美国西部调水工程看我国南水北调西线工程的可行性

74岁的黄河水利委员会勘测规划设计研究院(以下简称"黄委会规划设计院")原副院长,南水北调西线工程设计总工程师谈英武有些焦虑,尽管他已经退休.2009年度南水北调工程5000万元的研究经费一直没有下发,相关研究人员不免感到慌张,尤其在东线和中线工程整体推迟的情况下,一些年轻人甚至萌生了退意.在南水北调项目上工作了一辈子的谈英武非常清楚年度研究经费暂停的可怕.57年的工作积累,还有堆积如山的资料,顷刻之间可能变得毫无用处,谁来最终为这件事情负责?

前期准备57年一波三折,工程投入太大,施工难度太高,预期效益难以确定,地方利益又打架……种种迹象显示,南水北调西线工程要按计划开工有些悬了!

“在山西黎城县，考察队员周宇下去拍摄一个刚建成的城市水景观，水面泛起的恶臭熏得他当场就吐起来。”杨勇指着照片说。照片中的水景观造型很漂亮，可惜里面是一潭污黑死水，周围行人寥寥。“人们没事根本就不愿到这里来。”

南水北调西线工程确定调水规模为170亿立方米,这么大的调水量能否达到是个问题。西线工程对西部原始生态地区环境影响很大,不是“利大于弊”。

南水北调西线工程调水区是藏族聚居区，以从事农牧业为主的藏族原住民保持着传统社会特征，具有深厚、独特的传统民族文化和宗教信仰。本文分析了西线工程对当地藏民族传统社会的各种可能影响，特别是因工程建设移民而使藏族农村受到的可能影响。

南水北调西线工程调水区是藏族聚居区,以从事农牧业为主的藏族原住民保持着传统社会特征,具有深厚、独特的传统民族文化和宗教信仰。本文分析了西线工程对当地藏民族传统社会的各种可能影响,特别是因工程建设移民而使藏族农村受到的可能影响。

利用30个站的1965—2000年日降水资料,分析了南水北调西线工程区的降水气候特征、降水过程特征和降水极值特征.结果表明:该区多年平均降水量为520.5mm,年降水量等值线呈东北-西南向分布,由西北向东南递增,半干旱区和湿润地区年降水量的分界线在该区沿玉树-清水河-大武-河南-合作-临洮一线分布;降水过程大部分大于5d,降水集中在3d左右,过程降水量可分为纬向类和斜向类两种,斜向类占大多数,其中斜向类又可分为西北-东南向、东北-西南向两种,以西北-东南向的发生较多.降水中心由西北向东南方向移动,或中心变动不大,但范围先加大后减小.在所有降水过程中,一日最大雨量出现在壤塘的频率最高,其次为若尔盖和临洮;3d最大降水量最频繁发生在临洮,其次为壤塘和若尔盖.18次过程降水极值分布与多年的年降水量大值区相对应.1965年、1984年、1992年过程降水偏弱,1981年、1989年、1999年过程降水偏强.

从20世纪50年代开始,我国水利工作者对南水北调工程进行研究,到目前为止,逐渐形成了东、中、西三条规划线路,并与长江、淮河、黄河、海河四大流域相互联结,构成我国水资源开发、配置、利用"四横三纵"的总体战略格局.

通过对南水北调西线工程区的区域地质背景的回顾,运用辩证的观点,初步分析了西线工程区工程地质的辩证特征:①地层简单,构造复杂;②总体构造复杂,局部相对简单;③总体活动强烈,局部相对稳定;④岩体类型多样,岩石强度差异性大;⑤岩性单一,岩石厚度巨大;⑥总体植被良好,外动力现象发育;⑦块石料丰富,土料、砾石料缺乏;⑧复杂的地质构造客观上不可回避,主观上可利用。认为在相对不利的总体地质特征背景下,可以寻找出有利的建设场地,满足工程建设的需要。

