为5~7天,借水总量不到两亿立方米,仅占两湖蓄水量的1.3%。实现调水后,及时偿还湖泊,对湖泊不会产生任何负效应。 所谓以电抽水,就有用楠木塘电站发出的电力在金沙江治家附近抽水,该电站为抽水专用电站。只有在满足抽水用电的前提下,余能可供西北使用。为了保证今后借水的可靠性和增加两湖的调节性能,建议在鄂陵湖口增修低坝或闸门,适当抬高湖水位。按现有水面一米水深,大约可增蓄十亿立方米的水量,近期抬高3~4米是可行的(视经济条件而定)。从长远来看,还可能有所增加,为解决整个西北用水提供水源。 所谓水电循环、滚动开发,就是把从金沙江提过来的水,通两湖反调节后,按黄河断流的要求放入楠木塘电站发电,又及时地把电输送到金江提水。循环往复,以至无穷。 按提水流量和黄河上游水头情况,本可不另建桶木塘水电站和引渠即可完成水电循环的任务。苦于黄河上游梯级水电站大部分尚未完成(均有规划),因此兴修楠木塘水电站,在某种意义上是顶替黄河上游梯级的作用,大于同一河段梯级水电站效率。小于梯级水电站的投入,是一个不可多得的大型水电站。从西北发展来看修建该电站是迟早的事,除了满足黄河断流所需提水电力外,还有许多的电能供西北工农业利用,年剩余量估计在40亿度左右,超过我国丹江口水电站的年发电量,如果每度电按0.25元计,一年收取电费高达10亿元(考虑黄河梯级水电站的增发量还要大于此数),节省标准煤160万吨。调水规模、发电效益在我国罕见,而且工程的难度和投资规模都不大,特别是工程的副作用,如淹没、搬迁、占压耕地等都非常少,施工的难度也不大。 以上思路还需要进一步考察研究。解决黄河断流不能再等了!北方缺水盼望早日解决!
六、袁嘉祖、郭开等人的"大西线"
"大西线"的水源和水量
西藏自治区是青藏高原的主体,其北部有平缓的高原和很多河谷平原,这里是西藏传统的农业区。谷地南面是喜马拉雅山地,东部是横断山脉北段的藏东高山峡谷区,雨量充沛,这里的地貌和气候,使它成为黄河、长江、澜沧江和怒江的发源地。
表1:西藏诸河的平均径流量及出境水量 单位:亿立方米 流 域 平均径流量 西 藏 云 南 青 海 径流总量 出境水量 雅鲁藏布江怒江澜沧江藏南诸河 1654.0408.9151.01952.020.1 280.0498.4 90.9 1654.0688.9740.31952.020.1 1654.0687.4736.31914.920.1 合计 4186.0 778.4 90.9 5055.3 5012.7
又如,长江上游金沙江的径流量为1880亿立方米,雅砻江为586亿立方米,大渡河为500亿立方米。三支流入长江口的水量为2574.5亿立方米,占三支流径流总量的86.8%,而长江年入海水量占径流总量9613.4亿立方米的92.3%。所以,西南地区是一个大的可调水源,我们可以利用部分出境水和入海水来解决西北和华北地区的干旱缺水问题。 若以海拔3500米等高线筑坝截流,雅鲁藏布江主干流可调水300亿立方米,它的四条支流可调水600亿立方米(即拉月河50亿立方米、尼羊河150亿立方米、易贡藏布河200亿立方米、帕龙藏布河200亿立方米);怒江230亿立方米;澜沧江150亿立方米;藏南11条南北向的的河流有垭口可与喜马拉雅山北麓沟通,汇入雅蕙藏布江南岸的朔米(朔马滩至米林)大渠,可调水600亿立方米,合计西藏可调水1880亿立方米,占西藏水资源总量的44.9%,占出境水量的45.3%。四川的金沙江可调水100亿立方米,雅砻江50亿立方米,大渡河20亿立方米,两省(区)共计调水2050亿立方米。
