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西线调水之二:调水到黄河及河西走廊

已有 1843 次阅读 2022-4-22 11:44 |系统分类:科研笔记

个人看法,一个理想的调水系统应符合以下几点。

对受水地区:能满足受水地区的用水量要求,并能充分保证受水地区的用水安全,即受水地区有大的蓄水水库。

对调水线路:安全性高,即调水节点少;能满足四季调水;调水的蒸发损失和渗漏损失小;调水线路的生态系统没有遭到破坏。长隧洞调水能满足上述所有要求。

对水源地,所调各河流的水量对下游生态影响不大,即调水量不要超过调水节点处年均径流量的40%;调水节点上游最好有大的调蓄水库,这样能保证一年四季平稳调水。

下面分别说明。

. 受水地区

受水地区包括:黄土高原地区、黄河河套地区、河西走廊。

下面分别说明理由。

1. 黄土高原地区  黄土高原大部分地区年降水量在400毫米以上,目前最大的问题是人口承载量太大了,过渡的开发造成严重的水土流失。所以建议这些地区以减少人口承载量、多种树种草为主,而对于黄土高原的宽阔的祖厉河河谷地带、清水河河谷地带、桑干河河谷平原地带、三川河宽阔的河谷地带、滹沱河宽阔的河谷平原地带、汾河河谷的平原地带等实行集中供水,这些地带大约每年需增加供水量在50亿立方米左右。

  对这些黄土高原地区每年增加50亿立方米后会带来增益效应  增益效应大概在35%左右,即每年增加50亿立方米的水量会使上述地区相当于增加了67.5亿立方米的水量。

2. 黄河河套地区  需要调水治理的主要有库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、毛乌素沙地。

  (1)库布齐沙漠 库布齐沙漠面积约1.39万平方公里(约2000万亩),东部属于半干旱区,雨量相对较多,属于相对容易改造的沙漠,又是距离北京较近的沙漠,应优先改造。若每亩平均需300立方米的水,则要使库布齐沙漠完全变成森林和耕地,每年需供水60亿立方米。

  (2)乌兰布和沙漠  乌兰布和沙漠靠近黄河,供水也方便,年均降水量102.9毫米,也算有一定的降水基础,面积约1万平方公里(折合1500万亩)。要想使乌兰布和沙漠变成良田,估计每亩需供水300立方米,则每年需供水45亿立方米。

  (3)毛乌素沙地  毛乌素沙地面积约4.22万平方公里(折合6330万亩),大部分地区地形相对平坦,降水基础很好,东部地区年降水量在400440毫米,西北部也达250300毫米。毛乌素沙地大约有5000万亩容易改造,估计每亩平均增加供水150立方米,则总共需增加供水75亿立方米。

上述三个地区加起来,每年需增加供水180亿立方米。

对河套地区每年增加180亿立方米水后的增益效应  增益效应大约在30%,即调水180亿立方米相当于增加水量234亿立方米。同时河套地区植被增加了,会大大减少水土流失,则进入黄河的泥沙就少多了。

上述对黄土高原地区和河套地区每年供水总量在230亿立方米,需要从黄河刘家峡水库往下游放水,过兰州后经过乌金峡、红山峡、黑山峡后进入宁夏平原。

3. 河西走廊地区  河西走廊位于祁连山与龙首山-合黎山-马鬃山(北山)之间的狭长地带,历来是我国东进西出的重要战略通道。从东部的武威到西部的敦煌,年均降水量从158.4毫米递减到36.8毫米。

若对河西走廊长约750公里、宽约60公里的狭长地带供水,总面积约5万平方公里,其中能自流供水的地区约为3.5万多平方公里,折合约5500万亩。按每亩需水量300立方米能变成良田,则每年总需水量为165亿立方米。而目前疏勒河、石羊河、黑河等河流出山口的约56亿立方米,即缺口约100亿立方米。