从距黄河上游较近的大渡河、雅砻江、通天河三条河调水，调水量１６０亿～１７０亿ｍ～3，基本上能够满足黄河流域２０５０年左右需水要求。但是紧临黄河流域的广大内陆地区，对水资源的需求仍有较大增长。在三条河调水方案规划的基础上，对澜沧江、怒江向黄河调水,进行了初步的方案研究，作为西线调水的后续水源。后续水源方案可调水量１６０亿～２００亿ｍ～3，相当于三条河总调水量,但是，调水工程规模浩大,应在三条河调水工程实施后进行深入研究。

金沙江、长江上游、雅砻江、大渡河是我国宝贵的水电基地,规划69座电站装机容量13000万kw,年发电量7530亿kwh,是我国21世纪永续利用的电力能源。而南水北调西线工程规划自四大基地河源调水190亿m3,即将减少保证出力1054.3万kw、电量1099.3亿kwh,分别损失15%、14%。西水北调分期建设方案,自雅鲁藏布江及怒江调水近1000亿m3,可济黄补金。既可向黄河补水500多亿m3,又可向金沙江补水近400多亿m3。彻底解决黄河流域的缺水问题和增加黄河各梯级装机容量,而不影响四大基地的保证出力与保证电量,又能增加金沙江的下泄流量,确保北方用水,还可增加金沙江和长江上游的装机容量。

西线调水是否可行,调水对生态环境的影响重大,必须进行系统、深入、科学的研究。能否从西线调水、能调多少水,必须在认真深入研究长江源头大自然的变化趋势并顺应其变化规律的基础上做出科学的决策,否则,人类会因调水破坏自然,影响生态,而最终受到大自然的惩罚。西线工程水源区地质结构就决定了其地质环境复杂和脆弱,同时难免将使长江上游生态环境恶化,宁可采取“保守”一点的态度,也不要酿成无法挽回和无法弥补的后果。西线调水是否必要?黄河缺水除了黄河水源的自然减少外。最根本的原因是黄河承载了过多的供水任务。解决黄河缺水的治本之策,是在建立合理的水权制度和防污节水机制的前提下,以短缺的水资源为基础,调整产业结构,实施生态移民,减少水的需求总量,实现黄河水新的供求平衡。

南水北调西线工程是对我国大自然最大的改造工程,有三大挑战性的问题:对自然规律的挑战、对生态地质环境的挑战、对社会协调发展的挑战。对自然的改造和索取不是无止境的,南水北调西线工程不能搞“只争朝夕,”而应“慎之又慎,”要形成应对三大挑战的战略规划。水资源开发利用应换一种思维,实现三个跨越:告别改造、征服自然的幻想,实现顺应和尊重自然的跨越;从单一水利部门的规划决策向公共规划论证体系的跨越;从追求单纯的截流调水到追求国家安全,人与社会自然环境协调发展的跨越。

南水北调西线一期工程在构造上位于青藏高原东部的巴颜喀拉地块内部,块体的四周边界以巨型走滑断裂和逆断裂为特征,构造运动非常强烈,是块体运动引发应力集中和释放能量的主要场所。但块体内部构造活动性较弱,仅发现甘德—阿坝断裂系北支断裂在阿坝盆地段的部分断裂、色达—洛若断裂和康勒断裂等晚更新世以来有过活动,且规模和运动强度远小于地块边界断裂。晚第四纪以来地块边界断裂的位移速率大多在7mm/a以上,最大达18mm/a,最小为1～2mm/a,而输水隧洞附近最主要的活断层顺河断裂的位移速率仅为0.18mm/a,相对地块边界断裂小1～2个数量级,可以认为工程场地处于构造相对稳定的地区。给出了阿坝盆地北缘断裂、顺河断裂等活断裂在工程使用期内最大设防的倾滑位移量,分别为0.67和2.62m。

南水北调西线工程地处青藏高原东部,地质条件复杂,新构造活动强烈,崩塌、滑坡、泥石流等山地灾害较为发育.分析了工程区主要山地灾害的发生机制及其影响因素,深入研究了山地灾害存在和活动的时空分布规律.研究表明,泥石流的活动具有很强的季节性,崩塌、滑坡的发生也具有季节性,随着人类工程活动加剧,崩塌、滑坡发生的频度会更高,危害更大;在区域上,达曲、杜柯河崩塌、泥石流最为发育,其次是泥曲;杜柯河、玛柯河滑坡最为发育.西线工程的建设可能诱发新的山地灾害,影响工程的正常运行.了解并掌握山地灾害的诱因及分布规律有助于采取相应的防范措施,减少人为山地灾害的发生,降低山地灾害造成的损失.

