南水北調(diào)西線工程上線調(diào)水方案沿革及研究

關(guān)鍵詞：南水北調(diào)西線工程；調(diào)水方案；可調(diào)水量；上線方案；方案優(yōu)化

中圖分類號：ＴＶ６８；ＴＶ８８２．１ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．０５．００２

引用格式：景來紅，李福生，崔荃，等．南水北調(diào)西線工程上線調(diào)水方案沿革及研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（５）：６－８，１２．

１研究背景及歷史沿革

南水北調(diào)工程是我國水資源配置的重大戰(zhàn)略性工程，包括東線、中線、西線３ 條線路，連接長江、黃河、淮河和海河四大水系，構(gòu)成我國“四橫三縱”水資源配置格局。２０２１ 年５ 月１４ 日，習(xí)近平總書記在推進(jìn)南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展座談會中強(qiáng)調(diào)“南水北調(diào)工程事關(guān)戰(zhàn)略全局、事關(guān)長遠(yuǎn)發(fā)展、事關(guān)人民福祉”。南水北調(diào)西線工程是從長江上游的金沙江、雅礱江和大渡河調(diào)水，通過輸水隧洞穿過巴顏喀拉山，進(jìn)入黃河上游的大型跨流域調(diào)水工程［１］ ，可從根本上解決黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的水資源不足之困。

１９５２ 年１０ 月，毛澤東主席第一次視察黃河，時(shí)任黃河水利委員會主任王化云匯報(bào)了從長江上游通天河調(diào)水到黃河的設(shè)想，毛主席說“南方水多，北方水少，如有可能，借點(diǎn)水來也是可以的”，從此開啟了南水北調(diào)工程前期工作的序幕，至今已７０ 余ａ。西線工程先后歷經(jīng)初步研究、超前期研究、規(guī)劃、第一期工程項(xiàng)目建議書、重大專題補(bǔ)充論證、江河連通方案研究、規(guī)劃方案比選論證及南水北調(diào)后續(xù)工程高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)論證等階段。調(diào)水方案經(jīng)過逐步優(yōu)化調(diào)整，逐漸形成了以金沙江—雅礱江—大渡河—賈曲為調(diào)水線路的上線調(diào)水方案和以葉巴灘—兩河口—雙江口—洮河為調(diào)水線路的下線調(diào)水方案。本文重點(diǎn)介紹對《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》［２］ 及西線原一期工程項(xiàng)目建議書階段調(diào)水規(guī)模和調(diào)水方案的深化研究，提出優(yōu)化后的金沙江—雅礱江—大渡河—賈曲（簡稱上線）方案。

２調(diào)水?dāng)嗝婵烧{(diào)水量研究

長江發(fā)源于青海省唐古拉山脈的格拉丹冬雪山北麓，源頭水系匯成通天河后，在玉樹縣境內(nèi)進(jìn)入橫斷山區(qū)，開始稱為金沙江。金沙江干流全長２ ３１６ ｋｍ，流域面積３４ 萬ｋｍ^２，多年平均徑流量１ ５５４ 億ｍ^３，設(shè)置有崗?fù)小吞恋葒一舅恼?。雅礱江是長江宜賓以上最大支流，發(fā)源于青海省巴顏喀拉山南麓尼彥納瑪克山與冬拉岡嶺之間，于四川省攀枝花市倮果河口注入金沙江，干流全長１ ６３３ ｋｍ，流域面積１２．８ 萬ｋｍ^２，多年平均徑流量６０６ 億ｍ３。雅礱江干支流上設(shè)置有甘孜、雅江等國家基本水文站和溫波等南水北調(diào)西線專用水文站。大渡河發(fā)源于青海省果洛山東南麓，分東、西兩源，東源為足木足河，西源為綽斯甲河，兩源于雙江口匯合，于樂山市城南匯入岷江。大渡河干流全長１ ０６２ ｋｍ，流域面積７．７４ 萬ｋｍ^２（不包括青衣江流域），多年平均徑流量６２６ 億ｍ^３。大渡河干支流上設(shè)置有大金、丹巴等國家基本水文站以及壤塘等南水北調(diào)西線專用水文站。