"大西线"的路线
从地形上看,丰水的西南地区地势比西北和华北地区高,全线水位可由海拔3578米逐渐降到黄河河源的海拨3366米(河源海拔3402米,为开发毛尔盖草地,这里可下挖36米),形成由南向北倾斜,有利于区域间可全线自流引水条件。从雅鲁藏布江上的桑日(海拔3489米)到黄河河源的直线距离为760公里,按海拔3500米等高线计算,路程约1786公里,中间隔5条江河,各江河之间都是平坦的峡谷(或称垭口)山体单薄,为了沟通相邹水系,对高于海拔3578米或低于3400米的峡谷,采用现代抗震技术打双隧洞;对海拔3400~3558米的峡谷,采用定向核爆破技术筑顶宽150米的柔性水库,壅高水位,达到自流引水。 1. 沟通雅鲁藏市江与怒江分水岭的峡谷是位于念青唐古拉拉白舒拉岭的美堆登县通达乡朔格吉峡谷,海拔3566米。在通达沿海拔3556米高程,开凿直径24.16米的隧洞六公里到洛隆县八美乡,出水口高程为3546米,过水能力6000立方米/秒;落差十米,可建40万千瓦水电站,年发电20亿度,价值十亿元,是隧洞造价的四倍。称为"通达~八美隧洞工程。" 2. 沟通怒江与澜沧江分水岭的峡谷是他念翁山的卡马多地峡谷,海拔奶4000米。从洛塘县马利乡沿海拨3536米开凿直径28.32米的隧洞19公里到昌都地区类乌齐县恩达乡,出水口高程3516米,过水能力8000立方米/秒,利用落差可建140万千瓦水电站,年发电70亿度。称为"马利一恩达遂洞工程"。 3. 沟通澜沧江与金沙江分水岭的峡谷是昌都附近芒康山的括热地堑,海拔3988米,从妥坝县括热区空满多村的白马弄沿海拔3490米开凿宜径30米的隧洞11公里到贡觉县爱玉乡夏如村,出水口高程3446米,过水能力9000立方米/秒,这里隧洞落差44米,可建3000万千瓦水电站,年发电150亿度,用于开发江达玉龙特大铜矿和贡觉金矿,振兴西藏经济。称为"括热~贡觉隧洞工程"。 4. 沟通金沙江与雅砻江分水岭的峡谷是四川省雀儿山的打莫寺赠曲,海拔3250米。从白玉县赠科打错乡沿高程3461米打直径31.62米的隧洞八公里到甘孜县打火沟,出水口高程为3435米,过水能力为10000立方米/秒,可利用落差26米建200万千瓦水电站,年发电100亿度。称为"白玉~甘孜隧洞工程"。 5. 沟通雅砻江与大渡河分水岭的峡谷是罗科马山的罗柯马~翁达峡谷,海拔3500米。从罗科马沿高程3388米打直径32.86米隧洞六公里到色达县翁达屯村,出水口高程3373米,过水能力10800立方米/秒,可利用落差15米建80万千瓦水电站,年发电40亿度。称为"罗柯马~翁达隧洞工程"。 6. 大渡河与黄河的分水岭是毛尔盖草地西南边缘的麦尔玛山梁,海拔3700米,这里就是毛主席说的"打一个洞,长江水就到了黄河"的地方。从麦尔玛沿高程3376米打直径33.44米的隧洞六公里到纳革藏玛,出水口高程为3366米,过水能力为11180立方米/秒,引水入贾曲,再北流48公里入黄河,可利用落差10米建60万干瓦水电站,年发电30亿度,为开发毛尔盖草地提供能源。称为"麦尔玛~纳革藏玛隧洞工程"。 