南水北调西线工程调水入黄河，将优化西部地区水土资源的配置，促进地区经济和社会发展。通过对不同调水方案受水地区的直接经济效益和社会效益初步分析，认为西线调水工程经济效益巨大，社会效益显著。

详细介绍了南水北调西线调水区早期森林植被状况及森林植被退化现状,在进一步调查研究的基础上,分析了其退化的主要原因,研究了工程实施后和施工过程中将会产生的一些负面影响,最后分析了调水对受水区的有利影响及其对我国西北地区经济发展的重大意义,并提出了保护调水区森林环境和植被的建议及措施。

从实施西部大开发战略和黄河治理开发的需要看,南水北调西线工程是不可替代的战略性工程,其规划思路是以水资源的合理开发、科学配置和高效利用以及加强生态环境保护和建设为重点,从通天河、雅砻江、大渡河调水160～170亿m3,为西北地区人口、资源、环境的协调发展提供支撑和保障,远景还可从澜沧江、怒江后续调水。

该文设想构建南水北调西线工程数字化平台和虚拟环境,以完成多比例尺、多数据类型的水资源利用、生态环境、经济社会与国土状况信息的数字集成;通过西线调水区、输水沿线、受水区和后备水源区的数字仿真手段,对不同现有及存在的可能调水方案的工程可行性、有效性等予以综合分析和比选,并制定受水区水资源可持续利用与优化配置方案。

南水北调西线工程规划于2010年开工,然而,论证尚不充分。相关领域的许多专家,特别是长期在该区域工作生活的四川学者,从地质、生态、水利、经济、社会、宗教、替代方案、科学决策机制等方面进行了广泛探讨,汇集为《南水北调西线工程备忘录》,其中尤其对是否存在“安全岛”和“避让”可能、调水量是否可靠、投资预算和运作方式、超乎寻常的移民难度和文物保护难度、西线调水与国家能源战略和生态安全、全局利益和替代方案、公平性和科学决策机制等问题,提出了令人震撼的质疑和结论,专家们还提出应从源头治理生态、恢复若尔盖湿地功能、调整工业布局、加大中线调水(重庆开县小江调水方案)、长江黄河水电互济等多方面来缓解北方缺水,并认为,西线工程不仅仅是技术工程,而且是社会工程,科学决策应包括广泛征求各界专家和老百姓意见。本文的作者作为《南水北调西线工程备忘录》编者之一,就该书对南水北调西线工程涉及的这些重大问题进行综述和探讨,希望西线工程论证和决策能够更加科学,尽可能避免和降低风险。

针对国内对兴建南水北调西线工程提出的种种质疑以及其所存在的无法回避的某些弊端问题,再次提出替代方案,认为鸭绿江水南调工程、湖北长湖调水工程具有更好的可行性、优越性。通过替代方案,改西线调水为调电,不仅能够为华北地区、黄河中上游地区提供较多的水资源,有利于西北地区发展节水经济和西南地区保护生态环境,而且会使受益地区产生更大的经济、社会和生态效益。

南水北调西线工程位于新构造活动强烈的青藏高原东北部,采用深埋长隧洞方案经巴颜喀拉山输水入黄河,工程区的主要地质灾害包括活动断层和地震、冻土冻害、高地应力及岩爆、地温异常、库区岸坡变形等.其中,活动断层及地震是调水工程区的主要地质灾害.对主要地质灾害的特征和破坏形式进行了探讨,并提出了有关治理措施