金沙江、雅礱江、大渡河３ 條調(diào)水河流近２５ ａ 總體處于相對偏豐水時(shí)期（金沙江崗?fù)兴恼?、雅礱江雅江水文站來水分別偏豐２４％和１２％），大渡河總體處于相對偏枯水時(shí)期（大渡河大金水文站來水偏枯２％），３ 條調(diào)水河流徑流總量較總體規(guī)劃階段偏多１１％。根據(jù)１９６０—２０２１ 年水文系列資料分析，與總體規(guī)劃階段相比，通天河（金沙江）、雅礱江、大渡河各調(diào)水河流典型代表站的多年平均徑流量變化幅度在－３％～９％之間，３ 條調(diào)水河流徑流總量較總體規(guī)劃階段偏多４％。各調(diào)水河流的徑流量總體變化不大，其變化主要與不同時(shí)期徑流系列的豐枯變化特點(diǎn)有關(guān)。

可調(diào)水量是在扣除壩址上游經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需水量和壩址下游生態(tài)環(huán)境需水量后，各斷面理論上的調(diào)水量上限。調(diào)水規(guī)模是在可調(diào)水量的基礎(chǔ)上，考慮調(diào)水需求、水源水庫建設(shè)條件、工程總體布置及調(diào)水影響等因素，擬定不同方案進(jìn)行比選后綜合確定的向受水區(qū)調(diào)入的水量規(guī)模。影響西線可調(diào)水量的最主要因素是生態(tài)環(huán)境需水量，根據(jù)應(yīng)用最廣泛的Ｔｅｎｎａｎｔ 法進(jìn)行分析表明，當(dāng)生態(tài)流量占多年平均流量的６０％時(shí)，可以滿足大多數(shù)水生生物主要生長期的需求，為水生生物提供優(yōu)良的棲息生態(tài)環(huán)境，保護(hù)河道形態(tài)。結(jié)合調(diào)水河流水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀、河道外需水量預(yù)測、生態(tài)環(huán)境需水量預(yù)測、水文特征及徑流條件，研究確定調(diào)水河流可調(diào)水量及其占多年平均徑流量的比例，見表１。

３南水北調(diào)西線上線聯(lián)合調(diào)水方案深化研究

３．１研究基礎(chǔ)

２００２ 年國務(wù)院批復(fù)的《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》提出，南水北調(diào)西線工程總調(diào)水量１７０ 億ｍ３，分３ 期實(shí)施：第一期工程從雅礱江、大渡河等５ 條支流自流調(diào)水４０ 億ｍ^３ 至黃河支流賈曲；第二期工程從雅礱江干流阿達(dá)壩址自流調(diào)水５０ 億ｍ^３ 至黃河支流賈曲；第三期工程從通天河干流側(cè)坊自流調(diào)水８０ 億ｍ^３ 進(jìn)入雅礱江，再至黃河支流賈曲。３ 期工程線路總長１ ０７２ ｋｍ。

２００８ 年完成的《南水北調(diào)西線第一期工程項(xiàng)目建議書》（初稿）提出，南水北調(diào)西線第一期工程采用自流方式，從雅礱江干支流調(diào)水５６ 億ｍ^３、大渡河支流調(diào)水２４ 億ｍ^３，總調(diào)水規(guī)模８０ 億ｍ３，輸水線路全長３２５．６ ｋｍ。

