南水北调中线工程简介
- 格式:doc
- 大小:57.00 KB
- 文档页数:8
1 南水北调中线工程简介
中国河川径流总量约2.8万亿m3,主要来自降水,因受海陆位置、气候条件、地形条件等因素的影响,水资源的地区、时空分布很不均匀,总的趋势是从东南沿海向西北内陆递减,呈现南方水多,北方水少的基本格局。长江流域及其以南地区属丰水区,黄淮海流域属缺水区。黄淮海地区地势平坦,土地和矿产资源丰富,在我国政治、经济、文化等方面都有极其重要的地位。目前随着人口增加、经济发展和人们生活水平的提高,本已十分脆弱的水供求平衡关系更加紧张,缺水形势日趋严重。解决这一资源型缺水地区供需矛盾的有效途径是实施跨流域调水,而南水北调中线工程就是缓解华北水资源危机、促进可持续发展的支撑工程之一。
南水北调中线工程为大型跨流域调水工程,规划近期从长江支流汉江丹江口水库引水,远期视发展需要还可从长江干流引水。输水总干渠跨越长江、淮河、黄河、海河四大流域,终点至北京、天津。工程供水区分属北京、天津、河北、河南、湖北五省市。工程建成后可极大地缓解京、津、华北地区的严重缺水状况,改善生态环境,促进国民经济和社会的持续稳定发展。
中线工程总干渠布置在黄淮海平原西部,地势西南高、东北低,全线可自流输水。沿线的大中城市大都位于总干渠东侧,可就近自流供水,并可通过天津干渠向天津自流供水。
中线工程水源地丹江口水库水量足,水质好。总干渠输水与天然河流全部立交,并进行全断面衬砌,可保证将优质水输送到京、津、华北地区,满足城市生活用水对水质的要求。
一、中线工程范围及开发目标与任务
近期中线工程范围包括丹江口水库库区、汉江中下游工程区和北方受水区。
总体目标是在不降低丹江口库区、汉江中下游地区生态环境质量、不降低汉江中下干流供水区供水保证程度的原则下,实现跨流域调水及水资源优化配置,缓解京、津、华北地区水资源供需的尖锐矛盾,为国民经济可持续发展提供可靠的支撑。
基本任务:向城市供水,适当考虑其它方面的供水。
规划水平年:近期为2010水平年,后期为2030水平年。
1.1 丹江口库区
(1)范围
丹江口大坝以上的库区涉及鄂、豫两省的六县,初期工程水库淹没处理范围为813km2。丹江口大坝加高,正常蓄水位抬高到170m,将增加淹没处理范围370km2。
(2)目标与任务
丹江口水库现状初期规模情况下的水利任务依次为:防洪、发电、供水和灌溉、航运等。
实施南水北调中线工程后,水库的任务将调整为防洪、供水、发电、航运等,即供水取代发电成为第二位的任务。
加高大坝后应按国家的法律、法规安置大坝移民;恢复重建公用设施;以保护水质、治理水土流失为中心进行库区建设,确保中线工程供水水质满足城市用水的要求。
1.2 汉江中下游工程区
(1)范围
“南水北调中线汉江中下游工程”指为消除调水对汉江中下游生态、供水造成不利影响且与当地治理开发相结合的新增工程。选择不同的工程方案,对调水量、调水过程、总投资具有显着的影响。
汉江中下游工程区涉及中下游河道内用水及河道外用水范围。 2 (2)任务与目标
在满足汉江中下游用水的前提下,不同的工程条件,需要丹江口下泄的流量存在很大的差异,这将直接影响北调的水量和过程。因此,汉江中下游工程规划任务与目标是:针对不同的调水方案,研究其对汉江中下游用水和生态环境的影响,采取必要的工程措施,消除、缓解调水带来的不利影响。
1.3 北方受水区
(1)范围
南水北调中线工程是以解决京、津、华北地区缺水为主要目标。本次规划修订确定中线工程供水对象主要为北京、天津、石家庄、郑州等133座城市。由于中线工程总干渠位置高,在华北局部地区出现特别干旱情况时,可以实行计划外的紧急供水。
