我國(guó)大西線“江河連通”調(diào)水新格局的設(shè)想與評(píng)析

陳傳友,沈 鐳,2,胡長(zhǎng)順,占車生,李 玎,2,陳根富

(1.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101; 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100049； 3.國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)《宏觀經(jīng)濟(jì)管理》編輯部,北京 100824; 4.重慶江河工程咨詢中心有限公司,重慶 400047)

1 歷史沿革

“江河連通”調(diào)水新格局是大西線研究的產(chǎn)物與綜合,也是大西線研究的發(fā)展與延伸。20世紀(jì)50年代初,毛澤東主席就指出,南方水多,北方水少,如果可能,借點(diǎn)水來(lái)是可以的。從此南水北調(diào)便載入我國(guó)的治水方略。1958年,中科院與水利部聯(lián)合成立“南水北調(diào)綜合考察隊(duì)”,通過(guò)多年的努力工作,他們首次提出西部調(diào)水計(jì)劃,其中“怒洮線”為代表性成果?！芭€”從怒江沙布引水,先向東后向東北,穿過(guò)瀾滄江、金沙江、雅礱江、大渡河,直抵甘肅省的洮河,雖然全程自流,但工程浩大、艱巨,未被當(dāng)時(shí)社會(huì)認(rèn)可。隨后長(zhǎng)江水利委員會(huì)林一山主任多次踏勘西部調(diào)水路線,并提出“中國(guó)西部南水北調(diào)路線”[1]:從怒江海拔4 000 m處引水東進(jìn),引提結(jié)合穿過(guò)橫斷山區(qū),翻越紅原與若爾蓋分水嶺,沿黑河支流入洮河,雖然工程規(guī)模和難度降低,但引水量減少。水利部根據(jù)當(dāng)時(shí)的國(guó)情、水情,建議調(diào)出區(qū)研究長(zhǎng)江流域,調(diào)入?yún)^(qū)重點(diǎn)研究黃淮海平原以及東部沿海和黃河上中游部分地區(qū),且優(yōu)先用于城市居民和工業(yè)用水,而對(duì)于農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境用水,則重點(diǎn)考慮它們的退水。同時(shí),委任淮河水利委員會(huì)負(fù)責(zé)東線,長(zhǎng)江水利委員會(huì)負(fù)責(zé)中線,黃河水利委員會(huì)負(fù)責(zé)西線。“三委”經(jīng)過(guò)多年辛勤勞動(dòng),于20世紀(jì)70年代基本完成調(diào)水研究任務(wù),又稱“四橫三縱”總體調(diào)水格局,也稱小西線調(diào)水[2]。到目前為止,南水北調(diào)中線基本竣工,東線仍然處在河道治污階段,西線尚在進(jìn)一步探討中。隨著時(shí)間推移,特別是20世紀(jì)80年代以后,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快,小西線調(diào)水雖然取得很大的成績(jī),但也應(yīng)未雨綢繆,及時(shí)改進(jìn)調(diào)水中呈現(xiàn)的各種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。為此,社會(huì)各界又提出不少大西線調(diào)水方案,供國(guó)家有關(guān)部門參考。下面扼要介紹一些主要工程方案。

1.1 藏水北調(diào)工程

中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所水資源調(diào)控組提出利用雅魯藏布江(以下稱雅江)、怒江、瀾滄江、金沙江(以下簡(jiǎn)稱“四江”)的水和雅江大拐彎處電站(擬建)所發(fā)出的電力,提水北上,注入黃河上的兩湖(扎陵湖、鄂陵湖),經(jīng)調(diào)節(jié)后放至黃河中下游[3]。興修水電站涉及問(wèn)題多、協(xié)調(diào)時(shí)間長(zhǎng)。為了盡快實(shí)施調(diào)水計(jì)劃,課題組參考國(guó)際咨詢公司意見(jiàn),并發(fā)現(xiàn)“兩湖”附近地形、地貌適宜修建“借水發(fā)電、以電抽水、水電循環(huán)、滾動(dòng)開發(fā)”的調(diào)水模式,研究成果在多家媒體上問(wèn)世,得到社會(huì)上好評(píng),但上千公里的干渠還是存在一定地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)[4-7],為此通過(guò)進(jìn)一步研究后,最終完成“江河連通”南水北調(diào)調(diào)水新格局。

1.2 大西線調(diào)水方案

20世紀(jì)90年代,有干部和科學(xué)技術(shù)人員通過(guò)聯(lián)合研究提出多個(gè)版本且大同小異的成果,其中公開見(jiàn)報(bào)的有郭開先生主持的“大西線調(diào)水”[8]、袁嘉祖與王治全先生執(zhí)筆的“大西線調(diào)水方案”[9]。以后者為例,它從雅江引水,先向東后向東北,穿越“四江”和金沙江的主要支流雅礱江、大渡河注入黃河。以此同時(shí),把調(diào)出的水沿東、北、西3個(gè)方向輸出,年調(diào)水約1 600億m3,幾乎是黃河水量的3倍[8-9](數(shù)據(jù)和線路未經(jīng)作者現(xiàn)場(chǎng)核實(shí),下同)。