３．２南水北調(diào)西線原一期工程項(xiàng)目建議書調(diào)水方案深化研究

南水北調(diào)西線原一期工程項(xiàng)目建議書提出調(diào)水規(guī)模８０ 億ｍ^３，分別為熱巴４２．０ 億ｍ^３、阿安６．５ 億ｍ^３、仁達(dá)７．５ 億ｍ^３、洛若２．５ 億ｍ^３、珠安達(dá)１０．０ 億ｍ^３、霍那７．０ 億ｍ^３、克柯４．５ 億ｍ^３，調(diào)水比例（水庫調(diào)水量占壩址斷面多年平均徑流量的比例）為６０％～６８％。

本文深化研究一方面按照長江大保護(hù)、生態(tài)保護(hù)優(yōu)先等要求，根據(jù)調(diào)水河流生態(tài)保護(hù)對象的用水需求，研究了各調(diào)水壩址下游生態(tài)需水量；另一方面，考慮到國際上對河流的水資源開發(fā)利用率一般不超過４０％，本次調(diào)整原一期工程項(xiàng)目建議書階段各斷面的調(diào)水比例，由原來的６０％ ～ ６８％調(diào)整為４０％以下，降低了壩高，減小了淹沒影響；同時(shí)，考慮大渡河支流色曲河徑流量較?。ㄕ{(diào)水?dāng)嗝婺陱搅髁浚矗?億ｍ^３），取消色曲洛若調(diào)水。

因此，本研究將原一期工程項(xiàng)目建議書提出的調(diào)水８０ 億ｍ^３調(diào)整為４０ 億ｍ^３，其中從雅礱江干支流自流引水２８．５ 億ｍ^３、大渡河干支流自流引水１１．５ 億ｍ^３，各水庫調(diào)水比例為３２％ ～３８％，調(diào)水線路基本維持不變。每年引水期為１１ 個月（４ 月為檢修期），設(shè)計(jì)總引水流量１４７ ｍ^３ ／ ｓ。各水源水庫調(diào)水量及設(shè)計(jì)引水流量見表２。

３．３通天河側(cè)仿水庫調(diào)水方案深化研究

原南水北調(diào)西線規(guī)劃方案三期工程從通天河干流側(cè)仿水庫調(diào)水８０ 億ｍ^３（調(diào)水比例為５８％）至黃河賈曲河口。規(guī)劃的側(cè)仿水庫位于青海省三江源國家級自然保護(hù)區(qū)通天河保護(hù)分區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)的交界處，庫區(qū)回水將淹沒自然保護(hù)區(qū)面積６５．７ ｋｍ^２，其中：核心區(qū)３３．７ ｋｍ^２、緩沖區(qū)３１．４ ｋｍ^２、實(shí)驗(yàn)區(qū)０．６ ｋｍ^２，不具備調(diào)水條件，金沙江（通天河）河段調(diào)水壩址須下移。

崗?fù)兴畮鞛榻鹕辰嫌巍耙粠焓墶碧菁壍凝堫^水庫，距離雅礱江熱巴壩址９１ ｋｍ，調(diào)節(jié)庫容３７．３ 億ｍ^３，抽水泵站揚(yáng)程約５２０ ｍ。該水庫壩址所處河段狹窄，地形地質(zhì)條件較好，建壩條件好。若壩址下移，可調(diào)水量雖有增加，但壩址高程較低，泵站揚(yáng)程超過６００ ｍ。因此，將金沙江調(diào)水水庫壩址由側(cè)仿下移至崗?fù)袨檩^優(yōu)選擇。

