水利:南水北調(diào)新構想

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水,是生命之源,是人類生存所必需的生活資料,也是人類從事生產(chǎn)活動所不可缺少的生產(chǎn)資料。在人口大幅度增加、耕地大量地減少、就業(yè)崗位缺口巨大、西北地區(qū)土地沙漠化嚴重的目前,我國的水資源利用格局已亟需作出重大的調(diào)整,而且想不打破現(xiàn)有的利益格局憑小改微調(diào)已不能解決突出矛盾?;谶@一些思考,筆者現(xiàn)大膽地提出一個南水北調(diào)的新構想,希望能引起網(wǎng)友們對南水北調(diào)和推進和諧社會建設的關注、研究和探討。
    一、南水北調(diào)新構想
    (一)基本構想本文所述南水北調(diào)的基本構想是:“河”水分流,“江”水北調(diào)。即:將黃河上游甘肅景泰至內(nèi)蒙古托克托縣河口段的極大部分徑流量通過開挖自流河渠或安裝輸水管道分輸給甘肅河西走廊、新疆塔里木盆地和寧夏、內(nèi)蒙古、陜北近黃河地區(qū);黃河自河口至潼關段產(chǎn)生的徑流量通過在干支流流域內(nèi)修建水庫湖泊和開挖封閉式河渠等辦法蓄積且潤澤于當?shù)?;黃河原溉澤華北平原的徑流量通過從三峽水庫調(diào)水實現(xiàn)抵補,并使所調(diào)水量略多于黃河原流入下游的徑流量。
    (二)主要目標:主要解決西北地區(qū)大量人口的生活缺水和西北地區(qū)工業(yè)化城鎮(zhèn)化的缺水。給甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜北、新疆這五省區(qū)的部分干旱缺水地區(qū)年均增加水量225億立方米;在西北部干旱缺水地區(qū)開發(fā)和改建400多個供水充足、每一個占地約30平方公里和集聚人口6—7萬人、惠及人口總量達到2700多萬人、總占地達12000多平方公里的園林化工業(yè)城鎮(zhèn)。
    (三)調(diào)水設想調(diào)水設想包括相互關聯(lián)的以下八項:
    1、“江”水北調(diào)。從三峽水庫引水,自宜昌至河北省保定市定興縣開挖一條輸水大運河(以下簡稱“宜定大運河”)。三峽水庫正常蓄水位175米、防洪限制水位145米(三峽工程二期蓄水結束后大壩前水面的海拔高度是135米);長江中游平原和華北平原的極大部分地區(qū)海拔高程低于50米;南陽盆地海拔在85—140米之間,位于南陽盆地與黃淮海平原、伏牛山脈與桐柏山脈之間的方城一帶地勢低平,較低處海拔僅108米。據(jù)此地勢設想:從三峽水庫西岸開口引水,經(jīng)荊門市、襄樊市、南陽市(方城縣)、長葛市、鶴壁市、鹿泉市至保定市西部的易縣、定興縣交界處(海拔40余米),即沿我國地勢第二級臺階與第三級臺階(平原)的接合部海拔120—50米區(qū)域,開挖一條河床寬度800米左右、容水深度15米上下的大河(估計總長1500公里,總投資數(shù)千億元),使三峽水庫庫內(nèi)的長江之水自流地從宜昌流到河北,規(guī)劃此運河每年向華北平原中、南部輸水400億立方米(約占宜昌以上長江多年年均徑流量的9.1%)。讓宜定大運河輸送的長江之水和南水北調(diào)中線工程從丹江口水庫調(diào)往京、津之水,替代黃河上游來水,并滿足華北地區(qū)和京、津、唐地區(qū)的需水。
