我国人均水资源量约为2100立方米,仅为世界平均水平的四分之一,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。更加上我国水资源在时空上分布不均,存在南方水多、北方水少,春夏水多、秋冬水少的不利局面,水旱灾害频繁仍然是中华民族的心腹大患,水已经成为制约我国经济社会健康发展的重大瓶颈。
按照国际公认标准,人均水资源量低于3000立方米为轻度缺水,低于2000立方米为中度缺水,低于1000立方米为严重缺水,低于500立方米为极度缺水。以这一标准,我国黄河流域及黄河下游两侧淮河流域、海河流域的大多数地区都是严重缺水甚至极度缺水地区。
我国不仅人均水资源量少,水资源分布不均,对水资源的调控能力也较低。虽然新中国成立以来,我国大力开展水利建设,但现人均库容仅为发达国家平均水平的五分之一。以中美两国为例,国土面积、地表径流总量相差不多,但水资源调控能力差距很大。美国水库总库容14000多亿立方米,人均库容4000多立方米;我国水库总库容9000多亿立方米,人均库容600多立方米。美国水库总库容是我国的1.5倍,人均库容是我国的6倍,衡量一个国家水资源调控能力的重要指标-库容系数,美国是0.66,我国是0.3。美国还有著名的“北美五大淡水湖”。而我国人口数量是美国的4倍多。
我国人均水资源量少,但是,每年仍有约6000亿立方米水流到境外。其中,仅西南地区的澜沧江、怒江、雅鲁藏布江每年流出国境的水近3000亿立方米。
通过建设大型调水工程,将南方较多的水引一部分到缺水的北方;通过水库等蓄水工程,将春夏丰水期的降水存储一部分到秋冬枯水期使用,可以有效缓解我国南方水多、北方水少,春夏水多、秋冬水少的不利影响。
我国已经建成了南水北调东线和中线工程,有关部门正在论证“小西线”工程。已建成的东线和中线工程,由于受可调水量和受水面的影响,只能缓解黄河下游地区、淮河流域、海河流域生活用水和部分工农业用水压力。小西线是二十多年前做南水北调总体规划时提出,从大渡河、雅砻江、通天河共计调水170亿立方米。为达到全程自流目的,小西线从海拔3500米以上区域建蓄水大坝和引水隧洞,其中通天河引水工程建在海拔4000米以上。但是,在高海拔地区建水库大坝和引水隧洞,弊端很多:可调水量少,工程施工难度大,运行维护成本高,高海拔地区生态环境脆弱,大规模工程建设后生态恢复困难。
降低工程高度,适当提水后引水,在黄河段蓄水发电,不仅可以大幅增加调水量,还可以起到“抽水蓄能”作用。特别是随着我国西北地区清洁能源的大规模开发,亟需配套大量的储能工程,而抽水蓄能是目前最成熟、最经济的储能方式。
西线调水工程不需要全程自流。(未来能源很便宜而水很贵)
黄河是我国西北、华北地区的“大水渠”“总水渠”。它的干流大部分处在分水岭上,向西可流水到新疆,向东可流水到大海。充分利用这一特点,把巴颜喀拉山以南的水引到黄河,可以最大限度地发挥黄河干流的内陆灌溉和供水系统的“大水渠”作用,可以全面缓解我国西北、华北广大地区的干旱问题。
西线调水工程是从我国水资源十分丰富的西南地区调水,越过长江、黄河分水岭后到达黄河上游,主要利用黄河向西北、华北地区输水。最主要的受水地为黄河流域,以及河西走廊地区、内蒙古地区和黄河下游两侧的淮河流域、海河流域。此工程的具体设想是:在海拔3000米左右建蓄水大坝,充分利用相关支流距离近的地理优势,通过引水隧道和明渠,将大渡河、雅砻江、金沙江3条江河连通,将其部分水调到黄河上游支流贾曲,再通过黄河将水引到我国西北、华北极其缺水的甘肃、宁夏、内蒙、陕西、山西,以及河南、河北、安徽、山东、北京、天津。(综合考虑远期从澜沧江、怒江引水的可能。)
此方案可调水量大、水质好,效益巨大;引水路径的选择充分利用各大江河支流的地理优势,引水隧道短,提水扬程小,大多数路段可自流;工程沿线人口少,移民少,占用耕地少;工程建在江河上游,泥沙淤积、淹没土地等不利影响小;水调到黄河上游后,海拔高,可控、可调,受益面大,兼有巨大的抽水蓄能功能;三条河流的取水点都处于江河的上游,取水点下游200至300千米内都是人口稀少地区,还有许多支流汇入取水点下游,对下游地区影响小;主要大坝避开了大地震带,地质风险小;工程主要在海拔3000米左右,相比小西线建在海拔3500米以上,甚至4000米以上,施工难度小,工程上没有不可解决的难题;工程投资在国家财力可承受范围内;工程建成后,运行费用可由工程自身收益解决,运行成本低。
面对的困难是:工程规模大,施工难度大,投资金额大。
一、必要性
水是生命之源、生产之要、生态之基!黄河流域人均水资源量不足500立方米。按照人均水资源量低于1000立方米为“严重缺水”地区、低于500立方米为“极度缺水”地区的标准,黄河流域现总体为“极度缺水”地区。即使人均再增加500立方米,也只能处于“严重缺水”程度。以黄河流域1.2亿人口、人均增加500立方水计算,需调水600亿立方米。考虑河西走廊地区、内蒙古地区、柴达木盆地,以及淮河流域、海河流域用水需求,特别是,随着太阳能、风能等清洁能源的发展,西北地区将成为我国最重要的太阳能和风能生产基地,西北地区对水的需求将会大幅增加,综合考虑需求和水源地可调水量,西线工程最多可从大渡河、雅砻江、金沙江调水约430亿立方米。远期,再从澜沧江和怒江调水300亿立方米,西线工程总计可调水约730亿立方米。
我国西北地区幅员辽阔,且资源丰富。煤炭、石油、天然气、煤层气、页岩气、铁矿、铀矿、稀土等矿产资源储量都非常大;西北地区地广人稀,光照时间长,适合大规模开发太阳能;甘肃西北部至内蒙古中东部,是我国风能资源最丰富地区,其风能可开发量占我国内陆风能可开发量的三分之一以上;河套平原、渭河平原、汾河平原、华北平原是我国最重要的粮食生产基地。但是,这些地区的水资源已经不能满足其经济、社会和生态发展的需要,对水的需求比以往任何时候都更加迫切。主要表现在:生态保护需求、农牧业发展需求、能源开发需求、城市化建设需求和国家金融安全需要等方面。
(一)生态需求
黄河流域是中华文明的重要发源地。但是,近现代以来,受自然和人为的影响,黄河流域中上游地区的自然生态受到了很大破坏。这里气候干燥,植被覆盖少,黄土裸露,水土流失严重;这一地区的几片沙地和沙漠更是我国西北、华北地区沙尘的主要发源地。
黄河是西北地区最主要的河流,被称为中华民族的母亲河。但是,黄河属于资源性缺水河流!黄河流域面积占国土面积的8.3%,人口占全国的8.5%,耕地面积占全国的15%。但黄河天然径流量仅为全国的2.2%,水资源总量仅占全国的2.5%。黄河流域人均水资源量不足500立方米,仅为全国人均水资源量的四分之一,世界人均水资源量的6%;耕地亩均水资源量290立方米,为全国平均水平的20%。
黄河流域是世界上水土流失最严重的地区。黄河中上游面积60多万平方千米的黄土高原地区,水土流失面积达45万平方千米,黄河的泥沙主要是由这一地区水土流失造成。水土流失不仅破坏了土壤结构,加剧了沟壑发展,使大面积耕地支离破碎,还淤积水库、阻塞河道、抬高河床。现黄河下游河床比两岸城市和村庄高出几米到十几米,成为名符其实的“悬河”。
