南水北调西线工程雅砻江引水坝址年径流计算

南水北调西线工程是改善西部地区缺水和改善大西北生态环境及确保工农业牧业发展的工程。它不仅会使龙羊峡多年调节的大型水库充分发挥调节作用，提高黄河干流上各级电站的出力，还会推动青海省东南部经济发展建设，经济效益、社会效益和生态效益都会十分明显。

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!

南水北调西线一期工程调水区所涉及的6条河流(泥曲、达曲、色曲、杜柯河、玛柯河、阿柯河)坝址处均无实测的径流资料,开展该地区的水文研究属于无资料水文预报问题(pubs)。利用年径流量的变差系数cv值、年际变化绝对比率p和不均匀系数α对坝址下游的朱倭、朱巴、足木足、绰斯甲4站的实测年径流的年际变化进行分析,计算结果为各坝址径流年际变差系数cv为0.15~0.26,表明调水区的多年径流量变化不大;年际变化绝对比率p为1.88~3.00,其中朱倭站的径流年际变化最大,最大径流量是最小径流量的3倍,绰斯甲站的最大径流量是最小径流量的1.88倍,4站的径流变化都不剧烈;径流不均匀系数α为0.58~0.75,表明该流域径流量的年际变化较为均匀;利用水文比拟法对坝址处的径流进行了计算,并根据r/s分析法对坝址处径流序列的未来趋势进行了初步分析,各坝址处的年径流序列的赫斯特系数均大于0.5,说明各径流序列的未来趋势具有持续性,即未来趋势与历史呈正相关,6个调水坝址中只有扎洛和克柯处的径流未来是减少的,其余坝址处径流都是增加的,这样西线一期工程调水区的河流有利于水资源的可持续开发利用。

根据流域河道汇流和水库调度模型,对调整后的南水北调西线工程和水库群影响下的长江上游径流变化作了分析,全面考虑了长江上游流域内80座主要水库.结果表明调水使受影响水系径流明显减少,雅砻江受影响最大;受水库调节影响,不调水的月份径流也明显减少,且距引水点越远径流受影响越小;龙头水库的运行状况对其水系径流的影响显著,调水后汛末不能蓄满时其径流调节能力大减,导致水系非汛期径流减幅大于汛期;调水使水库入流减少,调节幅度加大,延长了水库汛期向汛限水位运行的过程,使汛期径流减少;所有规划水库建设后,长江上游调水170×108m3,对三峡枢纽运行影响不大,宜昌站4月份径流减少最多,约10%,汛期径流有所减少,一般在6%以下.

应用重构相空间技术和混沌理论对月径流时间序列的特性进行了分析。以南水北调西线工程调水区主要河流附近的甘孜、朱巴等4个水文站月径流时间序列为对象,研究了嵌入相空间维数和关联维数之间的变化关系,得到了饱和关联维数和最小嵌入维数,结果表明:当最小嵌入维数超过6时,关联维数逐渐趋于稳定,即达到饱和,得到饱和关联维数在1.1～1.5之间,说明这些月径流序列可能具有混沌特性,这一研究结果为利用混沌理论来建立径流的预测模型提供了较为科学的依据。

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。

“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。”

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。

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。

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。

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.

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。

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

南水北调西线工程兼有供水和治理黄河的重要作用，但面临的民族文化、生态环境和综合补偿等难题也是前所未有的。在对西线工程影响和面临的难题分析的基础上，文章提出了确保规划决策的广泛参与性和实施的规范性、生态补偿、经济补偿和政策补偿的政策建议。

对岩爆问题进行了探讨,详细分析了工程区各种因素对岩爆的影响,对岩爆区的临界埋深进行了预测,并从改善预应力条件、预注水、加固围岩等方面提出了有关岩爆的防治措施,以减少岩爆的发生概率。

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”。