鲁家果:南水北调西线工程要慎重
- 格式:doc
- 大小:23.00 KB
- 文档页数:11
南水北调西线工程泥石流灾害及危险区划刘希林;苏鹏程【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2007(14)6【摘要】南水北调西线工程是拟议中的国家重大建设工程,通过"五坝七洞一渠"共计260 km的引水线路,引长江上游雅砻江和大渡河水入黄河.泥石流在工程区多有分布,现已查明,工程区共有不同危险度等级的泥石流沟103条.泥石流危险区划结果表明,研究区内没有泥石流极高危险区;泥石流高度危险区总面积为73km2,主要集中分布在杜柯河流域,达曲和泥曲流域有零星分布;泥石流中度危险区总面积114.75 km2,各流域均有分布,其中杜柯河和达曲流域分布较多;泥石流低度危险区是分布最广的区域,总面积156.75 km2,各流域均有分布,以杜柯河流域分布略多.研究表明,用单沟泥石流危险度值作为综合指标,以具有不同泥石流危险度等级的泥石流沟流域面积作为权重的加权平均方法,采用网格作为泥石流危险区划的基本单元,能够直接而真实地获得泥石流危险区划的成果.用本文提出的方法进行地质灾害的危险区划,无疑比用间接方法和替代指标得出的危险区划结果具有更高的可靠性.【总页数】9页(P188-196)【作者】刘希林;苏鹏程【作者单位】中山大学,地理科学与规划学院,广东,广州,510275;中山大学,自然灾害研究中心,广东,广州,510275;中国科学院,成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041【正文语种】中文【中图分类】P642.23【相关文献】1.中国泥石流灾害强度划分与危险区划探讨 [J], 唐川2.云南省滑坡泥石流灾害危险区划 [J], 万石云;李华宏;胡娟3.基于GIS的滑坡、泥石流灾害危险性区划关键问题研究 [J], 丛威青;潘懋;李铁锋;吴自兴;吕广宪4.南水北调西线工程地质灾害研究 [J], 刘希林5.基于GIS的辽宁省岫岩县泥石流灾害危险性区划研究 [J], 潘赟;丛威青;潘懋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
对南水北调西线工程几个重大问题的探讨刘宁(中华人民共和国水利部北京100053)摘要本文根据南水北调西线工程近年来取得的研究成果和认识,针对受水区的供水范围及供水对象、工程建设方案及深埋长大输水隧洞、调水区生态与环境影响和工程建管资金筹措方案等技术经济问题进行了探讨。
笔者认为,西线一、二期工程建设方案统筹考虑,有利于供水目标的实现;一期、二期工程区地质条件复杂,环境恶劣,深埋长大隧洞的勘察、设计和施工有其特殊性。
有关技术经济问题是可以解决的;制约工程建设更为关键的问题是受水区供水范围和对象、调水对调水区生态与环境影响和工程建管筹资的研究确定。
关键词南水北调西线工程工程建设方案深埋长大隧洞1引言南水北调西线工程规划分三期实施,一期工程从雅砻江、大渡河上游5条支流调水人黄河,多年平均调水量40亿3;--期工程从雅砻江上游干流调水,多年平均调水量50亿m3;三期工程从金沙江上游干流调水,多年平均调水量80亿m3,具体规划指标见表l。
表1南水北调西线工程规划指标表南水北调西线工程受水区、工程区和调水区有其特殊性。
受水区属干旱半干旱区,水土资源匹配不良,仅凭黄河水资源难以维继经济社会和生态环境的需求。
工程区属高原寒温带湿润区,气压低、缺氧、寒冷、日照长是其气候基本特点;广泛分布三叠纪浅变质砂岩和板岩,组合较为单一;坝址处覆盖层厚度一般为l0~20 m;主要发育有NW向断裂。
调水区受西部季风的影响,年雨量分布具有西北少、东南多、全年降雨集中的特点,年降雨量在649~727 mm,6~9月为主降雨期,降雨强度小,持续时间长;全年平均降雪量超过100 mm,积雪日数为43—54天;河流径流主要来源于降雨,并有季节性融雪与融冰补给,水文资料相对短缺。
由于南水北调西线工程规模大,深埋长大输水隧洞、高坝大库和大型输水渡槽等建筑物世所罕见,再加上交通不便,人烟稀少,工程施工和建设条件困难,因此极具挑战性,因地制宜的制订工程建设方案非常重要。
鲁家果:南水北调西线工程要慎重鲁家果:南水北调西线工程要慎重跨流域水资源的调配是解决我国北方地区缺水问题的途径之一。
目前东线、中线南水北调工程已经启动。
《南水北调西线工程规划纲要及第一期工程规划》(以下简称《规划》)已由黄河水利勘察设计研究院作出,并经水利部组织专家委员会审查通过。
南水北调西线工程将在2010年正式施工,至2050年完工。
计划从长江上游通天河、雅砻江、大渡河建引水枢纽7个,输水线路508km(其中,隧洞490km),年输水170亿m3至黄河玛曲段。
