南水北調(diào)西線工程與中國西北開發(fā)和生態(tài)環(huán)境的改善

我國是個(gè)水資源既豐富又貧乏的國家，總量有2.8萬億m^3，但人均僅2260m^3，處于缺水的上、下限之間。北中國人均只有1127m^3，接近缺水的下限，華北地區(qū)更少，僅556m^3。隨著北中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，缺水問題日益嚴(yán)重，不僅制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，更造成了地下水資源破壞、黃河斷流、土地荒漠化等一系列生態(tài)環(huán)境惡化問題。據(jù)估算，21世紀(jì)50年代，中國將缺水2000億m^3，解決的根本途徑是“南水北調(diào)”。今天考慮的“南水北調(diào)”，進(jìn)到北方的水量?jī)H600億m^3左右，只能是“解渴”工程，如要“重整河山，再造中國”，徹底解決北中國缺水和土地荒漠化問題，必須考慮和啟動(dòng)“大時(shí)空南水北調(diào)”，調(diào)除長江水外的西南諸水。這是一項(xiàng)“利在當(dāng)代，功在千秋”的大業(yè)，更需要全民族不懈地努力和奮斗。

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(duì)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。

南水北調(diào)西線調(diào)水工程的供水對(duì)象主要是工業(yè)、生活和生態(tài)環(huán)境用水,尤其生態(tài)環(huán)境用水占有很大的比例,當(dāng)調(diào)水1.70×1010m3時(shí),用于生態(tài)環(huán)境部分達(dá)6.30×109m3,占調(diào)水量的37.0%。重點(diǎn)分析了調(diào)水工程對(duì)受水區(qū)生態(tài)環(huán)境的有利影響,指出調(diào)水工程將為西部大開發(fā)提供水資源保障,增加受水區(qū)河川徑流量;改善水環(huán)境;遏制并治理水土流失和土地荒漠化,減少自然災(zāi)害,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和當(dāng)?shù)鼐用竦纳姝h(huán)境;緩解黃河下游的斷流,解決下游由于斷流而引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題;恢復(fù)并建立新的生態(tài)系統(tǒng),大大提高受水區(qū)的環(huán)境容量及承載力。從整個(gè)生態(tài)環(huán)境意義上來講,南水北調(diào)西線工程是一座規(guī)模宏大的生態(tài)建設(shè)工程。

南水北調(diào)西線工程是一項(xiàng)跨流域的大型調(diào)水工程，對(duì)解決我國西北、華北部分地區(qū)嚴(yán)重干旱缺水，促進(jìn)黃河上中游地區(qū)的資源開發(fā)和經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，及其生態(tài)環(huán)境的改善具有重大意義。本文著重分析了調(diào)水工程對(duì)受水區(qū)生態(tài)環(huán)境的有利影響，指出調(diào)水工程將增加受水區(qū)的河川徑流量，改善水環(huán)境；提高植被覆蓋率，遏制并治理水土流失和土地沙漠化；減少自然災(zāi)害，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和當(dāng)?shù)鼐用竦纳姝h(huán)境。

在遙感和地理信息系統(tǒng)軟件支持下,提取并分析了參與研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的6個(gè)參評(píng)因子:海拔高程、土地覆蓋類型、植被指數(shù)、植被凈初級(jí)生產(chǎn)力、年均溫度、年降水量諸自然環(huán)境因子的現(xiàn)狀。通過熵權(quán)法確定6個(gè)參評(píng)因子的權(quán)重值,建立研究區(qū)自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)模型,并利用該模型對(duì)南水北調(diào)西線一期工程區(qū)的自然環(huán)境進(jìn)行定量分析。

對(duì)南水北調(diào)西線工程實(shí)施后，調(diào)水河流地區(qū)的壩址上、下游，調(diào)水工程區(qū)和受水區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境影響及變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。認(rèn)為：西線調(diào)水工程對(duì)大區(qū)域環(huán)境的影響，利大于弊；通過采取相應(yīng)措施，生態(tài)環(huán)境方面某些潛在的不利影響可以減免。從環(huán)境角度分析,西線調(diào)水工程的興建是可行的。