中线工程可以控制的受水范围约15.1万km2,另有湖北省土地面积0.46万km2范围由清泉沟引水口单独供水,故本报告的水资源供需平衡范围不含湖北省清泉沟灌区。受水区范围南北长1000余km,东西最宽处达300km,其中黄河以北的海河流域受水区面积为10.3万km2,占68%;黄河以南的长江流域和淮河流域受水区面积为4.8万km2,占32%。
(2)目标与任务
根据国家社会经济发展总体规划,确定受水区适宜的发展目标;按照“先节水后调水”的原则,考虑提高水价对推动节水的作用,按照节水定额计算需水量。
在预测的2010年和2030年城市缺水量的前提下,依据建设规模与需求基本相适应原则,研究中线工程建设的适当规模。
二、汉江水资源与可调水量
汉江是长江中游最大支流。汉江干流丹江口以上为上游,长925km,集水面积9.52万km2;丹江口至钟祥为中游,长270km,集水面积4.68万km2;钟祥至汉口为下游,长382km,集水面积1.7万km2。
全流域降水总量1405亿m3,相当于平均降水深884mm。全流域总径流量566亿m3,地下水资源量188亿m3,扣除重复利用量后,汉江水资源总量为582亿m3,其中丹江口水库以上388亿m3,丹江口水库以下194亿m3,入长江水量527亿m3,仅耗掉7%。据预测,到2010年,丹江口水库多年平均入库水量为366亿m3,2030年为361亿m3。
与黄淮海流域相比,汉江流域水资源相对丰富。在充分考虑汉江流域内各用水部门未来用水增长、提高流域内水资源利用率并适当兴建工程措施的前提下,尚有较多的水资源可供外调。
丹江口水库可调水量是指汉江流域水资源在不同的工程措施条件下,丹江口水库按发电服从调水、调水服从生态、生态服从防洪安全的原则拟订控制水位和调度规则,基本满足汉江中下游用水要求,再对应不同的输水工程规模从汉江丹江口水库可调出的水量。影响丹江口水库可调水量的主要因素有:汉江流域水资源及丹江口水库入库径流、丹江口水库工程规模及运用原则、汉江中下游需水对丹江口水库下泄水量的要求、输水工程规模等。
研究表明,在建设必要的汉江中下游工程的条件下,丹江口大坝加高,当总干渠渠首设计流量为350m3/s、加大流量为420 m3/s时,相应年均可调水量为97亿m3;当总干渠渠首设计流量为630m3/s、加大流量为800 m3/s时,相应年均可调水量为140亿m3左右。根据南水北调城市水资源规划所提出的对中线工程的需水要求,上述可调水量可分别满足2010水平年及2030水平年的城市用水要求。
三、中线工程建设方案
根据长江流域规划,南水北调中线工程最终要实现从长江及其支流向北方地区调水。从技术经济上考虑,第一步先从支流汉江调水。多年研究成果表明,加高丹江口水库至最终规 3 模、汉江中下游实施梯级渠化及兴建引江济汉工程后,多年平均可从汉江调水200亿m3左右。考虑到北方需水增长的过程长、最终规模建设需要的投资大、汉江中下游梯级也难以在短期内建成,经综合比较拟分期建设中线工程,其中第一期首选加高丹江口水库大坝明渠自流输水97亿m3方案。
3.1 输水工程规划
3.1.1 主要线路方案
(1)黄河以南线路
黄河以南由于有陶岔渠首、江淮分水岭方城垭口、穿黄河适宜位置的控制,总体线路走向已经基本确定。黄河南线路长454.9km。
(2)黄河以北线路
黄河以北线路基本沿京广铁路西侧布置,各主要的大城市紧邻总干渠东侧。黄河以北线路长780.9km。
(3)天津线路
从河北徐水县西黑山分水,至天津市西河闸,线路长143.6km。
加上穿黄工程段,总干渠全长1389.2km。
3.1.2 控制点水位
总干渠起始水位由已建成的陶岔引水闸确定,为147.38m,黄河以南水位为118.5m,黄河以北水位为107m,终点北京玉渊潭水位为49.8m。
