南水北調(diào)西線工程對長江上游水庫發(fā)電影響

南水北調(diào)西線一期調(diào)水工程規(guī)劃從大渡河調(diào)水25億m3,從雅礱江調(diào)水15億m3,調(diào)水對金沙江上游大渡河及岷江、雅礱江、金沙江(簡稱“三江”)的水電開發(fā)帶來一定影響,調(diào)水減少了電站入庫水量,使“三江”的可開發(fā)水力資源減少;改變了徑流的年內(nèi)分配過程,使年內(nèi)豐平枯期發(fā)電量結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,裝機(jī)規(guī)模減少;而且,上中游河段受影響大于下游?？缌饔蛘{(diào)水工程可緩解缺水地區(qū)水資源供需矛盾,也將給調(diào)水地區(qū)帶來生態(tài)環(huán)境及水電開發(fā)影響,必須全面規(guī)劃,統(tǒng)籌兼顧,趨利避害,促進(jìn)全流域,全地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會、資源與環(huán)境相互協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。

74歲的黃河水利委員會勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院(以下簡稱"黃委會規(guī)劃設(shè)計(jì)院")原副院長,南水北調(diào)西線工程設(shè)計(jì)總工程師談英武有些焦慮,盡管他已經(jīng)退休.2009年度南水北調(diào)工程5000萬元的研究經(jīng)費(fèi)一直沒有下發(fā),相關(guān)研究人員不免感到慌張,尤其在東線和中線工程整體推遲的情況下,一些年輕人甚至萌生了退意.在南水北調(diào)項(xiàng)目上工作了一輩子的談英武非常清楚年度研究經(jīng)費(fèi)暫停的可怕.57年的工作積累,還有堆積如山的資料,頃刻之間可能變得毫無用處,誰來最終為這件事情負(fù)責(zé)?

南水北調(diào)西線工程是改善西部地區(qū)缺水和改善大西北生態(tài)環(huán)境及確保工農(nóng)業(yè)牧業(yè)發(fā)展的工程。它不僅會使龍羊峽多年調(diào)節(jié)的大型水庫充分發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，提高黃河干流上各級電站的出力，還會推動青海省東南部經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益都會十分明顯。

前期準(zhǔn)備57年一波三折,工程投入太大,施工難度太高,預(yù)期效益難以確定,地方利益又打架……種種跡象顯示,南水北調(diào)西線工程要按計(jì)劃開工有些懸了!

南水北調(diào)西線工程兼有供水和治理黃河的重要作用，但面臨的民族文化、生態(tài)環(huán)境和綜合補(bǔ)償?shù)入y題也是前所未有的。在對西線工程影響和面臨的難題分析的基礎(chǔ)上，文章提出了確保規(guī)劃決策的廣泛參與性和實(shí)施的規(guī)范性、生態(tài)補(bǔ)償、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償和政策補(bǔ)償?shù)恼呓ㄗh。

從20世紀(jì)50年代開始,我國水利工作者對南水北調(diào)工程進(jìn)行研究,到目前為止,逐漸形成了東、中、西三條規(guī)劃線路,并與長江、淮河、黃河、海河四大流域相互聯(lián)結(jié),構(gòu)成我國水資源開發(fā)、配置、利用"四橫三縱"的總體戰(zhàn)略格局.

西線調(diào)水是否可行,調(diào)水對生態(tài)環(huán)境的影響重大,必須進(jìn)行系統(tǒng)、深入、科學(xué)的研究。能否從西線調(diào)水、能調(diào)多少水,必須在認(rèn)真深入研究長江源頭大自然的變化趨勢并順應(yīng)其變化規(guī)律的基礎(chǔ)上做出科學(xué)的決策,否則,人類會因調(diào)水破壞自然,影響生態(tài),而最終受到大自然的懲罰。西線工程水源區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)就決定了其地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜和脆弱,同時難免將使長江上游生態(tài)環(huán)境惡化,寧可采取“保守”一點(diǎn)的態(tài)度,也不要釀成無法挽回和無法彌補(bǔ)的后果。西線調(diào)水是否必要?黃河缺水除了黃河水源的自然減少外。最根本的原因是黃河承載了過多的供水任務(wù)。解決黃河缺水的治本之策,是在建立合理的水權(quán)制度和防污節(jié)水機(jī)制的前提下,以短缺的水資源為基礎(chǔ),調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實(shí)施生態(tài)移民,減少水的需求總量,實(shí)現(xiàn)黃河水新的供求平衡。

