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重新认识南水北调工程

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  摘要:南水北调中线一期工程,工期8年,规划总投资920亿元,途径湖北、河南、河北、天津、北京,主要解决京津冀豫沿线城市居民用水问题。南水北调大型“水治”工程,对促进中国南北、东西部协调共同发展、凝聚振奋民族精神,将具有重大的现实意义和深远的历史意义。
  关键词:南水北调 资源
  一、工程布置
  南水北调中线主体工程由水源区工程和输水工程两大部分组成。水源区工程为丹江口水利枢纽后期续建和汉江中下游补偿工程:输水工程即引汉总干渠和天津干渠。
  
  (一)水源区工程
  1 丹江口水利枢纽续建工程
  丹江口水库控制汉江60%的流域面积,多年平均天然径流量408.5亿m3,考虑上游发展,预测2020年入库水量为385.4亿m3。丹江口水利枢纽在已建成初期规模的基础上,按原规划续建完成,坝顶高程从现在的162m,加高至176.6m,设计蓄水位由157m提高到170m,总库容达290.5亿m3,比初期增加库容116亿m3,增加有效调节库容88亿m3,增加防洪库容33亿m3。丹江口水库后期规模正常蓄水位170m时,将增加淹没处理面积370km2,据1992年调查,主要淹没实物指标为:人口:22.4万人房屋:479.4万m2耕地:23.5万亩工矿企业:120个(合乡镇企业),淹没固定资产原值1.2亿元。
  2 汉江中下游补偿工程
  为免除近期调水对汉江中下游的工农业及航运等用水可能产生的不利影响,需兴建:干流渠化工程兴隆或碾盘山枢纽,东荆河引江补水工程,改建或扩建部分闸站和增建部分航道整治工程。
  
  (二)输水工程
  1 总干渠
  黄河以南总干渠线路受已建渠首位置、江淮分水岭的方城垭口和穿过黄河的范围限制。走向明确。黄河以北曾比较利用现有河道输水和新开渠道两类方案,从保证水质和全线自流两方面考虑选择新开渠道的高线方案。总干渠自南阳市淅川县陶岔渠首引水,沿已建成的8km渠道延伸,在伏牛山南麓山前岗垅与平原相间的地带,向东北行进,经南阳过白河后跨江淮分水岭方城垭口入淮河流域。经宝丰、禹州、新郑西,在郑州西北孤柏咀处穿越黄河。然后沿太行山东麓山前平原,京广铁路西侧北上,至唐县进入低山丘陵区,过北拒马河进入北京境,过永定河后进入北京区,终点是玉渊潭。总干渠全长1241.2km。天津干渠自河北徐水县西黑山村北总干渠上分水向东至天津西河闸,全长142km。总干渠渠首设计水位147.2m,终点49.5m,全线自流,主要控制点水位、流量为:控制点或渠段设计流量(m3/s)设计水位(黄海标高)(m)渠首-方城630(加大800)147.2-137.8过黄河500119.5-106.0进河北415 91.3进北京70 61.1进玉渊潭40 49.5天津干渠70 64.9-2.7黄河以南渠道纵坡1/25000;黄河以北1130000-1115000。渠道全线按不同土质,分别采用混凝土,水泥土。喷浆抹面等方式全断面衬砌,防渗减糙。渠道设计水深随设计流量由南向北递减,由渠首9.5m到北京3.5m,底宽由56m~7m。总干渠的工程地质条件和主要地质问题已基本清楚。对所经膨胀土和黄土类渠段的渠坡稳定问题、饱和砂土段的震动液化问题和高地震裂度段的抗震问题、通过煤矿区的压煤及采空区塌陷问题等在设计中采取相应工程措施解决。总干渠沟通长江、淮河、黄河、海河四大流域,需穿过黄河干流及其他集流面积10km2以上河流219条,跨越铁路44处,需建跨总干渠的公路桥571座,此外还有节制闸、分水闸、退水建筑物和隧洞、暗渠等。总干渠上备类建筑物共936座,其中最大的是穿黄河工程。天津干渠穿越大小河流48条,有建筑物119座。
  2 穿黄河工程
  总干渠在黄河流域规划的桃花峪水库库区穿过黄河,穿黄工程规模大,问题复杂,投资多,是总干渠上最关键的建筑物。经多方案综合研究比较认为,渡槽和隧道倒虹两种型式技术上均可行。由于隧道方案可避免与黄河河势、黄河规划的矛盾,盾构法施工技术国内外都有成功经验可借鉴。因此结合两岸渠线布置,推荐采用孤柏咀隧道方案。穿黄河隧道工程全长约7.2km,设计输水能力500m3/s,采用两条内径8.5m圆形断面隧道。
  
