跨流域调水论文(2)

时间:2021-08-31

  范文二:我国的跨流域调水工程

  我国的跨流域调水工程

  跨流域引水,我国有悠久的历史,沟通长江和珠江两大流域的灵渠(兴安运河)修建于二千二百年前。京杭大运河局部线段(邗沟)开始创建于二干四百年前,全线贯通距今已近八百年。这些工程的作用主要是航运或兼有灌溉之利。都江堰水利工程,引岷江水与沱江沟通是在二千多年前建成,以灌溉为主要目的。以大规模多目标远距离为特点的现代调水工程,在国外大都是本世纪中期以来陆续出现的。 世界上有些国家已完成了大规模的跨流域调水工程,如1970年完成的巴基斯坦印度河调水工程,年引水量达148亿立方米,灌溉面积400多万亩。计划中的引水工程有北美阿拉斯加-加拿大-美国西部-墨西哥北部的调水;俄罗斯西伯利亚(叶尼塞河、鄂毕河等调水至中亚,咸海,黑海)大调水计划,它们的引水量都超过1000亿立方米。 跨流域远距离调水是一项复杂的工程。在决策之前,首先要对可用水资源地表水和地下水的水量和水质进行综合评价;其次,对备种不同目的需水情况进行评价;第三,对现有水资源的使用效率作出评价;第四,对调水工程的工程效益,环境影响进行评价。

  (一)南水北调工程

  我国南方水多地少,北方水少地多,西北缺水的状况更为突出,长江流域现有耕地面积3.6亿亩,约占全国耕地总面积的1/4,每亩耕地平均拥有的径流量为2780立方米,淮河和黄河流域耕地面积分别为1.88亿亩和1.96亿亩,每亩耕地平均拥有的径流量为282立方米和286立方米。只及长江流域的1/10。海滦河流域耕地面积1.7亿亩,每亩耕地平均拥有径流量仅167立方米,只及长江流域的6%。考虑到长江流域水多,黄淮海平原和西北地区水少,尤其是春季缺水严重,而水土资源又极不平衡,早在五十年代,水利部门及有关单位即对长江上游(西线)、中游(中线)、下游(东线)引水北调进行了专门研究。调水方案如下:

  (1)东线引水主要解决淮河下游,沂沭河下游,海河流域东部,胶东半岛及天津用水问题。东线方案是从扬州江都抽水站引长江水,基本上沿京杭大运河输水到天津,全长约1150千米,沿途地势比较平缓,只是黄河沿岸地势高出长江水面40米。需建13个梯级,逐级提升,才能引水北上,穿过黄河时需在黄河河床底部开挖过黄隧道,黄河以北,地势由南向北缓倾,引水可自流到天津。

  东线引水工程计划分两期实施,第一期引水到黄河南,引水88亿立方米,沿京杭运河输水干线,已建成9级抽水枢纽,增加改善灌溉面积2500万亩,第二期工程将引长江水192亿立方米,其中过黄河的80亿立方米,可增加和改善灌溉面积4250万亩,其中黄河以北1400万亩。

  引江济淮从凤凰颈等地抽引长江水约50亿立方米,可解决安徽北部1450万亩灌溉用水及城市工矿用水。引长江至巢湖的工程完成,进一步再引水至瓦埠湖。这项工程还可形成江淮运河,并改善淮河航

  运条件,使两淮煤炭通过水运直达沪、苏、浙、赣。工程比较简便,而效益明显。

  (2)中线引水主要解决海河平原,京津用水及黄河下游补水。计划中线方案先从丹江口水利枢纽工程引汉水,平均每年从汉水引水100亿立方米,通过陶岔渠首经南阳盆地,方城缺口,沿伏牛山、太行山东麓向河南、河北、京、津送水,为了不致对汉江下游湖北造成影响,必须加高丹江口水库大坝,即由现在的坝顶高程162米,增加到175米,总库容由175亿立方米增加到290亿立方米,渠首高程为150米,北京玉渊潭约50米,从南到北自流输水,自西向东自流供水,可大大节约能源。丹江口水库水质优良,除高锰酸盐含量较高外,其余指标可达一级水标准。

