南水北调与可持续发展

水是生命的源泉，水资源是社会经济发展的重要条件。
　　
　　我国国土面积960万平方公里。但人口、耕地、大中城市、工农业生产及交通设施大多集中分布在东南部地区。而西北部地区幅员辽阔，土地光热资源充沛，有发展农牧业的条件。能源矿产资源也极具有开发利用价值，但由于西北部地区干旱少雨，水资源贫乏，历来人烟稀少，土地利用率低，还有大量无水就难以利用的荒漠，社会经济基础薄弱。两个地区的差别这么大，很重要的一个因素，就是南方水多，北方水少。
　　
　　华北平原，年均降雨量500～800毫米，不属干旱区域，还有伏牛山、太行山区向平原补给地表、地下径流。历史上的华北平原，河流洼淀常年流水，舟楫往还。地下水埋藏浅、易开采。优越的自然条件，使华北平原农业、工业生产发展较快，逐步形成人口密集，土地利用率高，城镇化水平高，在我国经济、政治、文化上都具有重要地位的地区。但是，随着工农业生产的继续增长，人民生活水平的提高，对水的需求也逐步增长，而平原周边各河流上游地区也因自身的发展用水量增加，使进入平原水量逐年递减。进入七十年代以后，华北平原水资源入不敷出，靠超采地下水勉强维持，产生水资源危机，黄河断流情况，愈演愈烈，已引起社会各界广泛关注与不安。
　　
　 进入21世纪初叶，我国人口将达15亿高峰，面临人口、资源、环境危机，要实现全国的可持续发展，必须继续充分利用华北地区现有基础开发当地资源。必须大力开展利用西部地区广阔的土地面积，增产粮食农产品，开发当地矿产能源。但是，从战略上制约华北平原，西部地区可持续发展的一个重要因素就是水资源贫乏。主要对策是实施南水北调补充水源，狠抓节约用水、保护水资源以及污水资源化等措施。
　　
　　1、我国北方缺水情况概述
　　我国的国土面积仅占全世界陆地面积的6%，人口却占22%，中国人得以生存和发展除自身的勤奋和智慧外，还具有必要的自然条件，我国的水资源多来自降雨，雨热同期对农作物生长极其有利。但我国的水资源条件并不理想，虽然水资源总量有2.8万亿多立方米，居世界第六位，但因人口多，人均水量只有世界平均值的四分之一，亩均水量也只有世界平均值的四分之三。我国水资源的时、空分布，在时间上年内、年际分布不均，水旱灾害频繁。地区分布上南多北少，南方多洪涝灾害，北方多干旱缺水，这是南水北调的基本条件。
　　
　 多年平均迳流深全国平均为284毫米。划分为各流域片，长江流域及其以南的珠江流域、浙闽台诸河、西南诸河等南方四片都在500毫米以上，其中浙闽台诸河超过1000毫米；北方六片中，淮河片225毫米，黄河、海滦河、辽河、黑龙江四片只有100毫米左右，内陆河流域仅32毫米。水资源自然分布和人口、耕地的分布不相适应。南方四片的耕地面积为全国的36%，人口为全国54%，但水资源总量却占全国的81%。人均水量4180立方米为全国均值2750立方米的1.6倍；亩均水量4130立方米，为全国均值1860立方米的2.3倍。北方的海滦河、黄河、淮河三片人口为全国的33.7%，耕地为全国的38.5%，而水资源仅为全国的7.5%。人均水量612立方米为全国均值的22%。亩均水量367立方米为全国均值的20%。其中海滦河片人均水量只有430立方米，亩均水量只有251立方米，分别为全国均值的16%和14%。
　　
　　海滦河片缺水是区域性水资源匮乏。缺水造成了一系列社会、经济、环境问题：由于地表水资源的日趋减少，迫使大量超采地下水，造成地下水位急剧下降，形成大面积下降漏斗。过去地下水资源相对较丰的京广铁路已形成了以城市和工矿区为中心的区域性地下水降落漏斗，部分地区接近疏干。地下水位的下降，造成许多城市地区沉降；靠几十年建设和大量财力物力的投入建设起来的机井大量报废，损失严重。�因为缺水，许多城市居民不得不实行定时、定量、低压供水，部分工厂停产，据河北省统计，每年因缺水造成的经济损失达170多亿元。许多地区为保证城市供水而大量挤占农业灌溉用水，北京官厅、密云两座大型水库，1980年供农业用9.2亿立方米，现降至不到2亿立方米。缺水不仅使工农业生产受到很大影响，而且加剧了地区之间，工农业之间的矛盾，影响社会安定。
　　
　　有些缺水严重的地区，长期开采饮用有害的深层地下水，使得地方病蔓延，人民健康受到严重威胁；许多地方大量污水未经处理而重复利用，造成环境恶化、农副产品被污染。
　　
　　以上数据足以说明我国南方水多北方水少的特点，而水资源在局部地区供求不平衡的现象更为普遍，也已实施了许多调配水资源措施，如中小河流间的跨流域调水工程、局部地区的供水工程，都对综合利用水土资源发挥了重要作用，今后面临的任务是针对我国北方干旱缺水，仅靠该地区本身无法调剂解决的情况下，要更大范围的进行水资源调配，即南水北调，缓解华北平原水资源危机，为开发西北部干旱地区创造条件，更好更充分地综合利用我国的水土资源。