    2、“河”水分流。將黃河上游景泰至托克托縣河口段年均近230億立方米徑流量中的225億立方米分輸給甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西和新疆的部分干旱宜開發(fā)區(qū)域。據(jù)黃河上游甘、寧交界處的下河沿水文站(青銅峽水庫之上122公里處)1986年11月—1996年10月的測量報告,黃河流經(jīng)該河段的年均徑流量為254億立方米;黃河上、中游分界點河口鎮(zhèn)之下104公里處的頭道拐水文站實測報告,黃河流經(jīng)該河段1950年—1997年的年均徑流量為233.1億立方米(另有文章披露,黃河上游河口鎮(zhèn)以上流域面積占全流域面積的51.3%,來水量占全河的53.9%)。據(jù)此設想:將黃河頭道拐水文站上游年均233.1億立方米中的225億立方米徑流量,通過在甘肅景泰(古絲綢之路重鎮(zhèn),平均海拔1620米)至頭道拐邊的萬家寨水利樞紐工程(海拔約980米)這大約1200公里長的河段中新開挖多條河渠,分輸給甘肅河西走廊(東西長1000公里,南北寬約100公里,平均海拔1400米,中部狹長的平原海拔只幾百米),分輸給寧夏(石嘴山段海拔約1100米)、內(nèi)蒙古(近河道的烏蘭布和沙漠海拔約1050米,低于黃河河道)、陜西(黃土高原海拔800—1300米)這三省區(qū)近黃河的干旱易開發(fā)地區(qū),并通過修筑三面光且部分封蓋水渠或多條大口徑輸水管道向油氣資源富集的新疆塔里木盆地調(diào)水(盆地中部海拔800—1300米)。
    3、開發(fā)園林化工業(yè)城鎮(zhèn)。若能年均將黃河上游225億立方米徑流量用于西北干旱宜開發(fā)地區(qū),那么,可設想在西北地區(qū)太包—包蘭—蘭新線附近、陜北地區(qū)和塔里木盆地依托那里豐富的礦產(chǎn)資源開發(fā)數(shù)百個園林化工業(yè)城鎮(zhèn)。為凸顯225億立米水能產(chǎn)生的巨大的社會效益,筆者現(xiàn)假設一種水利用及開發(fā)模型如下:
    假設:一個供水充足的園林化工業(yè)城鎮(zhèn)占地規(guī)模為45000畝(30平方公里),其用地類型、謀生人口及用水量為:
    類別 所占 占地畝數(shù) 給水標準 年供水量(萬立方米)
    林地 35% 15750畝 600毫米 630.32(按略大于華北平原的降水量計)
    草地 15% 6750畝 600毫米 270.14
    耕地 10% 4500畝 2500毫米 750.38(按河西走廊的蒸發(fā)量計)
    湖泊 5% 2250畝 3000毫米 450.23
    如果供輸水(包括河渠)損耗按5.32%計,需損耗水量277.8萬立方米,按此推算,一個占地45000畝的工業(yè)城鎮(zhèn)每年需水近5500萬方。
    如果年均有225億立方米水用于開發(fā)這樣的城鎮(zhèn),那么,可開發(fā)供水充足的園林化工業(yè)城鎮(zhèn)409個。即新增林地644萬畝,草地276萬畝,耕地184萬畝,湖泊92萬畝,加工業(yè)用地184萬畝,建成綠州及城鎮(zhèn)總面積12270平方公里,供水充足的總?cè)丝诹窟_到2760.75萬人,相當于甘、寧、內(nèi)蒙、陜四省區(qū)2004年末總?cè)丝?296.04萬人的29.7%.