工程静态投资3040亿元(2000年价)。
西线工程建设规模、难度都是当今世界之最。
它关系长江、黄河两大水系的调整和治理,涉及生态、经济、社会等一系列问题,是一个极其复杂的系统工程。
需要反复论证,听取各方面的意见,才能作出科学决策。
笔者认为,目前在工程可行性、经济合理性、可持续发展及工程面临的风险等方面,还需要慎重研究,不可仓促定案。
现就几个问题提出商榷。
一、西线工程可调水量有多少?《方案》框算:通天河侧坊引水枢纽年均径流量为124亿m3拟调水80亿m3;雅砻江阿达引水枢纽年均径流量为71亿m3,拟调水50亿m3;雅砻江、大渡河5个引水枢纽年均径流量为76亿m3,拟调水40亿m3。
以上三条河流引水枢纽径流量合计271亿m3,计划调水170亿m3。
乍看似无问题。
但由于没有考虑年径流量的季节变化和年际变化及可利用率,调水量被高估了。
河川径流量是调水量的基本依据。
但河川径流量中2/3为洪水径流,通常不易为人类所利用,而只有其余的1/3-1/4的河川径流量即稳定径流量或基流量可供人类利用。
由于水库调蓄,约使天然基流量增加15%,使基流量的比例提高到35%-40%。
基流量利用的上限不宜超过60%。
由于青藏高原东部的特殊气候与地理环境,三条河流引水地年内丰水季节与枯水季节径流量的变化很大。
据中国科学院西部地区南水北调综合考察队调查:在长达7个月的枯水季节(11月至次年5月)各引水枢纽河川的总径流量只有59.67亿m3,其中通天河直门达为23.9亿m3(占年流量19.2%),雅砻江甘孜站为16.27亿m3(占年径流量22.9%),大渡河足木足站为19.5亿m3(占年径流量的25.6%)。
南水北调西线工程主要问题研究摘要:南水北调西线工程是从长江上游于支流调水入黄河上游的跨流域调水工程.对该工程的研究始于1952年,调水规模约为160~170亿m3,基本能解决黄河流域2050年左右的缺水问题,通过对南水北调西线工程可调水量分析、方案总体布局、生态和社会影响分析等主要问题的研究,结合该工程建设难度巨大、涉及各方面关系复杂的特点,提出整个工程要分期建设,并建议将从大渡河和雅砻江支流自流调水40亿m3入黄河作为第一期工程.关键词:南水北调西线工程跨流域调水水资源管理水利规1 南水北调西线工程的必要性和紧迫性黄河是我国西北、华北地区的重要水源,它以其占全国2%的水资源,承担着占全国耕地面积15%和总人口12%的供水任务,同时还要向流域外部分地区远距离调水.黄河的供水范围和供水人口,已超过了黄河水资源的承载能力,近10多年来黄河下游及主要支流频繁断流,就是水资源供需失衡的突出表现.国民经济用水大量挤占生态环境用水,是导致一些地区生态环境恶化、土地荒漠化和沙尘暴危害加剧的重要原因.据初步分析,在现状用水条件下,若遇20世纪90年代的中等枯水年,黄河流域年均缺水量已达25~50亿m3.为实现我国第三步发展的战略目标,到2050年黄河流域人口将增加近3000万人,灌溉面积将增加133.3万hm2左右,工农业总产值将增加12万亿元,对水资源的需求还将大大增加,届时水资源供需矛盾将更加严重.即使在大力节水的条件下,通过供需平衡计算,预计黄河上中游地区在正常来水年份,到2010,2020,2030,2050年水平缺水量将分别达到40亿m3、80亿m3、110亿m3、160亿m3,若遇中等枯水年,缺水量还将在此基础上再增加60亿m3.与黄河临近的石羊河、黑河流域水资源供需矛盾也十分尖锐,仅黑河流域目前就缺水4.1亿m3,大片土地荒漠化,其下游额济纳旗已成为沙尘暴的重要来源地之一,也需从黄河调水解决其水资源的短缺问题.水是人类赖以生存和发展,生态建设和环境保护不可缺少的战略资源,面向21世纪,为实现黄河流域及相关地区水资源的可持续利用,促进经济社会的可持续发展,保障西部大开发战略和城市化战略的实施,必须尽快兴建从水量丰沛的长江上游于支流调水入黄河上游的南水北调西线工程(以下简称西线工程),该工程是西部大开发的重大基础设施,是一项生态建设和环境保护的重大工程,是实现西北、华北地区水资源合理配置的战略举措[1].洪水威胁严重、水资源供需失衡、生态环境恶化是目前黄河治理开发面临的三大问题,“水少沙多,水沙时空分布不均”是造成这三大问题的自然原因.西线工程调水入黄河后,不仅可以逐步解决水少的问题,而且可以为充分利用上中游支流的当地水资源开展生态环境建设创造条件,减少入黄泥沙,逐步解决沙多的问题;同时可以带动一大批水利基础设施的建设,增加对水沙的调蓄能力,逐步解决水沙时空分布不均的问题.因此西线工程的建设对促进黄河的治理开发,最终解决黄河面临的三大问题,也具有极为重要的作用.西线工程也是我国南水北调东、中、西调水线路与长江、淮河、黄河、海河相互联结的“四横三纵”总体格局的重要组成部分.