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从南水北调中线取水口看水价或代价问题 精选

已有 8350 次阅读 2013-4-24 19:56 |系统分类:观点评述| 海水西调, 水价, 南水北调, 丹江口, 长湖

从南水北调中线取水口看水价或代价问题

按语:关于水价是否应该调整问题,几幅帖子引起了些微的争论。兹从笔者发表的旧文中摘录有关内容,仅供对调“南水“的代价或水价问题进行思考。参见:


[1]霍有光.南水北调中线工程不宜选择丹江口水库为取水口[J].科技导报,2000(11):11-14.

[2]霍有光.现南水北调中线补偿工程的不合理性及其最佳取水口选址研究[J].世界科技研究与发展,2001(2).

[3]霍有光.南水北调中线大宁河补水、长湖调水各方案的利弊对比[J].科技导报,2003(5):6-9.

[4]霍有光.绸缪中国水战略.西安:西安交通大学出版社,2012.


关键词:丹江口,长湖,南水北调,水价,海水西调


   汉江是一条水资源比较丰富的长江支流。其水资源主要来自丹江口以上的上游地区,上游河段主要穿行于陕西境内的秦岭、大巴山之间,长约925公里,集水面积9.52万平方公里。(上个世纪90年代初的)资料表明,湖北钟祥碾盘山站年均径流量为539亿立方米,年均流量1710立方米/秒。汉江径流年际变化较大,最大最小年径流量相差约6倍。径流主要来自汛期(7-10月),占年径流量的65%。丹江口水利枢纽工程位于汉江上、中游的结合部,库容209.8亿立方米,其中防洪库容为78亿立方米,总装机90万千瓦


   丹江口水库一期工程已建成的大坝,坝顶高程为162米,大坝总长2.5公里,最大坝高为97米,丹江口坝下水面高程为65米。该工程控制流域面积9.52万平方公里,占全流域面积的60%。人们之所以选择丹江口水库为取水口,其原因是汉江汛期,丹江口水库大约还有140亿立方米的弃水,如果将大坝加高14.6米,正常蓄水位抬高13米,达到170米,就可把这笔“富裕”的弃水蓄起来,增加库容116亿立方米,成为南水北调的水源。若从“坝上”调水,可以实现自流;若从“坝下”调水,要修建数十高的提扬工程。然而,无论采取那种方案调水,依托丹江口水库为取水水源,从未来发展看,其实都是欠妥当的。


   把丹江口水库作为南水北调的水源,最大缺陷是没有考虑汉江上游地区即陕西汉中、安康、商州三个地区的未来发展问题。丹江口水库上游的支流主要有两条:一是汉水,流经汉中、安康地区;二是丹江,流经商州地区。其中汉中地区(1市10县)人口为362.67万;安康地区(1市9县)人口为289.6万;商州地区(1市6县)人口为233.33万,人口累计达885.6万(资料截止1997年)。以上三个地区,目前属于陕西相对贫困的地区,几乎没有像样的工业。随着开发大西部的全面展开,汉中、安康、商州国民经济全面起飞,作为上游集水区,层层拦蓄,用水量急剧增长,进入丹江口水库的水量将会锐减,丹江口水库的调水水源,将来是没有保证的。据商州的一些同志讲,童年时所见到的丹江水流很大,常常在河里捞鱼,现在看到的丹江,则往往河流没有水。这可作为中线调水拟取水于丹江口水库的预警。况且,陕西关中平原缺水,也将动工兴建引汉水入西安工程,包括西线引红(红岩河)济石(石头河)、中线引汉(汉江干流)济渭(渭河支流黑河)、东线引乾(乾佑河)入石(石砭峪水库)等工程。


   若进一步分析,以丹江口水库为取水口,还会出现如下不利因素:


   (1)丹江口水库最大年发电量达54.12亿千瓦时(1975年),年平均发电量38.3亿千瓦时(实际约40亿千瓦·小时),保证出力25.9万千瓦,具有110千伏、220千伏两个电压等级的配电系统。1980年华中电网成立以后,丹江口水电厂成为华中电网主力调频、调峰厂,担负着电网繁重的调频、调峰和事故备用任务,为电网的安全稳定,为华中地区工农业发展和人民生活水平的不断提高做出了重大贡献。若从坝上调水,会闲置丹江口水库90万千瓦水电发电机组。同时,对下游水利枢纽的发电设施也会带来不利的影响,如老河口黄甫枢纽工程之低水头发电设施,年发电量为5亿度;碾盘山枢纽工程,也难充分发挥其发电效益。


   (2)“坝上”取水,必丧失“坝上”航线(水库装有150升船机,航程在330公里以上,可达陕西旬阳、安康、汉阴、石泉)与“坝下”航线。坝下取水,必丧失坝下航线(长858公里,可抵汉口),其中丹江口至襄樊326公里可通航150级船舶;襄樊至利河口130公里可通航200级船舶;利河口以下402公里常年可通航300级船舶,500级轮船、驳船可季节通航。譬如,濒临汉水的襄樊市樊城区,境内就有梯子口、回龙寺、兴武街等20多座码头,52个泊位,年吞吐能力400万。显然调水将使丹江或汉水的航运业从此寿终正寝。若将每年因丧失航运而构成的经济代价计入调水的全成本,其水价之高恐怕绝大多数用户都难以承受。


   (3)无论从“坝下”还是“坝上”调水,都将影响汉江流域的淡水养殖业。若从坝上调水,势必丧失库内的淡水养殖业,对汉江上游水生资源,也将产生不利影响,如安康境内鱼类便有6目13科93种之多。汉水流量不足,汉江中下游以浮游生物为主食的小型鱼类将锐减或消失,“四大家鱼”繁殖期也将受影响。由于生态环境变化,汉江中下游仅有的经济洄游鱼类鳗鲡、长颌鲚以及珍稀鱼类胭脂鱼、白鲟等,可能将遭到灭顶之灾。毗邻汉水的养殖业也会受到损害,如天门市是湖北省渔业生产十强县之一,其汉江左岸,有可养殖水面20万亩,适宜集约化养殖,年产鲜鱼7万,汉水流量衰减,地下水位降低,毗邻汉水的可养殖水面将会枯竭、消失。


   (4)汉江将成为一条小溪,造成中下游工农业生产发生水荒。丹江口水库以下,汉水直接流经的市县有:老河口市、谷城县、襄樊市、襄阳县、宜城市、钟祥市、潜江市、天门市、仙桃市、汉川县、武汉等8市3县。汉江是湖北省主要饮用水源,汉江中下游地区人口达2200万,占湖北全省人口的1/3以上。1997年,汉江中下游地区国内生产总值占湖北全省的45.4%。假如汉江变成一条小溪或发生断流干涸,仰仗汉水滋养的这些市县,工农业生产与城乡生活用水将受到致命的威胁,尤其是武汉市数百万居民,60%的生活用水(即自来水)取自汉江,武汉国民经济可持续发展亦将受到严重影响。仅潜江以下用汉水灌溉的农田达600万亩,2000年春遭遇大旱,农田灌溉用水就受到了严重的影响。


   (5)假如汉江上游来水锐减,汉江中下游工业、生活污废水汇入汉江后,水环境将难以维系自净能力,水质将发生严重的恶化,汉江所剩的水资源从此根本无法利用。据《科学时报》1999年8月9日转引《长江日报》公布的最新调查资料显示,汉江湖北段8条支流已有5条大部分断面水质超过五类水体标准,丧失了使用功能。而汉江武汉段现有工业及生活污水排放口17个,年污水排放量达4425.3万,数度发生水体浮游植物疯长,产生类似于海洋赤潮的“水华”现象,水体变为深褐色。