由于对地下水的过度开采,我国许多地区地面沉降现象已经非常严重。其中,处于黄河中游的汾渭地区和黄河下游两侧的华北平原,是地面沉降最严重的两个地区,这里许多地方的地下水水位也已经大幅下降,甚至连黄河边上的郑州市,中层地下水水位最快每年下降达1米左右。
美国《科学》周刊报道,由来自中国、韩国、瑞典、美国和日本的气候学家组成的国际团队认为,因全球变暖,大范围热浪和土壤相互作用产生累积效应,不可逆转的气候周期正在把整个蒙古高原变成毫无生机的荒漠。蒙古高原的荒漠化对我国西北地区生态影响巨大,京津冀地区,乃至整个华北地区都会受到蒙古高原吹来风沙的影响。
柴达木盆地,黄河上游的共和盆地,甚至水汽条件比较好的若尔盖盆地,都面临着比较严重的沙化问题。
为了防风固沙,防止水土流失,我国从二十世纪七十年代末开始实施三北防护林工程,现在看,其效果并不理想。水资源不足是影响这三北防护林工程质量的最主要原因。
黄河水资源总量不足,难以满足流域及邻近地区经济社会可持续发展和维持“黄河健康生命”的需要。解决黄河流域的缺水问题,必须实施大规模外流域调水。
(二)我国国土空间布局优化的需要
我国地理学家胡焕庸先生1935年提出“瑷珲—腾冲线”,后改为“黑河—腾冲线”,又称“胡焕庸线”。这条线从黑龙江省黑河市到云南省腾冲市,大致为倾斜45度直线,根据2000年第五次全国人口普查资料,按胡焕庸线计算而得的西北部占全国国土面积56%,而总人口只占6%,经济上占比更低。
多年来,我国经济发展普遍是东南部强于西北部,而且,这种差距还在继续扩大。如果不加快对占我国国土面积一多半的西北、西南地区的发展,“胡焕庸线”这种人口空间布局和经济社会发展极不平衡的现象将会越来越严重。其造成的后果是,东南部人口的超常集中,带来各种生产要素在东南部地区的聚集,各项生产生活成本高企,综合竞争力下降。我国东西部经济社会发展的差距越来越大,社会发展越来越不平衡,社会主义制度优越性受到挑战。
西北地区发展的落后,有历史的原因,也有地理的原因,但归根到底还是因为缺水。要想改变西北地区落后面貌,改善西北地区生态环境,最主要,也是最有效的途径就是大量增加西北地区的水资源。西线调水工程,是能够往西北地区大规模调水的一个可行方案,这是促进西北地区经济社会健康发展,优化我国国体空间布局的必然选择。
(三)农、牧业需求
粮足天下安!粮食是人类赖以生存的战略物资。中国近现代以来,无论是建国前还是建国后,经历过多次因粮食短缺而造成的巨大灾难,引发了多次严重的社会动荡,给国家和民族带来了极大伤害。粮食危机一旦爆发,对一个国家将是灾难性、毁灭性的!
我国每年需进口大量粮食。2020年我国进口粮食约1.4亿吨(其中大豆1亿吨;玉米1100多万吨;小麦和大麦1600多万吨。大豆属于低产作物,不进口这些大豆,自己种植,就要减少其它粮食的种植面积,其它粮食产量就要减少,就要进口。我国自己生产1亿吨大豆,将少生产2亿多吨其它粮食),自己生产粮食近7亿吨,粮食自给率约84%,远低于95%的国际红线。维持我国目前的粮食自给率,还是在大量使用化肥农药的情况下实现的,这是不可持续的。2020年我国还进口了约1000万吨肉类食品。经济和城市化的发展,工业、交通、城市建设等还需要不断占用大量耕地;随着人民生活水平的提高,肉类食品的需求将不断增加。这些都将导致我国粮食自给率进一步降低。
随着全球气温的升高,极端天气将更加频繁,长时间干旱或持续的暴雨等气象活动将逐渐成为常客。这些也将严重影响粮食生产。
粮食安全是国家安全的重要组成,特别是对我们这样一个人口庞大的发展中国家,粮食安全的重要性显得更加突出。若爆发大的自然灾害或地区冲突,导致世界粮食大量减产,或粮食交易受到操控,世界粮食价格大幅上涨,这将对我国的粮食安全和社会稳定构成重大威胁。
美国是世界最大的粮食出口国,粮食出口量占全球总出口量的10%。中国是世界最大的粮食进口国。中美关系错综复杂,美国具备让世界粮食价格在短时期内大幅上涨的能力。(与“石油美元”相似,亦有“粮食美元”的说法)
我国西北和华北地区,国土辽阔,日照充分,只要有水,不仅可以大幅增加粮食的种植面积,而且,西北、华北地区现有的大量耕地,在增加水的浇灌后,还可以大幅提高单位面积的粮食产量。随着我国经济和城市化发展,占用耕地发展经济的需求越来越大,中东部粮食主产区的耕地面积将会进一步减少,只有西北地区还有增加耕地面积的可能,而这只需要水。(我国西南水多地少,西北地多水少)
黄河流域从古代开始就是农牧业十分发达的地区。河套平原(2.5万平方千米)、渭河平原(3.4万平方千米)、汾河平原(1万平方千米),以及黄河下游两侧的淮河流域、海河流域(华北平原约31万平方千米)都是我国重要的粮食生产基地。
蒙甘宁草原区,面积约占全国草原总面积的30%。因气候和地形的影响,这里不宜农耕,但溪流较多,牧草丛生,很适宜发展畜牧业。是我国重要的牛羊肉和奶制品生产基地。
然而,这些地区的粮食生产已经严重制约于水的不足,草场也由于缺水而严重退化,牛羊的承载力已大幅减少。
(四)能源需求
能源安全是国家安全的重要组成,美国政府多年前就已经将“能源独立”作为国家的战略目标。经济、军事、科技均是世界第一的国家都在追求能源独立,我国作为一个周边国际环境极其复杂的发展中国家,更应该下大力气保障国家的能源安全。
自1993年我国成为石油净进口国以来,我国对进口原油的依存度逐年增加,2009年我国原油进口依存度首次突破国际公认的50%警戒线,2019年对外依存度更是超过70%。
国际石油交易主要以美元结算,美国是世界最大的石油消费国,也是世界最大的石油和天然气生产国(中国是最大的能源消费国)。美国具备操纵国际能源价格的实力。
如果在一定的国际背景下,美国同时引发国际粮食价格和能源价格的暴涨,中国不仅要为我们巨大的粮食和能源进口支付庞大的外汇,还将面临严重的输入型通货膨胀,国内的粮食和能源价格将被迫大幅上涨。这将给社会稳定带来重大威胁。
我国的能源价格要高于美国等发达国家,以电力、石油和天然气最为明显。近年来,发生了中国知名公司到美国建厂的事件(如福耀玻璃),主要原因是中国的生产成本比美国高。这其中,能源成本是一个重要因素。中国作为发展中国家,又是人口大国,必须大力发展制造业,而要想留住并发展好制造业,必须有廉价且清洁的能源做保障。
山西、陕西、内蒙三省是我国最重要的能源生产基地,这三个省的煤炭产量约占全国煤炭产量的三分之二,石油、天然气产量在全国也占有很大比重。仅鄂尔多斯盆地,石油总资源量约100亿吨,天然气总资源量约11万亿立方米,埋深2000米以内的煤炭总资源量约4万亿吨,埋深2000米以内煤层气资源量约11万亿立方米。而矿产资源的开采、化工业的发展、煤炭发电等都需要消耗大量的水。
