黄河回归故道后,山东、河南、河北的用水问题可利用鸭绿江水南调工程来解决!
原载《世界科技研究与发展》,1999(3):57~61.
http://www.slsdgc.com.cn/water/theme1/info.php?id=19864
http://www.cqvip.com/qk/92621B/199903/3681827.html
http://www.cnki.com.cn/Article/CJFD1997-KJDB199711019.htm
http://www.cnki.com.cn/Article/CJFD1999-XAJD902.008.htm
再论鸭绿江水南调工程(摘录)
霍有光
(西安交通大学)
摘 要 鸭绿江水南调工程,水清流洁,未被污染,这是南水北调东线、中线工程所不具备的。加之可以自流调水至天津,兼有沟通辽东半岛与山东半岛交通的功能,可望尽快收回工程投资,故它是诸调水方案中比较理想的一种方案。本文在以前研究的基础上,进一步论证鸭绿江水南调工程的具体线路及施工策略,表明经济上具有较好的可行性和优越性。
关键词 鸭绿江水南调工程 跨渤海湾渡槽公路两用大桥
针对南水北调东线工程存在的水环境问题,笔者曾于1997年提出鸭绿江水南调方案,而后又多次对该设想进行深化与研究,[4~6][1],国内外网站亦有转载。该方案无疑可以用来作为替代方案,兹再次概略论述之。(图1)。
图1 南水北调东线工程与鸭绿江水南调工程示意图
2.1 调水的总体思路
由鸭绿江义州水库(或太平湾水库)调水(调水量160亿~180亿m3),迁就辽东半岛与山东半岛大致等高的边缘阶地地貌,架设跨渤海湾渡槽公路两用大桥(利用庙岛群岛作部分桥基),抵广饶调蓄库,然后就近配置客水,其中一支可西行至德州入南运河,向北自流入天津。调水线路由义州水库(或太平湾水库)至广饶水库全长大约为720 km;由广饶调蓄库抵德州以北入南运河,长约200 km。取水口水位拔高约70 m,进入广饶调蓄库的水位高程不低于35 m,途经德州拔高为20 m,从而实现全线自流调水。
2.2 鸭绿江水南调方案的基本内容
(1)水源:鸭绿江(发源于长白山,流淌在峡谷中,水质清澈,没有污染)。
(2)取水口:义州水库(或太平湾水库)。
(3)调水线路:辽东半岛义州水库—老铁山岬(跨渤海渡槽公路两用大桥)—山东半岛蓬莱—山东广饶水库—山东德州—天津市。
(4)工程难度:主要是兴建跨渤海湾渡槽公路两用大桥(杭州湾跨海大桥胜利竣工则不失为很好的样板)。
(5)调水量:160亿~180亿m3。
(6)受益地区:华北平原(京津唐地区、山东半岛、河北、河南);节约使用上游入境的黄河水,并将节余额重新配制给黄河中上游地区使用。
2.3 输出地区水环境与输水数量
鸭绿江是中、朝两国共有、共管、共用的边境界河。鸭绿江干流全长795 km,总流域面积64 471 km2。其中,中国侧流域面积32 466 km2。鸭绿江自水丰水库大坝至江海分界线为下游段,虎山以下河段属平原区,长62.5 km,水面宽800m~2000 m,平均比降为0.13‰。鸭绿江年均流量为1 040 m3/秒,年均径流量327.6亿m3。据丹东市环境保护监测站王极刚先生(1997)公布的资料[MS8]:“‘八五’期间鸭绿江最大年径流量379.6亿m3(出现在1995年),最小年径流量140.3亿m3(出现在1994年),平均年径流量224.32亿m3,比‘七五’期间增加了12.7%。”[7] 由于在干流上已建立大型水电站(兼水库)7座,下游日平均调节流量一般在300~500 m3/秒。可以看出,如果有水库进行调节,蓄丰补歉,鸭绿江每年应该有160~180亿m3水资源供外调,将不成问题。
2.4 鸭绿江水南调方案的优越性