金沙江、長江上游、雅礱江、大渡河是我國寶貴的水電基地,規(guī)劃69座電站裝機(jī)容量13000萬kw,年發(fā)電量7530億kwh,是我國21世紀(jì)永續(xù)利用的電力能源。而南水北調(diào)西線工程規(guī)劃自四大基地河源調(diào)水190億m3,即將減少保證出力1054.3萬kw、電量1099.3億kwh,分別損失15%、14%。西水北調(diào)分期建設(shè)方案,自雅魯藏布江及怒江調(diào)水近1000億m3,可濟(jì)黃補(bǔ)金。既可向黃河補(bǔ)水500多億m3,又可向金沙江補(bǔ)水近400多億m3。徹底解決黃河流域的缺水問題和增加黃河各梯級裝機(jī)容量,而不影響四大基地的保證出力與保證電量,又能增加金沙江的下泄流量,確保北方用水,還可增加金沙江和長江上游的裝機(jī)容量。

南水北調(diào)西線工程確定調(diào)水規(guī)模為170億立方米,這么大的調(diào)水量能否達(dá)到是個問題。西線工程對西部原始生態(tài)地區(qū)環(huán)境影響很大,不是“利大于弊”。

南水北調(diào)西線工程,是從長江上游引水至黃河上游的跨流域調(diào)水工程。該工程實(shí)施后,對青海省受水區(qū)的生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生良好影響。(1)黃河青海段的水資源可增加43.3％—84.4％;(2)改善水環(huán)境,水土流失和土地沙漠化得到控制;(3)提高植被覆蓋率,減少自然災(zāi)害。

以南水北調(diào)西線工程達(dá)曲—上杜柯段為例,在巖爆危險(xiǎn)性評價結(jié)果的基礎(chǔ)上,以gis作為實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段,利用成本距離分析模型,分析了巖爆危險(xiǎn)性對達(dá)曲—上杜柯段的工程選線影響,并對比了分析結(jié)果與現(xiàn)有選線的異同點(diǎn).結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃芎玫匾?guī)避了巖爆危險(xiǎn),達(dá)到了對線路優(yōu)選的目的.

利用30個站的1965—2000年日降水資料,分析了南水北調(diào)西線工程區(qū)的降水氣候特征、降水過程特征和降水極值特征.結(jié)果表明:該區(qū)多年平均降水量為520.5mm,年降水量等值線呈東北-西南向分布,由西北向東南遞增,半干旱區(qū)和濕潤地區(qū)年降水量的分界線在該區(qū)沿玉樹-清水河-大武-河南-合作-臨洮一線分布;降水過程大部分大于5d,降水集中在3d左右,過程降水量可分為緯向類和斜向類兩種,斜向類占大多數(shù),其中斜向類又可分為西北-東南向、東北-西南向兩種,以西北-東南向的發(fā)生較多.降水中心由西北向東南方向移動,或中心變動不大,但范圍先加大后減小.在所有降水過程中,一日最大雨量出現(xiàn)在壤塘的頻率最高,其次為若爾蓋和臨洮;3d最大降水量最頻繁發(fā)生在臨洮,其次為壤塘和若爾蓋.18次過程降水極值分布與多年的年降水量大值區(qū)相對應(yīng).1965年、1984年、1992年過程降水偏弱,1981年、1989年、1999年過程降水偏強(qiáng).

由于水資源在時空上的重新分配，使得長江、黃河梯級電站損失和增加了電能．從水能計(jì)算和經(jīng)濟(jì)效益分析的角度出發(fā)，對損失和增加的電能指標(biāo)進(jìn)行了分析與計(jì)算，宏觀上把握了兩大河流因調(diào)水電能發(fā)生的變化，并給出了具體量化數(shù)據(jù)．

南水北調(diào)西線工程實(shí)施將使雅礱江、大渡河、金沙江下游水量大幅減少,對四川省農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)造成不利影響。由于修筑引水樞紐淹沒農(nóng)地,因此,每年對四川省第一產(chǎn)業(yè)增加值造成的經(jīng)濟(jì)損失為0.43億元~0.86億元；同時,減水也會降低四川甘孜、阿壩兩州北部地區(qū)土地產(chǎn)出能力,但不會直接導(dǎo)致第一產(chǎn)業(yè)增加值下降。為此,本文提出了相應(yīng)的對策建議。

從距黃河上游較近的大渡河、雅礱江、通天河三條河調(diào)水，調(diào)水量１６０億～１７０億ｍ～3，基本上能夠滿足黃河流域２０５０年左右需水要求。但是緊臨黃河流域的廣大內(nèi)陸地區(qū)，對水資源的需求仍有較大增長。在三條河調(diào)水方案規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對瀾滄江、怒江向黃河調(diào)水,進(jìn)行了初步的方案研究，作為西線調(diào)水的后續(xù)水源。后續(xù)水源方案可調(diào)水量１６０億～２００億ｍ～3，相當(dāng)于三條河總調(diào)水量,但是，調(diào)水工程規(guī)模浩大,應(yīng)在三條河調(diào)水工程實(shí)施后進(jìn)行深入研究。