大力发展清洁能源是未来能源发展的必然趋势,我国要实现“碳达峰”“碳中和”目标,必须大力发展以风能和太阳能为主的清洁能源。西北地区是我国风能和太阳能资源最丰富地区,西北地区地域辽阔,人口稀少,非常适合大规模发展清洁能源。西北地区清洁能源的大规模开发,需要大量水资源支持。
1. 传统能源开发利用需要大量用水
我国富煤少气,煤炭占我国能源消费总量的60%左右,而且这种局面在短时期内很难有根本改变。由于煤炭的大量开采和燃烧,我国大气质量面临越来越大的威胁。而通过煤化工技术,将煤炭转变成油、气等产品后使用,其对空气质量的不良影响将大幅减少,可以更好地促进煤炭的清洁高效利用。而且,要减少我国对进口石油、天然气的依赖,也亟需我国大力发展煤化工产业。煤化工中,煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制乙二醇等,都属高耗水产业。而这些地区本身的水资源已经非常紧张,很难提供充足的水源来满足煤化工产业的需要。西北地区煤炭、石油、页岩气等资源的开采以及煤炭发电等也都需要大量水。
要大力开发西北地区矿产资源,大力发展西北地区的化工产业,必须为西北地区提供更多的水资源。
2.清洁能源开发需要水资源保障
从长远来看,未来可稳定保障社会需求的清洁能源主要有两种:一种是可控核聚变能;一种是以太阳能和风能为代表的清洁能源。可控核聚变前景还很不明确,建在法国的国际热核聚变实验堆(ITER),虽然近年来技术上有较大进步,但仍有很大的不确定性,现在连稳态运行的时间都无法预测,从稳定运行到经济运行还将有很长一段路。而且核聚变需要的燃料“氚”在自然界中几乎不存在,反应堆生产氚成本高。而太阳能电池随着技术发展,近年来发电效率越来越高,发电成本越来越低,2010年至2020年,规模太阳能光伏发电成本累计下降了85%,未来仍有可观的降低空间;风电成本下降也较快,现在陆上大型风机,成本已经做到2元/瓦。综合考虑存储和传输因素,太阳能、风能发电成本将在几年内低于传统的煤炭等化石能源。
在西北地区大力开发风能太阳能等清洁能源,还有利于西北地区气候环境的改善。
现在,大多数发达国家的能源结构中,煤炭占比已经很低,主要使用污染相对较小的石油和天然气。但石油、天然气依然是化石能源,依然会产生污染气体和温室气体,美、英、德、法等国已经制定出禁售燃油车时间表。天然气是相对比较清洁的化石能源,但由于开采难度大,成本高,储量有限,也很难做为我国主要能源(我国正大力开发页岩气,但页岩气开采难度大、成本高,存在对地下水污染、对浅层地质结构破坏、温室效应大、页岩气井后期处理成本高等问题)。
现有的核电站是利用裂变反应,由于裂变核材料稀缺、核燃料和核废料放射性强,污染大,核废料后期处理成本高等问题,裂变核电站也不能成为未来主要的清洁能源。
当发达国家在清洁能源开发利用上占有强大优势的时候,他们以保护环境和应对气候变化的名义对化石能源使用的限制将会越来越严,这种限制很可能比我们想象的要来的更早,力度要更大(如“碳关税”)。而且,随着太阳能、风能技术的发展,当太阳能、风能使用成本低于天然气、石油、煤炭等化石能源时,市场会做出选择,太阳能、风能必将会成为人类未来最主要的清洁能源。。
我国西北地区太阳能非常丰富,特别是青海、甘肃、内蒙、新疆,地域辽阔,人烟稀少,海拔高,温度低,光照时间长,非常适合大规模发展集中式太阳能(光伏或光热发电),这是我国将来能够大规模开发利用太阳能的巨大优势。
甘肃西北部至内蒙古中东部地区,是我国陆上风能资源最丰富区域。
太阳能和风能利用的最大问题是能源的存储和传输。
我国清洁能源存储有几种较好的解决方式:一是西线调水过程中的抽水蓄能;二是利用黄河上中游梯级水库,组成抽水蓄能电站;三是充分利用市场手段,鼓励使用电动汽车、超级电容等化学储能和物理储能方式;四是大力发展电解水制氢储能,为天然气加氢和氢燃料汽车等提供“绿氢”资源;五是利用西北地区丰富的太阳能资源和盐矿资源,建设相应规模的熔盐电站,消纳部分富余电能,对电网进行调峰。
西北地区太阳能和风能的大规模开发需要大量的水。
(五)城市化建设需求
城市化是人类文明的象征。黄河流域沿线有包含8个省会城市在内的约50个大中城市,全流域有近1.2亿人口。但是,我国西北地区的城市化水平不仅远低于东部发达地区,还低于全国平均水平。我国西北地区城市化水平不高,与这一地区水资源不足有很大关系。将来,随着这些地方城市化发展,特别是西北地区成为我国最主要的清洁能源生产和加工基地后,将带来大量的建设项目和就业机会,带来数以千万计的人口聚集,对水的需求将大幅提升,缺水状况还将进一步加剧。要加快西北地区的城市化建设和经济发展水平,必须提供充足的水源。
(六)国家金融安全需要
美元之所以成为国际货币,离不开美国的强大,但“石油美元”在美元国际化中的作用尤为突出。一个国家对进口石油的依赖越强,其对美元的需求也更大。进口石油占我国总需求的70%,进口天然气占40%,我国每年进口石油和天然气约需3000亿美元。大力开发我国西北地区的太阳能和风能资源,大力发展氢能源,加大西北地区化工业发展,大幅降低我国石油消费,可以很好地降低我国原油进口,减少外汇消耗,降低我国对美元的需求,可以进一步提高我国的金融安全。这是我国可以制衡美元霸权的一个重要途径。
(七)其它需求
受全球气候变化影响,近年来极端天气频发,要么暴雨成涝,要么长时间干旱少雨。我国经常是:南方,主要是长江流域连续下雨,造成水灾;而北方,主要是黄﹑淮﹑海流域干旱缺水。在长江流域上游大渡河、雅砻江、金沙江上建设蓄水大坝,既是向黄河流域的调水工程,也是长江流域重要的蓄水防洪工程。而连通金沙江、澜沧江和怒江后,在长江流域干旱时,还可调澜沧江、怒江的水来调剂。
西北地区是我国的重要的战略大后方。以后万一东南沿海地区有事,西北地区能源、粮食保障的重要性就更加突出。西北地区存在不稳定现象的一个主要原因是经济不够发达。大力发展西北地区,是维护国家安全稳定的一个重要途径。
中国是世界大国中深林覆盖率最低的国家。世界国土面积前五名中:俄罗斯1710万平方千米,森林覆盖率45.2%;加拿大998万平方千米,森林覆盖率43%;中国960万平方千米,森林覆盖率23%;美国930万平方千米,森林覆盖率33%;巴西852万平方千米,森林覆盖率57.7%。我国森林覆盖率低,主要原因是我国广大西北地区干旱缺水。
二、可行性
我国西南地区水资源十分丰富,这一地区地域广阔,人烟稀少,水资源总量、人均水资源量都非常大。澜沧江、怒江、雅鲁藏布江三条国际河流在我国境内的年径流量共计3000多亿立方米,大渡河、雅砻江、金沙江在西线工程计划调水处年径流量共计约500亿立方米。这一地区地势高,离黄河上游近,有著名的金沙江、澜沧江、怒江“三江并流”地理优势,具备通过黄河河道向我国西北地区调水的优良地理条件。而且,我国西南地区雨季比西北地区来得早,降水丰富季节在春、夏时期,这个时期正是西北地区最需要、最缺水的季节。从西南地区向西北地区调水具备“天时”和“地利”。我国具有“集中力量办大事”的制度优势。西线工程具有“天时、地利、人和”的优越条件!