利用黄河贯穿东西的天然优势,通过黄河对水量重新配置,可协调东、中、西部经济社会发展对水资源的需求关系,达到我国水资源南北配置、东西互济的优化配置目标.因此,为适应西部大开发的要求,为促进黄河治理与开发,为实现北方地区水资源的优化配置和可持续利用,必须尽快兴建南水北调西线工程.2 调水区工程概况调水工程区位于青藏高原东南部,东起松潘草地,西至楚玛尔河口;南临川西高原,北抵阿尼玛卿山.在北纬31°30′~35°00′,东经94°50′~102°30′的范围内,面积近30万km2.调水河流水量丰沛,人烟稀少,与黄河上游相距较近,可调水范围较大.区内海拔在3000m以上,属于寒冷、缺氧地区.巴颜喀拉山是黄河和长江源头区的分水岭.其南侧长江流域的大渡河、雅砻江、通天河的河床比北侧相应的黄河河床低80~550m.调水工程区地质条件比较复杂.该区及外围地带第四纪以来活动断裂较为发育,活断裂对工程的影响主要表现为震动破坏和错动破坏,也影响着调水工程的区域稳定性.本区处于可可西里-金沙江强地震带的外围,地震烈度主要为7度,地震活动性相对较弱.本区冻土发育,季节冻土主要表现为冻涨危害;多年冻土主要表现为融沉危害.冻土对深理长隧洞影响甚微,对地面建筑物的影响可以通过防冻工程措施予以处理.自流引水需采用长隧洞穿越分水岭,隧洞埋深大,线路长,穿越不同的地质单元,且无法避开活断层的影响,高地温、高压涌水、高地应力及岩爆等地质问题均可能出现.加之工程为自流引水,还需修建高坝以抬高水位和调蓄径流,因此还存在产生构造型水库地震的可能,水库岸坡变形也有可能对工程造成危害.3 可调水量分析在现有实测资料的基础上,对调水河流产流汇流特性进行全面深入分析,采用了不同的方法计算各引水枢纽的设计年径流量及代表系列的年月径流过程.为维持引水枢纽下游的生态和环境需水的要求,结合当地人烟稀少,经济落后,且坝下10km范围内就有较多水量加入的实际情况,现阶段考虑坝址下泄流量不小于调水前最小月平均流量.经计算,通天河侧仿坝址下泄70m3/s,雅砻江阿达坝址下泄40m3/s,雅砻江和大渡河其它支流引水枢纽除克柯坝址下泄2m3/s 外,均下泄5m3/s.将引水枢纽处水量扣除枢纽上游各行业用水量、蒸发渗漏损失水量和坝下要求的下泄水量后,剩余的水量均作为坝址可供调水量.在此基础上,再通过对引水水库进行长系列的调蓄计算,得出多年平均调水量,即可调水量.分析结果表明,通天河不同引水枢纽可调水量为75~80亿m3,雅砻江不同引水枢纽可调水量为45~50亿m3,雅砻江、大渡河5个引水枢纽可调水40亿m3,总可调水量为160~170亿m3,可调水量占引水枢纽多年平均径流量的48%~71%. 4 工程总体布局调水有自流和抽水两种方式,它们各有优缺利弊.自流方式一次性投资大,但易于管理,运行费用低;抽水方式一次性投资小,但管理难度大,运行费用高.根据目前的认识,西线工程各种工程方案均采用自流方式.随着工程的进展,不排除后期工程再考虑进行抽水方式比选.通过对3条河引水河段上的20多座引水枢纽和工程区内30多条输水线路的分析比较,提出了西线工程自流方式的两种总体布局方案(见图1).第一种方案是从通天河上的同加引水枢纽引水75亿m3,经过158.3km的引水建筑物进入雅砻江,再通过雅砻江上的仁青里引水枢纽抬高水位,连同雅砻江上的45亿m3水量(共计120亿m3水量),经过248.7km的引水建筑物进入黄河支流章安曲入黄;另从雅砻江两条支流和大渡河3条支流上的5个引水枢纽引水40亿m3,经260.3km的引水建筑物进入黄河支流贾曲入黄;3条河共引水160亿m3.第二种方案是从通天河侧仿引水枢纽引水80亿m3,经过204km的引水建筑物入雅砻江,再通过雅砻江上的阿达引水枢纽抬高水位,连同雅砻江上的50亿m3水量(共计130亿m3水量),经由304km的引水建筑物进入黄河支流贾曲入黄;雅砻江、大渡河5条支流引水40亿m3的布局与第一种方案相同;3条河共引水170亿m3.比较两种总体布局方案,第一种方案的优点是输水隧洞总长小,但是最大的缺点是大部分引水枢纽和输水隧洞都位于海拔4000m左右的高寒山区,施工条件极其艰苦,而且要穿过8度地震区,活动断裂也相对较为发育,勘测、施工、运行和管理都将遇到很大困难.同时输水线路较为分散,这也大大增加了勘测、设计的工作量.第二种方案虽然工程量规模较大,但大部分工程都位于海拔3500m左右的地区,地质条件相对较好,施工区相对适宜于人类活动.附近有玉树、甘孜、班玛、阿坝等县城作为后勤基地,这对勘测、设计、施工、运行和管理都较为有利.由于工程较为集中,在一期工程实施后,后期工程可充分利用一期工程的地质资料和施工经验,可以节省大量的勘测、设计费用.同时这一总体布局方案也能与远景后续水源(从澜沧江、怒江调水160~2000亿m3)的调水线路较好地衔接.