　　
　　2、南水北调总体格局和线路方案
　　从自然条件分析，我国最干旱的地区在西北部，从自然条件和社会经济发展综合状况分析，我国最缺水的地区是华北平原(即黄淮海平原)，因此，研究南水北调必须认准这两个主要目标。
　　
　　长江是我国最大的河流，全长6300余公里，流域面积180万平方公里，年均径流量9600亿立方米，人均、亩均水量均高于全国平均值属丰水区。长江自西向东流经大半个中国，流域上游靠近西北部最干旱地区，中下游与最缺水的华北平原相邻，地理条件极有利于兴建跨流域调水工程向北方干旱缺水地区输送水资源。
　　
　　中华人民共和国成立之初，毛泽东同志就提出了“南方水多，北方水少，如有可能借一点也是可以的”宏伟设想，自此，长江水利委员会和有关部门、省市持续开展了深入而系统的研究工作，并将“南水北调”作为长江流域综合开发治理的一项主要任务纳入规划。通过多年研究，形成了从长江分西、中、东三线向北方引水的格局。中国大陆地势自西向东呈三级阶梯，西线工程在最高一级的青藏高原上从长江上游引水，地形上可控制西北和华北，因长江上游水量限制，只宜为黄河上中游的西北和华北部分地区补水；中线工程从长江中游引水沿第三级阶梯西部边缘通过，可自流供水给华北平原大部分地区；东线工程从长江下游引水，位于第三级阶梯东部，因地势低需提水北送。三条线路各有适宜的供水范围，另外长江下游还有安徽境内的引江济淮线。以上各线都需要兴建以形成完整的供水系统。这一总格局已反映在1990年修订的《长江流域综合利用规划简要报告》中，该报告已经国务院审查批准，审查意见中指出“南水北调东线、中线和引江济淮线路，从长江引水地点和可调水量基本可行，可以作为各线路规划的基础。这三条引水线路已进行多年规划研究工作，应抓紧进行可行性研究，协调处理好有关部门、地方的关系，逐步实施；南水北调西线引水，应继续进行科研、勘探和规划等工作。”1990年后，各线路的前期研究工作又取得很大进展。此外，还有一些关心中国可持续发展的人士，从开发西部的远景考虑，提出多种由澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等西南诸河向西北新疆、青海、内蒙等地调水的方案，类似方案在五、六十年代也曾研究过因其难度过大，后来将研究重点放在以长江流域为水源的南水北调西、中、东三线。对于扩展到西南诸河引水的各种设想，统称为“大西线”作为长远发展的一项预备措施，还有待研究。
　　
　　由规划的南水北调西、中、东三线，再加上设想的“大西线”调水方案，形成以长江流域并向西延伸的南北分界线。以北除东北地区水资源的分布特点，宜北水南调外；其余广阔的北部地区都可以从长江及西南诸河引水补给水资源。
　　
　　3、各线路工程方案�南水北调西线工程�从长江上游引水入黄河上游，向西北和华北部分干旱地区供水。长江上游与黄河之间有巴颜喀拉山阻隔，黄河河床高于长江相应段河床80～450米，需筑坝拥水或提水并用隧洞穿过巴颜喀拉山后，自流入黄河。经比选拟在通天河同加建300米高的坝引水100亿立方米，通过158公里隧洞入雅砻江，再在雅砻江长须河段筑175米高的坝，增加引水45亿立方米，通过131公里长隧洞入黄河的恰给弄。另外在大渡河斜尔尕处筑296米高的坝，并建三级泵站总扬程458米，总装机125万千瓦，引水50亿立方米，年用电71亿千瓦时，经30公里输水线路入黄河支流贾曲。
　　
　　三条河年调水总量195亿立方米，约占引水点以上径流量的90%，由于引水点附近人口密度小，需水也少，在引水点以下很快有支流汇入，影响范围较小。西线补充黄河水量规划供水范围为青海、甘肃、宁夏、陕西、内蒙和山西六省区。
　　
　　南水北调中线工程
　　南水北调中线工程先从汉江丹江口水库引水，必要时再从长江干流三峡水库引水。
　　汉江流域年均径流量591亿立方米，现在年均泄入长江的水量554亿立方米，即耗水量仅37亿立方米，为径流量的6%，有余水可供北调，但由于汉江来水年际和年内变化较大，为不影响汉江流域现在和以后发展对水资源的要求，实施调水必须进行相应的水源区建设。规划近期实施调水量年均145亿立方米，主要向华北平原西、中部供水，涉及京、津、冀、豫、鄂五省市。既可增加华北平原的水资源支撑社会经济持续发展，改善生态环境，还能提高汉江中下游的防洪标准，改善投资环境。
　　
　　中线主体工程由水源和输水两大部分组成。