南水北調(diào)西線工程調(diào)水區(qū)地貌類型復(fù)雜,氣候多變,生物種類繁多,平均森林覆蓋率55.8%,水源充足,土地資源豐富;受水區(qū)植被稀疏,森林覆蓋率低,水資源貧乏,水土流失嚴(yán)重。工程實(shí)施后對(duì)調(diào)水區(qū)植被和野生動(dòng)物的影響不大,有利于水生底棲生物和非回游性魚類的繁衍,但不利于洄游性魚類的繁衍。工程實(shí)施后,用于受水區(qū)農(nóng)、林、牧方面的灌溉水量占總調(diào)水量的55%,可有效地增加植被、控制水土流失、遏制土壤沙漠化;能夠緩解黃河水資源的供需矛盾,改善黃河水質(zhì);還可以增加黃河下游河道的沖刷,減少泥沙淤積,有利于黃河下游河道的穩(wěn)定。

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(huì)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(jí)電站的出力，還會(huì)推動(dòng)青海省東南部經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益都會(huì)十分明顯。

74歲的黃河水利委員會(huì)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院(以下簡(jiǎn)稱"黃委會(huì)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?dòng)⑽溆行┙箲],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?dòng)⑽浞浅Ｇ宄甓妊芯拷?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)?

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!

從20世紀(jì)50年代開始,我國水利工作者對(duì)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.

南水北調(diào)西線工程調(diào)水入黃河，將優(yōu)化西部地區(qū)水土資源的配置，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。通過對(duì)不同調(diào)水方案受水地區(qū)的直接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益初步分析，認(rèn)為西線調(diào)水工程經(jīng)濟(jì)效益巨大，社會(huì)效益顯著。

南水北調(diào)西線工程是對(duì)我國大自然最大的改造工程,有三大挑戰(zhàn)性的問題:對(duì)自然規(guī)律的挑戰(zhàn)、對(duì)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的挑戰(zhàn)、對(duì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的挑戰(zhàn)。對(duì)自然的改造和索取不是無止境的,南水北調(diào)西線工程不能搞“只爭(zhēng)朝夕,”而應(yīng)“慎之又慎,”要形成應(yīng)對(duì)三大挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略規(guī)劃。水資源開發(fā)利用應(yīng)換一種思維,實(shí)現(xiàn)三個(gè)跨越:告別改造、征服自然的幻想,實(shí)現(xiàn)順應(yīng)和尊重自然的跨越;從單一水利部門的規(guī)劃決策向公共規(guī)劃論證體系的跨越;從追求單純的截流調(diào)水到追求國家安全,人與社會(huì)自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的跨越。

南水北調(diào)西線工程調(diào)水后，引水壩址下游局部河段水量明顯減少，但影響范圍和程度十分有限。隨著兩岸環(huán)保力度的加大，排污量的減少,徑流量減少對(duì)局部江段水質(zhì)的不利影響，可得到控制。預(yù)估調(diào)水后下游水質(zhì)不會(huì)發(fā)生類別變化。

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(jí)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。

在分析深埋隧洞巖爆破壞機(jī)制和地應(yīng)力條件的同時(shí),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(chǎng)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(píng)價(jià)主要引水線路區(qū)隧洞圍巖發(fā)生巖爆的可能性

分析了南水北調(diào)西線工程對(duì)我國西北地區(qū)自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的重大影響,指出:通過西線調(diào)水可以顯著改善受水區(qū)水環(huán)境,明顯增加植被覆蓋率,有效控制水土流失和土地沙化,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)資源潛力,降低自然災(zāi)害發(fā)生的頻率,為受水區(qū)乃至全國的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)持續(xù)發(fā)展提供有力保證;但是,西線工程可能導(dǎo)致調(diào)水區(qū)水質(zhì)下降、誘發(fā)地震、庫區(qū)岸坡變形與岸坡再造、高壓涌水、高地溫及巖爆、凍土、泥石流等不利影響。