经综合比较,第二种总体布局方案较好地体现了“下移、集中”的原则,整个工程建设能够做到由小到大、由易到难、由近及远、分步实施,因此推荐第二种总体布局方案,总调水170亿m3.图1 西线工程代表性方案示意图西线工程是特大型跨流域调水工程,也是一个庞大的工程体系,鉴于工程所处的地理位置和建设条件、调水河流地区与受水区的关系、工程建设的投资等因素,决定了工程的复杂性、艰巨性和长期性,因此必须分期实施.本着由低海拔到高海拔,由小到大,由近及远,由易到难的思路,推荐由雅砻江、大渡河上的5条支流引水40亿m3到黄河支流贾曲入黄的达曲―贾曲自流线路为第一期工程,一期工程可以根据实际情况分步实施、分步见效.推荐由雅砻江干流引水50亿m3的阿达―贾曲自流线路为第二期工程.推荐侧仿―雅砻江—黄河自流线路调水80亿m3为第三期工程.第一期工程从大渡河的阿柯河、麻尔曲、杜柯河,雅砻江支流泥曲、达曲调水.由“五坝七洞一渠”串联而成,坝高63~123m,输水线路总长260.3km,其中隧洞长244.1km,明渠16.1km,渡槽0.12km.“五坝”即引水河流上的5座引水枢纽,沿该期工程引水源头到出水口方向,依次为达曲的阿安、泥曲的仁达、杜柯河的上杜柯、麻尔曲的亚尔堂、阿柯河上的克柯引水枢纽,水库坝高分别为115m,108m,104m,123m,63m,调水量分别为7亿m3、8亿m3、11.5亿m3、11.5亿m3、2亿m3.“七洞”即利用线路通过的支流,使隧洞自然分为7段,顺流而下,7段长度分别为13.6km,73km,33.2km,3km,55.4km,15.5km,50.4km,最长洞段穿越雅砻江和大渡河的分水岭,长达73km.“一渠”即隧洞出口后进入黄河流域贾曲的16.1km的明渠.5 施工技术研究第一期工程的5座引水枢纽大坝坝高为63~123m,为当地材料坝,除由于高海拔、缺氧而要求采用特殊的施工机具,或常规施工机具机械效率降低外,属常规施工.西线工程施工的难点在于长隧洞施工.据不完全统计,国外已建成10km 以上的长隧洞不少于95条,瑞典建成80km长的输水隧洞;芬兰赫尔辛基供水隧洞长120km;秘鲁在海拔4000m的地区建成长95km的马赫斯输水隧洞;瑞士穿过阿尔卑斯山的交通隧洞长57km,是当今最长的单洞施工洞段.国内已建成引大入秦输水隧洞总长75km,正在建设的万家寨供水工程隧洞总长有200多km.根据已有的隧洞施工经验,一期工程的施工共安排15个工作面,采用掘进机同时掘进,设计最长施工洞段长为19.3km左右,平均开挖进尺按400m/月计,244.1km隧洞开挖时间为49个月.西线工程长隧洞最大埋深达1300m,施工中会遇到断层、涌水、高地温和岩爆等情况,如不采取预防措施,可能造成掘进机损坏、隧洞塌方、埋机等事故的发生.因此除选择合适的掘进机外,还要进行不良地质条件预报.在遇不良地质条件时,需根据具体情况,进行预处理.如遇断层带,需要进行超前支护和预固结处理;遇涌水时,除设置充足的备用水泵外,要根据现场情况采用堵水、排水和排堵结合等方法处理;遇岩爆时,采用超前钻孔法、注水法、超前应力解除法等;遇高地温时,要采取综合降温措施.根据气象资料分析并结合寒冷地区其它工程的施工经验,露天施工时间按每年8个月考虑,洞内施工受气候条件影响较小,按全年施工考虑.在尽量采用先进的施工工艺,根据工程的特殊施工条件合理考虑寒冷地区对人体健康和劳动能力以及施工机械效率的影响的前提下,拟定一期工程总工期为7a,其中施工准备期为42个月,主体工程施工期为43个月.第二期工程除枢纽的施工难度要增加外,隧洞的施工难度与第一期工程相当;第三期工程有高坝大库和施工难度更大的超长隧洞施工,需要继续在工程实践中不断摸索研究.6 供水范围及水量配置西线工程主要解决西北地区缺水问题,基本满足黄河上中游六省(区)和邻近地区未来50年的用水需求,同时促进黄河的治理开发,在必要时相机向黄河下游供水,缓解下游断流等生态和环境问题.根据需水预测,供水以工业、生活和生态环境用水为主,兼顾农业灌溉用水.西线工程总调水170亿m3,估计于2050年前生效,届时黄河干流骨干水利枢纽已全部生效,对黄河水量和西线调水量有足够的调节能力,供水的配套工程业已建成或完善,黄河流域的缺水将主要表现为资源性缺水.根据研究,预计向龙羊峡―兰州河段、兰州―河口镇河段、河口镇―龙门河段、龙门―三门峡河段的两岸地区分别供水25亿m3、35亿m3、10亿m3、50亿m3;向黄河干流补水30亿m3;向流域外的黑河、石羊河等地补水20亿m3.第一期工程可增加调水量40亿m3,生效时间约为2020年.由于2020年水平缺水量达80亿m3,增加的供水量不能满足需水要求,因此优先供给生活、工业和生态需水.