南水北調(diào)中線方案的優(yōu)化設(shè)想劉國(guó)霖(三峽大學(xué)高科公司,湖北宜昌443002)摘要:實(shí)施南水北調(diào)中線工程須加高丹江口大壩興建1200多km的大型運(yùn)河渠將侵占耕地4萬(wàn)多hm?移遷相應(yīng)數(shù)量的人口.由此提出分散興建上游山區(qū)的大中型水庫(kù)代替丹江口水庫(kù)增容,抽水提升代替庫(kù)水位增高,開拓來水疆域提高供水保證率,充分利用老河川與已建引黃工程減小運(yùn)河渠規(guī)模化解所面臨的工程技術(shù)難題的優(yōu)化思路,供策劃與決策者參考.關(guān)鍵詞:替代水庫(kù)增容;減小運(yùn)河規(guī)模;增加水資源中圖分類號(hào):TU45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào):1007-7081( 2002 )01-0071-04 .Optimizing Train of Thought on Middle Route Projectof South-to-North Water TransferLiu Guolin( High-technology Company ,China 'Three Gorges Univ. ,Yichang 443002 , China )Abstract For the Middle Route Project of South-to-North water transfer ,the Danjingkou dam must be raised jand more than1200km long grand canal should be constructed. Meanwhile more than 40000hm2 farmland will be occupied and correspond-ing number of people should be resettled. Aiming at above- mentioned problems ran optimizing train of thought is presented asfollows iconstracting large and medium- sized reservoirs at the upper reaches of mountainous areas instead of increasing storagevolume of Danjiangkou reservoir jexploiting areas of incoming flow to increase the ensuring rate of water supply ;making thefull use of the existing water conservancy projects to decrease the scale of canals .Keywords instead reservoir increase storage volume ; minimize the cross scation of the gread canal ; increase source ofwater南水北調(diào)是40多年前為解決北方地區(qū)缺水問題分西、中、東3條線路分別從長(zhǎng)江的上、中、下游引水提出的宏偉戰(zhàn)略決策經(jīng)后期的不懈研究，已形成付北調(diào)其各自的作用不能相互替代.這是世界上迄今諸實(shí)施的必須條件.隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)與城市化建設(shè)為止的最大調(diào)水工程實(shí)施中會(huì)遇到一-些值得研究的的迅速發(fā)展本就缺水的北方地區(qū),水資源危機(jī)日趨工程技術(shù)問題.現(xiàn)僅對(duì)中線的情況提出個(gè)人的拙見嚴(yán)重;干旱頻發(fā)黃河下游多次發(fā)生斷流地下水位因供參考.大量開采而大幅下降沙塵暴頻發(fā),沙化現(xiàn)象不斷推進(jìn);生態(tài)環(huán)境日趨惡化,使國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展受到1南水北調(diào)中 線方案的基本情況很大制約.