由于又窄又浅的贾曲不能胜任流量11180立方米/秒的引水2006亿立方米进入黄河,同时为了开发毛尔盖草地,还要首先在野孤峡建一个低坝淤泥库,然后,采用人工泥石流法,炸开玛曲、黄河入拉加峡前的约200米长有八万立方米的拦门石,使黄河水奔泻而下,并在玛曲、黑河、白河、贾曲约158公里的河床内进行水下爆破或用挖泥船搅拌,一年内即可下泻泥沙35亿立方米,使贾曲入黄口以下的黄河河床降到3340米,当黄河水位降到3366米以下时,与毛尔盖草地就有30~80米的落差,草地积水会迅速排出。同时,利用36米落差,还可建1000万千瓦大型水电站,年发电量500亿度。 大西线南水北调工程引水的基本路线是:在雅鲁藏布的桑日(海拔3498米)筑坝建水库,坝高92米,雍高水位3588米,引水到波密,过分水岭(3566米)通达进入八美乡冻错曲一康玉曲,到八宿县夏里区央巴村入怒江;在夏里区洼乡达秀村朔瓦巴大跌水峡谷筑坝堵江建水库,提高水位至3546米,回水过嘉玉桥,引水过分水岭马利一恩达隧洞入紫曲(海拔3516米),北流40公里,到昌都的察雅注入澜沧江;再在澜沧江左岸支流麦曲筑坝建水库,壅高水位至3528米,使引水沿勇曲北流至括热,过分水岭(海拨3516米)沿纳曲-马曲-热曲到贡觉县爱玉乡夏如村东流入金沙江。至此,引水出西藏入四川;在热曲入金沙口下游的然中顿巴峡谷筑坝,壅高水位至3462米,回水入四川省白玉县的赠曲,向东北流66公里至白玉县赠科区打错沟,过八公里分水岭隧洞到甘孜县打火沟向东北流22公里到大金寺入雅砻江;在甘孜南20公里的木罗峡谷筑坝,壅高水位至3399米,回水东流50公里,过分水岭导水入达曲,顺河而下,过朱倭到炉霍入鲜水河;炉雷海拔3168米,需筑坝建水库,使水位升至3396米,回水东流,沿尼曲支流老则柯河,在罗柯马过分水岭到翁达,再沿色曲向东北流35公里入大渡河上游的多柯河(即两河口);两河口海拔为3088米,故在两河口南面的雄拉峡筑坝建库,壅高水位至3383米,库水沿多柯河一叶古玛向北流入麻尔柯河,引水到阿坝查理寺,沿热柯河过分水岭麦尔玛隧洞进入贾曲,向北流入黄河。 此外,由于设计的从拉加峡水库下泄黄河的流量不得超过4800立方米/秒,所以引水入黄河后,水量大,黄河盛不下,必须东西分流,将500亿立方米水顺黄河而下,给黄土高原、华北、辽西和二连浩特地区供水,经内蒙古凉城县岱海凋蓄入桑干河、永定河,至天津北塘入渤海,保证在讯期黄河有洪无灾。岱海的海拔1221米,水域面积174平方公里,水深19米,蓄水量20亿立方米,潜在蓄水量可达600亿立方米。其余水量,从河源的贵德穿过拉加峡水库,通过共和盆地西边的倒淌河修建216公里批引水渠,以每秒5000立方米的流量引水入青海。青海湖设计引水后,将使水面海拔达3226米,比现在升高32米,水域面积扩展到6000平方公里,总蓄水量2889亿立方米,矿化度降低到3克/升,可向柴达木盆地(2679米)、塔里木盆地(1200米)、青海省西宁市、甘肃省河西走廊、腾格里沙漠、阿拉善沙漠等地区供水,即可解除西北地区的旱情。
"大西线"工程的价值