2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》中,西线工程主要从长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿穿过巴颜喀拉山的隧洞,全程采用自流方式越过长江黄河分水岭,年调水170亿立方米。西线工程当时选择高海拔全程自流方案,主要是考虑避免提水,减小调水成本。但是,随着清洁能源的发展,储能需求巨大。适当降低西线工程调水高度,在水源地提水,到达黄河后,在黄河上中游的梯级水库蓄水发电,相当于一个巨大的抽水蓄能工程。采取提水方案,既可大幅增加西线工程的调水量,又可以降低工程海拔高度,减小工程施工难度,还可为西北地区新能源发展提供储能支持。现在看,采取提水方案比全成程自流方案好处要大很多。
综合考虑地形地貌、地质状况、工程建设难度、可调水量等因素,西线工程建在海拔3000米至3500米比较合适,可调水量,施工难度都比较可行。
(一)可调水量
大渡河、雅砻江、金沙江在工程拟调水处的年径流量分别约为70亿立方(脚木足河30亿和绰斯甲河40亿)、150亿立方(两河口210亿)、260亿立方(热曲入江口),按分别调水50亿立方、100亿立方和180亿立方计算,共可调水330亿立方。(大渡河、雅砻江、金沙江都是我国长江的上游河流,在这三条江河取水口下游200至300千米内都是人烟稀少地区,没有较大城市,没有大片需灌溉的农田,其下游都分别还有大量支流汇入到这三条江河中,调水量占取水处年径流量的比例设为70%左右。)
大渡河上在建的双江口水库,大坝海拔2500米,流域年径流量约150亿立方米。减去上游调走的50亿立方米,双江口水库每年还有100亿立方米水,这100亿立方中的50%,即50亿立方水提升1000米可调到黄河上游。
雅砻江上的两河口水库,大坝海拔2800米,流域年径流量约210亿立方米。减去上游调走的100亿立方米,两河口水库每年还有110亿立方米水,这110亿立方中的50%,约50亿立方水提升700米可调到黄河上游。
利用双江口水库和两河口水库,西线工程可调水共计430亿立方米。
远期:澜沧江和怒江在我国境内年径流量,澜沧江约700亿立方(下游湄公河全流域径流量4630亿立方)、怒江约700亿立方(下游萨尔温江全流域径流量2520亿立方)。从每条江调水量占其在我国境内径流量20%左右,结合实际情况,澜沧江、怒江分别可调水130亿立方、170亿立方。澜沧江和怒江共计可调水300亿立方。
蓄水调水时间主要在西南地区雨水丰富的春夏时期。这个时期本来西南地区雨水就多,为调水所修建的水利工程还可起到“蓄丰补枯”的作用,在雨季多蓄水、多调水,遇到干旱时少调水、多放水,还可在一定程度上减轻下游水患。
(二)工程上的可行性
调水路线的选择,充分利用几大江河上游支流距离近、海拔高差小的优势,最大限度减少隧道的长度和提水的高度。如大渡河上游支流阿柯河与麻尔曲,杜柯河与色曲,雅砻江支流鲜水河上游的泥曲与达曲,金沙江东侧支流赠曲与西侧支流热曲,澜沧江东侧支流麦曲与西侧支流紫曲等,利用好这些支流,将大幅减少工程量和施工难度。
在几条江河上建设大坝,蓄水并抬高水位,通过修建隧道和明渠,逐步将水引到黄河上游支流贾曲。调水工程大部分在海拔3000米左右,最大坝高不超过300米,工程施工难度可控。
随着科技发展,在复杂地质环境下修建大高程水坝和长距离大埋深隧道等大型工程所面临的技术难题,已逐步被人们克服。我国在建设三峡大坝后,又在长江上游建设了几个高难度大坝,我国在建设高水平大坝上已经有非常成熟的技术和经验。大型盾构技术发展迅速,世界上已经利用盾构技术建成了最长约60千米的大埋深隧道。我国也在一些地质状况非常复杂的地区建成了许多长距离、大埋深的公路和铁路隧道。西线调水工程单个引水隧道最长约40千米,工程上应该没有不能克服的技术难题。
虽然工程需要建设的大高程水库大坝和长距离隧道很多,工程经过的大山、大河多,但只有雅砻江上大坝处于鲜水河地震带(康定-甘孜地震带)。在鲜水河地震带附近的蓄水大坝高度为几十米的低坝,采用混泥土重力坝安全性高。在金沙江上的大坝避开了金沙江-元江地震带,大渡河上的大坝离龙门山断裂带距离远。整个工程的地质风险小。
(三)水的调配
西线工程调到黄河的水可按“一线两翼两河”进行调配。
1.“一线”是黄河沿线,主要包括兰州市、中卫市、吴忠市、银川市、石嘴山市、乌海市、巴彦淖尔市、包头市、呼和浩特市、吕梁市、临汾市、运城市、渭南市、三门峡市、洛阳市、郑州市等16个地级市,以及黄河下游地区。通过“引黄入晋”,可引水到山西、河北的北部,汾河谷地。通过在青海省新建的兴海水库,经共和盆地西侧引水到乌兰县的茶卡镇,经穿茶卡镇西侧山脉隧道引水到乌兰县,向柴达木盆地东南部调水。
2.“两翼”中一路沿黄河东南侧调水,一路沿黄河西北侧调水。
(1)东南侧引水分两条线:
一条经洮河,向渭河引水,供给天水市、宝鸡市、咸阳市、西安市和渭南市,保障关中平原用水需求。
一条过洮河后沿定西市、固原市、平凉市、庆阳市、铜川市、延安市、榆林市、鄂尔多斯市引水,保障黄土高原和鄂尔多斯盆地的用水需求。
(2)西北侧引水分两条线:
一条向西,沿河西走廊引水,经武威市入石羊河,用于兰州市、白银市、武威市、金昌市和石羊河流域、腾格里沙漠治理、开发,再现青土湖;沿河西走廊继续西进,经张掖市、酒泉市、嘉峪关市入黑河,用于沿线和黑河流域、巴丹吉林沙漠治理、开发。继续向西,入疏勒河,到玉门市、敦煌市。远期考虑向新疆东南部引水的可能。
一条向北,沿贺兰山西侧至阴山北侧到内蒙古高原,向内蒙古引水,用于沿线的草场恢复和生态建设,筑造我国西北地区生态保护屏障,适度发展畜牧业,大力开发这一区域的风能和太阳能资源,建成我国最主要的清洁能源基地。
3.向“两河流域”引水
“两河”指淮河与海河。在黄河下游向其两侧的淮河流域和海河流域引水。黄河下游河床高,经黄河向淮河流域和海河流域引水,有许多现有河道可以利用,可自流,比从长江中下游向淮河流域和海河流域调水,综合成本要小多。
(四)建设资金
西线工程主要建设大渡河、雅砻江、金沙江向黄河调水工程(远期开展澜沧江、怒江向金沙江调水工程建设)。建设资金约需3万亿元,可调水约430亿立方米。其中:引水大坝、黄河上游的蓄水大坝1.8万亿元;引水隧道和渠道5千亿元;抽水设施、电站等配套设施的建设3千亿元;移民费4千亿元。