增供水量的配置以各河段缺水情况和供水工程情况为主要依据,向兰州―河口镇区间的甘肃、宁夏、内蒙古和陕西北部地区供水20亿m3,并向龙门―三门峡河段的关中地区和汾涑河地区供水10亿m3,向黄河干流供水10亿m3.7 效益及生态环境影响分析7.1 效益分析西线工程将于2050年以前向黄河调水170亿m3,可基本满足黄河流域上中游及相邻内陆河广大地区生活、生产和生态用水的需求,必要时还可相机向下游供水.受水区大都地处我国北方生态环境脆弱的地区,在长期人类活动的影响下,生态和环境遭到了严重的破坏,荒漠化加剧,水土流失严重,沙尘暴频繁,环境污染就是突出的表现,有些地方已丧失了人类生存的基本条件,严重制约了当地经济的发展.西线工程完成后,为西北地区的生态建设和环境保护,拓展人类的生存空间开辟新的水源,为水资源的合理配置和可持续利用创造条件.为西部大开发的宏观规划提供水资源保障,有巨大的生态和环境效益.同时西线调水入黄河后,可保障受水区城市化进程的生活和工业用水,并兼顾农业用水,对调整生产力布局和经济结构,对保障粮食安全,对缩小东西部差距,对促进区域经济的可持续发展,都有十分重要的作用,也有很大的经济效益.7.2 对自然生态的影响分析3条河调水170亿m3,占所在河流河川径流量的5%~14%,占引水枢纽处河川径流量的48%~71%.为减少调水对生态环境的影响,设计引水枢纽下泄流量不小于或接近调水前最小月平均流量.3条河调水地区河流纵横,水系发育,两岸支流汇入较多,年径流量沿程增加较快.雅砻江、通天河干流调水后的径流量,水量减少较大的仅为引水枢纽以下的邻近河段.在距离引水枢纽4~10km即开始有支流汇入,年径流量增加2~4亿m3,在距离引水枢纽14~50km河段,年径流量增加14~16亿m3.调水后,能维持河川径流量在自然生态可承受的变化范围内,枢纽下游河道水量的减少不会导致下游生态环境的恶化.调水后,会引起调水枢纽以下局部河段河道水位下降.由于这些河段两侧为陡峻的石质边坡,河谷为地下水径流最终汇集地带,因此调水后河道水位的下降不会改变地下水向河水补给的格局,不会引起引水枢纽近距离河段地下水位的明显变化.引水枢纽下游河段水量的减少,将使水体对污染物的稀释能力下降,从而对水质造成一定程度的影响.但由于枢纽以下河道10~50km以内两岸人烟稀少,区间内无城镇点源污染的汇入,因此枢纽以下邻近河段水质级别不会因径流量的大幅度减少而受到明显的影响.经研究,远离枢纽河段的局部河段,在枯水期的水质有从Ⅰ类降到Ⅱ类,但大多数河段的水质没有变化.3条河引水枢纽下游10~50km以内河道径流明显减少,水深变浅,但水面宽度变化较小,水面面积无明显变化,因此蒸发量变化不显著,对枢纽下游临近地区的气温、湿度和内源水气变化的影响也不显著;由于水面较少引起地面气流糙率增大和水面吹程缩短不显著,即对风向和风速也不会有大的影响.可以预测,调水对引水枢纽下游临近地区的局地气候不会产生明显的影响,也不会加剧对下游干旱河谷的危害.而3条河上兴建的大型水库,库水面的蒸发水汽可被主导气流输送到数十千米的下风地区形成一定的降雨.因此调水对陆生动植物的影响甚微,但对局部河段的水生生物有影响.采取适当的措施(如修建滚水坝等)可以将产生的不利影响降低到最小的程度.7.3 对社会环境的影响分析3条河两岸居民点稀少,农业以畜牧业为主,干流引提水工程很少,工农业用水仅占各断面的0.9%~8.2%.调水后,3条河仍有足够的河川径流量满足下游经济社会发展对水资源的需求.通过对有航运要求的河段水深和水量的分析表明,对航运也基本上没有影响.对有漂木要求的河段有局部影响,按禁伐前的运量分析,通天河调水80亿m3,仅对石鼓河段在枯水期漂木有所影响;雅砻江调水65亿m3,仅对沙堆至雅江河段在枯水期漂木有所影响;大渡河调水25亿m3,对下游漂木没有影响.由于从3条河上游调水,对已建成的长江干、支流梯级电站将造成一定的损失,但同时也增加了黄河干流梯级电站的发电量,而且后者大于前者.至于对长江干、支流规划梯级电站的影响,应该在相应规划中予以统筹考虑.对三江源头自然保护区的影响主要发生在通天河调水工程施工期,需制定切实可行的保护措施.综上所述,西线工程建成后,有巨大的生态效益和环境效益,也有很大的经济效益.对调水区自然生态和社会环境仅产生某些局部的不利影响,在采取相应的措施后,这些局部不利影响可以得到缓解.西线工程的修建不存在制约工程兴建的重大生态和环境因素.8 结语西线工程是我国南水北调“四横三纵”总体格局的组成部分,直接关系到西部大开发的战略部署,是西部大开发的重大基础设施之一,应尽快创造条件开工建设.研究分析表明,总调水规模170亿m3水量的总体布局是有保证的,不存在重大的生态和环境制约因素.由于西线工程位于青藏高原,寒冷缺氧,地质条件复杂,工程建设非常困难,需分步实施.本着由低海拔到高海拔,由小到大,由近及远,由易到难兴建调水工程的思路,推荐调水40亿m3的达曲―贾曲自流线路为第一期工程.一期工程所处位置的海拔高程相对较低,施工条件和地质条件相对较好,并且不影响观规划的二、三期工程与其它方案的进一步比选.参考文献:[1]魏昌林,郭学恩,陈雪英.中国南水北调[M].北京:中国农业出版社,2000.。