大西线南水北调工程投资少,工期短,调水量大,水质好,可以从根本上改变三北地区的干旱荒漠面可扩大耕地21.2亿亩,相当于我国现有耕地的2.2倍,从根本上解决我国北方农业用水问题,并为东部地区密集人口的转移创造条件。 大西线南水北调工程实施后,将对黄河、黄土高原产生重大影响。它可以杜绝水土流失,冲刷河床淤泥。当每年黄河水量达到680亿立方米以上时,每立万米的泥沙含量将由目前的160公斤降到15公斤,河道不再淤积,黄河将从地上河。变成"地下河'。大西线南水北调工程的实施,还将对开发西北和华北地区的130多种矿产资源,加快发展地区经济,缩小中西部经济差距,促进民族团结发挥重要作用。 在大西线引水范围内,地广人稀,地势比较平坦,可以充分利用原有干支流自流引水,所以整个工程线路虽长,工程量虽大,但难度并不大,是一个真正的多、快、好、省的社会主义工程。
七、朱效斌:三江贯通 调水分洪
长江宜昌以上,1998年洪水最大流量为63000立方米/秒,仅为历史上的中上流量,已经造成千钧一发之势,损失数以千亿元计。试想如果洪峰流量达70000立方米/秒以上,今年会发生怎样的形势?今后若发生更大洪水又如何处置?我们可以回答:加高加固大坝,植树造林。但值树造林、减少水土流失,需"十年树木"方见显效;加高大坝必然使水位上升,水压加大,将潜伏更大危险,若一旦决口或迫不得已分洪,损失何止上千亿元? 我国云南省境内,有三条大江并行南下。一为金沙江。金沙江是长江主流,为长江正源,其发源地青藏高原的流域面积为30万平方公里左右。夏秋季节,青藏高原冰雪融化量大,降雨量多,这些水汇入金沙江.成为长江中下游洪峰的重要组成部分。二为澜沧江,澜沧江下游称湄公河:三为怒江;怒江下游渭萨尔温辽。长江、湄公河、萨尔温江三大世界名河,具有同一高海拔发源地,上游河段又具同一流向,且相互最近间隔仅30公里左右,实为世界奇观。 首先要考虑长江的防洪需要,应以分流长江洪水为之中心,把上游水系调整和利用大体分为三个程序。 1.1999年开始,我们可考虑实施由金沙江向澜沧江分流工程,争取减少长江宜昌以上洪峰流量五分之一左右。云南迪庆自治州内,金、澜二江间隔最短,可根据两江水位高程,在适宜地段横挖或斜挖人工河道(明渠或隧道)沟通金、澜二辽。两江同处横断山脉中部且间隔距离短,水位海拔高程相近。该州中甸附近的霞若,有一条金沙江支流,与澜沧江间距仅25公里左右,并且地广人少。由此处开挖河道贯通澜沧江,在金沙江建拦江大闸提高分流水位,可能较为适宜。澜沧江下游的湄公河流域防洪与长江防洪有时间差异。 开挖人工河道所挖沙石,可直接来建造拦江坝闸。如果时间和资金允许,可与建金沙江水电站结合起来,建电站时向邻江分流。可节省大量资金。电站建设对发展我国西部经济意义重大,同时,用电能代替柴薪作生活能源,可使周边居民不再砍伐森林,自觉地保护植被。 金沙江和澜沧江发源地位于青藏高原,冬春季节降水量少,高原冰雪融化水少,金、澜二江此时流量小,河道窄浅,较易施工。建议自11月份开始施工,明年五月完成分流工程。本工程完成后,可在长江汛期来临前15天,由金沙江向澜沧江分流,提前降低长江上中游水位,减轻汛期长江、洞庭湖和鄱阳湖压力,减少入湖泥沙量。自金沙江拦江分流 闸至宜昌、水的流程为十天左右。因此以提前分洪为好。 2.分流工程与南水北调西线方案相衔接,优先考虑实施西线调水工程。肥水不流外人田。发源于青藏高原的金、澜之水,末受工农业和生活污水污染,水中重水(含氚和氘)含量也极低,是极为理想的洁净天然河水,这样超一流的水质,在内地和沿海城市极难寻觅。 建议修订南水北调西线方案。金、澜二江开挖河道贯通后,再在澜沧江建拦江大闸蓄水并建发电站,长江枯水期提高澜沧江水位,使澜沧江之水也可以流入金沙江。调配金、澜之水,沿西线调水工程入黄河。