工程若在2023年开始立项论证,经过7年的论证、规划、勘察、设计,工程可在2030年开工。那时我国的GDP将超150万亿元,国家年财政收入超30万亿元。以西线工程投资3万亿元、工期30年计算,平均每年投资1000亿元,国家财政完全有能力承担。而且,西线工程还可充分利用市场化手段来筹集相当一部分建设资金。
(五)移民问题
西线工程建设大都在人烟稀少地区,建大坝所在的几个县,全县人口才几万人,且不需要全部搬迁;工程在建期间和建成后运行,都可提供大量就业。连同黄河上游几大蓄水水库建设,工程需要移民约50万人。
工程建设所需搬迁的移民,基本都生活在边远的高寒山区,经济落后,交通、生活不便。结合工程建设进行移民,可以较好改善这些地区群众的生活条件。
(六)泥沙淤积问题
无论是建设三门峡水库还是三峡水库,泥沙淤积是当时争论的焦点,这也是黄万里先生极力反对建设这两个水库的主要原因。泥沙淤积最大的问题是对库区上游的影响,西线工程水源水库和黄河的蓄水水库,都建在江河的上游,在边远山区,人烟稀少,水质好,泥沙少,即使有泥沙淤积,其影响也很小。
三、建设内容
西线工程主要包括:在大渡河、雅砻江、金沙江上建设蓄水大坝和配套的抽水电站;建设引水隧道和明渠,将三条江河的水连通,并逐步引到黄河上游;在黄河中上游建设若干级蓄水水库和配套的发电设施。西线工程建设由东向西进行,即从大渡河开始,沿大渡河、雅砻江、金沙江依次分阶段实施。工程分三期进行:一期,建设从大渡河上游向黄河引水工程;二期建设从雅砻江上游向大渡河引水工程,与一期工程连通;三期建设金沙江向雅砻江引水工程,与二期引水工程连通。
(一)第一期建设大渡河向黄河引水工程
1.在大渡河上游麻尔曲支流阿柯河东侧日阿曲海拔3250米处建1号坝,坝高220米,抬高水位至3470米。水库回水至阿坝县麦尔玛镇。在麦尔玛镇与黄河支流贾曲贾柯牧场之间建1号隧道,将1号大坝内的水引到黄河,实现长江水系与黄河水系的贯通。1号隧道建在海拔3450米(1号隧道长38千米,在隧道出口至贾曲与黄河交汇处挖明渠,明渠长约16千米)。
2.在足木足河上游麻尔曲与阿柯河交汇处建2号大坝,坝址海拔2950米,坝高300米,蓄水后回水至1号大坝和阿坝县城。
3.在绰斯甲河上游支流色曲与杜柯河交汇处建3号大坝,坝址海拔3050米,坝高220米。在杜柯河海拔3260米处与麻尔曲海拔3250米之间建2号隧道,隧道长37千米。2号隧道连通杜柯河与麻尔曲,3号大坝内的水可自流到2号大坝内。
麻尔曲和阿柯河每年共可调水20亿立方;杜柯河和色曲年可调水30亿立方。麻尔曲、阿柯河和杜柯河、色曲共可调水50亿立方。(在足木足河海拔2500米处的龙头滩建坝,接双江口水库,可再调水约50亿立方米。)
(二)第二期建设雅砻江向大渡河引水工程
1.在雅砻江支流鲜水河上游炉霍县境内建4号大坝(炉霍县鲜水河上游支流达曲与泥曲交汇处,坝址海拔3160米,坝高150米),拦蓄鲜水河水,并抬高水位至3300米,鲜水河回水淹炉霍县城。在鲜水河上游泥曲与绰斯甲河上游色曲之间建设3号隧道(3号隧道入口在泥曲海拔3300米处,出口色曲海拔3280米处,长32千米),连通泥曲和色曲。4号大坝内的水可自流到3号大坝内。(泥曲和达曲年径流量分别是:31亿立方、15亿立方。)
(不淹炉霍县城方案:在泥曲和达曲海拔3250米处分别建高50米大坝,并建隧道,隧道长约6千米,海拔3300米,连通泥曲与达曲。达曲和泥曲主要起引水作用,不建高坝蓄水,虽在地震带上,但建低坝和短距离浅埋深隧道的地质风险相对较小。)
2.在雅砻江干流新龙县大盖镇建5号大坝(位于雅砻江干流与西侧支流阿色曲交汇处,海拔3190米,坝高160米),拦蓄雅砻江水,并抬高水位至3350米左右,回水至甘孜县县城;在雅砻江干流与鲜水河上游达曲之间建4号隧道,连通雅砻江干流与达曲,将5号大坝内的水引到4号大坝。4号隧道入口在甘孜县庭卡乡,出口在达曲海拔3330米处,长31千米。5号大坝水可自流到达曲。
鲜水河和雅砻江干流每年共计可调水约100亿立方米(利用两河口水库,提水500米左右,可再调水约50亿立方米)。
(三)第三期建设金沙江向雅砻江引水工程
在白玉县金沙江与其左侧支流赠曲交汇处建6号大坝(坝址海拔3000米,坝高300米;远期考虑从澜沧江、怒江调水,可在6号坝下游金沙江与热曲交汇处再建一座100米高大坝,坝址海拔2900米,回水至6号坝下,经热曲接澜沧江麦曲来水),拦蓄金沙江水,抬高水位至3300米。在赠曲与甘孜县雅砻江之间建5号隧道,连通金沙江和雅砻江,将6号大坝内的水引到雅砻江5号大坝。(5号隧道入口在白玉县赠科乡,出口在甘孜县来马镇,海拔约3380米,长约40千米)。6号大坝水需提水约100米才能进入5号隧道。金沙江与赠曲交汇处年径流量210亿立方,与热曲交汇处年径流量260亿立方,可调水量200亿立方。
三期工程完成后,大渡河、雅砻江、金沙江共可调水约430亿立方米(含双江口水库和两河口水库调水100亿立方米)
(二)远期调水考虑
远期,考虑从澜沧江和怒江向金沙江调水,与西线调水工程连通,可增加调水约300亿立方米。
1.澜沧江
在澜沧江干流与其西侧支流紫曲交汇处建大坝(坝址海拔3070米,坝高130米,此处年径流量约190亿立方;若坝高230米,则回水淹昌都市。澜沧江调水工程建设应该在2060年以后,国家现规划昌都市建设时,重要设施应在3300米以上),拦蓄澜沧江水,并抬高水位至3200米,澜沧江干流回水到昌都市,澜沧江东侧支流麦曲回水淹察雅县城。在察雅县城东侧麦曲与金沙江西侧支流热曲之间建隧道,连通澜沧江和金沙江。
澜沧江年可调水约130亿立方米。
2. 怒江
在怒江干流海拔3060米处建大坝,坝高250米(八宿县夏里乡,年径流量约260亿立方),拦蓄怒江水并抬高水位至3300米左右。在八宿县夏里乡与察雅县吉塘镇之间建隧道,连通怒江和澜沧江西侧支流紫曲,怒江向澜沧江调水可以自流。怒江年可调水量约170亿立方。(怒江和澜沧江之间的玉曲河海拔较高,年径流量30多亿立方,可从玉曲河向澜沧江引水约10亿立方。)
(四)黄河上游配套的蓄水工程
