我国是世界上水利建设历史悠久的国家,历代把发展水利作为治国安邦的重要措施。历史上比较著名的水利工程有:河北临漳的漳水十二渠(公元前466年)、四川灌县的都江堰(公元前256年前后修建)、陕西关中的郑国渠(公元前246年)、广西兴安县的灵渠(公元前221~前214年)。还有开始于春秋(公元前497年)经多次增修改建,到元代(1271~1368年)全线贯通的南北大运河,以及开创于东汉的浙江海塘等。19世纪,外有帝国主义列强的侵略,内有反动腐朽的封建统治,军阀混战,政治腐败,水利处于停滞状态。到1949年,旧中国遗留下来的水利工程为数很少:大型水库只有6座,中型水库17座;防洪堤防、海塘4.2万千米:灌溉面积约1600亿平方米,仅占耕地面积的15%;内河通航约7.3万千米:水力发电装机容量16.3万千瓦,年发电量7.1亿千瓦时。
都江堰水利工程
1949年新中国成立以来,水利事业进入了新的发展时期,从治淮开始,对黄河、海河、长江等大江大河进行了全面治理,农田水利建设进入了蓬勃发展的阶段,恢复、改建和扩建原有的灌区,新建了大量新灌区。结合水资源综合开发利用,大批水电站相继落成,大量供水工程为大中城市,提供了必需的水源。截至1998年,全国已建成水库8.49万座,总库容4924亿立方米,其中大、中型水库3056座,总库容4333亿立方米;建成水闸3.17万座,其中大、中型3263座。整修、新修堤防25.8万千米,保护耕地3629万平方米,保护人口4.3亿人。农田排灌条件有了较大发展,建成万亩以上灌区5611处,拥有机电排灌动力7.5万千瓦,配套机电井372万眼,全国有效灌溉面积达到5340万平方米(8亿亩),灌溉率达到41%;为缓解重点缺水地区的供需矛盾,已建成海河流域引黄工程、淮河流域引江和引黄工程,以及东深供水、引滦入津、引黄济青、引碧入大、引大入秦等一批跨流域调水工程。值得一提的是三峡治水和南水北调工程。
早在新中国成立伊始,三峡工程和南水北调就被纳入重整河山的宏大构想中。经过数十年的酝酿论证,两大工程终于在20世纪90年代初相继被七届全国人大四次、五次会议列入国家发展十年规划,宏伟构想终于步入实施阶段。
三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。整个工程包括一座混凝重力式大坝,泄水闸,一座堤后式水电站,一座永久性通航船闸和一架升船机。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝坝顶总长3035米,坝高185米,水电站左岸设14台,右岸12台,地下6台,另外还有2台5万千瓦的电源机组,总装机容量2250万千瓦,年发电量达988千瓦时(2014年)。通航建筑物位于左岸,永久通航建筑物为双线五包连续级船闸及早线一级垂直升船机。
三峡工程拦河大坝
三峡工程分三期,总工期18年。一期5年(1992~1997年),主要工程除准备工程外,主要进行一期围堰填筑,导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰,以及修建左岸临时船闸(120米高),并开始修建左岸永久船闸、升爬机及左岸部分石坝段的施工。二期工程6年(1998~2003年),工程主要任务是修筑二期围堰,左岸大坝的电站设施建设及机组安装,同时继续进行并完成永久特级船闸,升船机的施工。三期工程6年(2003~2009年),本期进行的右岸大坝和电站的施工,并继续完成全部机组安装。届时,三峡水库将是一座长远600千米,最宽处达2000米,面积达10000平方千米。
三峡工程有着巨大的综合社会效益。
(1)防洪:“万里长江,险在荆江”。荆江流经的江汉平原和洞庭湖平原,沃野千里,是粮库、棉山、油海、鱼米之乡,是长江流域最为富饶的地区之一,属国家重要商品粮棉和水产品基地。荆江防洪问题,是长江中下游防洪中最严重和最突出的问题。三峡水库正常蓄水位175米,有防洪库容221.5亿立方米。对荆江的防洪提供了有效的保障,对长江中下游地区也具有巨大的防洪作用。
(2)发电:三峡水电站装机总容量为1820万千瓦,年均发电量847亿千瓦时,是世界最大的电厂之一。
(3)航运:三峡工程位于长江上游与中游的交界处,地理位置得天独厚,对上可以渠化三斗坪至重庆河段,对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量,能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件,满足长江上中游航运事业远景发展的需要。
从20世纪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确定为: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。建成后与长江、淮河、黄河、海河相互联接,将构成我国水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体格局。
东线工程,从长江下游江苏省扬州江都抽引长江水,利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北上,并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水,一路向北,经隧洞穿黄河,流经山东、河北至天津。输水主干线长1156千米;一路向东,经济南输水到烟台、威海,输水线路长701千米。