调水河道开挖标准上调为5000立方米/秒,兼顾向黄河调水和金沙江向黄河分洪,一举数得。 我国西北和北方大部分地区及大中城市严重缺水。黄河因年径流量小,使中下游河段泥沙淤积大于冲刷,河床逐年抬高,给黄河防洪带来严重问题,同时因沿黄地区用水量逐年加大,黄河面临变为内陆河的危险。目前,我国渤海是污染最严重的海域。渤海本身是半封闭内海,黄河的径流对某自净能力有决定性影响。如果黄河入海口处年径流量达800亿立方米并呈辐射状(几条入海河口)入海,渤海可恢复生机,再次成为重要渔场。我国有三大三角洲平原,即黄河、长江、珠江三角洲,惟有黄河三角洲盐渍化,河流也不能通航,工、农、商业落后,这主要是因为严重缺谈水。所以由南水北调西线工程(修订调水工程流量)调水和向黄河分洪极为重要。这里的西线工程为"翁定线"。1959年,南水北调考察队经初步踏勘,选出了怒江-洮河和怒江-定西两大方案。两线路线长度分别为2600公里和3200公里,需要兴建180米以上的大坝六座,即怒江的沙布180米,澜沧江箐头630米,岷江十里沟470米。翁定线则是从金沙江翁水河口引水,穿过横断山脉,跨越雅砻江、大渡河、岷江、白龙江到甘肃中部定西地区,然后由祖历河入黄河,全线长3000公里,年引水量约1000亿立方米,全程自流。 3.金沙江、澜沧江和怒江三江贯通,实现人工自由调水和分洪,并建设三座统一的水利发电站。 南水北调东、中、西工程全面运行时,长江水在冬春季节将面临枯竭。贯通金沙江、澜沧江后,可考虑再把两江与怒江贯通。可在怒江的拉马底(傈傈族自治州内)河段上游,开挖衔接澜沧江的人工河道,并建水电站拦截怒江水。人工河道的开挖使怒江水电站的建设更为经济。这样三条江的水电站成为一体,水源可统一调配,大大丰富了我国水资源和能源,也使我国西部能源供应和经济发展发生质的变化,并可向友邦售卖电力能源。 更为重要的是,如果澜沧下游湄公河流域也同时发生较大洪水,我们可以再向怒江分流一部分洪水,而三条大江同时发生洪水的机率小。金沙江、澜沧江、怒江三江贯通并实施南水北调西线工程后,长江中上游五分之一左右的洪水可根据人们的意志,向澜沧江、怒江和黄河分流,可大大减少宜昌以上江段发生洪峰的机会,大大减轻长江中下游的防洪压力。
八、张世禧:青藏高原大隧道
成都市南洋高新技术研究所退休研究员,年届82岁高龄的张世禧教授,数十年皓首穷经,提出西藏大隧道工程:18条隧道引雅鲁藏布江水到塔里木盆地,使八亿亩沙漠变绿洲,开采石油600亿吨,建成又一个"中东",年发电量2000亿度,可供移民两亿人。 雅鲁藏布江在我国境内长达2075公里,仅次于长江,这条"极地天河",从藏北高原流出后,在海拔4700米的西藏仲马境内被称为马泉河,真正的源头多从这里算起。由马泉河到西藏曲水县被称为上游。在此与拉萨河汇合后,中游流经拉萨、山南、林芝,多为水流湍急,峡谷幽深、蜿蜒蛇折的河段,从林芝森林大拐弯后,形成世界第一大峡谷,然后拐弯经西藏墨脱向南流去。下游称布拉马普特拉河,流经印度、孟加拉国,形成富饶肥沃的冲积平原,最后注入孟加拉湾。雅鲁藏布江在我国境内的上、中游一带,平均流量为每秒44.25立方米,年总水量约1400亿立方米,水能蕴藏量为7460万千瓦,仅次干长江。由于地形复杂,气候多变,生存环境恶劣,雅江的开发利用微乎其微,白白注入孟加拉湾,浪费掉丰富的水力资源,殊为可惜。 