中国跨流域调水工程
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中国古代为通航而开挖的南北大运河,现代为缺水流域补充水源的许多引水工程都是跨流域调水工程。由于中国水土资源分布和地理上的特点,跨流域调水是解决中国水资源短缺地区水源问题的一项重要工程措施。
跨流域调水的必要性及有利条件
从5个方面考虑:①中国北方土地、矿产资源丰富,惟独水少。黄河、淮河、海河与辽河4个流域总的人口和耕地都占全国总量的40%左右,矿藏丰富,地理位置又很重要,过去、现在和将来都是中国经济发展的重点地区。但这些地区的地表径流量只有全国总量的6%,按人口平均和按耕地面积平均占有的水量仅相当于全国平均数的15%左右。20世纪90年代以来,这一地区的经济发展已受到缺水的严重影响,如不解决水源,将难以进一步发展。②中国沿海有许多城市的水源不足,发展受到限制。③发展南北交通,需要开挖沟通流域之间的航道。④位于黄河、淮河、海河3个流域以南的长江,水量丰沛,按人口或耕地面积平均占有的水量约为黄河、淮河和海河各流域的7~8倍,有余水可以外调。在中国东北部的松花江,人口和耕地面积平均占有的水量分别约为辽河的9倍和2倍,合理开发也有余水可用于接济辽河流域。⑤地形条件有利于实施跨流域调水。长江与淮河之间在扬州以下没有明显的分水岭;长江的最大支流汉水与淮河之间的分水岭上,有适宜于开挖跨流域输水道的高程较低的平坦地形;淮河以北到海河的燕山山麓均为平原;长江上游通天河与黄河上游河道相距仅100~200 km;松花江与辽河之间分水岭很低,实际连成一片有被称为松辽平原的地形。
已建和在建的跨流域调水工程
中国在古代就建成了沟通珠江、长江、淮河、黄河及海河的南北运河。一些大型灌溉工程,如四川的都江堰灌区、安徽的淠史杭灌区及黄河下游河南与山东的引黄灌区(参见彩图Ⅶ—5)等,都具有跨流域调水性质。20世纪60年代以来,兴建了几项具有一定规模的、为缺水地区供水的跨流域调水工程,主要有:
Ⅶ—5 山东引黄灌区
殷鹤仙摄
(1)江苏江水北调工程。这项工程主要是为抵补淮河水北调影响废黄河以南原引淮灌区用水而兴建的。经过30多年的逐步建设,到20世纪90年代,已使苏北地区形成长江水、淮河水、沂沭泗水统一调度的输水网络。工程可分北调和东引两部分。①北调以京杭运河为主线,以洪泽湖、骆马湖、微山湖为调节水库,通过9级抽水站,约40 m扬程,把水送到微山湖,也可为沿线的淮阴、徐州和沿海的连云港等城市供水。②东引部分是利用泰州引江河和新通扬运河2条线引水,通过三阳河、卤汀河、泰东河送水到里下河内部河网,利用通榆河送水到沿海垦区,并可向北送水到阜宁、响水一带。抽长江水的江都排灌站于1961年开始兴建,1977年4个站全部建成。在此期间已开始修建江都以北的其他抽水站。80年代和90年代不断增建改建,并于1999年完成泰州引江河一期工程,江水北调体系已经形成。随着南水北调东线的建设和苏北发展的需要,还将增建和完善。
(2)
(3)引滦入津和引滦入唐工程。在河北滦河上建潘家口水库和大黑汀水库蓄水,引水渠出大黑汀水库后分成2条,一条送水到天津,1983年通水;另一条送水到唐山,1985年通水(参见引滦工程)。
(4)辽宁引碧入连工程。从辽东半岛的碧流河引水到大连市。20世纪80年代修建了2期应急引水工程,90年代修建引碧入连第3期工程,原一、二期工程作为引碧的检修和事故备用工程。工程分南北两段,均于1998年以前建成。北段引水规模为130万m3/d,1998年实际向大连市平均日供水63万m3。引碧工程除为大连市供水外,还向沿线市镇和农田供水。
(5)山东引黄济青工程。从黄河下游打渔张引水闸引水,年引水量2.43亿m3,输水渠从沉沙池出口到青岛市北的棘洪滩水库全长253 km(参见引黄济青工程)。
(6)新疆引额济海济克工程。从新疆北部额尔齐斯河引水接济布伦托海与克拉玛依油田用水。额尔齐斯河水量丰富,其流域以南的乌仑古河水量小,布伦托海水位下降,当地生产和生态环境因缺水受到影响。克拉玛依油田位于缺水地区,石油产量不断增长,需调水接济。此外,也研究了从额尔齐斯河引水补充天山北麓缺水地带的方案。
20世纪90年代修建或在90年代通水的跨流域调水工程还有辽宁富尔江引水工程、吉林引松花江入长春工程、河北引青龙河入秦皇岛工程、陕西黑河引水工程、甘肃引大通河入秦王川工程,以及从黄河万家寨水库抽水引至太原、大同的引黄入晋工程。
已建成的调水工程较普遍地存在着需水量预测偏大,水市场发展没有预计的快,工程建成后在经济上难以形成良性循环。跨流域调水往往有多种功能,受水区的天然来水又是随机的,调水对经济社会环境效益表现是很复杂的,所以更需要慎重决策。
规划中的跨流域调水工程
(1)南水北调工程。把长江的水量送一部分到北方缺水地区的工程。曾研究过多条调水线路,有的工程过大,脱离现实可能,暂不能考虑。较为可行的是分别从长江上游、中游和下游引水的西线工程、中线工程和东线工程等方案。西线方案是从青藏高原上长江干流及支流的上游调水,引入黄河上游干流;中线方案是从长江干流中游及其支流汉水调水,沿伏牛山和太行山东侧引水到黄淮海平原的西部;东线方案是从长江下游抽水,沿京杭运河向北引水到黄淮海平原的东部。在安徽境内还有引长江水,经巢湖抽水入淮河的引江济淮线。这几项调水路线各有其合理的供水范围:西线地处海拔3 000 m以上,供水控制范围大,是西北地区重要的补充水源,但工程艰巨,初步估计多年平均年调水量约170亿m3,水调入黄河后还需提水数百米才能灌溉旱塬。中线自汉水的丹江口水库到北京可以自流输水,输水渠沿线地形起伏不大,但跨越河流较多,可调水100多亿m3,将来还可考虑从长江中游干流调水,输水工程方案尚在研究。东线水源丰富,有现成河道与湖泊可以利用,输水工程与恢复和扩建京杭运河结合,但从长江到黄河需多级抽水,输水利用的天然河湖水体已受到污染。南水北调工程的规划工作从20世纪70年代以来已陆续取得了一些深度不等的研究成果。东线工程研究了送水到天津的分期实施方案(参见中国南水北调东线工程规划)。中线工程着重研究了从汉水已成的丹江口水库调水的引汉规划(参见中国南水北调中线工程规划)。西线工程在调水线路查勘的基础上初步设想了分别从通天河、雅砻江和大渡河上游支流引水的方案(参见中国南水北调西线工程规划)。
(2)东北地区的北水南调工程。又称为引松济辽工程,最初从航运方面考虑曾称松辽运河。近期结合松花江和辽河流域规划研究这项工程,首先是给辽河补水(参见中国东北北水南调工程规划)。