向河西走廊调水的增益效应  当向河西走廊每年调水100亿立方米,由于河西走廊盛行东风和东北风,会将水汽吹向祁连山地区,又形成降水,估计增益量在40%左右,即每年调水100亿立方米相当于增加水量140亿立方米。

以上向黄土高原地区、黄河河套地区、河西走廊地区每年调水总量约为330亿立方米。

同时要保证向上述地区的供水安全,需要在洮河的茅龙峡筑坝建一水库,使蓄水位达1990米、库容达500亿立方米以上,这样即使调水系统在维护期甚至出现故障时仍能安全稳定的供水。

二. 供水河流

计划从“内河”即国内河流调水,即金沙江、雅砻江、大渡河、岷江这四条河流将水调往洮河。已有相关专家论证过,从各河流的调水节点调取该节点处年均径流量的40%时,对下游的生态影响尚在可接受的范围,因此本处按各河流调水节点处年均径流量的40%调水。

1. 金沙江  计划从昌波水库调水。昌波水库坝址处高程约2302米,应使水库的蓄水位在2385米以上,从2385米高程处开凿隧洞调水。坝址处年均径流量约275亿立方米,按40%调水量考虑,每年可调110亿立方米。

2. 雅砻江  计划从楞古水库的下游木恩村处调水。建木恩水库,很小的水库,坝址处海拔约2280米,筑坝建库使蓄水位达2302米。

3. 大渡河  计划在丹巴县城下游的大渡河与支流小金川、东谷河汇口处筑坝建库,坝址处高程约1840米,年均径流量约240亿立方米,使蓄水位达2220米,这样需建一非常高的坝。这地方适合建堆石坝,因为坝址处两岸高山,像个宝瓶葫芦,从东谷河可下坝下开凿隧洞形成泄洪道,有利于炸掉两岸的山峰形成堰塞湖型水库。

4. 黑水河  在黑水河毛尔盖水库坝址处加高大坝或重新筑坝。目前毛尔盖水库正常蓄水位2133米,坝址处年均径流量32.8亿立方米,可重新建库使蓄水位达2164米。同时可将岷江叠溪从海子(湖面高程约2258米,年均径流量约34亿立方米)开凿一引水隧洞至毛尔盖水库,这样在毛尔盖水库处的总水量为约67亿立方米。

5. 白龙江  在白龙江尼傲加尕小水库处重新筑坝,坝址处年均径流量约14.5亿立方米,使蓄水位为2056米。

三. 引水隧洞

从金沙江昌波水库坝址附近开凿一条长约183.5公里、直径约12.5米的隧道至雅砻江的木恩水库,隧洞进口高程2385米、出口高程2302米,年调水量110亿立方米。若考虑将途径的希曲、理塘河的水也调往木恩水库,则年调水量能达130亿立方米。

从雅砻江的木恩水库开凿一条长约171公里、直径约16米的隧洞到大渡河丹巴水库的东谷。隧洞进口高程2297米、出口高程2220米,年调水量约235亿立方米。

从大渡河丹巴水库的党坝开凿2条长约110公里、直径约14米的隧洞至黑水河毛尔盖水库的红岩,隧洞进口高程2216米、出口高程2164米,年调水量约335亿立方米。

从黑水河毛尔盖水库的扎窝开凿2条长约202公里、直径约14.5米隧洞至白龙江的尼傲加尕水库,隧洞进口高程2160米、出口高程2056米,年调水量约360亿立方米。

若减小隧洞长度,需向东绕到九寨沟,分两节隧洞,那样会破坏九寨沟的生态风景,毕竟九寨沟是世界著名的风景区。

从白龙江尼傲加尕水库开凿2条长约120公里、直径约14.5米隧洞至洮河冶木河口,隧洞进口高程2052米、出口高程1998米,年调水量约365亿立方米。

这样,各调水隧洞的纵坡在万分之四点五左右,比秦岭输水隧洞纵坡梢大些。




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