张世禧教授设想中的"西藏大隧道工程计划",就是在雅江上游日喀则地区(马泉河到日喀则的拉孜后正式称雅鲁藏布江)的谢通门县,该地海拔为3836米 - 修建一座水库,利用三峡截流的方式,建筑高水坝,壅水高程达4200米。然后,由谢通门水库到昆仑山的喀拉米兰山口下长达780公里的隧道线上,每距40公里开凿一口竖并,共约18门,竖井深度在300米左右。 隧道的进水高程为4350米,出水高程为4000米,计有发电量2000亿度之多350米的落差。这条隧道和竖井都是在海拔4000米以上的藏北高原穿行,滚滚水源最后输往干涸缺水的新疆塔里木盆地 - 平均海拔1000米,计有3350米的落差。 在第一座隧道完工后可利用每年收入的电费和水费,供第二、第三座隧道的工程费用。 由于利用了第一座隧道作为固定线,就可逐步施工第二、第三座隧道,只需在完工的隧道旁开凿横向隧道,以便转移掘进机和人员即可。 预计在下个世20年代前,共建成三座隧道,年输水总量达300亿立方米,装机容量达4000万千瓦,年发电量2000亿度之多。在各个隧道出水口,可利用塔里木盆地内的喀拉米兰河上中游河道兴建梯级水力发电站,以利用高达3000米的高水位落差发电。 由于西藏大隧道工程均使用先进的隧道掘进机施工,各个作业区的开凿长度任务,大多数为20公里(各自反向开凿),三年即可完成,若把兴建竖井和扫尾工程时间加上,当可在四年完成。 一旦获得成功,可使塔里木盆地拥有八亿亩绿洲,开采六百亿吨石油,年发电量达两千亿度,形成新的"西部经济圈"。 雅江水1400亿立方米的五分之一被引塔里木盆地后,可灌溉八亿亩严重干旱沙化的土地,一举解决两亿人口的吃饭和就业定居的问题,使我国的可耕地面积一跃而为亚洲第一。新疆塔里木盆地的面积为91万平方公里(包括山区)。盆地底部56万平方公里,计约八亿四千万亩,其中沙漠和戈壁的面积就占六亿七千五百万亩。塔里木盆地位于欧亚大陆中心,海洋水气难以到达,年降水仅为50毫米,日照丰富,年日照数为三千多小时,积温在摄氏四千度以上,年蒸发量却达两千多毫米。 由于塔里木盆地西部有葱岭,北有天山,南有高大的昆仑山为屏障,只有东部和北部准葛尔盆地较低,盆地内常年吹拂的是西北风和东北风。因此,西藏大隧道输入的水,经灌溉蒸发后,难以吹过高达七千多米的昆仑山,只有部分水汽吹往青海甘陕一带,塔里木盆地上空大多数水汽,当遇冷凝结时,就会以降雨降雪的方式,仍落于盆地内;引来雅鲁藏布江的水后,盆地的总水量在30年以后将达9000亿立方米之多,使它成为中国的最大水库,那广阔的盆地和周围山区,也将经常受到雨水滋润。如果再使用飞机造林,撒播单钟,盆地内的沙漠和戈壁上,以及周围山区,也将披上绿色的新装,使沉睡几千万年的塔里木盆地万物争春,那时候塔里木盆地就适合人类居住了。塔里木分地与华北平原同纬度,年无霜期在200天左右,要是把雅鲁藏布江水引入后,开垦出来,年可两熟(现新疆科委拟进行三造栽培技术试验),经济效益不可限量。 其次,塔里木盆地是一艘中国的"超级油轮"被誉为"第二个中东"。 现居成都的著名地质学家杨槐根据地质力学理论,科学地预言:"塔里木是我国最大的石油圈,我国石油储量世界第一,超过中东"。早在80年代中美合作勘测队对塔里木盆地交叉点勘测时,在26.8万平方公里区域内,计储藏有297~585亿吨石油,而塔里木盆总面积为56万平方公里,约30万平方公里尚未勘测,因此,整个盆地面积的石油理论储量估计当在600亿吨以上,其总价值达10万亿美元之多。