   《中国环境报》、《西安晚报》2000年3月18日报道:汉江自2月25日起,水体开始发生变化,藻类急剧繁殖,截止3月2日,藻类含量已由过去平均300万个/升骤增至4400万个/升,水体成为褐色,呈现“水华”的江段长度达300多公里,以武汉江段最为严重。武汉四家以汉江为取水水源的自来水厂,不得不采取紧急措施,不惜成本做净化处理。3月8日-9日,湖北省环境监测中心站对汉江中下游江段进行监测,结果表明,硅藻和绿藻各占40%左右,蓝藻、裸藻、甲藻和隐藻约占20%,多数藻类属中污型,说明汉江干流污染严重,富营养化的程度在加剧。因水藻形成几何倍数增长而导致所谓“水华”,通常出现在静止的湖泊或死水之中。汉江作为一条流动的大河,开始频繁发生水华现象,实际上为我们预警了上游用水日益增长并叠加汉江水资源大规模外调后将出现的生态景象,届时汉江势必会完全丧失饮用、灌溉与养殖等功能。


   (6)未考虑气候变化即干旱年份丹江口水库的实际供水能力。据北京气象学院章淹等先生(2000)提供的数据,丹江口水库多年平均入库水量为383.4亿立方米,平均年蒸发量为2.213亿立方米,保持正常蓄水位的相当库容量为174.5亿立方米。通过对丹江口水库的来水量进行建模分析,保证率大于或等于多年平均来水量的年份仅占43%,10年一遇的大旱年入库水量为218.4亿立方米,百年一遇的特大旱年入库水量为133.0亿立方米。


   遇到持续旱年时,丹江口水库来水量将会发生锐减,中下游用水将出现短缺。例如,1965-1966年,汉江和南阳(有唐白河水系汇入汉江)一带出现范围较大的中等干旱,到1966年,丹江口水库的入库来水量剧跌了78%,只剩下179.1亿立方米,不足多年平均量的1/2,仅稍高于维持水库自身正常蓄水位的水量。又如,1976-1978年汉江上游汉中、郧县等地出现干旱,1991-995年汉江上游安康、汉中出现持续干旱,水库的来水量跌至300亿立方米以下,其中1995年入库水量为217.14亿立方米。不难看出,用丹江口水库多年平均入库水量(383.4亿立方米),减去中等干旱年份实际来水量(小于300亿立方米),干旱年份丹江口水库,入库水量比正常年份大约要减少83~166亿立方米。显然,若出现中等持续干旱的年份,丹江口水库实际上也没有多少水资源可供外调。


   根据1927-1997年长达70年的水文序列资料,汉江有11年与北京枯水年重合,特别是1997年以来,气候变暖,降水减少,汉江已发生多次断流。20世纪90年代以前,丹江口水库多年平均来水量388.7亿立方米,平均年蒸发量为2.213亿立方米,保持正常蓄水位的相当库容量为174.5亿立方米进入20世纪90年代以后,1991-2001年的年均径流量只有279.2亿立方米,最枯的1997年只有136.9亿立方米。据长江科学院水资源综合利用研究所刘强等(2005)提供的数据:汉江中下游干流现状用水量为127.4亿立方米,2010年预期用水量151亿立方米(两者均为包括生态用水量),若加上生态用水量,大约需要240亿立方米,可见丹江口水库已无法满足汉江中下游的用水需要(汉江中下游水资源承载能力评价,《长江科学院院报》2005年第2期)。


   长江委水文局金栋梁高工(2011)表示:自1973年以来,丹江口水库入库径流呈显著减少趋势。自1990年至今,只有2003年和2005年来水量高于多年平均值。1997年到2001年的年均径流量,更是比建库前减少37.4%。“1991年到2002年,丹江口水库年均径流量262亿立方米,若按147.3亿立方米调水,约占径流量的56%,远远超过40%的调水极值……现在出现连续20多年可调水量难以达到预期的情况……需要就此种情况的根源开展深入调查和研究。”