《南水北调西线工程备忘录》出版与老专家研讨“西线工程”佚名
【期刊名称】《四川地质学报》
【年(卷),期】2006(26)4
【摘要】1《南水北调西线工程备忘录》出版发行由著名经济学家林凌教授、著名地质学家刘宝珺院士主编的《南水北凋西线工程备忘录》(以下简称《备忘录》于2006年5月由北京经济科学出版社出版、发行;并于8月31日在成都举行了首发式。
《备忘录》分工程地质问题、环境生态问题、经济社会问题、西线工程替代方案探讨、彩图等五篇,收入论文31篇,共计32万字。
共有50多位自然科学家和社会科学家参与了论文的撰写。
【总页数】2页(P233-233)
【关键词】南水北调西线工程;出版发行;备忘录;自然科学家;专家;经济学家;工程地质问题;社会问题
【正文语种】中文
【中图分类】TV68
【相关文献】
1.西线工程关键技术问题如何解决?--访南水北调西线工程总工程师谈英武 [J],
2.南水北调西线工程研究迫在眉睫--关于南水北调西线工程给省领导的建议 [J],
3.《南水北调西线工程备忘录》出版与老专家研讨"西线工程" [J], 《四川地质学报》编辑部
4.加快南水北调西线前期工作进程——李国英主任在南水北调西线工程汇报会上的
讲话 [J],
5.南水北调西线工程的新思路与新方案——西线调水应从怒江、帕龙江或雅鲁藏布江选点的调研 [J], 王福生
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
南水北调西线工程必要性以及方案(一)西线调水的必要性黄河多年平均年径流量580亿立方米,河道内生态环境低限需水量210亿立方米,相应黄河可供国民经济耗用河川径流为370亿立方米,并按此水量分配到有关省、53%,承生一系列社会、经济与环境问题,且日趋严重。
据预测黄河流域和相关地区,正常年份2030年缺水150亿立方米左右,枯水年份缺水则更为严重。
黄河上中游的青、甘、宁、蒙、陕、晋六省、自治区,地域辽阔,矿产资源丰富,只要有水,发展工业和农林牧渔业的潜力很大。
水资源具有不可替代的特性,因此解决缺水问题必须开源节流。
在黄河流域大力发展节水具有一定的潜力,然而也是有限度的,根本出路在于借助外来水源。
长江多年平均径流量9600亿立方米,为黄河的16倍。
调引长江的部分水入黄河,以丰补歉,是解决黄河缺水的根本途径,也是西部开发,解决西北干旱缺水的重要举措,从改善资源配置来说,西线调水势在必行,而且是一项十分艰巨而又必需的战略任务。
(二)前期工作简要回顾早在115万1234本结束,内业资料整理工作延续了若干年。
从现在北方缺水的情况看,当时对西部水资源的南丰北缺的宏观估计是正确的,开展南水北调的研究工作是有远见卓识的,当时提出的西部调水总体布局框架,从宏观上控制了调水的范围和供水的区域,为以后分期开发规划奠定了基础,当时大范围的调水研究初步了解了工程技术上的难度和存在的问题,为以后进行工程方案的研究提供了有益的经验。
1978年以后,黄委会又组织多次西线调水查勘,并对1958-1961年的西部调水方案和研究工作进行了认真的分析,认为:①通过以往大量的工作,对西部调水已有一个宏观全面的认识,提出的总体布局框架有较好的控制作用。
调水自治州境内。
巴颜喀拉山是调水的长江水系河段与黄河相应河段的分水岭,引水坝址、输水线路和动力电站布置在巴颜喀拉山两侧。
巴颜喀拉山以北的黄河地势,从海拔高度3400米上升到海拔高度4600米,巴颜喀拉山以南的地势,雅砻江地势高,其右侧通天河地势低,其左侧大渡河地势更低,海拔为2900-4200米,山南长江水系河床高程低于山北相应黄河河床高程80~450米。
鲁家果:南水北调西线工程要慎重跨流域水资源的调配是解决我国北方地区缺水问题的途径之一。
目前东线、中线南水北调工程已经启动。
《南水北调西线工程规划纲要及第一期工程规划》(以下简称《规划》)已由黄河水利勘察设计研究院作出,并经水利部组织专家委员会审查通过。
南水北调西线工程将在2010年正式施工,至2050年完工。
计划从长江上游通天河、雅砻江、大渡河建引水枢纽7个,输水线路508km(其中,隧洞490km),年输水170亿m3至黄河玛曲段。
工程静态投资3040亿元(2000年价)。
西线工程建设规模、难度都是当今世界之最。
它关系长江、黄河两大水系的调整和治理,涉及生态、经济、社会等一系列问题,是一个极其复杂的系统工程。
需要反复论证,听取各方面的意见,才能作出科学决策。
笔者认为,目前在工程可行性、经济合理性、可持续发展及工程面临的风险等方面,还需要慎重研究,不可仓促定案。
现就几个问题提出商榷。
