南水北调工程调查团报告书

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2000年度日中建设交流项目

中华人民共和国

南水北调工程调查团报告书

概 要

中国地域广大,人口众多。但是,按人口平均,其水资源并不丰富。尤其是黄河流域,年平均降雨量很少,只有约500毫米,蒸发量较大,因此,能够流入江河的年降雨量只有不到80毫米。也就是说,作为中国政治、经济中心的黄河流域,从自然条件来说,是水资源非常匮乏的地区。

而以长江为首的南方的各条江河,流量丰富,水资源富余。

为此,中国从五十年代初期起,中国就开始考虑如何把南方丰富的水资源引到北方的黄河流域。研究的结果,形成了从长江源头地区引水到黄河上游,向黄河上中游供水的西线、向广阔的华北平原和北京、天津等大城市供水的中线、利用天然湖泊和原有运河(京杭大运河)向山东省、天津市等供水的东线,这三条南水北调引水线路的构想。 鉴于以上情况,为了把握这一巨大工程的现状,把握在这个工程中日中合作的可能性,社团法人国际建设技术协会派出了调查团进行调查。调查结果的概要如下。

西线、中线、东线各个线路由于供水地区不同等原因,不可替代,为互补关系,为了黄河流域的均衡发展,这三条线路都是必要的。

1.南水北调西线工程

西线的调查工作比中线和东线的调查工作开始得要晚,是从1958年开始的。当时把萨尔温河源流的怒江、湄公河最上游的澜沧江流域也作为调查对象。其后,在1987年时将调查地域限定在长江源流地带。鉴于这些前期调查的结果,在1996年确定了从长江最上游的通天河取水,注入雅砻江后,向黄河引水的第一水路,把岷江上流大渡河的堤坝加高,向黄河引水的第二条水路,两条水路每年引水总量195亿立方米,以供给黄河上游和中游地区。

但是,这个方案要在海拔超过4000米的地区修建长达100多公里的引水隧道和300米级高的大坝,而且,为了解决黄河和长江的海拔高度差,还需要提水约450米。在考虑工程费用预算之前,尚有许多技术问题需要解决。

目前,中国的经济发展正在以东部沿海地区为中心推进,东部沿海与内陆的地区差别不断扩大。为了缩小东部沿海地区与内陆地区的差别,中国正在着手开发西部。为此,需要确保水资源。正在探讨争取将施工地区放在海拔3,500米左右以下的地区的可能性。

第一期工程工期为7年,总投资约500亿人民币(按2000年不变价格计算,为约7,500亿日元)。西线工程最后完工预定在2050年,总投资需要约3,000亿人民币(按2000不变价格计算,为约4兆5,000亿日元)。

2.南水北调中线工程

中线是从长江左边支流汉江的丹江口水库引水,沿着宽100米、深8米、总长1240公里的水渠,向沿线的华北平原供水,最后送水到北京和天津两个城市。年引水量约145亿立方米。第二期工程计划在正在建设之中的长江主流的三峡水库引水,第二期工程完成以后,年引水量将达约230亿立方米。 中线是以水质良好的汉江为主要水源,维持海拔高度,通过广阔的华北平原山麓,受益人口约1亿人,受益耕地面积为1亿亩(约6,000平方公里),为南水北调的核心工程。中线的主要问题是,伴随着已经建成的丹江口水库大坝的加高(从162米加高到176.6米)所引起的移民问题(约20万人口)、建一条宽100米、总长1,200公里的水渠、以及如何穿越黄河的问题。对日本比较关注的穿越黄河的地点,中方考虑到河道改道的问题,选定在黄河到达平原之前的地段,河面宽度为7公里左右,但是从以往黄河洪水泛滥情况来看,黄河水流下断面宽度大约需要3.5公里宽,隧道或者渡槽的总长为3公里至7公里。

对穿黄方式,曾经考虑过采用泥水加压盾构掘进方式(内径各7.5米的双洞,各种资料中有关内径数字不一样),但是,目前在探讨以中国原有技术可以实现的渡槽方式(宽11米、深5米、间隔50米?桥),以代替的隧道方式。原因为,中国对盾构技术有着某些误解(认为成本高、一次掘进距离短等)和担心,以及尽量以本国的技术来实现这一愿望等。但是,这个承重5000kg/平方米、间隔50米、70桩的渡槽的施工也是从来没有过的,因此,渡槽方式技术上也存在着许多需要解决的问题。

第一期工程包括丹江口水库大坝加高等在内,工期为7年,投资需要约550亿人民币(按1995年不变价格计算、为约8300亿日元)。

3.南水北调东线工程

东线利用连接北京和杭州的京杭大运河以及位于其间的天然湖泊,工程有望立即实现。水源来自流量丰沛的长江(年流出量为约9,600亿立方米=约30,000立方米/秒)。引水渠总长为: 至黄河段约651公里、穿黄段约9公里、从黄河至天津段490公里、总共1,150公里。基本上不需要建新的水渠。从长江到黄河,地势缓缓增高,有40米落差,需要提水(需要扬程约65米的水泵)。为此,在黄河至东平湖之间、东平湖至南四湖之间、南四湖至骆马湖之间、骆马湖至洪泽湖之间,各建三级泵站,加上在洪泽湖至长江之间的一个泵站,共用13级泵站抽水。其中9个泵站已经建成。

东线的有利条件是可以利用原有的水利设施,分期施工。但是与中线相比,其缺点是:

供水范围有限制、沿线有大量的乡镇企业、污染负荷大、不能确保水源清洁等。

据说,一经政府批准,第一期工程即可开工,预计两年完工。 4.日中技术合作的方向

如前所述,东线: 可以以中国国内的技术实现,日本基本没有参与的余地。

中线: 穿黄段可考虑隧道方式,虽然渡槽方式也在考虑之中,但是,恐怕最终宿命是采用盾构技术。如果采用隧道方式,需要考虑如何对部分河床有带砂砾的粗砂地质层进行处理。另外3,500米的距离是一次掘进,还是中间挖竖井,还有待探讨。盾构施工是集机械、地质层改良、以及灌浆等施工管理为一体的综合技术,并不是只要买了设备就可以实现的。如果日本参与,最好是能够将设计、机械制造、施工指导、施工管理等放在一体来考虑。中线:中方在考虑成立股份公司,从民间集资的方式,但是,可能只在穿黄河段采用BOT方式,或者日元特别贷款等由日本直接施工的方式。

西线: 将取决于隧道的施工方式。从施工现场环境恶劣,以及如何缩短工期的角度来看,采用TBM方式比较好,可是,西线到实现开工还要有许多工作要做,还需要静观项目的进展情况。

从以上内容来看,调查团提出以下建议∶

(1)在中国召开盾构机和TBM的技术说明会;

(2)邀请中方有关人员到日本访问,向他们介绍盾构机和TBM的现状;

(3)作为日本政府开发援助的项目之一,派遣专家短期出差,进行开发调查等。

(概要文责: 大町利胜)

中华人民共和国

南水北调工程调查团报告书

目 次

概要

图、照片

地名读音一览表

第一章 调查概要

1.1.调查的目的

1.2.调查方法及调查地点

1.3.调查期间及日程

1.4.调查团成员构成

1.5.所接触的中方/日方人员

第二章 中国的水资源状况与南水北调工程的定位

2.1.中国水资源的特点

2.2.长江概况

2.3.黄河概况

2.4.南水北调工程涉及区域的概要

2.5.从长江引水

第三章 南水北调工程概要

3.1.南水北调项目的形成

3.2.南水北调西线工程 3.3.南水北调中线工程

3.4.南水北调东线工程

3.5.今后展望

第四章 南水北调工程地区的地形地质

4.1.西线

4.2.中线

4.3.东线

第五章 对中线穿黄地点的考察

5.1.盾构隧道方案

5.2.渡槽方案

第六章 对西线大埋深隧道以及坝址的考察

6.1.西线·采用TBM开掘隧道

6.2.西线·采用混凝土表面防水堆石坝

第七章 对南水北调工程进行技术合作的方向和建议

7.1.日中之间的合作情况

7.2.技术合作中应该考虑的问题

7.3.具体建议

中华人民共和国南水北调工程调查团报告书

第一章 调查概要

1.1.调查的目的

南水北调是为了解决以黄河流域为中心的华北平原的灌溉用水和城市生活用水不足这一严重问题,计划从长江(扬子江)调水的项目。正在探讨的有从长江下游取水的东线、从长江支流汉江以及长江中游在建的三峡水库取水的中线、从长江上游向黄河上游引水的西线这三条线路。

这次,我们对以下三条线路都进行了调查:

①.利用原已有的京杭大运河,有望早期开工的东线;

②.流经北京、天津、河北等5省市,供水范围较广的中线;

③.向收入水准差别较大的黄河中上游地区供水的西线。

此外,我们还对将在海拔3,000~4,000米高地上修建100公里以上隧道时,日本的隧道技术可以期待得以应用的西线、日本所擅长的盾构施工技术有可能得到应用的中线穿黄方面等日本进行技术和经济合作的可能性等进行了探讨。

1.2.调查方法及调查地点

南水北调项目的规划区域很广,东西达约2,000公里,南北达约1,000公里,而且西线预定施工地区为海拔高达3,500~4,000米的高地。这次本调查团访华时值三月,在月历上虽然已是春天,但是当地依然天候寒冷。在调查期间,我们访问了负责中线的长江水利委员会,负责西线的黄河水利委员会,在水利部听取了有关东线计划的情况以及对西线、中线、东线三条线的综合看法。因此,本调查团实地调查的现场只有汉江和长江汇合地点的河流的状况和中线穿黄地点的两个现场。

1.3.调查期间及日程

因为正值日本的财政年度末比较繁忙的时期,为了争取一个星期之内完成调查,调查团于3月11日(星期日)从成田机场出发,3月17日(星期六)返回日本。具体行程如下。

调 查 行 程

日期序号 月日(星期) 行 程

第1天 3月11日(日) 成田机场(MU522航班、10:55)→上海(13:10)

上海(CZ3576航班、16:10)→武汉(17:45)

第2天 3月12日(一) 8:30 访问南水北调中线办公室

视察长江汉江

第3天 3月13日(二) 武汉(CZ3571航班、8:50)→上海(10:10)

上海(MU5381航班、14:10)→郑州(15:50)

访问华北水利水电学院

第4天 3月14日(三) 9:00 访问南水北调西线办公室

第5天 3月15日(四) 郑州(CZ3171、12:00)→北京(13:00)

15:30 拜访中国土木工程学会

第7天 3月17日(六) 北京(JL782、15:00)→成田(19:05)

1.4.调查团成员构成

调查团由水资源管理、地形·地质,综合土木施工以及盾构技术和TBM的专家们组成:

大町 利胜 社团法人 国际建设技术协会专务理事

吉冈 和德 财团法人 国土开发技术研究中心理事

远藤 祯一 应用地质株式会社海外咨询事业部长

宫川 俊彦 社团法人 日本建设机械化协会业务部长

岩渊 明 鹿岛建设株式会社海外工程本部报价课长

柏木 司 日本SIVIC咨询株式会社设计部组长

孔 晓霞 社团法人 国际建设技术协会嘱托(翻译)

1.5.所接触的中方/日方人员