3.1.3 总干渠主要特征参数
总干渠渠道纵坡1/10000~1/30000,天津干渠纵坡1/1000~1/20000。
渠道边坡根据地质资料确定,并经稳定分析复核,一般在1:2~1:3之间;堤顶或一级马道超高按加大流量水位以上1.5m考虑;全线进行混凝土衬砌,糙率取0.015。
渠道规模由调节计算确定,各主要控制点流量为,渠首420 m3/s,穿黄河320 m3/s,进河北280 m3/s,进北京70 m3/s,天津干渠渠首40 m3/s。
3.1.4 交叉建筑物
(1)交叉建筑物分类统计
总干渠与天津干渠共有交叉建筑物1898座,其中交叉点以上集水面积大于20km2的河渠交叉170座,集水面积小于20km2的排水建筑物506座,与大于0.8m3/s灌溉渠道交叉200次,铁路交叉建筑物42座,跨渠桥786座,分水口门68处,节制闸62座,退水闸38处,其它类建筑物(旱渡槽、隧洞、暗渠等)25座。
(2)穿黄工程
穿黄工程位于黄河京广铁桥以西约30km,是总干渠上最大的河渠交叉建筑物。共研究了两种建筑物结构方案,即全盾构隧洞和渡槽,技术上均可行,从避免与黄河河势的相互影响考虑,推荐隧洞方案。
穿黄工程500年一遇设计洪峰流量15780 m3/s,相应水位104.06 m。孤柏嘴处原河床宽度7.4km,河工模型试验表明可缩窄至3km。地震基本烈度为Ⅶ度。
穿黄隧洞总长7591m,由南河滩明渠、隧洞进口段、隧洞段、隧洞出口段等组成。其中隧洞段长3000m,双洞,内径为7.5m,中心线间距20m。隧洞最小埋深26.15m,位于第四纪饱和砂层,采用盾构法施工。主要工程量为:土石方407.1万m3,混凝土26.9万m3,钢筋钢材26016t,止水41.3万m,挤密砂浆131.1万m。
3.1.5 总干渠主要工程量及投资
近期工程主要工程量及投资如下:
土石方开挖:73727万m3
土石方填筑:14777万m3
建筑物混凝土:1085万m3 4 衬砌混凝土:714万m3
钢筋:687972万t
钢材:32617万t
工程范围:114km2
施工总工期:5年
静态投资:565亿元
3.2 丹江口水利枢纽后期续建工程
丹江口水库大坝加高后,正常蓄水位为170m,相应库容290.5亿m3,校核洪水位174.35m,总库容339.1亿m3;航运过坝建筑物按300t级改造。
3.2.1 枢纽布置
丹江口水利枢纽后期续建工程由挡水建筑物、电站厂房、通航建筑物等组成。
挡水建筑物由混凝土重力坝和左、右岸土石坝组成,总长3446m,其中58个混凝土坝段总长1141m,坝顶高程176.6m;右岸土石坝采用新坝线,全长882m;左岸土石坝全长1423m。土石坝坝顶高程177.6 m。
电站厂房位于25至32坝段下游,装机6台,单机容量150MW,总装机容量900MW。
通航建筑物位于混凝土坝右岸联接坝段3坝段上。采用垂直升船机与斜面升船机接力运用方式,垂直升船机与水库相连,斜面升船机接下游航道,二机之间用中间渠道相连,可供错船。
坝趾上游约25km处的库区左岸丹唐分水岭,布置有一个副坝(均质土坝)。
3.2.2 主要建筑物续建方案
混凝土坝段采用下游贴坡、坝顶加高的嵌固方案,加高高度14.6m,加高后最大坝高达117m。河床坝段100.0m至117.0 m高程以下坝体断面已按最终规模建成,因此,河床各坝段已无水下工程。
两岸联接坝段含右联混凝土坝和左联混凝土坝两部分,左、右岸混凝土联接坝段的坝体加高,均从建基面开始,在下游贴坡加高。
右岸土石坝为粘土心墙坝,最大坝高60m,上游坝坡1:2.75~1:2.5,下游坝坡