南水北调调入调出区的问题

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1、我 国 水 土 资 源 分 布 很 不 均 衡 ， 长 江 及 其 以 南 流 域 的 径 流 量 占 全 国 的 80 以 上 ， 耕 地 面 积 不 到 全 国 的 40 。 黄 河 、 淮 河 、 海 河 三 大 流 域 和 西 北 内 陆 区 的 面 积占全国的 50，耕 地占 45，人口占 36，水资源总量只有全国的 12。西 北和华北地区土地、矿产等自然资源丰富，是我国能源和粮棉油的生产基地，在 国民经济中有重要的战略地位，尤其黄、淮、海平原和胶东半岛更是我国人口密 集、耕地率高、经济发达的地区，但目前水资源紧缺已成为区域经济发展的主要 制约因素之一，并造成生态环境恶化，急待解决。

2、而南水北调工程则是解决这一 问题的关键性措施。1 南 水 北 调 工 程 简 介从 50 年 代 提 出 “ 南 水 北 调 ” 的 设 想 后 ， 经 过 几 十 年 研 究 ， 南 水 北 调 的 总 体 布局是；分别从长江上、中、下游调水，以适应西北、华北各地的发展需要，即 南水北调西线工程、南水北调中线工程和南水北调东线工程。1.1 南 水 北 调 西 线 工 程从长江上游引水入黄河，是解决我国西北和华北部分地区干旱缺水的战略性 工程。据对通天河、雅砻江、大渡河引水方案的规划研究，3 条河流年最大可调 水 量 约 为 200 亿 m3 ， 其 中 从 长 江 上 游 通 天 河 调 水

3、 100 亿 m3 ， 从 长 江 支 流 雅 砻 江 调水约50亿m3 ,从大渡河调水50亿m3。供水范围初步考虑为青海、甘肃、宁 夏、陕西、内蒙古和山西六省区。引水方式考虑自流和提水两种。无论采取哪种 引水方式， 都要修建高 200m 左右的高坝和开挖 100km 以上的长隧洞。1.1.1 雅砻江引水线从 雅 砻 江 长 须 附 近 修 建 枢 纽 ，自 流 引 水 到 黄 河 支 流 恰 给 弄 。枢 纽 坝 高 175m 线路全为隧洞， 全长 131km。1.1.2 通天河引水线此方案系与雅砻江引水联合开发，即在雅砻江引水先期开发条件下的二期工 程。在通天河同加附近建枢纽自流引水到雅砻

4、江，再由雅砻江引水到黄河支流恰 给弄。枢纽坝高302m，线路全为隧洞，全长289km，其中同加到雅砻江158km， 雅砻江到黄河 131km。1.1.3 大 渡 河 引 水 线在大渡河上游足木足河斜尔尕附近修建枢纽抽水到黄河支流贾曲。枢纽坝高 296m ,线路全长30km ,其中隧洞长28.5km。泵站抽水扬程458m ,年用电量71 亿kwh。西线工程地处青藏高原，海拔30005000m ,是我国地质构造最复杂 的地区之一，地震烈度大多在67度，局部89度，在此高寒地区建造200m 左右的高坝和开凿埋深数百米、长达 100km 以上的隧洞，工程技术复杂，施工环 境困难。因此，还须加深前期工作

5、，积极开展科学研究和技术攻关解决这些难点1.2 南水北调中线工程近期从长江支流汉江的丹江口水库引水，沿伏牛山和太行山山前平原开渠输 水， 终点北京。 远景考虑从长江三峡水库或以下长江干流引水， 增加北调水量。 中线工程具有水质好、覆盖面大、自流输水等优点，是解决华北水资源危机的一 项重大基础设施。在丹江口水库后期规模完建、正常蓄水位 170m 条件下，以 2020 年发展水平，及汉江中下游适当做些补偿工程，保证调出区工农业发展、航运及 环境用水后，中线工程多年平均可调出水量141.1亿m3，一般枯水平（保证率 75 %）,可调水量约100亿m3。中线工程供水范围主要是唐白河平原和黄淮海 平原的