  设计输水总干渠长约1200千米,均采用全封闭式输水,途中穿越200多条河道,大多采用立体交叉式,仅留70个分水口,沿途尽量避开大城市与工矿区污染源,引到北京的水至少达二级水标准。

  一期工程完成后,可解决工业城市用水,增加灌溉1000万亩。21世纪初实施二期工程,抽引汉江水23亿立方米,增加和改善灌溉面积2500万亩。

  将来长江三峡水库建成,将由三峡水库引水至丹江口水库,可加大引水量,以根本上解决华北平原需水矛盾。

  (3)西线引水计划在长江上游建筑高坝,由于穿越众多的山地,沿途需开凿隧道或盘山渠道,从通天河、金沙江引水到柴达木和黄土高原,以解决西北干旱地区缺水问题。根据设计,主要线路有三条,

  1)从通天河引水70亿立方米,穿越巴颜喀拉山入格尔木河到柴达木盆地,线路长度不足100千米, 2)在青海玉树附近通天河上筑高坝,引水经色达、阿坝,在积石山东端入黄河,引水渠长约500千米,引水量250亿立方米。 3)从金沙江的翁水河口引水,穿越横断山脉,跨雅砻江、大渡河、岷江、白龙江到甘肃的定西,再经祖厉河入黄河;以增加黄河水量,全线长约3000多千米,年引水量约1000亿立方米。

  经过有关专家论证,认为西线调水所经过的地区地形条件复杂,调水线路太长、工程难度大,近期内难以考虑。

  南水北调对环境将造成显著的影响。跨流域调水对环境影响的大小与调水的规模有关。大规模调水,是指年调水量大于100亿立方米的工程、南水北调工程,不论东线和中线方案,都属于大规模跨流域调水。这些工程穿越人烟稠密,经济发达的地区,调水能否取得预期的效果,在很大程度上取决于环境的后效问题。

  (1)水量输出区

  ①调水后的影响主要发生在输水点的本身及其下游。调水后,长江径流量减少,主要是枯季长江径流量的减少,海水将会上溯。根据研究,当大通站流量超过16000m3/s,东线调水1000m3/s,不会引起河口地区盐水明显增加,当大通站流量小于16000m3/s,枯水期调水会在不同程度上加剧海水入侵的影响。南水北调应从工程方案和调水时间上充分考虑这一问题,以避免上海市供水水质的恶化。

  ②中线和东线调水,不涉及长江上游的水量,预计不会影响上游的航运。中下游水量虽有减少,减少水量不致对航道产生大的影响。但在长江口,由于长江径流减弱,潮流加强,潮流顶托和盐淡水的相遇,必然加速细粒泥沙的沉降和长江口拦门沙滩的发展,将影响长江口的航运。因此,在枯水期调水问题需进一步研究。

  ③中线引水从丹江口水库开始,调水将影响水库下游、汉江中下游的灌溉和航运,可通过修建沙市一沙洋运河从长江引360—540m3/s的水到汉江下游进行补偿。

  (2)输水通过区 调水工程将影响输水区两侧及调蓄水体周围环境。

  ①东线在黄河以南输水线将通过洪泽湖、骆马湖、南四湖等湖泊,输水后抬高湖水水位,或保持较长时间的高水位,将影响湖中水流和泥沙发生变化,预计草食性大型鱼类可能减少,而栖息于畅水面的小型鱼类将增加。在黄河北岸将建立7座平原水库,水面面积估计约200万亩,渔业会有所发展,但如不能有效控制库区周围地下水位,将会引起土壤盐渍化。

  ②东线输水干渠连通长江、淮河、黄河、海河四大水系,干渠线路应与四大水系的全面整治结合进行考虑。

  ③中线输水干渠属于新开挖的渠道,将有部分水量渗入地下,预计黄河以南渠道两侧盐渍化问题不太严重。黄河以北,地下水位虽较深,但长期输水后,地下水位仍会上升,土地盐渍化问题仍需注意。中线干渠穿行在山前洪积扇地区,渠道渗漏水量可用于其东侧地下水的回灌,补充地下水资源。