1.3 西南水西北調(diào)設(shè)想

該設(shè)想為新疆阿克蘇水利局總工程師李于潔執(zhí)筆,并公布在2000年中國(guó)社會(huì)科學(xué)院文化經(jīng)濟(jì)中心參天水利資源工程研究會(huì)工作通報(bào)上。它由兩條線路構(gòu)成:一條從雅江中段江當(dāng)附近、拉薩河直孔附近,抽水北上,并在納木湖匯合后入通天河,西進(jìn)塔里木盆地;另一條從“四江”引水北上,同時(shí)還從雅江支流帕隆藏布抽水北進(jìn)。兩水匯合后注入黃河,然后再向東、北、西3個(gè)方向分水,注入西北干旱半干旱地區(qū),控制面積非常大。

1.4 南水北調(diào)西線替代方案

楊永年先生在2006年主編的《南水北調(diào)西線工程備忘錄》一書中,提出西水北調(diào)替代方案,即從雅江林芝附近以及怒江、瀾滄江、金沙江、雅礱江、大渡河上建庫(kù)與鑿洞,然后調(diào)水至黃河上的洮河[10-11]。

1.5 雙線調(diào)水方案[9]

該方案由貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司提出,包括自流與提水兩部分。前者又分為南北兩線:北線與原西線相同,南線從怒江東巴引水,穿過(guò)瀾滄江、金沙江、雅礱江、大渡河等一系列江河后,注入黃河,可調(diào)水470億m3。提水分別在大渡河、雅江干流大拐灣處建壩蓄水提水450億m3。

1.6 三江貫通方案[9]

中國(guó)海洋所朱效斌教授提出,我國(guó)有三大三角洲,即長(zhǎng)江、珠江、黃河三角洲。直到目前,唯有黃河三角洲缺水與落后,基本沒(méi)有開發(fā),長(zhǎng)期下去,三角洲一帶將成為生命的荒原。800萬(wàn)靠海洋生活的人將無(wú)生路發(fā)展,只有從“四江”補(bǔ)水,才是有效出路。

1.7 大隧洞調(diào)水方案[9]

由成都市南洋新技術(shù)研究所張士禧教授提出。方案以雅江中段日喀則附近為取水點(diǎn),由南向北鑿洞,分3次建成,年取水300億m3。一旦成為現(xiàn)實(shí),便可開發(fā)那里的土地、能礦資源,進(jìn)一步發(fā)展西部經(jīng)濟(jì)。

1.8 南水西調(diào)方案

該方案由新疆八一農(nóng)學(xué)院楊力行教授提出,由兩部分構(gòu)成:①在通天河與楚瑪爾河交匯處建壩,并引水至格爾木河,再西延到新疆;②在雅江中段尼木縣境筑壩,然后通過(guò)840 km的超長(zhǎng)隧洞入柴達(dá)木盆地那仁郭勒河,再西進(jìn)入疆。兩線合計(jì)年調(diào)水210億m3。

1.9 其他方案

a. 原云南省水利廳鄧德仁總工提出“三江連通方案”,即利用怒江、瀾滄江、金沙江“三江”山高脊薄的特點(diǎn),鑿洞引水并與“南水北調(diào)”連通,形成西部調(diào)水格局[12]。

b. 全國(guó)政協(xié)李國(guó)安委員,利用雅江干流與拉薩河交匯處的良好地形、地質(zhì)構(gòu)造條件,擬建大型蓄水工程,然后引水北上穿過(guò)高原,補(bǔ)水我國(guó)西北地區(qū)[13]。

c. 近年來(lái)(2015年以后),網(wǎng)上和社會(huì)上又有多個(gè)方案如“紅旗河調(diào)水”[14]、“天河調(diào)云增雨”[15]、“ 大西線水岡”“問(wèn)水大西北”[16]、“天河工程”設(shè)想圖初步方案[15],又在熱議或探索中。讀者如感興趣可在網(wǎng)上搜索或查詢。

更值得提出的是,中國(guó)社會(huì)科學(xué)院文化經(jīng)濟(jì)中心鄧英淘教授[17],他多年來(lái)通過(guò)對(duì)社會(huì)上多種形式的綜合研究,從宏觀上提出“高水北調(diào)、低水東調(diào)、風(fēng)水互濟(jì)、提引并重、東西對(duì)進(jìn)、調(diào)補(bǔ)兼籌”的24字調(diào)水思路,既扼要地反映了以上調(diào)水線路的優(yōu)勢(shì),又總結(jié)了調(diào)水線路需要進(jìn)一步完善的內(nèi)容。這與我們當(dāng)時(shí)正在從事研究的很多地方不謀而合,對(duì)我們的工作起到了很好的啟發(fā)與推動(dòng)作用。2016年“江河連通”調(diào)水新格局在南水北調(diào)和一系列大西線調(diào)水方案基礎(chǔ)上發(fā)展成熟,并在水利水電出版社出版發(fā)行[18]。但種種原因,對(duì)它的后期評(píng)價(jià)和與其他方案比較討論很少。所以社會(huì)上有讀者希望作者在這方面適當(dāng)作些補(bǔ)充,開展交流,有利于大西線進(jìn)展。