1号隧道出口处海拔为3450米,可在黄河上中游选址建设几座大型水库,并对现有几座建于上世纪七八十年代的水库进行改建。其功能:一是用于蓄水和向黄河两岸引水;二是作为梯级电站发电,还兼有防洪、航运、拦蓄泥沙、养殖等作用;三是现有这些水库大坝建设时间较长,且当时技术、条件有限,从安全和技术角度考虑,也需要重新进行规划建设。
我国西北地区不仅干旱,还非常缺少作为战略储备水源的超大型水库,在遇到持续干旱情况下将给社会生活和经济发展带来很大隐患。在黄河上游配套建设几个大型水库,可以填补这一空白,为我国水资源安全提供重要保障。
1.龙羊峡水库
建成于上世纪八十年代的龙羊峡水库库容247亿立方米,水库面积380平方千米,海拔2580米,最大坝高178米。大坝加高80米(新建260米高大坝),回水至兴海县,可使龙羊峡水库库容增加至500亿立方米,这将对黄河流域水资源的调节起到巨大作用。
2.刘家峡水库
建于上世纪七十年代的刘家峡水库,库容57亿立方,水域面积130平方千米,海拔1750米,坝高147米。刘家峡水库大坝加高100米(新建250米大坝),回水至循化撒拉族自治县和临夏自治州东乡族自治县东塬乡,库容可增至200亿立方米。
3.李家峡水库
建于上世纪八十年代的李家峡水库,海拔2160米,坝高175米,库容16亿立方。李家峡水库大坝加高50米(新建230米高大坝),回水至贵德县,库容可增至约50亿立方。
4.新建水库
黄河在贾曲和龙羊峡水库之间,有近800米的落差,可以选址新建两至三级水库。黄河在兰州市与中卫市之间有200多米的落差,且峡谷较深,可以选址新建一座特大型水库。如:在黄河龙羊峡上游兴海县境内2680米处,新建一座300米高大坝,可形成一座库容达百亿立方米级的特大型水库(“兴海水库”与龙羊峡水库可组成超大型抽水蓄能电站的上、下水库,功率可做到数千万千瓦级);在玛曲县境内建设一座大坝,在若尔盖盆地形成一个高原水库,利用若尔盖水库向洮河引水;黄河在兴海水库与若尔盖水库之间有300多米落差,还可以选址新建一座兼具蓄水和发电功能的水库。
改建和新建后,黄河上游几大水库群总库容近1000亿立方米,可做为我国西北地区最重要的战略储备水源。
在从大渡河、雅砻江、金沙江往黄河调水过程中,部分阶段需提水以抬高水位,提水积蓄的能量可在黄河段用来发电。几条江河取水处海拔都很高,都在海拔3000米以上,提水高程小,具体是:大渡河200米;雅砻江200米;金沙江300米。而在黄河段可用于发电的高程差在2000米左右。在用电低谷抽水,用电高峰发电,利用其间的电价差,其经济效应将进一步增加。这同时是一个巨大的抽水蓄能工程,相当于建设上亿千瓦的抽水蓄能电站!(普通抽水蓄能电站效率是“抽四发三”,这里可达到“抽四发六”,“抽四发九”,甚至更高。)
四、可预期的效益
水是重要的基础性自然资源,战略性经济资源,公共性社会资源。西线工程建成后,年调水约450亿立方米(远期可再从澜沧江、怒江每年调水300亿立方米)。能够惠及黄河流域﹑海河流域﹑淮河流域,以及河西走廊地区、蒙古地区200万平方千米3亿多人口。可为这些区域草场、湿地、河流、湖泊、森林等提供大量生态环境用水,保障这些区域农牧业、城乡生产生活和工业用水,其生态效益、经济效益和社会效益都非常巨大。
(一)生态效益
可以使西北地区几十万平方千米的国土由荒漠、戈壁逐步变成绿洲,彻底消除黄河流域干旱缺水的状况。将为我国三北防护林工程提供重要的水源保障,大幅减少困扰我国西北、华北地区的沙尘天气,使我国几十万平方千米国土由不适宜居住地区变成宜居地区!大幅增加这一地区的生态承载力和社会承载力!
当黄河中上游植被覆盖改善后,新增加的草地、森林,对降水的吸收涵养功能将大幅增强,每年黄河中上游降水携带到黄河的泥沙将大幅减少,加上多级水库的沉淀,黄河水将会变得清澈。从几大江河调到黄河的都是水质非常好的清水。不仅不再有泥沙在黄河下游河床沉淀,还会冲走河床上原有的大量泥沙,逐步降低黄河下游河床高度。若干年后,黄河下游将不再是“悬河”,黄河的水患也将彻底解除。
调水后,西北地区,特别是山西和陕西的汾渭地区以及华北平原对地下水的开采可以大幅减少,这些地区的严重的地面沉降问题将逐步得到缓解。
西北地区的大规模风电基地,还可以大量阻挡来自西北地区的干燥空气(西北季风的特点是低温少雨),降低这些区域的风速,减弱南下干燥西北季风的强度,有利于夏季风的暖湿气流北上。这些,都可以进一步增加西北地区的降水量、减少蒸发量,进一步改善西北地区的生态环境。
不可能通过调水,把西北地区的所有沙漠变成绿洲。但可以把现在虽然已经很干旱、荒漠但还没有沙化的地区先变成绿洲;可以先把沙地、沙漠边缘地区、固定沙丘等变成绿洲,控制沙漠的扩张,再逐步改造部分沙地、沙漠,通过多年的努力,一步步缩小沙地、沙漠的范围。使我国西北、华北地区不仅不再受来自黄土高原和西北地区沙尘的侵扰,黄土高原、蒙古高原,以及黄河沿线将成为西北地区重要的生态保护屏障。
(二)经济效益
可为我国粮食安全、能源安全等提供重要保障,为西北地区城市化发展提供重要保障,为西北地区工业经济发展提供重要保障。工程所消耗的大多是钢铁、水泥、机械等我国产能充裕的材料、设备。工程的巨大投资不仅可以拉动内需,还可促进我国在工程机械、电力设备等领域的技术发展。工程在建设期和建成后,都将为推动我国经济增长提供强劲动力!工程可预期的经济效益具体包括:
1.为我国能源安全提供保障
(1)传统能源。鄂尔多斯盆地是我国最重要的能源生产基地,盆地的煤炭、石油、天然气探明储量分别占全国约20%、6%和13%。通过调水,将进一步促进鄂尔多斯盆地、乃至西北地区的煤炭、石油、天然气、页岩气、煤层气等能源开发,对保障我国能源需求具有非常重要的战略意义。
随工程一同建设在黄河中上游的几千万千瓦水电站,将为我国电网的“销峰填谷”提供重要的支持。其所发电量,不仅可以满足从水源地提水的需要,还将为国家提供大量清洁能源。(太阳能、风能等清洁能源开发,需要配套的蓄能项目,西线工程是最好的抽水蓄能工程。)
(2)清洁能源。西北地区将是我国最重要的清洁能源基地。西北地区太阳能和风能资源丰富,且地域辽阔,人烟稀少,非常适合大规模发展风能和式太阳能。风能和太阳能在西北地区的大规模开发,不仅能满足我国自身的能源需求,还将使我国成为重要的清洁能源净出口国(我国周边能源进口国日本、韩国都不具备大规模发展太阳能条件,是我国潜在的清洁能源出口地)。