解決京津地區(qū)、黃淮海平原、西北廣大區(qū)域的缺水與水資源不足實(shí)施南水北調(diào)改善部分地區(qū)人中線由漢水丹江口水庫(kù)建- -新的運(yùn)河渠至北京類的基本生存條件，創(chuàng)建我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的巨大資源,玉淵壇中國(guó)煤化工m3其中過黃河( 80-是造福子孫后代的民心工程作者衷心擁護(hù)和支持.90)億。|YHCNMH原、華北和北京用水面對(duì)昆侖-秦嶺以北廣大國(guó)土區(qū)的資源不足須中線工程分一、二期進(jìn)行,-期須投資800億元,至收稿日期2001-06-22作者簡(jiǎn)了戶集撒< 1930- )男教授三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2002年2月2010年完成.調(diào)水方案按原規(guī)劃要加大加高丹江口決華北平原工農(nóng)業(yè)用水不足建議:①充分利用原引水庫(kù)的大壩,使庫(kù)水位由標(biāo)高157m抬至170m ,沿伏黃灌溉系統(tǒng),作必要擴(kuò)大與延伸整治利用一些天然牛山、太行山東麓建運(yùn)河北引.丹江口水庫(kù)水位加高河道,可使水自流至白洋淀再作抽水提升,即可壅水13m須淹田1.34萬(wàn)hm2 移民25萬(wàn)多人.庫(kù)水抬升,至蘆溝橋.能解決華北平原東線以西2/3以上面積將已運(yùn)營(yíng)25年多的黃龍灘水電站廠房淹沒6m須將的工農(nóng)業(yè)用水問題.②縮小北行主渠規(guī)模.太行山東廠房抬升重建.中線引水不能像東線那樣利用古京麓,有岳城、朱莊、臨城、崗南與黃壁莊，王快、西大洋杭大運(yùn)河要新建一條大運(yùn)河 須占用農(nóng)田數(shù)萬(wàn)hm2.等水庫(kù)的清潔水源,可保證城鎮(zhèn)用水與維持一定的灌至2000年,我國(guó)人均耕地僅0.1hm2,墾殖率達(dá)溉面積.主渠北行，主為供水京津地區(qū)故規(guī)模可縮13.7%隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展與城市化建設(shè)必須侵占一小.渠小可傍山而行建渡槽、倒虹吸、隧洞、暗管等.些耕地加上生態(tài)退耕,自然災(zāi)害毀壞使國(guó)土資源形技術(shù)難度不大.利用引黃灌溉系統(tǒng)將淇河、安陽(yáng)河、勢(shì)日趨嚴(yán)重.進(jìn)行調(diào)水工程建設(shè)必須占用耕地,但滏陽(yáng)河、泌河、、河深浚過鐵路或作抽水抬升至京廣應(yīng)盡可能減少,充分利用原河流與已建的渠系工程,鐵路西,以代替原中小水庫(kù)的部分灌溉任務(wù)就成為工程策劃的重要指導(dǎo)原則.3具體說明2對(duì)中 線引水工程的優(yōu)化思路3.1丹江口水庫(kù)增高擴(kuò) 容的替代方案2.1 替代丹江口水庫(kù)增高將丹江口水庫(kù)增高擴(kuò)容,- 為保證供水量二為丹江口水庫(kù)建成后經(jīng)歷了30多年的發(fā)展在漢提高水位以利自流送水.這是50年代的規(guī)劃現(xiàn)已水上游與其最大支流堵河增建了3座大中型水利水實(shí)施了部分梯級(jí)開發(fā)其情況如表1與圖1.電工程并將逐步實(shí)施河流梯級(jí)開發(fā).依據(jù)水資源已表1漢水與堵河已建水電站的簡(jiǎn)況開發(fā)利用與控制的情況須調(diào)整原有方案建議采用:水電站名稱漢水堵河①建中小型分散工程代替水庫(kù)增容.②采用電能提安康丹江口黃龍灘升水位，替代庫(kù)水位增高.控制流域面積( km2 )2300 35700 9520011900多年平均流量( m2/s)3416012151902.2創(chuàng)造 好而簡(jiǎn)便的條件引漢濟(jì)黃多年平均水量(億m') 107.4 16640861.8新建運(yùn)河渠在黃河以南原線渠長(zhǎng)462km穿黃水庫(kù)正常蓄41033247河段約10km現(xiàn)順焦柳鐵路北行.其首段橫切山崗水位高程( m)與深谷,中與尾段,可順河川而行.中原地區(qū)用水，以水庫(kù)總庫(kù)容(億m2 )5.73.411.7水庫(kù)有效庫(kù)容(億m' ) 4.124.3987.1支渠與引黃解決.①首段為白河水范圍.