(1)由于所调鸭绿江之水,是层层拦截发电后即将入海的弃水(不损失可供发电利用的原有水量和电能),因此不会对中上游地区造成生态环境问题。通过合理配制即将入海的弃水资源,也不会造成输出地区与输入地区的利益冲突问题。
(2)鸭绿江流域气候湿润、雨量充沛,区内植被茂盛。如丹东依山临河,年平均降雨量为1 019 mm,迎风山坡降雨量达1 200 mm,与江南水乡太湖流域(年降水量1 100~1 150 mm)几乎相当。鸭绿江朝方一侧,年降雨量为1 200~1 400 mm。不仅如此,朝鲜半岛三面环海,绝大部分地区为季风温带气候,深受海洋吹来的东南风的影响,气候湿润,高温多雨。朝鲜全年平均降雨量在1 000 mm以上,所以一般不缺灌溉用水。尤其是,朝鲜山地广布,平原少,山地占全国总面积的75%。与中国接壤的鸭绿江朝方一侧,沿江群山逶迤,展布着狼林山脉、江南山脉、狄逾岭山脉,平原地区则远离鸭绿江,朝鲜似没有必要考虑翻越长白山余脉(平均海拔1 000 m左右)来调运鸭绿江之水。以平等互利、平均分配为原则,在合理利用我国弃水资源的同时,适当的购买朝鲜方面的部分弃水。若能南调160~180亿m3的鸭绿江水,显然可以缓解未来华北平原、山东半岛的缺水问题。
(3)建设跨渤海渡槽公路两用大桥,能够繁荣环渤海经济圈,具有重大的交通旅游意义。一是势必促进环渤海地区城市群的繁荣,带动内地经济发展。我国北方集装箱港口将以天津、青岛、大连为辐辏中心,形成环渤海圈港口城市群,即丹东——大连——营口——锦西——秦皇岛——天津——烟台——威海——青岛等大中城市港口链,有利于增强它们彼此结合、联结内地与对外开放的力度,提高综合实力与国际竞争能力。亦能促进新的港口基地的兴起。例如,南长山岛是庙岛群岛中最大的岛屿,呈南北向条带状展布,面积约20.4 km2,其背风的西岸线是现成的、有待开发的天然良港,可建设集装箱码头,若再建设立交桥与跨渤海大桥相衔接,便可利用跨海大桥迅速集散货物,实现港口吞吐。
二是可为我国沿海高速公路建设以及渤海湾区域物流、人流交往提供一条便捷的通道,增强东北、华北、华南之间的经济联系。我国“二纵二横”四条交通大动脉,其中一条北起黑龙江同江市,南至海南岛三亚濒海通道。跨渤海大桥,北与沈(阳)大(连)高速公路相接,南与山东半岛环岛公路并网,可使大连与青岛的公路交通,至少缩短1 150 km。换句话说,建成一座百余公里的跨渤海大桥,等于获得一条大大缩短了空间距离与流通时间的高速公路,并可为中我国华北地区经济可持续发展调来急缺的淡水!直接为国民经济快速运转节约金融、贸易、商品、资金、信息、劳动力等流动之中的时耗物耗,提高工作效益和降低成本,赢得环渤海地区航运、公路、旅游事业的大发展。
(4)可通盘考虑若干小规模跨流域调水工程问题。兴建鸭绿江水南调工程,可以把辽东半岛、山东半岛、华北平原地区拟议建设的小规模跨流域调水工程统筹起来,通盘考虑,促使共同投资、共同开发,集中有限的人财物力,集中兵力打歼灭战,实现优化调水、共同受益。
(5)区域研究程度高,基础设施等条件优越。调水区内,基础地质、工程地质研究精度高,地质构造简单,地震、水文、气象、环境等施工制约因素少,经济发达,交通便利,人口辐辏,基础设施齐全且完善。整个调水地区,海拔高度在100m以下。辽东半岛、山东半岛为低矮舒缓的丘陵,发育2~3级阶地,易于进行工程勘测与设计,不用开凿大隧道,沟谷则可用定向爆破技术填平加高,施工难度小;尤其是我国开采渤海石油,已做了大量的石油地质勘探工作,为开发渤海积累了精度极高、数量丰富的工程地质资料。如已探明了14个构造带、23个油田和含油构造,建立了13座固定式采油平台,所有这些科研积累与施工经验,都可直接为建立跨渤海湾渡槽公路两用大桥所利用。而杭州湾大桥的竣工,也为本工程树立了成功的范例。