6、中西部， 供水区总面积 15.5 万 km2。 因引汉水量有限， 不能满足规划供 水区内的要求，只能以供京、津、冀、豫、鄂五省市的城市生活和工业用水为主， 兼顾部分地区农业及其他用水。 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，增供农业供水30 亿m3，将大大改善用水区生态环境和投资条件，推动我国中部地区的经济发展。 丹江口水库大坝加高将提高汉江中下游防洪标准， 保障了汉北平原及武汉市安 全。1.3 南水北调东线工程从长江下游引水，基本沿京杭大运河逐级提水北上，向黄淮海平原东部供水 终点天津。长江下游水量丰富，多年平均入海水量约960

7、0亿m3，即使在特枯年 也超过6000亿m3，东线工程从长江下游抽水，水源充沛，调水量取决于引水工 程规模。 规划考虑了东线工程合理的最终规模， 以 2020 年发展水平为目标的规 划规模和在本世纪内把水调到华北的第一期工程规模。各个时期相应的调水量见 表 1。东线工程供水范围涉及苏、皖、鲁、冀、津五省市。具体为：苏北除里下 河腹部及其以东和北部高地外的淮河下游平原，安徽省蚌埠以下淮河两岸、淮北 市以东的新汴河两岸及天长县部分地区，山东省的南四湖周边、韩庄运河和梁济 运河两侧、胶东地区部分城市及鲁北非引黄灌区，河北省黑龙港运东地区，天津 市及近郊区。东线工程可为苏、皖、鲁、冀、津五省市净增供水

8、量 143.3 亿 m3 其 中 生 活 、 工 业 及 航 运 用 水 66.56 亿 m3 ， 农 业 用 水 76.76 亿 m3 。 东 线 工 程 实 施 后可基本解决天津市、河北省黑龙港运东地区、山东鲁北、鲁西南和胶东部分城 市的水资源紧缺问题，并具备向北京供水的条件，促进环渤海地带和黄淮海平原 东部经济发展，改善因缺水而恶化的环境，为京杭大运河济宁至徐州段的全年通 航保证了水源，使鲁西和苏北两个商品粮基地得到巩固和发展。表 1 南 水 北 调 东 线 工 程 不 同 规 模 和 水 平 年 调 水 量 2 调 水 工 程 的 生 态 环 境 影 响表1南水北调东线工程不同规模和水

9、平年调水量设计水平年最终规模总体规划第一期工程地厅！20202000工抽江（n7sJ14001000程入上级潮（m7s）800550260规过黄河【心700400200模进天津250180100调抽江（Em）260191. 590.水1入上级湖（亿旳商109. 253.5m 里过黄河亿吧13080. 131.1进天津（亿曲4530. 911.32.1 调 水 工 程 水 量 平 衡 的 生 态 分 析在一般情况下，调水量的大小是由水资源供需计算来确定的。但从环境与生 态的角度看，调入区的调水规模必须适宜，在缺水区增加水量并非愈多愈好。生 态平衡与水量平衡之间有密切关系。众所周知，对于一个地区，

10、水量平衡要素(如 降水、蒸发、地表水与地下水等)，是 重要的生态物理因子。跨流域调水工程会 引起水量平衡要素和它们对比关系的变化，最终将导致生态系统的改变。如何控 制水量平衡要素及其对比关系变化的适宜程度？这个问题可以从地理学的观点 提出指标来解决。水量平衡要素间的对比关系构成了水量平衡的结构。自然地带 性规律的理论研究表明，自然地带的划分可采用辐射干燥指数：R n /LP(Rn 为净太阳辐射，L为蒸发潜热，P为降水量)作为指标。实际上R n /LP是蒸 发能力与降水量之比，因为在热量平衡方程中，R n /L代表了蒸发能力的上限 值(PE)。即PE = R n / L ( 1)由于地表产生径流