如果用225億立方米的五分之一水量用于將西北干旱地區(qū)現(xiàn)有城鎮(zhèn)改造成為供水充足的園林化工業(yè)城鎮(zhèn)(因為是補給缺口,可估算為82個的兩倍164個),那么,其五分之四的水量還可在沙漠或荒地上新建供水充足的園林化工業(yè)城鎮(zhèn)327個,在新建工業(yè)城鎮(zhèn)上集聚人口2207萬人,若按50%的勞動力計,可新增就業(yè)崗位約1100萬個,如果其中60%的就業(yè)崗位用于吸納當?shù)剞r(nóng)牧民的話,可減少務農(nóng)放牧勞力660萬人,轉(zhuǎn)移農(nóng)牧人口1320萬人。若能這樣,那么,對西北地區(qū)地面植被因過度放牧過度開墾而退化的勢頭必將起到很大的抑制作用,給西北地區(qū)廣大農(nóng)牧民改善生活創(chuàng)造良好的發(fā)展條件,并將增創(chuàng)大量的稅收。
    4、改造和涵養(yǎng)黃土高原。黃河自河口鎮(zhèn)至龍門段,長725公里,水面跌落607米,這一河段稱晉陜峽谷。峽谷兩岸是廣闊的黃土高原,土質(zhì)疏松,水土流失嚴重,有56條流域面積均超過100平方公里的支流匯入,這些支流平均每年向黃河干流輸送泥沙9億多噸,占黃河年輸沙量的56%,是黃河流域泥沙遷移最多的地區(qū)。河口鎮(zhèn)至龍門區(qū)間干支流流域面積為11.2萬平方公里,各支流匯入的多年年均徑流量約51億立方米(另有文章披露,該區(qū)間流域面積占全河流域面積的14.9%,水量占全河的12.5%),其中7—10月占全年的80%—90%.如何防止晉陜峽谷兩岸的支流向黃河匯入大量的泥沙?如何控制黃土高原的水土流失?筆者雖對黃土高原的氣候、地理特點缺乏全面、深入地了解,但在此提出一個供大家研究、探討的設想,這就是:向平原水網(wǎng)密布地區(qū)學習。浙江紹興市地處寧紹平原,經(jīng)歷代的整治,現(xiàn)呈現(xiàn)于人們眼前的地貌特征是:河道密布,湖泊眾多。占地比例很高的河、湖,既是雨汛期的蓄洪池,又是干旱時的取水處。目前,黃土高原從全年整體上看還是一個干旱缺水的地區(qū),但7—10月的雨汛期又有大量的雨水挾帶泥沙流失,若將該地區(qū)平均每年匯入黃河徑流的水量51億立方米按其流域總面積11.2萬平方公里平均計,相當于每平方公里45535.7立方米、畝均30.4立方米,若折算成降雨量,只45.5毫米。人口密度相對于東部地區(qū)而言還較低的黃土高原(例如,陜北吳旗縣人口密度只31.2人/平方公里),若利用適當?shù)膷{谷修建水庫,利用低洼地區(qū)修筑湖泊,在平緩的斜坡上開挖封閉式的河渠,運用挖土機、推土機等工程機械改造出如紹興地區(qū)那樣的蛛網(wǎng)般密布的蓄水河段、星羅棋布般的水庫、湖泊,那么,也許可以讓夏汛期的雨水全部蓄積于黃土高原之內(nèi)。若能如此,那么,既能避免9億噸/年的泥沙流入黃河,又能緩解黃土高原非汛期時節(jié)的干旱,增加林草植被,發(fā)展蘋果、紅棗、柿子、核桃等林果業(yè)。渭河、汾河流域也是水土流失嚴重的地區(qū)(有文章披露,龍門至潼關區(qū)間,來沙量占全河沙量的34%,來水量占全河的19.6%),筆者認為也可以通過大量地修建水庫、構筑湖泊、開挖封閉式河渠的辦法蓄積夏汛期的雨水,并避免泥沙流入黃河干流。誠然,修建水庫、構筑湖泊會涉及眾多的遷村移民,化解移民及就業(yè)轉(zhuǎn)移的出路是:有計劃地開發(fā)陜、晉兩省境內(nèi)儲量豐富的礦產(chǎn),大力發(fā)展礦產(chǎn)采掘和制造業(yè),新建集聚人口的園林化工業(yè)城鎮(zhèn)。