2 “江河連通”調(diào)水新格局方案設(shè)想

2.1 新格局方案與規(guī)模

圖1 “七橫六縱”總體調(diào)水新格局平面位置示意

“江河連通”設(shè)想(圖1、圖2)的主要內(nèi)容是:以長(zhǎng)江三峽水庫(kù)(含丹江口水庫(kù))為水資源調(diào)配中心,以南水北調(diào)中線及其延長(zhǎng)至長(zhǎng)江三峽水庫(kù)的輸水道為調(diào)水鏈,根據(jù)國(guó)家對(duì)水資源的實(shí)際需要,可不斷地使之向南延伸,相機(jī)把海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江(含金沙江)、瀾滄江、怒江、雅江七大江河串聯(lián)起來(lái),逐步形成“四橫一縱”新東線、“四橫一縱”新中線、“二橫一縱”新西線、“五橫二縱”瀾滄江-金沙江新中線、“六橫三縱”怒江-瀾滄江-金沙江新中線、“七橫四縱”雅江-怒江-瀾滄江-金沙江新中線,以上6個(gè)調(diào)水單元[18]分別從西南“四江”干支流7個(gè)取水點(diǎn)引水,然后匯集到長(zhǎng)江三峽水庫(kù)(含丹江口水庫(kù)),再調(diào)節(jié)后北送華北、西北。三峽水庫(kù)是我國(guó)最大匯水水庫(kù),如果考慮瀾滄江、怒江、雅江補(bǔ)水,年來(lái)水量超過(guò)5 000億m3。即使干旱年,來(lái)水量也接近4 000億cm3,調(diào)水是有保證的。即使遇到突發(fā)事件,只要有準(zhǔn)備,三峽水庫(kù)有水應(yīng)急解危。

1—北京；2—黃河鄭州附近；3—京杭大運(yùn)河交匯點(diǎn)；4—三峽水庫(kù)；5—三峽水庫(kù)小江；6—金沙江達(dá)拉；7—瀾滄江軍打；8—瀾滄江那石；9—怒江沙布；10—怒江熱玉或甘達(dá)；11—雅江永達(dá)；12—瀾滄江襄謙附近；13—金沙江同加附近；14—兩湖(扎陵湖、鄂陵湖)；15—渭河入黃河匯合潼關(guān)上游；16—江蘇揚(yáng)州附近；17—安徽蚌埠西南；18—山東東阿縣或東平縣內(nèi)；19—天津；圖中虛線為長(zhǎng)期設(shè)想部分圖2 “七橫六縱”總體調(diào)配格局平面框架示意圖

新方案從雅江永達(dá)提水北上,經(jīng)拉薩、旁多、嘉黎到怒江熱玉后,順江而下,至怒江的沙布,并在沙布筑壩抬高水位,經(jīng)長(zhǎng)35.8 km的隧洞,引水至瀾滄江上的那石,再順江而下至軍達(dá)。在軍達(dá)筑壩,抬高水位,并通過(guò)約30 km長(zhǎng)的隧洞,至金沙江上的達(dá)拉。從達(dá)拉經(jīng)虎跳峽和一系列的水電梯級(jí)發(fā)電后,把水引入三峽水庫(kù),再經(jīng)過(guò)新中線導(dǎo)入黃河。根據(jù)我國(guó)西北、華北(以下簡(jiǎn)稱“兩北”)地區(qū)的實(shí)際用水需求,利用黃河調(diào)濟(jì),把調(diào)濟(jì)出來(lái)的水,從黃河上、中游的水庫(kù)調(diào)入河西進(jìn)入新疆等西部地區(qū)。從雅江永達(dá)到黃河線路全長(zhǎng)約4 000 km,其中利用河道輸水長(zhǎng)約2 800 km,明渠、隧洞共1 200 km左右。由于線路走河道避免了走更多的不良地質(zhì)地段,增加了工程的安全度,減少了工程投入與難度。該方案年平均調(diào)水量約1 000億m3(含南水北調(diào)的調(diào)水量),其中雅江調(diào)水約200億m3,占雅江年來(lái)水的13%;怒江、瀾滄江調(diào)水約300億m3,占其年來(lái)水的20%;金沙江調(diào)水約100億m3,占其年來(lái)水的2.2%;從三峽水庫(kù)調(diào)水約200億m3(其中170億m3為現(xiàn)在的南水北調(diào)西線調(diào)水量)。

眾所周知,我國(guó)是一個(gè)缺水國(guó)家,但主要缺水區(qū)域只有兩北地區(qū)。二者幅員遼闊,資源門類齊全,區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的用水需求量大,僅靠上述調(diào)水在枯水年水量仍然不足。通過(guò)分析后,我們初步認(rèn)為新的調(diào)水方案應(yīng)從“一帶一路”沿線及相關(guān)地區(qū)為重點(diǎn),向西供水。該方案的總投入不會(huì)超過(guò)2萬(wàn)億元。以上概算是根據(jù)21世紀(jì)初的物資造價(jià),僅考慮從取水點(diǎn)至長(zhǎng)江三峽水庫(kù)再向東北進(jìn)丹江口水庫(kù)到達(dá)黃河入水處鄭州附近,而且只計(jì)算主體工程丹江口以南隧洞、以北主干渠的工程投入。這是因?yàn)檫@些投入占總投入的絕大部分。

2.2 江河連通新格局實(shí)施安排

“江河連通”新格局,幾乎控制半個(gè)中國(guó),是我國(guó)主要干旱半干旱地區(qū)。面對(duì)如此巨大的范圍,我們提出6個(gè)條件各異的調(diào)水單元。從國(guó)情水情出發(fā),6個(gè)單元不可能同時(shí)開工建設(shè),也不必這樣考慮。因?yàn)楦鲉卧彼?、供水有各自的增長(zhǎng)過(guò)程,如果不顧客觀需求、全部采取一刀切的辦法,在興建過(guò)程中將會(huì)增加投資者的壓力。即使工程竣工后,也會(huì)出現(xiàn)調(diào)水被浪費(fèi)的現(xiàn)象。同時(shí),我們也注意到江河連通工程的6個(gè)單元,雖然是獨(dú)立的,各有各自的控制范圍、水源、輸水道,但在一定條件下又是具有相互聯(lián)系的統(tǒng)一體,因此,在實(shí)施建設(shè)中必須全盤考慮,理順各種關(guān)系,充分發(fā)揮每個(gè)單元應(yīng)有的作用。通過(guò)研究分析后認(rèn)為,在整個(gè)調(diào)水設(shè)想中,“四橫一縱”新中線,是解決問(wèn)題的突破口,且在整體工程中必須排在最優(yōu)先地位。這是因?yàn)?