泄洪的三峡大坝(www.xing528.com)
中线工程,从长江中游北岸支流汉江加坝扩容后的丹江口水库引水,跨越长江、淮河、黄河、海河四大流域,可基本自流到北京、天津。输水总干线全长1267千米。
西线工程,在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞,调长江水入黄河上游,补充黄河水资源的不足,主要解决涉及青海、甘 肃、宁 夏、内 蒙 古、陕西、山西等黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。在规划的50年间,南水北调工程总体规划分三个阶段实施,总投资将达4860亿元。
2003年12月30日,数十台大型施工机械在南水北调中线工程河北段作业。当日,南水北调中线一期工程正式开工。
2002~2010年为实施南水北调工程近期阶段,总调水规模约200亿立方米;2011~2030年为中期阶段,调水规模约增加168亿立方米,累计达到368亿立方米左右;2031~2050年为远期阶段,年总调水规模约增加80亿立方米,累计达到448亿立方米左右。
南水北调这项世界上最大规模的调水工程,经过近50年的动议和论证,其东线、中线一期工程分别于2002年和2003年正式开工。截至2008年8月底,累计下达投资324.15亿元,累计完成投资215.89亿元。
南水北调工程自开工以来,工程建设迈出实质性步伐,部分项目顺利完工并开始发挥效益,京石段工程建成通水有效提高了首都北京水资源保障能力。
南水北调东线江都水利枢纽
三峡工程,束万里长江、拦奔涌洪水、除千古险滩、通黄金水道、取不竭水能,圆了中国几代人的百年梦想;南水北调,纵横数千千米、连通江河淮海、输送生命甘泉,用一张“四横三纵”的大水网把中华民族紧紧凝聚在一起。同源母亲河流域,两大工程自身也密切相关:南水北调远景规划就是从三峡水库向北方引水。在两大工程的共同作用下,长江安澜将不再是遥远的梦想。
我国在水资源的开发利用上存在明显的地域性。
(1)南方片。在1980~1997年期间,供水量由2246亿立方米增长到2951亿立方米,供水量增长704亿立方米。占全国供水总增长量的59.1%。其中长江、珠江两流域片供水量的增长最快,增长量约占南方片总增长量的80%,反映了珠江三角洲和长江下游经济高速增长对供水量的影响。由于增长速度超过北方片和西北内陆片,1997年南方片的供水量占全国的比重已从1980年的50.7%上升为52.5%,增加了1.8个百分点。南方供水量的增长主要靠地表水,1999年地表水供水量仍占总供水量的95%以上,但近几年来由于地表水受到污染影响,地下水的利用也有加大趋势,特別在长江下游和珠江三角洲地区比较明显。
(2)北方片。供水量由1980年的1626亿立方米增长到1997年的2126亿立方米,共增长500亿立方米,占全国总增长量的42%。供水量的增长受当地地表水资源不足的影响,主要靠抽取地下水,包括超采地下水来维持不断增长的用水需求。1997年地下水的利用比重,海河为61%,黄河和淮河也分别上升到33%和28%,松辽河达到43%。全北方片达到34%,比1980年的24.7%增加了9.3个百分点。地下水的开采量共增加348亿立方米,占供水总增加量的70%。地表水的利用,1997年和1980年相比,海河和黄河受干旱影响,地表水供水量略有减少,淮河靠引江使供水量有一定幅度的增长,松辽河地表水供水量增加了84亿立方米,全北方片地表水共增加150亿立方米,占供水总增加量的30%。在4个流域片中以松辽河片供水量的增长最快,1997年供水量比1980年增加了265亿立方米,占全片供水总增长量的53%。
(3)内陆河片。1997年地表水的供水量比1980年减少32亿立方米,这说明节水工作初见成效,但由于塔里木河、乌鲁木齐河、玛纳斯河、石羊河、黑河等流域的地表水开发利用程度已远超过40%的国际公认标准,严重影响了河流下游的生态环境,节水工作仍应进一步加强。地下水的开采量,1997年比1980年增加了19亿立方米,总利用量达到59亿立方米,占总供水量的10.8%,主要用于城市与工业供水。目前农灌区地下水的利用较少,地下水位偏高,次生盐渍化严重,今后应加大灌区地下水的利用,以减少陆面无效蒸发,控制次生盐渍化的发展。
我国水资源开发利用率1980年为16.1%,1993年上升到18.9%,1997年和1999年达到19.9%。北方片的水资源利用率1997年已接近50%,其中超过50%的流域片有黄河(67%)、淮河(59%)、海河(近90%),均在北方地区。这些地区水资源的过度开发,引起了河流断流、湖淀干涸、地下水位大幅度下降、地面下沉、河口生态等问题。内陆河的水资源开发利用也已超过40%,松辽河片已达32%,这些地区随着灌溉面积的进一步扩大,也应特别注意水资源和相关生态环境的保护,南方各流域片的水资源利用率虽不高,但要注意水质保护。这些水资源丰富地区因污染造成水体质量下降,从而产生了水质型或污染型缺水现象。
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