崗?fù)袎沃范嗄昶骄鶑搅髁繛椋保叮叮?億ｍ^３。綜合考慮可調(diào)水量、抽水成本、調(diào)水需求等，初步分析崗?fù)兴畮炷昃樗浚矗?億ｍ^３，與雅礱江、大渡河調(diào)水４０億ｍ^３合并后，可滿足２０３５ 年調(diào)水８０ 億ｍ^３的要求。目前崗?fù)兴娬究尚行匝芯恳呀?jīng)完成，設(shè)計(jì)正常蓄水位３ ２１５ ｍ，死水位３ １４５ ｍ，正常蓄水位以下庫容５５．４ 億ｍ^３，調(diào)節(jié)庫容３７．３ 億ｍ^３，裝機(jī)容量１ ２００ ＭＷ，多年平均發(fā)電量為５４．８ 億ｋＷ·ｈ。崗?fù)谐樗桨该磕暌畷r(shí)間為１０ 個月，３—４ 月為檢修期。按照上述水庫設(shè)計(jì)規(guī)模進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，水庫多年平均調(diào)水量４０ 億ｍ^３，調(diào)水比例為２４％，設(shè)計(jì)引水流量１５９ ｍ^３ ／ｓ。

３．４上線調(diào)水方案研究

綜合上述分析，南水北調(diào)西線原規(guī)劃方案深化研究后調(diào)水規(guī)模調(diào)整為８０ 億ｍ^３，水源水庫共７ 座，其中：雅礱江、大渡河調(diào)水４０ 億ｍ^３（熱巴２１．０ 億ｍ^３、阿安３．５ 億ｍ^３、仁達(dá)４．０ 億ｍ^３、珠安達(dá)５．０ 億ｍ^３、霍那４．０億ｍ^３、克柯２．５ 億ｍ^３），金沙江干流崗?fù)兴畮斐樗矗皟|ｍ^３，原規(guī)劃方案深化研究布局（上線方案：雅礱江、大渡河聯(lián)合調(diào)水＋崗?fù)谐樗┦疽庖妶D１。

工程區(qū)地震動峰值加速度為０．２０ ｇ（ｇ 為重力加速度），相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度，７ 座水庫壩址地質(zhì)條件均適合筑壩，不存在地質(zhì)條件的制約因素。調(diào)水方案水庫淹沒和工程建設(shè)永久征地共計(jì)１．９ 萬ｈｍ^２、臨時(shí)用地０．６ 萬ｈｍ^２，涉及４ 個?。?個州（市）８ 個縣。不考慮崗?fù)兴畮焱顿Y分?jǐn)偟那闆r下，上線方案工程靜態(tài)總投資為２ ３５０ 億元，其中：工程部分投資２ １０５ 億元，移民和環(huán)境部分投資２４５ 億元，單方水工程投資２９ 元；考慮崗?fù)兴畮焱顿Y分?jǐn)偟墓こ天o態(tài)總投資為２ ４６６億元，單方水工程投資為３１ 元。

上線方案中的崗?fù)谐樗€路，年抽水量４０ 億ｍ^３，揚(yáng)程５２０ ｍ，按照０．３元／ （ｋＷ·ｈ）電價(jià)考慮，年抽水電費(fèi)約２０ 億元，需慎重考慮。

４結(jié)語

黃河流域水資源嚴(yán)重短缺，水資源短缺已成為我國西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的瓶頸，實(shí)施南水北調(diào)西線工程是解決黃河流域資源性缺水問題的治本之策。南水北調(diào)西線工程已論證多年，特別是近年來遵照黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展以及長江大保護(hù)等重大國家戰(zhàn)略的要求，為降低人類活動影響、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對已有規(guī)劃方案進(jìn)行了復(fù)核和深化研究。本文以《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》及西線原一期工程項(xiàng)目建議書成果為基礎(chǔ)，研究了調(diào)水?dāng)嗝婵烧{(diào)水量，降低調(diào)水比例，優(yōu)先保證調(diào)水區(qū)河道生態(tài)需水和當(dāng)?shù)匕l(fā)展用水，降低淹沒影響，優(yōu)化提出崗?fù)兴畮斐樗矗?億ｍ^３ ＋雅礱江、大渡河調(diào)水４０ 億ｍ^３的聯(lián)合調(diào)水８０ 億ｍ^３方案。方案具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，將為后續(xù)下線方案研究以及西線工程總體布局優(yōu)化研究奠定基礎(chǔ)。