太阳能电池板覆盖的地方,阻挡了阳光照射,降低了地面温度,减少了水分蒸发,加上清洗电池板用水的浇灌,太阳能电池板覆盖地方的植被将会得到很好的恢复和保护。
西北地区风能资源非常丰富。甘肃西北部至内蒙古中东部是我国风能资源最丰富区域,可以建设大规模风力电站群。在西北地区形成风电、太阳能发电、水力发电“风光水”互补超大电站群,为全国提供充足、稳定、可靠的清洁能源。
西北地区太阳能和风能的大规模开发,可大幅降低我国对进口能源依赖,减少外汇消耗,降低美元需求,加强国家能源安全、金融安全。
2.为我国粮食安全提供重要保障
我国每年进口粮食含大豆超1亿吨。所调水中200亿立方用于农业灌溉,可使约3亿亩农田(包含河南、河北、安徽、山东等淮河流域、海河流域农田,以及河套地区、汾渭地区和河西走廊地区)平均每亩增加约70立方供水。假设每亩农田增加70立方水浇灌后,可增加粮食产量200千克,则3亿亩农田可增产粮食600亿千克(约占我国粮食总产量的10%),直接经济效益超千亿元。以西北地区粮食亩产400千克计算,相当于增加了1.5亿亩耕地。
结合渤海“莱州湖”建设,每年再从莱州湖引200亿立方水到华北平原,华北平原的粮食产量还将大幅增加。
西线工程建设,能让数千万中东部地区人口转移到西北地区生活,可以使中东部地区节省出近万平方千米的居住和生产生活用地。
3.可生产牛、羊肉数十亿千克,牛奶数十亿千克。
工程完成后,西北地区草场、湿地、河流、湖泊、森林等将得到很好的回复,可使数十万平方千米原来不宜放牧的荒漠、戈壁及退化草场变成宜牧地区。这数十万平方千米牧场每年可生产牛、羊肉数十亿千克,牛奶约数十亿千克,直接经济效益超千亿元。我国进口大豆中,相当一部分用于生产用作饲料的豆粕。增加我国牛羊肉的产量,进而可以减少大豆的进口。
4.为西北地区城市化、工业化发展提供重要保障
黄河流域及其相邻区域城市化建设、工业企业发展等将不再受制于水的不足。这些地区城市化进程将进一步加快,城市化水平和人民生活质量都将进一步提高;这些地区的工业发展将会有更好的保障,不仅化工业每年增加的产值将达数千亿元,太阳能、风能等新能源开发,以及氢能源加工等,年产值更是将达万亿元级。
5.相当于建设了上亿千瓦高效的抽水蓄能电站
大渡河到黄河提水扬程约200米,金沙江到雅砻江提水扬程约100米,雅砻江来水基本可以自流。水通过1号隧道到黄河上游的海拔在3450米左右,有近2000米的落差可用来发电。普通的抽水蓄能电站是“抽四发三”,这里由于水源地海拔高,可以做到“抽四发六”、“抽四发九”,甚至更高。
西线工程总计数千万千瓦的水电装机,以及配套的抽水设施建设,使其成为巨大的抽水蓄能工程。在我国大力发展太阳能和风能等清洁能源的背景下,可以作为重要的储能工程,克服太阳能和风能不稳定的缺点,大幅提高西北地区太阳能和风能的利用效率,增强国家电网的稳定性、安全性。(若是将新建的兴海水库和加高后的龙羊峡水库,做为抽水蓄能电站的上、下水库,这两个水库都是数百亿立方级的超大型水库,抽水蓄能可做到数千万千瓦级。这个抽水蓄能电站加上大西线自身的抽水蓄能功能,基本可以消纳西北地区大部分富余清洁能源。这些抽水蓄能电站的建设,对我国西北地区清洁能源发展的意义非常巨大。)
6.大幅增加我国战略储备水源,增强我国水资源的调配能力
西线工程建成后,黄河上游新建和改建水库增加的库容,加上长江上游三条江河上新建水库增加的库容,总计可增加1000多亿立方米库容。这将大幅增加我国战略储备水源,提高我国水资源调控能力,增强我国的水资源安全。
7.每年可“固碳”数亿吨
国际国内社会对环境保护越来越重视,对二氧化碳减排的呼声也越来越高。我国是世界碳排放第一大国。我国经济发展较快,还将在较长时间里保持高速增长,这就决定我国对能源的需求会越来越多。而且,我国以煤炭为主的能源结构在短期内很难改变,我国面临的碳减排压力很大!实现“碳中和”,不仅要减少碳的排放,还要增加“固碳”能力。此工程若能使西北、华北地区200万平方千米的国土,平均每平方米每年增加固碳0.1千克,则每年可增加固碳2亿吨(仅增产粮食6000万吨,加上秸秆重量有1亿多吨)。
调水以后,可以加快西北地区太阳能和风能等清洁能源的开发利用。西北地区清洁能源的开发利用,是我国实现碳中和目标最重要的保障。
8.大力促进西北地区旅游服务业发展
我国西北地区旅游资源丰富,自然景观和历史文化遗产都非常丰富,具有独特的民族风情和异域风情。但受经济落后、交通不便,以及生态环境恶化等因素影响,西北地区的旅游业还有很大发展空间。西线工程的建设,将极大促进西北地区经济发展,对西北地区城市化和交通建设等也将有很大的促进作用。黄土高原、蒙古高原、柴达木盆地、河西走廊等地区将形成数十万平方千米的草原、湿地、森林,大西线工程本身也将成为重要的景区。这些都将大力推进西北地区旅游等服务业的发展,每年增加的旅游服务业收入在千亿元级,并创造大量的就业机会。
(三)社会效益
西线工程可以大幅增强我国粮食安全、能源安全的保障,促进西部大开发,极大改善西北地区的生态环境。可以进一步增强黄河流域、河西走廊地区及华北平原的人口承载力,改善这些地区人民的生活环境,提供大量就业机会,增加人民收入,提高人民生活水平。工程大多建在我国西南和西北等不发达地区,也是我国贫困人口分布最广泛的区域。工程的建设,将对我国西南、西北地区的经济发展具有巨大的推动作用。
特别是随着西北地区太阳能、风能等清洁能源的大规模开发,不仅对水的需求大幅增加,还会带来大量的新增人口。将有效突破我国“胡焕庸线”人口分布局限,有利于进一步优化我国的人口分布格局,促进社会健康发展,为破解我国区域经济发展不平衡、特别是东西部发展不平衡问题提供重要支持。
工程建设期间,平均每年投资千亿元,可直接和间接提供近百万个就业机会,带动钢铁、水泥、工程机械、电力设施等相关产业发展。工程建成后,可以为相关地区农牧业、工业、旅游业、交通运输业提供数百万个就业机会,每年增加数万亿元的经济效益。
所调之水冲刷黄河河床,带走泥沙,降低河床高度,减轻黄河发洪水时对两岸的威胁。若干年后,黄河下游的“悬河”将不复存在。黄河郑州至入海口800千米河道将会成为一条黄金运输水道。
工程对西北地区、华北地区,乃至对全国的经济建设、社会发展将有不可估量的推进作用。是造福人民,强大国家,促进民族复兴的伟大工程!