11、的条件因地貌、土壤等地 理条件而异，为了排除这种差别，把辐射干燥指数中的降水量要素(P)减去地 表径流量(R s)，可以得到区域湿润度Wh的表达式：W h =P R s ( 2)由上 述计算式可以得出对调水工程规模有控制意义的指标(Cr )，即: C r= R n / L(P R s) = P E / W hE o / W h ( 3 )在这里，Eo为潜在蒸发量，我们把Cr 取名为水分适宜度。显然，从理论上分析：当E o / Wh 1，表明区域干旱，需 要补水(引水灌溉)；当E o / WhV 1，表明地区湿涝，需要排水(除涝)；而 只有当Eo / Wh = 1时，才是水分适宜条件，区域生态呈

12、现最佳状态，即既不干 旱又不湿涝。引水灌溉的任务可以归结为对Eo / Wh1时的地区进行补水(T )，使水量调入区的水分适宜度向着1转化，即C r= E o / ( W h + T )- 1 ( 4) 即通过跨流域调水使水分适宜度C r- 1，从而改善水量调入区的生态条件，提高 生产力，促进工业生产和人民生活水平的提高。根据上面的两个方程，我们可以 得到：E o / P =1 a十T/P = ( E + T ) / P ( 5)式中：E为蒸散发量，a 为径流系数。表2显示的是我国北方几个城市的年水分状况及Cr和T值。表中 的T值说明的是生态平衡的年需水量，但对于工程实施下的需水量还受用水的季

13、节性和工程的经济及技术可行性表2我国北方几个城市的年水分狀况及C工和T值城市PE；t nunP f mm)Rs (mm)皿1 Chuil)T ( JIUTi).北京1100. 0649.6150.6499.02.-20601. 0天津1100. 0540.95. 5444.72.47655. 3保定1200. 0516.297. 5H18-72. 87781. 3900.0576.8117. 1459.71. 96440.玄兰州900.0331.013. 02602. 1郑州1300. 0626.2186.2-440.02； 9 5860. 0银川1400. 0:208.4:唤192.07.

14、2912.08. 0西宁900.070.4152.8217.64. 14682.4天原1100. 0455.673. 672.02. 96728. 0应 当指 出 的 是 ，目 前 广 大 干 旱 缺水 地 区 的 a 值 已 经 深 受 人 类 活 动 的 影 响 ，由 于用水量大，水利工程拦蓄能力较强，当地数量有限的地表径流已被充分利用， 遂使a值改变，af 0或a = 0,在这种条件下的适宜调水量与降水的比值T / P 和干燥指数 EoP 有以下的关系：(T / P) = 1 ( Eo / P) , T / P 一 ( Eo / P) 1( 6)在城市（工矿）地区，适宜的调入水量则有所不

15、同。由于用水比较集中，调入水量主要由城市水资源的供需平衡（b）来确定：当b Eo时，Eo应由b来取 代。(T / P) = 1 b / P ( 7 )在城市区b值的计算是以当地水资源的供需为依据，其中包括城市环境的用 水。对于城市的废弃水量（r）的回收和再利用，则应从b或Eo中扣除，即b r 或 Eo r。从以上的分析中可以看出，区域的降水量是计算调入区适宜调水量的基本判 定标准。其重要意义可归纳为三点：（1）降水量是区域水分的总来源；（2）调 入区的调入水量是对区域水分不足的补充，任何调入区在调入水量前必须充分利 用由当地降水及其派生的各种水源；（3）降水量与蒸发量是区域最重要的生态 因子，对其计算具有维持区域生态平衡的深刻意义。2.2 调 水 工 程 的 环 境 影 响 分 析上述从水量平衡的生态方面分析了调水工程的规模，一般说适宜于生态平衡 的调水，环境影响可望较小，但是调水工程还包含其它一系列环境影响的问题， 必须作进一步的讨论。调水对环境影响的评价直接涉及到工程的可行性，其影