  二、工程效益
  
  中线工程可缓解京、津、华北地区水资源危机,为京、津及河南、河北沿线城市生活、工业增加供水64亿m3。增供农业30亿m3。大大改善供水区生态环境和投资环境,推动我国中部地区的经济发展。丹江口水库大坝加高提高汉江中下游防洪标准,保障汉北平原及武汉市安全。从长江下游引水,基本沿京杭运河逐级提水北送,向黄淮海平原东部供水,终点天津。东线工程自50年代初就有设想。1972年华北大旱后,水电部组织进行研究。二十多年来由南水北调规划办公室牵头,淮河水利委员会、海河水利委员会、水利部天津勘测设计院与有关省市、部门协作做了大量勘测、设计、科研工作。1976年提出《南水北调近期工程规划报告》,上报国务院,并进行初审。1983年3月国务院批准了水电部上报的《南水北调东线第一期工程可行性研究报告》。1993年9月水利部会同有关省市共同审查并通过《南水北调东线工程修订规划报告》和《甫水北调东线第一期工程可行性研究修订报告》。
  
  三、南水北调――环境影响利弊之辩
  
  资源与环境的双重压力,是影响我国社会经济可持续发展的两大制约因素。作为世界上最大的水利工程,南水北调力图通过资源的合理配置,改变中国南方水多为患、北方水少致灾的局面,实现以水资源的可持续利用促进社会经济的可持续发展。但任何一项大型水利工程的实施,对生态环境的影响都是有利有弊,关键是做到趋利避害。
  昔日“滔滔河水人海流”的景观,在海河已不复存在:被誉为“华北明珠”的白洋淀,其宽广清澈的大面积水域,如今已被疯长的芦苇所取代。黄河郑州段,河床十分宽阔,水流却甚为细小。
  资料表明,华北地区的所有水面占陆地总面积的比率已由50年前的5%下降为0.35%:天津的19条主要行洪河道现有14条干涸。遇干旱年份,河北、河南都会有千万亩农田受灾;而北京则有5000公顷农田因连年缺水而弃耕。
  全国政协委员、著名水利专家黎安田教授说,随着水危机不断加剧,黄河以北相当一部分地区农村和城市的经济、社会发展,已陷入了靠挤占生态环境用水和大量超采地下水来维持的困境。
  地下水的长期超采,已导致一些地区地下水位的大幅下降和地面的沉降、裂缝。天津近年来的地面沉降速度居全球第一:河北平原地区发生的地表裂缝已超过200条。
  按规划,南水北调工程分东、中、西三条调水线路。建成后与长江、淮河、黄河、海河相互联接,将构成我国水资源“四横三纵、南北调配、东西互济的总体格局。
  中国工程院院士文伏波说,调水量95亿至130亿立方米的中线方案,规划采取加高丹江口水库大坝的方法,通过在湖北、河南、河北、天津、北京新建专用渠道,让洁净汉江水“自流”到华北各地。
  长江水利委员会专家说,南水北调工程全部完成后,将全面缓解京、津、冀、豫、鲁及黄河上中游的青、甘、宁、内蒙、陕、晋等10多个省市的水危机。惠及3亿人口,接近非洲干旱地区受水危机困扰的人口总数。
  其中,仅中线近期工程在供水和防洪两方面的直接效益,初步估算年平均效益达456亿元。中线工程的实施,将促进北方缺水地区经济社会的发展,有效遏制生态环境不断恶化的状况,改善人民的生活质量,并解除汉江流域洪涝的威胁。
  “凡事有利有弊”。环保专家、长江流域水资源保护局前局长翁立达教授认为,调水对生态环境产生的有利影响集中在干旱缺水的受水区,不利影响主要集中在调水区,
  他介绍说,保护生态环境是实施南水北调工程的基本前提和重要目标。针对东线工程的输水水质安全、中线工程对汉江中下游的生态环境影响、西线工程对调水区生态环境影响以及南水北调工程对长江口盐水入侵的影响等进行了研究和论证。总的结论是:对受水区和输水区生态环境的有利影响是主要的,通过工程的建设可以促进受水区和输水区的环境治理和改善,为修复受水区生态环境创造条件;对调水区生态环境也有不利影响,但可以通过采取工程措施和非工程措施予以缓解或消除。
  而水质优良的中线工程,调水的实施给水源地带来了更高的生态环保要求和压力。丹江口库区及上游大部分本来就是国家和省级贫困县,经济发展要求迫切,伴随经济增长和城镇化水平的提高,区域用水量和排污量也将有较大增长。在这样的情形下,库区各地更需要在中央统一领导下,牢固树立和落实科学发展观,统筹丹江口库区及上游的经济发展和生态环境保护,实现经济发展与生态环境保护同步跨越式增长。著名经济学家、教育部全国水资源经济学评价课题组首席专家伍新木教授说,要长期保持丹江口水库“一库清水”,不仅需要水源区湖北、河南、陕西三省努力,也需要国家各有关部门共同努力。
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