a. 中線已經(jīng)基本建成。2014年丹江口水庫(kù)的水已到北京,且干渠從河北的徐水東行,經(jīng)雄安直抵天津。只要把原中線從丹江口水庫(kù)南延至長(zhǎng)江三峽水庫(kù),新中線的研究設(shè)計(jì)工作就基本完成。

b. 工程簡(jiǎn)單而易行。新中線是原中線的發(fā)展,工作深入細(xì)致有保證。其延長(zhǎng)段很短,只有50～150 km之遙,由隧洞、水庫(kù)、泵站構(gòu)成,投資不足2 000億元。如果抓緊進(jìn)行,10 a左右即可竣工。

c. 意義重大。計(jì)劃首期工程調(diào)水200多億m3(其中170億m3替代原西線調(diào)水量、其余為原中線二期調(diào)水量),主要任務(wù)是保證原南水北調(diào)控制區(qū)用水、向雄安新區(qū)供水。由于目前中線已經(jīng)通水,加上近幾年雨水較多,人們對(duì)水的要求不像過(guò)去那樣迫切。本著先急后緩的原則,建議將其大部分調(diào)水通過(guò)與黃河來(lái)水置換,把置換出來(lái)的水,經(jīng)過(guò)黃河上游劉家峽或龍羊峽或大柳樹水庫(kù)(擬建)轉(zhuǎn)送入新疆,更快、更好地促進(jìn)“一帶一路”社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展;

d. 不可替代的戰(zhàn)略地位。新中線是我國(guó)西南來(lái)水進(jìn)入北方的最好通道,也是“四橫三縱”“六橫三縱”“七橫四縱”調(diào)水單元的主要組成部分。建好新中線,就等于完成了江河連通調(diào)水的主要功能,且條件早已成熟。更重要的是只有它才可提前20 a完成原南水北調(diào)任務(wù),能充分發(fā)揮三峽水庫(kù)更大的防洪、發(fā)電、供水、抗旱、治理泥沙、發(fā)展內(nèi)河水運(yùn)的戰(zhàn)略作用。

如果以上幾點(diǎn)依據(jù)能夠贏得共識(shí),將說(shuō)明“江河連通”設(shè)想的首期工程具備建設(shè)的可行性,也就是“四橫一縱”新中線。它的竣工將標(biāo)志著能夠?qū)崿F(xiàn)該設(shè)想的基本功能。下一步工作主要是利用其他調(diào)水單元向“四橫一縱”新中線補(bǔ)水,滿足社會(huì)不斷發(fā)展對(duì)水資源的要求。因此其余5個(gè)單元的排序完全可參照一般水利建設(shè)排序的要求進(jìn)行:即先急后緩、先易后難、先近后遠(yuǎn)、先小后大等原則。

根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的宏觀經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的形勢(shì)和可供來(lái)水、未來(lái)用水的發(fā)展,結(jié)合以上原則,建議調(diào)水排序如下:首期工程是“四橫一縱”新中線,建設(shè)期10 a左右,包括“四橫一縱”新東線的部分工作;二期工程是“四橫一縱”新西線,建設(shè)期5 a左右;三期工程是“五橫二縱”瀾滄江-金沙江-新中線以及 “六橫三縱”怒江-瀾滄江-金沙江-新中線,建設(shè)期10 a左右;四期工程是“七橫四縱”雅江-怒江-瀾滄江-金沙江-新中線,建設(shè)期5 a左右。

3 “江河連通”調(diào)水新格局評(píng)析

值得注意的是,上述方案是在青藏高原特殊環(huán)境地區(qū)實(shí)現(xiàn)調(diào)水的目標(biāo)。高原海拔高、嚴(yán)寒干燥、風(fēng)大日照強(qiáng)、地形起伏不定、地質(zhì)災(zāi)害頻繁,同時(shí)地廣人稀、高山缺氧、生態(tài)環(huán)境脆弱、人力施工難度大。因此,工程建設(shè)一定要利用它的優(yōu)勢(shì),創(chuàng)造性地遵循“該引則引、該提則提、該蓄則蓄”原則,順其自然,必然事半功倍,反之就可能困難重重、半途而廢,或者高談闊論、束之高閣?！敖舆B通”調(diào)水新格局具有以下的明顯優(yōu)勢(shì)。