    5、經(jīng)常性疏浚黃河河道。實施上述設想,黃河自景泰至潼關段經(jīng)逐段輸水分流和攔洪蓄水,干流徑流量將大大減小,經(jīng)過鄭州桃花峪段的年徑流量可能只100億立方米左右,而且其徑流量大多產(chǎn)生于黃河中游段的夏汛時期。為防避幾十年一遇的黃河流域降水特多、洪水泛濫,對黃河河道上沉淀的大量泥沙,宜采用挖泥船、挖掘機等機械經(jīng)常性地予以清遷。
    6、筑堤縮窄長江入海口。長江流域大部分地區(qū)屬亞熱帶季風氣候,降水豐沛,流域內(nèi)平均降水量達1057毫米。據(jù)水利部發(fā)布的《中國河流泥沙公報》披露,長江下游大通站1950—2000年的年均徑流量達9051億立方米,其中上、中游分界點宜昌水文站測得的年均徑流量為4382億立方米,上游來水占全江的48.4%.宜定大運河若每年從三峽水庫引水400億立方米,雖只占長江年均徑流量的4.4%,但長江口的海潮進入量將會增大。為防避海潮涌入量加大,可設法在長江出??谛拗m當長度的攔潮堤壩,縮窄江水出??冢蕴Ц唛L江出口處的江水位,避免入潮量增多。
    7、新建一批電站電廠。若實施上述“河”水分流和“江”水北調(diào)設想,黃河青銅峽以下的三門峽、小浪底等一批依靠黃河徑流發(fā)電的水電站將停廢,三峽電站、葛州壩電站也將損減發(fā)電量10%以上,需要在金沙江、怒江、瀾滄江等水能蘊藏量豐富的河流上開發(fā)新的水電站予以補救,或通過新建核電站、熱電廠補損。
    8、征服沙漠的遠景構想。據(jù)《中國西部地區(qū)環(huán)境》一文披露,我國的沙漠、戈壁和荒漠化土地總面積達128萬平方公里,約占全國土地總面積的13.3%,其中99%分布在西北地區(qū)。沙漠從地區(qū)分布看,新疆面積,有71.3萬平方公里;其次為內(nèi)蒙古,有40.1萬平方公里;再次為青海及甘肅。上述“河”水分流設想僅能解決西北部部分干旱地區(qū)的缺水問題,主要是解決西北地區(qū)工業(yè)化城市化發(fā)展中的缺水問題,要征服沙漠,還需要向西北部地區(qū)大量地調(diào)水。在此,筆者借鑒西安交通大學霍有光教授在《西調(diào)渤海水改造北方沙漠與遏制北京沙塵暴》一文中的一些設想,提出一個征服沙漠的遠景構想:在安徽銅陵附近從長江取水并電力提揚100米高程,然后沿大別山北麓、駐馬店、鄭州至北京西山腳下(海拔40余米)開挖一條自流式運河,再用電力將水提揚到內(nèi)蒙古集寧附近的黃旗海(海拔1276米),再從黃旗海開挖自流河渠結合局部地段電力提水,將水分流至內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、甘肅的沙漠地區(qū)。若用這一構想每年從長江銅陵段提送2000億立方米,那么,按沙漠地區(qū)年蒸發(fā)量3000毫米計,可讓6.67萬平方公里(1億畝)的沙漠變成綠洲,可在西北地區(qū)的每一個大沙漠中改造出數(shù)條穿越沙漠腹地的綠色走廊,這樣,就有可能逐步地征服沙漠、消除沙塵暴。但要用電力提水,依據(jù)黃委會小西線方案計算提水的參數(shù)——每億立方米每10米揚程的平均裝機量為0.062萬千瓦、用電0.031億度來計算,共需新增裝機16616萬千瓦,新增發(fā)電量8308億度,這需要相當于秦山核電站(裝機30萬千瓦)的554倍,相當于三峽電站設計年發(fā)電量(847億度)的9.8倍。如果我國的核電開發(fā)利用能達到像目前美國那樣的水平,那么,征服沙漠的理想也許能夠?qū)崿F(xiàn)。(若每年從銅陵向集寧電力提水225億立方米,則需新增發(fā)電量每年934.7億度,這將大于“河”水分流、“江”水北調(diào)所損失的發(fā)電量。)