如上所述,我国水资源时空分配很不均衡,就空间分布来说,南方水多,北方水少,是我国水资源的一大特点,长江以南地区的耕地面积占全国总耕地面积的36%,其水资源量占全国水资源量的81%;长江以北地区的耕地面积占全国耕地面积的64%,而水资源量仅占全国的19%。水资源与耕地和人口不相匹配。南水北调是从“南方水多”的长江流域引水到干旱缺水的西北、华北地区,优化配置和合理利用水资源、改造环境、扩大环境容量、支撑我国经济社会可持续发展的战略措施,是关系我国经济、社会和生态协调发展的重大工程。三峡工程建设,对南水北调东线引水和中线引水均将产生积极作用。
(一)南水北调工程的基本方案
对南水北调的研究始于20世纪50年代初期,经过近半个世纪的大量研究,已形成东、中、西三条调水路线的基本方案。三条调水线路,各有其合理的供水范围,整体上不能互相替代。
1.南水北调东线工程
从长江下游引水,主要利用京杭大运河,从江苏扬州附近引长江水逐级提水北送,过黄河后自流输水,供水范围主要在华北平原东部,涉及苏、皖、鲁、冀、津五省、直辖市,终点天津,主干线全长1150km,修建梯级泵站13座,年输水量约170亿m3。工程可分期建设,第一步主要向江苏、山东供水,引水量60亿m3。
2.南水北调中线工程
近期从长江中游重要支流汉江丹江口水库引水送往北方。引水线路沿唐白河及黄淮海平原西部建引汉总干渠,居高临下自流供水到华北平原西、中部的河南、河北、北京、天津等省、直辖市,至北京总干渠全长1266km,天津段干渠长154km,年调水量一期工程95亿m3;后期调水量130亿~140亿m3。远景视发展需要还可从长江干流三峡水库库区或坝下引水。
3.南水北调西线工程
从长江上游通天河、雅砻江、大渡河引水,采取建高坝、泵站和开凿长隧洞的方式,使长江水穿越巴颜喀拉山进入黄河上游,三条河规划年引水量共约195亿m3,供水范围为沿黄河的青海、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古和山西6省(自治区)的部分地区。
此外,还有人提出一些称为“大西线”调水设想方案,将水源地扩展到西南诸河,供水范围扩展到整个西北地区,包括大沙漠,设想的调水量都很大,有的高达2000亿m3,相当于四条黄河的水量,其必要性和可能性尚待进一步研究。(www.xing528.com)
(二)三峡工程可增加和改善南水北调中、东线工程的可调水量
根据我国北方地区社会、经济、环境发展要求,需水迫切程度和调水工程的建设条件,中线和东线将优先实施,21世纪20年代以前建成生效。但中线工程初期从汉江丹江口水库调水,调水量受汉江中下游补偿工程条件的限制;东线工程虽长江下游水量丰富,但枯水期受海水倒灌的影响,抽水时间受到限制。三峡工程建成后,枯水期流量比天然情况下增加约2000~3000m3/s,可以较好的解决中线初期从丹江口水库调水和东线枯水期调水受限的问题,从而增加和改善可调水量。
1.增加中线工程的北调水量
南水北调中线工程从丹江口水库调水130亿~140亿m3,约占丹江口水库坝址以上水资源总量的35%,约占汉江流域水资源总量的24%,水量是有保证的。但调水后,对汉江中下游工农业用水和水环境有一定的影响,需要采取补偿措施。据规划研究,丹江口大坝加高增加水库调蓄能力后,调水量不超过100亿m3时,对汉江中下游水环境的影响不大;调水量超过100亿m3,需要在汉江中下游采取补偿性的工程措施,包括引水闸站改扩建、部分航道整治、渠化汉江及兴建引江济汉工程等。其中引江济汉工程(又名“两沙运河”)是从长江荆江河段沙市附近引水到汉江沙洋附近的兴隆河段,主要任务是补给汉江下游的水量,规划引水流量约500m3/s。在三峡工程建成前,荆江河段枯水期流量只有3000~4000m3/s,没有条件引500 m3/s流量到汉江;三峡工程建成后,枯水期流量增加到5860m3/s,为兴建引江济汉工程,增加从丹江口水库北调水量创造了条件。此外,从长远看,如远景华北地区经济、社会、环境发展还需要从长江中游进一步扩大调水量时,还可从三峡库区或坝下引水。因此,三峡工程对增加南水北调中线工程北调水量的作用是十分显著的,也是不可替代的。
2.增加东线工程从长江抽水的时间
南水北调东线工程是在江苏省江水北调工程和古代京杭大运河基础上的扩充和延伸,输水工程首端最大设计引水流量1000m3/s,仅占长江口多年平均流量的3.4%,占最枯月平均流量的15%,引水对长江口以下的水位影响很小。但当出现枯水流量时,大量抽引江水,入海水量减少,会加剧海水倒灌,盐水入侵,使上海市一些以黄浦江为水源的水厂供水氧化物和盐度增加,给人民生活、生产带来严重危害。为避免因调水而加重上海市的水质恶化,根据环保要求,当长江枯水期流量在9000m3/s及以下时不从长江抽水,这样一年就有4个月的部分时间内要停止抽江水(参见表4-8),需适当加大长江至洪泽湖区间的输水工程规模,并提高洪泽湖的兴利水位,增加调蓄库容来弥补由于避让而减少的北调水量。三峡工程建成后,经过三峡水库调节,枯水期流量增大,长江大通站枯水期月平均流量均可达到10000m3/s以上(参见表4-8),增加了东线工程从长江抽水时间,可根据北调水量要求,全年适时抽提江水,从而节省增大抽、输、蓄水规模所增加的投资费用,并提高运行的灵活性。
表4-8 三峡水库修建前后大通站径流年内分配表
注 表中多年平均流量系按1946年6月至1976年5月实测资料计算。
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