3.1 建設(shè)靈活性大

新格局可充分利用水量豐富,水源可靠的三峽水庫(kù)作為“南水北調(diào)”水資源調(diào)節(jié)中心,又可最大限度地發(fā)揮已經(jīng)建成的南水北調(diào)中線在我國(guó)水資源南北調(diào)配、東西互濟(jì)中的骨干調(diào)水鏈作用。通過(guò)“七橫六縱”調(diào)配格局將氣候較好、水資源開發(fā)利用率低的“四江”流域水量,調(diào)引到嚴(yán)重干旱缺水的“兩北”地區(qū)及黃河流域。既可全面完成“南水北調(diào)總體規(guī)劃”,又能為我國(guó)北方內(nèi)陸區(qū)包括內(nèi)蒙古西部、新疆天山南北周邊和河西走廊、準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、青海等內(nèi)陸河流域安排了水源配置出路,并及時(shí)提出了西北八百里秦川穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的用水對(duì)策,也為根治渭河、治理黃河的重大戰(zhàn)略措施提供了充足的水源。屆時(shí)長(zhǎng)江與黃河的水資源進(jìn)入聯(lián)合調(diào)度使用的新時(shí)代,遇干旱年或干旱季節(jié),黃河水資源主要保證上中游用水;下游及沿海地區(qū)主要由三峽水庫(kù)來(lái)水解決。這為長(zhǎng)江的開發(fā)與保護(hù)、雅江、怒江、瀾滄江的保護(hù)性利用、黃河的利用與治理提供了用水條件,又增加了我國(guó)“兩北”地區(qū)可供水資源。

靈活性的基礎(chǔ)是輸水線路的多樣性?！捌邫M六縱”調(diào)水設(shè)想由多個(gè)方案、十幾條線路、若干個(gè)可選單元構(gòu)成,實(shí)際上每個(gè)單元都是一組輸水系統(tǒng),只是控制范圍不同而已。因此選擇起來(lái)十分靈活機(jī)動(dòng)。如“七橫六縱”中溝通怒江與雅江的“一縱”,既可走低線,從怒江順江而下,直抵三峽水庫(kù)而進(jìn)入黃河;又可從怒江北上走高線直抵黃河上游“兩湖”;“四橫一縱”新中線是調(diào)水的核心部分。它的主要任務(wù)是完成華北平原用水,同時(shí)是西南三江來(lái)水進(jìn)入三峽水庫(kù)的通道,其調(diào)水又可與黃河水量置換,把置換出來(lái)的水通過(guò)黃河上游調(diào)入西北新疆、內(nèi)蒙古等地,避免了舍近求遠(yuǎn),直接把西南水調(diào)入新疆等地的難題。

在時(shí)間安排上也很靈活。第一步實(shí)施的內(nèi)容不一定要在第一時(shí)間完成,也可根據(jù)需要放在第二、第三時(shí)間完成,不影響其他部分工作。隨著時(shí)間的推移,科學(xué)技術(shù)水平的提高,某一部分也可能暫時(shí)不用,通過(guò)決策部門研究后,可臨時(shí)停止不建,也不會(huì)影響其他計(jì)劃的實(shí)施。所以“七橫六縱”不是一成不變的教條,符合與時(shí)俱進(jìn)的原則。同樣,“五橫二縱”修建后,解決了黃河中游渭河流域用水,又為“七橫四縱”、渭河下游、黃河下游沖沙開創(chuàng)了先決條件?？梢?jiàn)各單元之間,甲中有乙、乙中有甲,相互支撐、相互利用,靈活機(jī)動(dòng),立于不敗之地。

3.2 調(diào)水從全局出發(fā)

首先調(diào)水從全國(guó)大局出發(fā),不是僅從一地、一個(gè)行業(yè)、一個(gè)部門考慮。因?yàn)槲覈?guó)是一個(gè)缺水國(guó)家,加上水資源在時(shí)間、地區(qū)以及開發(fā)利用上分布不平衡,絕大多數(shù)地區(qū)(按水利部門把全國(guó)劃分9個(gè)片計(jì))無(wú)外援條件,其中東北三省只能就地解決遼河流域缺水問(wèn)題,而西進(jìn)華北可能性很小;“兩北”地區(qū)屬干旱、半干旱地區(qū),水資源先天不足,后天開發(fā)利用程度高。黃淮海三大流域,開發(fā)利用程度均超過(guò)極限[19],只有節(jié)水和外援,才有可能解決可持續(xù)發(fā)展用水;長(zhǎng)江水量豐富,但中下游河內(nèi)用水多(發(fā)電需要水量、水運(yùn)需要維持水位),不宜再擴(kuò)大開發(fā);再向南只有珠江水量大,但珠江中下游發(fā)電、水運(yùn)任務(wù)也很繁重,加上地理位置所限,也無(wú)北援可能;只有我國(guó)西南片水資源充沛。全片水資源約5 000多億m3,河外開發(fā)利用不到2%。人均水資源2.7萬(wàn)m3,是全國(guó)人均值的10倍多,比全球人均值大3倍,再加上鄰近“兩北”地區(qū),有北援的地理?xiàng)l件。從全國(guó)出發(fā),調(diào)西南的水進(jìn)北方是大勢(shì)所趨?！皟杀薄钡貐^(qū)土地面積遼闊,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力大,調(diào)水定會(huì)影響我國(guó)今后生產(chǎn)力布局。因此調(diào)水前必須綜合平衡,從全國(guó)考量。只有這樣,才能充分發(fā)揮西南水資源的戰(zhàn)略作用,把水用在刀刃上。此外,我國(guó)能源資源短缺,且結(jié)構(gòu)組成極不合理,迫切需要綠色能源補(bǔ)充。西南水能資源穩(wěn)定集中,其中雅江大拐彎段可開發(fā)出力高達(dá)5 000多萬(wàn)kW,建設(shè)條件良好,亦是我國(guó)水能資源后勁所在。調(diào)水必須重點(diǎn)研究與發(fā)電的關(guān)系,不能各自為政、互不聯(lián)系。課題組研究后認(rèn)為,如果從大拐彎以上調(diào)水200多億m3,同時(shí)興修大型蓄水工程1～2處,就可能保證發(fā)電、調(diào)水兩不誤。此外,西南多為國(guó)際河流。我國(guó)又是負(fù)責(zé)任的大國(guó),因此國(guó)內(nèi)開發(fā)一定要考慮對(duì)國(guó)外的影響,建議把加拿大與美國(guó)共同開發(fā)哥倫比亞河作為借鑒的例子,即雙方應(yīng)在尊重主權(quán)前提下,貫徹公平、公正、鼓勵(lì)合作、整體效益最大的原則,開發(fā)西南國(guó)際河流。