　　水源工程有丹江口水利枢纽在已建成初期规模的基础上，按原规划大坝加高完建后可提高蓄水位13米，增加库容116亿立方米，加大对上游调蓄对中下游补偿的能力；汉江中下游对河道进行渠化，兴建引江济汉工程；中下游沿江已建的部分引水闸站进行改扩建，以及对现有航道进行整治。通过水源区建设，调水量可达到145～220亿立方米，并可提高汉江中下游防洪标准，改善用水和航运条件。
　　
　　输水工程为兴建沿唐白河及华北平原西部1240多公里总干渠和140多公里长的天津干渠，经河南、河北全线自流到北京、天津。渠首段最大流量800立方米每秒，向北递减，过黄河500立方米每秒，进北京、天津90立方米每秒，沿线需兴建大量河渠交叉工程，其中最大的为黄河干流，还需建众多的桥涵以及渠道上的控制工程。总干渠沿线的水库、洼淀蓄水及地下水可与引汉水联合调度运用。
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　　南水北调东线工程
　　从长江下游引水，沿京杭运河逐级提水北送，供水范围主要为：苏北、皖东北、鲁西南、胶东地区和黄河以北海河流域东部平原。
　　
　　长江下游水源充沛，调水量主要取决于适宜的工程规模，可以分步实施，达到抽江水流量1000立方米每秒，年均调水量180亿立方米。
　　
　　东线工程是在江苏省江水北调工程和古代京杭大运河基础上的扩充和延伸。输水工程首段最大流量1000立方米每秒，自南向北递减，以京杭运河为输水主干线全长1150公里，部份河段增设分干线共长740公里。百分之九十输水渠可利用原有河道疏浚扩建。引水口处长江水位比过黄河处地面低40余米，需设13个梯级抽水泵站，总扬程65米，总装机约100万千瓦。过黄河后可自流输水到天津。黄河以南输水渠与较多的天然湖泊串连，便于调蓄水量。
　　
　　南水北调“大西线”
　　多为构想方案，其特点是调水量很大，有的超过2000亿立方米，其必要性和可能性尚待研究。
　　
　　4、南水北调建设在技术上的可行性
　　东线工程的提水技术，在我国低扬程大流量泵站的建设已经积累了丰富的经验。中线工程的丹江口大坝加高，总干渠的穿黄渡槽或穿黄隧洞技术，国内外均有成功的先例和经验。
　　
　　可以说按照我国现有的科技水平，建设南水北调中线和东线工程，虽然工程规模大，但均属常规技术，技术上是有成功把握的，而且通过工程的建设和管理运行，又将促进相关领域科技进步。如南水北调中线工程水资源调度，涉及多水源、多用户，是一个庞大的系统工程，这一课题为系统优化的理论和方法研究提供很好的实例，初步研究的成果已经为规划设计提出了依据，进一步的研究将提高运行质量，创造更好的经济和社会效益，也将促进系统优化理论和应用的发展。现代的通信监控技术，又可为长距离调水提供运行灵活安全可靠的保证。
　　
　　南水北调西线和“大西线”工程地处高原寒冷地区，地形、地质条件更为复杂，还要作高坝、打超长隧洞，建高扬程、大流量的泵站，需要尽早开展研究。
　　
　　5、未雨绸缪，应即时开始兴建南水北调工程
　　南水北调，工程规模大，建设周期长，为顺利实施我国可持续发展，解决21世纪初面临的我国人口、资源、环境问题，现在就着手建设中线工程是势在必行的。
　　
　　现提出二点建议：
　　(1)南水北调工程已列入十年规划，本应是八五期间的开工项目。迟至今日，中线东线的前期工作已作到可行性研究深度，论证审查工作反复进行了二年，南水北调工程审查委员会已于98年2月提交了“南水北调工程审查报告”，“认为中线方案技术可行，经济上比较合理，有关方面都能接受，是最佳比选方案”，应该说建设中线工程的时机已经成熟，请国家尽早决策，批准立项，列入“九五”或“十五”计划，早日兴建。至于调蓄运用方案等工作深度尚不够的问题，可在初步设计及以后的建设过程中补充完善，不影响主体工程开工兴建。
　　
　　(2)立即开展引江的可行性研究工作
　　从长远发展看，汉江引水还不能满足华北平原水资源需求，届时还需要从长江干流引水到华北。�三峡水库将于2009年建成，水库最低运用水位145米，正常高水位175米。为引江济黄创造了更好的条件。
　　
　　长江流域规划中，曾研究过从三峡水库中引水绕荆山至汉江或经香溪穿过长江汉水的分水岭大巴山，进入汉江流域的南河开峰峪，再经浪河镇入丹江口水库的方案，还有从大宁河提水穿大巴山进入汉江流域的堵河自流入丹江口水库的设想，也可比较采用提水加自流入丹江口水库方案。
　　
　　建议立即开展自三峡库区引水到华北的规划、勘测、科研、设计的前期工作。根据华北平原、包括黄河中下游的用水需要，合理安排工程分期建设进度。

参考资料：http://sw.nanhui.gov.cn/news/20021215144736.html

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