討論南水北調(diào)西線工程可調(diào)水量問題,不應(yīng)忽視工程對(duì)洪水的調(diào)蓄利用。目前規(guī)劃的調(diào)水規(guī)模不會(huì)“毀了西南”。170億m3的調(diào)水量是根據(jù)緊鄰調(diào)水樞紐以下河段的生態(tài)安全的閾值確定的,并已接近于生態(tài)安全的邊緣。然而,局部的河道生態(tài)安全并不可靠,為實(shí)現(xiàn)西線調(diào)水,可先行實(shí)施一期工程,摸索經(jīng)驗(yàn)。在調(diào)水河流興建生態(tài)治理工程,提高生態(tài)安全閾值,實(shí)現(xiàn)調(diào)出區(qū)與調(diào)入?yún)^(qū)兩利。

討論南水北調(diào)西線工程可調(diào)水量問題,不應(yīng)忽視工程對(duì)洪水的調(diào)蓄利用.目前規(guī)劃的調(diào)水規(guī)模不會(huì)"毀了西南".170億m3的調(diào)水量是根據(jù)緊鄰調(diào)水樞紐以下河段的生態(tài)安全的閾值確定的,并已接近于生態(tài)安全的邊緣.然而,局部的河道生態(tài)安全并不可靠,為實(shí)現(xiàn)西線調(diào)水,可先行實(shí)施一期工程,摸索經(jīng)驗(yàn).在調(diào)水河流興建生態(tài)治理工程,提高生態(tài)安全閾值,實(shí)現(xiàn)調(diào)出區(qū)與調(diào)入?yún)^(qū)兩利.

討論南水北調(diào)西線工程可調(diào)水量問題,不應(yīng)忽視工程對(duì)洪水的調(diào)蓄利用.目前規(guī)劃的調(diào)水規(guī)模不會(huì)"毀了西南".170億m3的調(diào)水量是根據(jù)緊鄰調(diào)水樞紐以下河段的生態(tài)安全的閾值確定的,并已接近于生態(tài)安全的邊緣.然而,局部的河道生態(tài)安全并不可靠,為實(shí)現(xiàn)西線調(diào)水,可先行實(shí)施一期工程,摸索經(jīng)驗(yàn).在調(diào)水河流興建生態(tài)治理工程,提高生態(tài)安全閾值,實(shí)現(xiàn)調(diào)出區(qū)與調(diào)入?yún)^(qū)兩利.

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(gè)問題。西線工程對(duì)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)西線一期工程在構(gòu)造上位于青藏高原東部的巴顏喀拉地塊內(nèi)部,塊體的四周邊界以巨型走滑斷裂和逆斷裂為特征,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)非常強(qiáng)烈,是塊體運(yùn)動(dòng)引發(fā)應(yīng)力集中和釋放能量的主要場(chǎng)所。但塊體內(nèi)部構(gòu)造活動(dòng)性較弱,僅發(fā)現(xiàn)甘德—阿壩斷裂系北支斷裂在阿壩盆地段的部分?jǐn)嗔选⑸_(dá)—洛若斷裂和康勒斷裂等晚更新世以來有過活動(dòng),且規(guī)模和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度遠(yuǎn)小于地塊邊界斷裂。晚第四紀(jì)以來地塊邊界斷裂的位移速率大多在7mm/a以上,最大達(dá)18mm/a,最小為1～2mm/a,而輸水隧洞附近最主要的活斷層順河斷裂的位移速率僅為0.18mm/a,相對(duì)地塊邊界斷裂小1～2個(gè)數(shù)量級(jí),可以認(rèn)為工程場(chǎng)地處于構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)。給出了阿壩盆地北緣斷裂、順河斷裂等活斷裂在工程使用期內(nèi)最大設(shè)防的傾滑位移量,分別為0.67和2.62m。