從全局出發(fā),考慮了各條江河的水情及其演變規(guī)律,調(diào)水不采用一刀切的辦法,而是分別決定其調(diào)水量:雅江近期調(diào)水200多億m3(遠(yuǎn)期配合提水可能適當(dāng)擴(kuò)大);怒江、瀾滄江調(diào)水300億m3;長(zhǎng)江年調(diào)水量500億m3(含現(xiàn)有南水北調(diào)調(diào)水)大約為怒江調(diào)水的3倍,占總調(diào)水量的1/2左右。

3.3 極大降低地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

從青藏高原調(diào)水,比從其他地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)性都大。其最主要原因是高原地殼不穩(wěn)定、地震活動(dòng)頻繁、地震破壞性大。根據(jù)地質(zhì)專家們的分析,高原北、東、南三面分別為昆侖—阿爾金—祁連構(gòu)造地震帶、南北構(gòu)造地震帶、喜馬拉雅—岡底斯構(gòu)造地震帶環(huán)繞,地震多、地震大。20世紀(jì)青藏高原發(fā)生過(guò)震級(jí)MS≥5.0地震500多次,其中MS≥7.0地震34次,MS≥8.0地震多發(fā)生在高原的邊緣。可見(jiàn)青藏高原的邊緣,都分布有地震活動(dòng)強(qiáng)烈的斷裂帶。從1959—1980年21年間,青藏高原發(fā)生MS≥6.0地震114次,其中52次發(fā)生在喜馬拉雅—岡底斯構(gòu)造地震帶上。據(jù)閆志德的統(tǒng)計(jì),我國(guó)大陸MS≥6.0地震,其中60%集中在我國(guó)南北構(gòu)造地震帶上[20]。我國(guó)地質(zhì)學(xué)家李四光指出[21]:“① 活動(dòng)斷裂帶曲折最突出的部位(簡(jiǎn)稱拐彎處或拐點(diǎn)),往往是震中所在的地點(diǎn);② 活動(dòng)斷裂帶的兩頭(簡(jiǎn)稱端點(diǎn)),有時(shí)是震中往返跳動(dòng)的地點(diǎn);③ 一條活動(dòng)斷裂帶與另一條斷裂帶交叉的地方(簡(jiǎn)稱交叉點(diǎn)),往往是震中所在地點(diǎn)……。”但是高原上的地震活動(dòng)分布,也不是鐵板一塊,到處均勻的出現(xiàn)。比如雅江中部曲水至朗縣之間就分布很少。換句話說(shuō),高原上斷裂帶到處都有分布,只是疏密程度不同罷了。高原周邊較密集、中部較疏遠(yuǎn)[22],所以選點(diǎn)、選線要特別慎重,把風(fēng)險(xiǎn)降到最低程度,是可以辦到的。“江河連通”就是本著上述選點(diǎn)、選線的原則來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)性。

西藏冰川泥石流,也是一大自然災(zāi)害,特別是青藏高原通麥—古鄉(xiāng)—波密—然烏一線。這里是印度洋水汽進(jìn)入高原的前緣,高山上降水(含降雪)特別豐富。我國(guó)雅江出境處年降水高達(dá)5 000多mm。由于海洋性冰川發(fā)育,冰川泥石流非常頻繁。古鄉(xiāng)年年都發(fā)生若干次冰川泥石流。我國(guó)泥石流電視片,就出在此處。因此調(diào)水選線、選點(diǎn)也要盡量避開冰川泥石流地帶,更不要把引水渠穿過(guò)泥石流線路。

3.4 構(gòu)建合理可操作性強(qiáng)

新格局由取水點(diǎn)、輸水點(diǎn)(又稱交叉點(diǎn)或調(diào)節(jié)點(diǎn))、入水點(diǎn)以及連接線路所構(gòu)成。點(diǎn)的位置不同,可組成不同調(diào)水格局,決定調(diào)水成敗與興衰。大西線調(diào)水幅員廣袤,如何構(gòu)建調(diào)水格局,成為調(diào)水的難題。如果格局規(guī)模小,調(diào)水太少,大西線調(diào)水就需要構(gòu)建若干個(gè)或若干次。這顯然不符合大西線調(diào)水的總方針,也將破壞調(diào)水區(qū)的自然環(huán)境、降低西南水資源的有效利用率和自然功能,極大浪費(fèi)人力、物力與財(cái)力。如果修的過(guò)大,輸水干線漫長(zhǎng),一般都會(huì)超過(guò)3 000 km,較多增加工程投入、造成資金積壓、大幅度提高工程的風(fēng)險(xiǎn)度與艱巨程度,也不易解決輸水道中水流合理分配與調(diào)控,同時(shí)沿線滲漏、蒸發(fā)量大,無(wú)效用水倍加上升。因此方案難被社會(huì)認(rèn)可。