“在山西黎城縣，考察隊(duì)員周宇下去拍攝一個剛建成的城市水景觀，水面泛起的惡臭熏得他當(dāng)場就吐起來。”楊勇指著照片說。照片中的水景觀造型很漂亮，可惜里面是一潭污黑死水，周圍行人寥寥?！叭藗儧]事根本就不愿到這里來。”

通過對南水北調(diào)西線工程區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景的回顧,運(yùn)用辯證的觀點(diǎn),初步分析了西線工程區(qū)工程地質(zhì)的辯證特征:①地層簡單,構(gòu)造復(fù)雜;②總體構(gòu)造復(fù)雜,局部相對簡單;③總體活動強(qiáng)烈,局部相對穩(wěn)定;④巖體類型多樣,巖石強(qiáng)度差異性大;⑤巖性單一,巖石厚度巨大;⑥總體植被良好,外動力現(xiàn)象發(fā)育;⑦塊石料豐富,土料、礫石料缺乏;⑧復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造客觀上不可回避,主觀上可利用。認(rèn)為在相對不利的總體地質(zhì)特征背景下,可以尋找出有利的建設(shè)場地,滿足工程建設(shè)的需要。

通過對水力發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益的探討,分析了利用最優(yōu)等效替代工程年折算費(fèi)用法計(jì)算水力發(fā)電效益價值量的過程,并給出了水力發(fā)電效益價值量主要指標(biāo)及其中的某些影子價格的計(jì)算原理及計(jì)算方法.利用以上原理、方法及參數(shù)對雅礱江調(diào)水4.5×109m3發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了綜合分析與評價

南水北調(diào)西線工程實(shí)施將使雅礱江、大渡河、金沙江下游水量大幅減少,對四川省農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)造成不利影響.由于修筑引水樞紐淹沒農(nóng)地,因此,每年對四川省第一產(chǎn)業(yè)增加值造成的經(jīng)濟(jì)損失為0.43億元～0.86億元;同時,減水也會降低四川甘孜、阿壩兩州北部地區(qū)土地產(chǎn)出能力,但不會直接導(dǎo)致第一產(chǎn)業(yè)增加值下降.為此,本文提出了相應(yīng)的對策建議.

對巖爆問題進(jìn)行了探討,詳細(xì)分析了工程區(qū)各種因素對巖爆的影響,對巖爆區(qū)的臨界埋深進(jìn)行了預(yù)測,并從改善預(yù)應(yīng)力條件、預(yù)注水、加固圍巖等方面提出了有關(guān)巖爆的防治措施,以減少巖爆的發(fā)生概率。

在分析深埋隧洞巖爆破壞機(jī)制和地應(yīng)力條件的同時,詳細(xì)論述了南水北調(diào)西線工程主要引水線路區(qū)的現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場特征及主應(yīng)力的大小、相互關(guān)系;根據(jù)地應(yīng)力、巖性等特征初步評價主要引水線路區(qū)隧洞圍巖發(fā)生巖爆的可能性

南水北調(diào)西線工程處于相對穩(wěn)定區(qū),大壩、深埋長隧洞的施工技術(shù)可行;工程效益顯著,經(jīng)濟(jì)上合理,項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為11.8%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為1083.95億元,經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為1.7。該工程除了可以定量計(jì)算的效益外,更具有重要的社會、生態(tài)和環(huán)境效益,可促進(jìn)黃河流域和西北地區(qū)乃至北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展和和生態(tài)環(huán)境良性維持。該工程向黃河增補(bǔ)水資源,可全面緩解黃河水資源供需矛盾,保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。通過黃河干流各水庫的調(diào)蓄作用,調(diào)水可有效增加黃河干流上水電站的梯級發(fā)電量。該工程對受水區(qū)的影響包括:1)供水范圍廣,影響大;2)維持黃河健康生命;3)改善受水區(qū)生態(tài)環(huán)境;4)維持國家生態(tài)安全。該工程對調(diào)出區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的有利影響包括:1)為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來機(jī)遇;2)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的升級;3)推動當(dāng)?shù)爻鞘谢倪M(jìn)程;4)提高當(dāng)?shù)鼐用竦目茖W(xué)文化素質(zhì)。對調(diào)出區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的不利影響包括:1)對庫區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生不利影響;2)對移民安置及宗教設(shè)施處理產(chǎn)生不利影響;3)對推薦壩址下游的水電資源開發(fā)產(chǎn)生不利影響。