一、西线工程可调水量有多少?《方案》框算:通天河侧坊引水枢纽年均径流量为124亿m3拟调水80亿m3;雅砻江阿达引水枢纽年均径流量为71亿m3,拟调水50亿m3;雅砻江、大渡河5个引水枢纽年均径流量为76亿m3,拟调水40亿m3。
以上三条河流引水枢纽径流量合计271亿m3,计划调水170亿m3。
乍看似无问题。
但由于没有考虑年径流量的季节变化和年际变化及可利用率,调水量被高估了。
河川径流量是调水量的基本依据。
但河川径流量中2/3为洪水径流,通常不易为人类所利用,而只有其余的1/3-1/4的河川径流量即稳定径流量或基流量可供人类利用。
由于水库调蓄,约使天然基流量增加15%,使基流量的比例提高到35%-40%。
基流量利用的上限不宜超过60%。
由于青藏高原东部的特殊气候与地理环境,三条河流引水地年内丰水季节与枯水季节径流量的变化很大。
据中国科学院西部地区南水北调综合考察队调查:在长达7个月的枯水季节(11月至次年5月)各引水枢纽河川的总径流量只有59.67亿m3,其中通天河直门达为23.9亿m3(占年流量19.2%),雅砻江甘孜站为16.27亿m3(占年径流量22.9%),大渡河足木足站为19.5亿m3(占年径流量的25.6%)。
这一持续的低水流量是稳定径流即基流量。
以此框算全年基流量为102.29亿m3,如加上水库调蓄量27.2亿m3,则基流量为129.5亿m3。
如按基流利用的上限60%计算,可调水77.69亿m3。
考虑到调水地区下游人口密度较低,把调水量占基流量比例提高到80%,则调水量为103.6亿m3。
与规划调水量170亿m3仍相去甚远。
其次,可调水量中没有估算枯水年和丰水年年际径流量的变化。
年际径流变差系数通天河直门达为0.25,雅砻江甘孜为0.14,大渡河足木足为0.15,加权平均为0.19。
19%径流量的年际变化,加剧了调水量的不稳定性。
再次,各引水枢纽集水面积实际上小于参证水文站集水面积,因此河川引水枢纽径流量实际上小于参证水文站径流量。
《规划》称:通天河各引水枢纽与参证站直门达集水面积比在90%以上,雅砻江阿达引水枢纽集水面积与甘孜站集水面积比在85%以上,大渡河引水枢纽与参证站集水面积比为85%以下。
照此推算,在271亿m3总径流量中,约有34亿m3左右可能被高估。
由于引水河流年内枯水期长,常年稳定的基流量只有年径流总量的37.7%,加之径流年际变化及集水面积计算上的差异等不确定因素,年可调水量将低于100亿m3,比规划少70亿m3。
二、调水对长江源头及上游水土资源、生态环境的影响是制约西线工程最重要的因素,如调水100亿m3,西线工程将引走通天河、雅砻江、大渡河基流量的80%,对长江源头及上游生态环境将产生不可忽视的负面影响。
长江、黄河是中华民族生衍的命脉,从源头上保护两大河流的水资源是关系民族兴衰的百年大计。
目前长江源头及上游的生态环境日趋恶化,湖泊、沼泽、草原面积缩小,冰川退缩,森林、植被破坏,沙漠化、荒漠化面积扩大,水流量呈日益减少趋势。
据1999年4月的考察结果,长江正源沱沱河沙漠化土地为19508km2,水土流失面积达10.4万km3。
青海省副省长刘光说:“长江源头地区的沙土流失面积已经占到67%,长江源头平均输沙量1303万吨,源区90%的沼泽干涸,许多河流断流,雪线上升,冰川退缩。
从1970年到1990年20年间,冰川后退500米,草原退化380万公顷,沱沱河水量下降,在过去10年中流量下降了20%。
长江上游的水源不仅来自通天河上游,还来自雅砻江、大渡河上游及若干支流。
雅砻江上游冰川已退缩了200m至400m,已呈荒漠景象。
同时,其中下游干旱河谷地上限也抬升了200m 至400m。
大渡河年均径流量自50年代至90年代末下降了14%。
长江上游森林破坏使水源涵养能力减少了75%。
“50年前长江上游川西滇东北原始森林,其水源涵养能力达4000亿立方米,劫后余生的森林仍能涵养1000亿立方米的水源。
”⑤50年代前,川西高原森林复盖率26%,由于过度砍伐,1973-1974年普查已降至13.1%。
上世纪末20多年间砍伐有增无减。
长江源头生态环境恶化,导致水源日益枯竭,水量日益减少,水源涵养力日益削弱,枯水与洪水季节差日益扩大。
所以,保护长江水源,保护长江水资源的再生和可持续发展已是当务之急。
西线调水工程位于长江源上通天河、雅砻江、大渡河的上游,地处高原寒带、亚寒带及寒温带,海拔3400-4500m,工程区面积30万km2左右,这一地区生态环境平衡条件极其脆弱,一旦破坏,永久不能恢复。
大规模的工程建设可能给生态环境造成严重破坏。
工程实施后将改变原地貌,破坏原生植被,缩小涵养水源的高原草甸、沼泽、森林面积,扩大沙漠化荒漠化的趋势,加剧水土流失。
使长江上游的水环境更加恶化,从源头上影响长江的造水功能。