但是在广阔的沙漠地带开采石油,就必须首先解决"水"这一重大问题,否则就是花费大量资金,也难以进行大规模开采。如果开凿西藏大隧道工程,把雅鲁藏布江丰富的水引入塔里木盆地后,就能够大规模开采油气资源了。 此外,西藏大隧道工程完成输水、发电、灌溉后,每年可收电费800亿元,水费150亿元。使用滴灌和喷灌技术,至少可供两亿亩土地耕种,年收粮食两亿吨,价值4000亿元。在输水十余年后,多余的水量可引至河西走廊和内蒙古等地,以改造荒漠化的土地和提供用水,其受益的面积将占国土的一半,可使国家每年免受2560亿元的经济损失。原为千沟万壑的黄土高原也将披上绿色的新装,一举解决三亿人工作和住房问题。大西北的气候也大为改善。不但如此,今后西藏每年将获得数十亿元的经济收入,可以大大改善群众的生活和实施各项经济建设计划。 针对一些专家的担忧,张世禧指出:西藏大隧道工程线路附近计有玛尼、双湖、奥娃钦、沙里、卓波日、尼玛、藏多、代纳等县,藏中是藏北高原的交通要道,也是新疆南部的通道,为大湖区,半干旱地区,无永久冻土层,该线路正避开东面的可可西里山、唐古拉山及念青唐古拉山和西面的乌斯登塔格山与冈底斯山,所以西藏大隧道工程的线路,就是选择该地区最有利的地形和气温较高的有利条件,以便施工。当前,国外隧道最大埋深达2135米的是瑞士至意大利之间的率普轮铁路隧道,竖并最深的是前苏联阿尔帕 - 谢万引水隧道,竖井深668米。现在世界上每年隧道掘进长度达1000公里以上,在日本青函海底隧道完工后,英法海底隧道仅花3年,就完成3座总长165公里隧道,而西藏大隧道工程比这两个海底隧道的技术条件好,更容易施工。根据当前世界新技术的飞速发展,开凿西藏大隧道工程的一切技术问题都能迎刃而解。 西藏是我国人口密度最稀疏的省区,因环境、交通与社会历史发展等原因,丰富的自然资源开发利用程度甚低,生态环境基本上保持着原生状态,而成为地球上受人类活动污染的极小地区之一,被环保专家誉为"最后一片净土"。因此,兴建"西藏大隧道工程",并无我国兴建大水电站的许多复杂问题。比之其他大型工程有可能产生的负面效应,张教授又进一步论证了该工程的好处。第一、不迁移人口;第二、不花安置费;第三、不淹没耕地;第四、不影响生态环境;第五、不污染环境;第六、不致诱发地震;第七、无泥沙淤积问题;第八、不兴建高围堰;第九、无核弹的威胁。张教授又算了这样一笔帐,根据目前四川省凉山自治州修建水电站的单价,增加一倍半计算,开凿每一立方米土方造价为120元,增加为每立方米300元,混凝土砌衬每立方米为4000元,增加为一万元,即隧道每米造价为400元,如按3座隧道完工,时间约12年,造价为2500亿元(300亿美元)。建成后每年可收电费800亿元,水费150亿元,仅需三年就可以收回全部投资。 目前,由几十名专家、教授组成的"西藏大隧道小组"已经成立,虽然一切仍是纸上谈兵,但他们正在为此积极奔走。据张教授介绍:由他领衔的西藏大隧道工程计划课题研究小组,已经取得初步进展,计划得到许多有识之士和专家的首肯。
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结构注释
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