(6)除可以回收过桥费与出售桥墩使用权、发展旅游业外,调水的运行成本低。鸭绿江南调工程调水高程是40~50 m,水价低,用户易于接受。沿途所经之地,处于调水主干渠道以东的广大地区,由于高程低于主干渠,可以随意引水,全部自流;处于调水主干渠道以西的地区,则需稍加提扬,便可实现引水。值得指出的是,黄河下游平原,自郑州桃花峪以下至海口(或海面),总落差只有95 m,减去北水南调工程在山东登陆的高程,最高提扬不过60 m左右就可到郑州。而南水北调东线工程,南段必须提扬65 m;北段除运河之东可以自流外,运河之西,也要提扬。
(7)丹东以下至入海处,全长39 km,这一区段因处于入海口,海水涨潮时平均潮差为4.19 m,意味着海潮每天都会沿鸭绿江周期性入侵丹东河道。鸭绿江沿岸中朝两国陆地的基底,由古老变质岩组成,后期有岩浆岩侵入,形成了低缓丘陵(一般在海拔200m以下)与基岩海岸线,鸭绿江干流沿岸岩石比较单一,两岸山体厚实,渗水的可能性很小,故鸭绿江水被大量调走后,无需担心海水会对陆地基岩海岸线造成盐碱化浸染问题。这与黄河、长江冲积平原河口地带的(沙土质)岸线有着本质上的不同。不足之处是,鸭绿江水调走之后,会对黄海鱼类资源产生一些不利影响。
(8)鸭绿江水南调后,由于海口地区每日2次涨潮,鸭绿江干流纳潮量达4.9亿m3,可利用海水动力,束水攻沙,冲刷西水道,能够保证西水道3千吨级轮船的航运不受影响。[7]
(9)可为开发大西北增加淡水资源。华北地区调来160~180亿m3鸭绿江之水,就可以对黄河流域的水资源进行重新分配。80%的黄河水资源出自龙门——三门峡以上,除保留刷黄用水外,下游少用的100亿m3的黄河水,就可以由甘肃、宁夏、陕西、内蒙古、山西来分配,从而替代西线工程,也可以用来实现黄河回归故道的工程。
2.5 外来客水与区域水资源的优化配制
构想西线工程的替代方案,目的是优化配制中国的水资源。即通过实施:①北水(鸭绿江)南调工程,华北地区可节约出100亿m3黄河水;②长湖调水工程,以江水刷黄,可节约刷黄用的黄河水100亿m3;③改变龙羊峡、刘家峡等水电设施的运作方式,变发电为蓄水,可为黄河中下游提供100亿m3;④两个替代方案合计总调水量为660~680亿m3,具有供水量大、施工难度低、经济与生态效益高等特点。总之,华北地区由此节约的黄河水,可以重新配置给黄河中上游地区使用。修正后的南水北调中线工程,将取水口改为湖北长湖,可保障并大大增加调运“南水”的数量,彻底满足受水地区的工农业用水和刷黄问题。
西线高海拔地区“调水难,调电易!”改“调南水”为“调南电”,实施西线地区的南电(水电)北调战略,可促进西北地区节水经济大发展。在“世界屋脊”上调水,不如充分利用西南的地形落差,发挥“南水”的水电优势,调水不如调电:①若把长江众多梯级电站所发的富裕电力,优化配置到北方来,一方面可安排北方某些还无法退役的大型非坑口火电机组暂停发电、轮换检修保养,用“南电”调荷北方火电;另一方面可减少“北煤南运”数量,优化交通运输,淘汰部分落后的火电企业,节约大量的不可再生的煤炭资源,延缓资源消耗速度,减排温室气体,造福子孙后代。②调“南电”可以避免在高海拔、低含氧地区修建横穿昆仑——秦岭山脉的高压输电工程。只要将“南电”,并入西南电网,然后串联华中电网,令强大的电流经低海拔地区越过长江流域与我国北方电网相连接,便非常经济地实现了向华北电网、西北电网输电。③南电北调可以改变黄河上游水利枢纽工程的运作方式(变发电为蓄水),缓解黄河断流问题。显然,国家应该高瞻远瞩、统筹全局、避难就易,积极扶持西南发展水电、鼓励西北使用“南电”,调整北方产业结构及布局,南迁部分高耗水企业,大力发展节水工业和节水农业,这是功在当代、利在千秋的造福中华民族的伟大事业。
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鸭绿江水南调工程示意图
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