调水使水库坝下河段径流量减少,河川水位下降,这将增加大气和土壤干燥度,干旱河谷的范围将不断扩大,干旱河谷地将向两岸坡地抬升,威胁濒临险境的森林植被,使生态更加恶化。
调水计划一旦实施,引水枢纽以下金沙江玉树至渡口900km河段,雅砻江甘孜至渡口600km河段,大渡河斜尔朵至石棉300km河段,在11月至5月7个月中径流量将分别减少36%-23%,而在近坝河段枯水季节甚至可能断流。
这一河段本是长江上游原始森林最茂盛的地区,历经半个多世纪的过度采伐,已损失大半,目前采取紧急措施予以保护。
如受调水影响,径流量将大幅减少,地下水位降低,将对两岸森林植被保护带来严重影响。
在地处温带亚热带的山区,一旦河谷中森林植被破坏,谷地温度会迅速上升,造成蒸发量大增,最终导致河谷的沙漠化,加重水土流失。
在长江上游实施的天然林保护,退耕还林,退牧还草等生态建设工程亦将付之东流。
因此,西线调水对长江上游水资源及生态环境产生的严重影响绝不能低估。
三、西线工程面临地质灾害的巨大风险西线工程所经过的横断山脉褶皱构造异常发育,地层褶皱强烈,新构造运动活跃,地震频繁。
金沙江、大渡河、雅砻江都循着断裂走向,沿河宽谷与盆地几乎无一例外的都是断裂带上的陷落部分。
通天河上的侧坊引水枢纽,地处玉树、邓柯、德格断裂带,雅砻江引水枢纽阿达、阿安、仁达地处鲜水河地震带。
这一带系浅源地震,深度在20公里以内,频率高,强度大。
1901年~1976年期间,甘孜、炉霍一带发生破坏性地震18次,其中6~6.9级地震7次(烈度IX度),5~5.9级地震9次(烈度VII度以上)。
1973年2月6日炉霍发生7.9级强烈地震(烈度在X度以上)。
工程输水线路508km,隧洞490km,无法避开地震带。
水库面积合计379km2,多处于断裂中心地带。
黄委会勘察设计院的一份研究报告称:“西线工程不同程度地穿越多条活动性断裂,其位置和方向不可能回避活动性深大断裂的影响。
对于深大活动性断裂,断裂带宽度带达到数百米以上,断层变形的规律性及其变形量,特别是工程有效期内的变形量,以及由此引起的隧洞变形与稳定性问题是不可回避的问题。
”“在西线工程区的活动断层中,以桑日麻断裂、鲜水河断裂和甘德南断裂对工程的影响最大,也是主要的发震断裂,应加强研究…。
”报告提出要加强监测预报研究,但研究结果如何?有何对应措施,则无下文。
可见,工程面临的这一巨大的地质灾害风险,至今尚无法规避与防范。
这些活动性断裂地带一旦发生强烈地震,可能使深埋地下的输水隧道错位、断裂、崩塌,引发泥石流、滑坡等地质灾害乃至中断调水工程的运行。
大面积的蓄水工程也可能诱发地震,造成垮坝。
万一水库垮坝,对于长江上游沿江城市、乡村以及各级电站相当于一次特大洪水的袭击,后果不堪设想。
四、南水北调西线工程经济合理性探讨当地水资源充分合理开发和有效利用是调水工程经济合理性的前提。
只有在当地水资源得到合理有效利用的基础上,再实施调水才能确保调水工程经济上的合理性。
西线工程计划在2050年前完工,静态投资3040亿元(2000年价格),工期40年,估计动态投资应在6000亿元左右(包括利息、物价上升因素以及输水网络建设,施工地区生态环境建设等费用)。
假设可调水100亿m3,则每m3调水工程成本达60元。
据有关部门预测:2010年~2030年蓄水工程投资为6元/m3,节水工程4元/m3;2030~2050年蓄水工程为8元/m3,节水工程为6元/m3。
⑾平均蓄水工程投资为7元/m3,节水工程为5元/m3。
西线工程由于地质情况复杂,工程难度大,输水线路长,造价特别高,每m3水工程投资为定额指标的8.57倍。
调水100亿m3多耗费资金5300亿元。
黄河缺水,但黄河水资源并没有得到充分的合理的使用,还存在较大的节水潜力。
农业灌溉是黄河的用水大户,据2000年统计,黄河流域面积1298万hm2,灌溉面积433万hm2,综合毛灌定额为7200m3/hm2,耗水311.76亿m3,占黄河平均径流量的580亿m3的53.7%。
水资源本来就非常紧张的北方旱区,但农田灌溉中的损失浪费却相当严重。
北方灌区,渠系利用系数一般为0.4~0.5,如新疆、宁夏、甘肃、青海的灌区都在0.4~0.45之间,甘肃河西走廊灌区一般亩净灌水量比实际需要多出1.5倍。
引黄灌区下游输水损失达30~50%,灌水利用率只有40%左右。
不少引黄灌区年毛灌溉定额超过7500 m3/hm2。
据专家估计,若建设和发展节水型农业,全面推广各种节水技术,可使水分利用率提高15%~20%。
在地表水灌区,平均渠系利用系数只有0.5,若全面推广渠系防渗技术,使渠系利用系数达到0.65,即可节水15%,以上两项措施合计可节水30~35%⒀照此框算,黄灌区如实施以上节水措施,可节水93亿m3~109亿m 3,相当于西线调水工程的可调水量。
如按现行农业节水投资4元/m3计算,节水投资为372亿元~436亿元,仅为西线工程投资的6.6%。