   (7)目前中线调水是通过加高丹江口水库大坝来实现调水的,目的是拦蓄汛期的全部洪水或弃水,蓄积洪水将加快库容丢失。据长江水利委员会汉江水文水资源勘测局封光寅等(2003)研究指出:“根据多年的实测资料可知,丹江大坝蓄水后98%的来沙被拦蓄在库区内。按每年1亿来沙量计算,从1968年蓄水至今,淤积在库区内的泥沙约20亿立方米,占死库容27.7%,占总库容11.5%。”如果要改变“蓄清排浑”的运作方式,意味水库的淤积速度将进一步加快,水库的寿命将大大缩短。此外,保护汉江上游水源区的生态环境,实现退耕还林、退耕还草,也还有一个生态环境补偿问题。


   需要一提的是,清华大学水利水电工程系谷兆祺等先生(2002)也指出了中线调水必须上马补水工程的问题,或者说中线丹江口未来存在严重的水资源不足问题。他们说:“之所以要引江济汉,可归结为两点:一是丹江口上游来水量的变化,自1991年至今,多年平均来水量锐减为280.27亿立方米,比自1933年至1998年的平均来水量393.3亿立方米减少了约113亿立方米;二是随着国民经济水平的发展,丹江口上下游汉江流域的用水量呈增长的趋势,包括工农业、城市用水量的增加和满足下游航运发展要求所需的水量,从发展的眼光看,丹江口下游的年用水量在240亿立方米左右。显然,若实现中线调水量150亿立方米的目标,引江济汉势在必行。”


   (8)开建“引江济汉”工程,并不能解决丹江口水库调水后汉江下游地区的缺水问题。所谓“引江济汉”工程是向汉江兴隆以下河段补充因南水北调中线一期工程调水而减少的水量,改善该河段的生态、灌溉、供水、航运用水条件。工程旨在从长江干流中开挖一条人工运河向其第一大支流汉江“补水”。按照目前的规划,工程从长江荆州段龙洲垸引水至汉江潜江段高石碑镇(位于潜江市西北部),渠道全长约67.23公里,年平均输水37亿立方米,其中补汉江水量31亿立方米,补东荆河水量6亿立方米该工程预计2014年投入使用。丹江口水库前期北调水量将达90多亿立方米,后期调水估计达130140亿立方米,引江济汉的补水量不足调水量的1∕3。况且,丹江口水库至潜江段高石碑镇仍有210多公里长的襄阳河段,并未获得“补水”,作为江汉平原的核心经济区,这里有上千万人口与上千万亩耕地和众多工业基地,所受到的负面影响,远远难以解除。


   (9)开建“引汉济渭”工程,丹江口水库的水源将更无可靠的保证。所谓“引汉济渭”工程是在陕西汉中市洋县境内汉江干流建设黄金峡水库和金水抽水站,在佛坪境内子午河上建设三河口水库,通过抽水泵站将黄金峡水库的水提高203米后自流到三河口水库,经63.63公里输水隧洞引水到黑河,由黑河水库调节后向西安、咸阳、杨凌等城市供水,解决关中近1000万人的用水问题,支撑约500万人的城市规模和5000亿元的国内生产总值,并改善渭河水环境。一期建设三河口水库,年调水5亿立方米,二期建设黄金峡水库并实现联合调水,建成后年调水15亿立方米。目前该工程已经开工。如果不是受到国家的限制,陕西本应多调一些自产的汉江水,尽管如此,15亿立方米已占到中线前期拟调水数量的1∕6,丹江口水库的水源显然是无法满足南水北调中线调水需要的。


参见:

http://forum.home.news.cn/detail.jsp?id=80835420&pg=1

http://forum.home.news.cn/detail/87358389/1.html





https://wap.sciencenet.cn/blog-533560-683623.html

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