  (3)水量输入区 水量输入区沿输水干渠呈片状分布,在许多地段水量输入区与输水通过区很难截然分开。

  ①东线与中线规划发展和改善灌溉面积为1.41亿亩。海河平原土壤本身含有一定盐份,输入水量灌溉以后,地下水面上升,容易造成土壤盐渍化;在输水干线及各级配水渠道两侧、地下径流受到阻滞地区、蓄水工程周围及井灌变为渠灌地区将首先受到影响。中线灌溉

  地区由于地势较高,排水条件较好,地下水位一般在4米左右,土壤盐渍化的问题较小。

  ②缺乏水源或水源不足的城市与工矿区,输入水量后一般对环境会起改良的作用,积极的效果明显,但应注意合理用水,防止工业造成新的污染。

  ③灌溉面积增加,各种蓄水体的面积也将扩大,这将会对中小尺度的气候产生一定影响,灌区及其周围地区的气候将有所变化。蒸发量增加,土壤湿度增大,土壤温度与空气温度日变化减小,地表反射率也将减小,这对中小尺度的气候带来有利的影响。

  ④调水后会不会引起血吸虫病北移,引起人们的关注。据报导,在江苏宝应县实验,在-2℃恒温条件下,30天钉螺死亡90%以上。南北大运河沟通也并未曾使钉螺北迁,证明北方气候不适宜钉螺生存。所以南水北调后血吸虫病北移的可能性不大。

  总之,南水北调是改造大自然的宏伟工程,需要考虑它对自然环境的各种影响,尽量保护自然资源,而且要改善环境、美化环境、发展经济,造福人类。

  (二)引松济辽与辽河中下游地区开发

  辽河流域人均亩均水量约为松花江流域的一半,辽河中下游工业城市密集,农业增产潜力大,建设引松(花江)济辽(河)工程,可解决辽河中下游缺水问题,也有利于吉林、内蒙古东南地区用水,并创造黑龙江、吉林直达营口出海的水运条件。

  引松济辽“北水南调”工程包括蓄水工程、引水及输水工程,反调节水库工程、航运工程四部分。(1)蓄水工程包括修建尼尔基水库(位于嫩江上游尼尔基镇附近),哈达山水库(吉林郭前旗上游20公里),文得根水库(绰尔河上游扎赉特旗音德尔镇北90公里)。三个水库库容分别为32.23亿立方米,42.4亿立方米,18亿立方米。

  (2)引水工程包括大赉抽水站和哈达山渠首。输水工程由西干线和东干线组成。西干线北起大赉抽水站,南行经后八方,穿松辽分水岭,经双阳县敖吉村东入西辽河。顺流而下入石佛寺水库,全长260千米。东干线由哈达山引水渠首,经乾安至后八方与西干线汇合,全长127千米。(3)反调节水库工程包括引水渠附近的花敖泡、道宇泡,三王泡(总库容19.34亿立方米)以及位于沈阳市北侧的石佛寺水库(总库容18.46亿立方米)。

  4.航运工程松辽运河(北水南调主航道全长约799千米,主航道与松花江干流联结段(经哈达山水库与富康泡)长75千米。松辽运河航道总长874千米,其中利用天然河道286千米。调水与航运相结合长388千米。

  实施引松入辽“北水南调”工程,沿线占用土地约90万亩,迁移人口18万。另方面将减少松花江干流水量,影响松花江枯水期航运,这是一不利的一面。但这一工程的兴建将加速松嫩平原的治理步伐,由于水库的兴建,可增加松辽可供水量,提高防洪能力,并改善东北平原的生态条件,改善松辽航运条件,形成南北通道。经过有关部门多年验证,认为应当早日决策实施。

  引黄济青工程。是从黄河下游利津附近开挖渠道,将黄河水向南引入胶莱河至青岛,以解决青岛市缺水问题。此工程于1992年峻工。缓解了青岛工农业生产和人民生活用水,也可防止青岛市的海水倒灌和地面沉降。