在前人無(wú)數(shù)經(jīng)驗(yàn)啟迪下,在室內(nèi)外研究對(duì)比中,總結(jié)出“江河連通”調(diào)水新格局:它采用并聯(lián)、串聯(lián)混合式布局,極大地輸短了調(diào)水區(qū)南北差距。根據(jù)當(dāng)?shù)氐貏?shì)西高東低、地形起伏不定的特點(diǎn),采用河床輸水,又較多地拉近東西距離。橫斷山區(qū)河水流向南北,河流沿東西向排列,且沿岸山脈高峻、山巒疊嶂、山脊單薄。如果用隧洞連通,又成為不可多得的水道。為了縮短工期、降低隧洞的難度,建議實(shí)施長(zhǎng)洞短打技術(shù),多打斜井與豎井,要求單洞長(zhǎng)一般不超過(guò)3 km。

遵循上述理念,再結(jié)合點(diǎn)、線的位置與重要性,把總體“七橫六縱”調(diào)水格局分為首部和尾部?jī)刹糠?前者由新中、新西、新東(暫時(shí)不變)三線并聯(lián)構(gòu)成。新中線從三峽水庫(kù)提水(兩庫(kù)水位差5 m)北送,經(jīng)丹江口水庫(kù)反調(diào)節(jié)后,沿京廣鐵路線西自流北上,在鄭州附近入黃河,總流程400多km。然后與黃河水量置換,并把置換出來(lái)的水調(diào)往迫切缺水地區(qū)。置換主要依據(jù)是往日蓄水。在黃河流域蓄水;在三峽與鄭州沿線附近一帶蓄水(含已建、在建、擬建平原水庫(kù)、山塆水庫(kù)、攔河水庫(kù));還可利用調(diào)水如向白洋淀等湖泊、洼地補(bǔ)水。以補(bǔ)待蓄。新西線由三峽小江入渭河,解決關(guān)中部分地區(qū)用水(含渭河下游沖沙)。水流向東與三門峽小浪底水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度,協(xié)助新中線保證黃河下游用水安全,特別是下游沖沙、生態(tài)環(huán)境用水、三角洲開發(fā)用水;也為黃河的泥沙治理,洪水局面改觀走出一條新路。

新東線維持沿東線的設(shè)計(jì),但應(yīng)把修復(fù)大運(yùn)河供水放在首位。

尾部由 “五橫二縱”“六橫三縱”“七橫四縱”串連構(gòu)成,它們的主要目的是向三峽水庫(kù)補(bǔ)水,保證“兩北地區(qū)”“雄安地區(qū)”“一帶一路”有關(guān)地區(qū)用水、用電安全。也為全國(guó)構(gòu)建水網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)“江河連通”新格局給國(guó)家?guī)?lái)的“三性”效益極大。

選線首先選點(diǎn)。選點(diǎn)、選線必須結(jié)合起來(lái)考慮。在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境條件綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,反復(fù)磨合后才可能定下來(lái)。因此,兩者相輔相成,既有獨(dú)立的要求又有聯(lián)合的目的。根據(jù)以上的原則“江河連通”新格局比選出6個(gè)取水點(diǎn)(原南水北調(diào)取水點(diǎn)不計(jì))、3個(gè)交叉點(diǎn)、7個(gè)入水點(diǎn)和6個(gè)調(diào)水格局,共同構(gòu)成一個(gè)整體,較圓滿地完成中國(guó)乃至全球最宏大的基礎(chǔ)設(shè)施工程。

實(shí)施大西線調(diào)水,是我國(guó)乃至地球上最宏偉、難度最大、投資最多、受益最廣的基礎(chǔ)設(shè)施工程、民生工程。如果不用現(xiàn)代眼光分析問(wèn)題,不用高新技術(shù)解決問(wèn)題,不用創(chuàng)新方法處理問(wèn)題,很難付諸實(shí)踐[23-28]。通過(guò)反復(fù)研究,把原來(lái)高原上的純跨流域調(diào)水,改變成主要利用江河河床的江河輸水工程;把地面輸水工程全部改成地下隧道工程;把長(zhǎng)隧道工程變成長(zhǎng)洞短打的中小隧洞工程;把長(zhǎng)近4 000 km的輸水工程,縮短為近2 000 km的輸水工程,而且在很多地方避開了我國(guó)最著名的幾條大地震帶、泥石流帶使輸送工程基本處于比較穩(wěn)定的區(qū)域。

3.5 具有科學(xué)性

如此巨大的調(diào)水方案,科學(xué)性必須很強(qiáng)。江河連通試圖應(yīng)用地球科學(xué)的原理,解決我國(guó)建設(shè)中重大的基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題,其核心是如何現(xiàn)實(shí)可行,又安全可靠地把中國(guó)西南水北調(diào)到“兩北”地區(qū)利用;從水流方向、地勢(shì)分布特點(diǎn),輸水走明渠十分困難,而且要經(jīng)過(guò)各種地質(zhì)災(zāi)害地帶,穿越眾多的高山、大川,風(fēng)險(xiǎn)性比較突出;全部用隧道輸水,雖然比明渠優(yōu)越,但投入與難度大、施工期長(zhǎng),不良的地質(zhì)現(xiàn)象可能減少、降低,但遭遇還會(huì)較多;江河連通的優(yōu)勢(shì)就明顯多了。調(diào)水條件進(jìn)一步得到改善。更重要的是課題組還在江河連通的基礎(chǔ)上適當(dāng)配合提水,調(diào)水方案有了新的突破:輸水距離大幅度減少、樞紐工程規(guī)模降低、投入下降、工期縮短,而且受益極大提高。其主要原因是三峽水庫(kù)、丹江口水庫(kù),因調(diào)水較長(zhǎng)時(shí)間的處于高水位發(fā)電,可增加電站的年發(fā)電量;又因原西線調(diào)通天河、雅礱江、大渡河水170億m3;江河連通后改由三峽水庫(kù)調(diào)水。兩地位置高差2 000～3 000 m,從而增加了三峽系統(tǒng)的發(fā)電量,減少了系統(tǒng)的調(diào)水損失量。據(jù)黃河水利委員會(huì)調(diào)查,從長(zhǎng)江上游三條河調(diào)水170億m3,影響中下游已建和擬建梯級(jí)水電站69座,保證出力減少822.3萬(wàn)kW,多年平均發(fā)電量減少986.2億kW·h。此外調(diào)水后三峽電站日夜負(fù)荷差也會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大,可利用晚上負(fù)荷少、抽水北上。這對(duì)電站也會(huì)起到極好的保護(hù)作用?？傊?三峽提水北送是件大好事?？梢钥隙ǖ卣f(shuō),調(diào)水多發(fā)的電能是揚(yáng)水消耗的電量的若干倍。所以抽水是科學(xué)上的突破。