五、建设进度
此工程规模大、难度大、影响大,需统一规划,分阶段实施。第一期,建设从大渡河向黄河调水工程,建设周期约10年;第二期,建设雅砻江向大渡河调水工程,连通一期工程,建设周期约10年;第三期,建设金沙江向雅砻江调水工程,连通二期和一期工程,建设周期约10年。
(一)第一期
建大渡河上游向黄河调水工程,从麻尔曲、阿柯河、杜柯河、色曲共可调水50亿立方米,再从双江口水库调水50亿立方米。一期从大渡河共计调水100亿立方米。
(二)第二期
建设从雅砻江向大渡河上游调水工程,连通一期工程。鲜水河和雅砻江干流共可调水约100亿立米,再从两河口水库调水50亿立方米。二期可从雅砻江调水150亿立方米。
(三)第三期
建设从金沙江向雅砻江上游调水工程,连通二期工程。三期可从金沙江调水200亿立方米。
西线工程三期建设共需约30年,总计可向黄河上有调水450亿立方米。
若国家能在2023年左右开始西线工程的论证、规划、勘察、设计等工作,在2030年可开始西线工程第一期建设。西线工程建设周期30年,2060年可以完成建设。
远期,建设从澜沧江、怒江向金沙江调水工程,建设周期20年,可再调水约300亿立方米。分两期建设,一期建设澜沧江向金沙江调水工程;二期建设怒江向澜沧江调水工程。
六、经费估算
西线工程建设需经费约3万亿元。其中:1.三条江河上的6座蓄水大坝和黄河上游的6座蓄水大坝建设共1.8万亿元;2.引水隧道和明渠建设5千亿元;3.抽水设施、发电站等配套设施建设3千亿元;4.移民4千亿元。
(一)三条江河上的引水大坝,黄河上游蓄水大坝建设
在大渡河、雅砻江、金沙江三条江河上共建引水大坝6座,在黄河上游建设蓄水大坝6座,共12座水库大坝,每座大坝建设经费1500亿元,共需经费1.8万亿元。(12座大坝建设经费,有的可能多于1500亿元,有的少于1500亿元。)
(二)引水隧道和明渠建设
引水隧道单程长度约180千米,有的地方需建两条甚至三条并行隧道,引水隧道总长约400千米,每千米隧道建设经费10亿元,引水隧道需4000亿元;建引水明渠200千米,每千米5亿元,建引水明渠需1000亿元。共计5000亿元。
(三)抽水设施、发电站等配套设施建设
抽水设施主要用于:1.将大渡河2号大坝水提到黄河支流贾曲,提水扬程约200米;2.金沙江往雅砻江需提水100米。其他河流之间引水基本可以自流。抽水设施约需1000亿元。
发电电站主要与黄河上游的各级蓄水大坝配套建设,新建6级电站。在雅砻江5号大坝、金沙江6号大坝大坝可配套建设发电站。黄河和金沙江、雅砻江的发电站建设约需2000亿元。
抽水设施、发电站等配套设施建设共需经费3000亿元。
(四)移民费
西线工程建设提供了大量就业,清洁能源的开发,旅游服务业的发展,受水地配套工程建设,都将增加大量就业,且工程周期长,每年移民量较小。以西线工程共移民50万人计算,每人安置费80万元,共4000亿元。
七、工程需要解决的问题
跨流域调水,受水地区带来了效益,水源地区将会产生一些不利影响。要尽可能多的预见到不利影响,采取措施,减小这种影响。
(一)工程规模大,建设资金量大
西线的工程量、建设资金超过三峡工程十倍,工程规模巨大,需要的资金巨大。但工程建设主要消耗的钢铁、水泥等原材料在我国产能充裕,所需要的工程机械、电力设施等我国也基本能自行研制生产,还可带动相关产业发展。建设资金占国家财政收入的比重与建三峡工程时相比要小很多。工程每年近千亿元的投资还可以带动生产和就业,拉动经济增长。水调到黄河上游后,受水区还需大量的配套工程投资。
(二)工程施工难度大
西线工程海拔高,交通不便,有些工程要经过地质复杂地区,有些隧道长、埋深大,工程难度大。部分工程要经过或靠近地震带,有一定地质风险。
(三)可能的环境影响
主要指对水源地的生态影响,包括调水后,对水源地下游的生态影响,建设的水库对库区生态的影响,还包括受水地每年增加数百亿立方水后可能的影响。
(四)来自水源地下游地区的反对
国内水源地下游地区影响主要在四川省。但局部利益服从国家整体利益,而且,国家财政和受水地区也应该给予水源地一定经济补偿,变引水工程为水源地的“卖水工程”,让水源地人民也可以从引水工程中获得相应的收益。“水权转换”就是要把有限的水资源用在能最大限度发挥其效益的地方。工程增加了水源地的调蓄能力,可降低调水对水源地区的影响。
远期,在两条国际河流上建设大坝调水,下游国家会有反对。国际法允许一个国家在国际河流的自己领土上建设大坝、水力发电站等水利设施,只要所建项目没有大规模地调水或大幅度地改变河道。我们计划调水量只占这三条国际河流在我国境内年径流量的20%以内,只占两条国际河流全流域年径流量的5%左右。而且,这两条国际河流下游国家,都不属于缺水地区。
八、早建还是晚建的权衡
(一)早建,可与现在建设的或规划建设的一些工程进行综合考虑,减少重复建设
目前,我国在相关的几大江河,正在修建、或计划修建许多大型工程,如金沙江、雅砻江和大渡河流域的水电梯级开发,正在论证的“小西线”工程,以及川藏铁路等。这些工程的建设若不能与西线工程综合考虑,将会为以后的工作带来许多困难,有重复建设的问题,也有相互间发生冲突的问题。
(二)早建设早受益
西线工程对我国意义重大。现在所面临的一些困难,无论是工程技术,还是建设资金等问题,都可以逐步解决。而我国水资源分布南多北少的局面不会改变,我国广大西北、华北地区对水的迫切需求不会改变。工程早建设,国家早受益!
反对西线工程的另一个理由是,西北地区具体需要多少水的问题。具体需要调多少水,一方面是受水地的需求,另一方面是水源地能够提供多少水,调多少水经济可行。长期看,每年调水700亿立方左右,无论受水地的需求,还是水源地的供水能力,以及工程建设上,都是必要的、可行的。
西线工程规模巨大,建设周期长,第一阶段工程在我国境内实施,没有国际纠纷,应尽快论证,尽早实施。
南水北调是我国优化水资源配置、优化国土空间布局、推进区域协调发展的战略工程,能为国家强盛、民族复兴提供重要支撑,而西线调水是南水北调的核心。
西线调水工程对我国的重要意义,可堪比“蜀中都江堰,秦之郑国渠”。虽然工程规模和难度较都江堰和郑国渠要增加很多,但有现代化工程技术和强大国力支持,相信南水北调西线工程建设能够得到顺利实施。
“印度洋飘来的暖湿气流,艰难地翻越了数千米的喜马拉雅山后,在山的北坡形成的宝贵降水,又大都顺着雅鲁藏布江、怒江、澜沧江流回了多雨的东南亚。被青藏高原阻挡了雨水的中国广大西北地区依然干旱缺水。”但愿这种局面在不久的将来能够得到改变。
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