3.6 后續(xù)研究潛力遠(yuǎn)大

通過(guò)大西線調(diào)水研究,深刻感到西南水資源豐富,但不論當(dāng)前還是較長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái),水資源形勢(shì)仍然不容樂(lè)觀。這是因?yàn)槲覈?guó)水資源分布極不均勻,供需錯(cuò)位。即使“江河連通”后,也只能保證南水北調(diào)原設(shè)計(jì)控制區(qū)調(diào)水500億m3;雄安、河西、新疆一帶調(diào)水200多億m3;黃河流域上、中、下游一帶即上游大柳樹一帶、中游渭河一帶、下游三角洲一帶調(diào)水100多億m3;內(nèi)蒙古中西部干旱區(qū)調(diào)水60多億m3;陜、甘、晉主要缺水城市和京杭大運(yùn)河供水以及蒸發(fā)、滲漏耗水。隨著北方人口的增加、人民生活水平的提高、工農(nóng)牧林業(yè)的發(fā)展,缺水還會(huì)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大[22],到那時(shí)(可能50年后)外援來(lái)水更困難,代價(jià)更高。根據(jù)研究,最好的思路是在“江河連通”調(diào)水的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開展長(zhǎng)江、黃河聯(lián)合調(diào)度、相互調(diào)濟(jì),較好解決北方可持續(xù)發(fā)展用水。

大家知道三峽水庫(kù)年平均來(lái)水量4 000多億m3。三峽水庫(kù)建庫(kù)前這些水量基本上沒(méi)有利用(指河外用水)。水庫(kù)興建后,為了多發(fā)電,裝機(jī)很大。換句話說(shuō),只要有外來(lái)水源調(diào)濟(jì),電站一定能多發(fā)出電力。另外,三峽水庫(kù)有效庫(kù)容為165億m3。平均每年可充滿28次,其中7月份一個(gè)月可充滿7次,但為了防洪,汛期不蓄水,一般都是低水位運(yùn)行。僅當(dāng)入庫(kù)流量較大時(shí),根據(jù)下游防洪需要,水庫(kù)攔洪蓄水,庫(kù)水位抬高。洪峰過(guò)后,降至低水位。如果能想方設(shè)法在不影響防洪的前提下,汛期多蓄一次或更多次水,是增加調(diào)水量的有效措施。退一步說(shuō),如果上述計(jì)劃行不通,還可利用三峽水庫(kù)和新中線的特殊條件,以電換水,較好地解決未來(lái)北方可持續(xù)發(fā)展用水。隨著時(shí)間的推移,發(fā)電的動(dòng)力也會(huì)越來(lái)越多,如水、光、熱、風(fēng)和多種多樣的可燃的固體、液體和氣體,且生產(chǎn)技術(shù)日臻完善?？深A(yù)見(jiàn)將來(lái),電力的數(shù)量、質(zhì)量都會(huì)不斷提高。而水資源是不可替代的自然資源,雖然有虛擬之說(shuō),比起以電換水,無(wú)論在代價(jià)上還是難度上都大得多。三峽水庫(kù)有水、有電、條件優(yōu)越。如果減少電站裝機(jī),就可獲得較多水資源,由南泄改為北調(diào),充分發(fā)揮三峽的戰(zhàn)略作用。北調(diào)水不僅可以發(fā)展供水,還可利用三峽地區(qū)的地形變化,修建一系列的調(diào)峰電站,如堵河上的五級(jí)調(diào)峰電站;還能激活一部分高山蓄水電站;還可利用三峽水庫(kù)、丹江口水庫(kù)庫(kù)區(qū)地形,發(fā)展抽水蓄能電站;再加上從三峽水庫(kù)到丹江口水庫(kù)揚(yáng)程不高,又有外水補(bǔ)給,所以電力可能不減,調(diào)水卻很充足。未雨綢繆。今天的調(diào)水要為明天的需水做好準(zhǔn)備。由此可見(jiàn)大西線調(diào)水方案要慎之又慎,絕不是權(quán)宜之計(jì)。因?yàn)檫@種調(diào)水工作太復(fù)雜、太艱巨、投入太多,決不能再來(lái)第二回。這是我們水利工作者和廣大志士仁人應(yīng)盡的職責(zé)。

致謝：文章在收發(fā)與修改過(guò)程中,得到崔乃悅、張梓萱同志的大力幫助,在此深表之感謝!