可借鑒高速淹沒耕地( hm? )497.73 30602860426.66遷移人口6459 50500 39000010400公路施工方案挖山崗建具有底孔式干壩通水渠過裝機(jī)容量(萬(wàn)kW )13.5 809(14.5谷建隧洞過白河與淮河分水岑. ②中段屬淮河上游投產(chǎn)年份1973199019681975的沙河水系. 主為山丘地帶建運(yùn)河渠難度不大.在600沙河處建閘壩主渠南北遇汝河后則朔汝河而上，直矗|達(dá)與洛河水系的分水岑;閘尾閭支渠則順沙河而下達(dá)黃I 500中原.③尾段屬洛河水系.主渠過低矮分水岑后入伊一450百樹385河支流順支流擴(kuò)建20多km達(dá)伊河整治伊河順流410泉嘉]362河 康3601吳400而下入洛注黃. 另在支流處建支渠沿山坡北行,用1330標(biāo)1淘小高-300高架渡槽過黃河，以無(wú)污染水源供京津.28武婆247準(zhǔn)2..3充分 利用原引黃工程減縮渠道規(guī)模170. 157-200按原規(guī)劃黃河至北京段沿太行東麓,順京廣鐵中國(guó)煤化工路線修建長(zhǎng)約774km運(yùn)河,以解決北京與華北平原的150用水不足.另建144km干渠供水天津.在汜水以下 ,FYHCNMHG- 100 0黃河漸成地.上河,只要黃河水充足,可直接引黃解圖1漢水上游及支流堵河梯級(jí)開發(fā)方案示意圖表1與圖1表明安康與黃龍灘水電站所控流域面積為丹江口水庫(kù)所控流域面積的50%控制多年第24卷第1期劉國(guó)霖南水北調(diào)中線方 案的優(yōu)化設(shè)想平均來水量為2/3. 8373的特大洪水源,在安康水電站扼控范圍,僅黃龍灘水電站對(duì)堵河洪水的控制能力建潘口可增強(qiáng)堵河控洪能力,再建黃金峽與蜀稍弱.石泉、安康與黃龍灘水電站,合計(jì)有效庫(kù)容為河,可增有效庫(kù)容17.5億m3使丹江口水庫(kù)加上游流35.5億m'.丹江口水庫(kù)增高13m增容81億m3考慮.域的有效庫(kù)容達(dá)151億m' ,僅比原規(guī)劃少28億m'.依前述情況僅須再增容45.5億m'.依據(jù)現(xiàn)在的實(shí)際據(jù)現(xiàn)在科技進(jìn)步條件,加強(qiáng)中長(zhǎng)期氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),做情況提出如下建議:好水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度,可彌補(bǔ)調(diào)蓄庫(kù)容的不足.這樣須淹:( 1 )分建中小型水電站替代水庫(kù)增容.采用在地和遷移人口均為3萬(wàn)多僅為丹江口水庫(kù)抬高所須主、支流上游山區(qū)分散建中型水電站既可達(dá)增容,又淹地與遷人的1/7 ,避免了黃龍灘水電站廠房的重可提高控洪滯洪能力更可促進(jìn)河流早日實(shí)現(xiàn)梯級(jí)開建對(duì)襄渝鐵路堵河大橋與襄白公路也無(wú)影響發(fā).近期可開發(fā)的較優(yōu)水電工程見表2.(2抽水提升替代庫(kù)水位抬高.要自流引水入表2漢水與堵河擬建水 電站的簡(jiǎn)況黃則引水口之上須一定庫(kù)容,若再考慮枯水年自流.漢水堵河引水進(jìn)水口高程就須降至160m高程以下渠首必須水電站名稱石泉安康 丹江口黃龍灘建閘壩.水位不提高改用浮動(dòng)揚(yáng)水站將水泵入渠道控制流域面積( km2) 18500 51600 595008950其所需動(dòng)能可建小孤山水電站作為專用電源多年平均流量( m2/s) 250 724825167(3)開源提高水資源保證率.以分散建庫(kù)解決水多年平均水量(億m2) 78.8 228.3 260. 252.7庫(kù)增容降低了水庫(kù)調(diào)蓄能力,可能造成一定的供水水庫(kù)正常蓄450218 177360水位高程( m)不足,則以開源來解決.漢水水系圖形呈明顯斷頭水庫(kù)總庫(kù)容(億m3 )2.12 1.92 1.22.8狀源頭為箱形谷,曾認(rèn)定是嘉陵江所襲奪.現(xiàn)東西水庫(kù)有效庫(kù)容(億m2) 1.04 1.00 0.515.5淹沒耕地( hm? )80.53 66.66 353.331820向的漢水與南北向的嘉陵江相隔僅約30km.西漢水遷移人口1099 1000 525029000 .與其北側(cè)的嘉陵江東源水系控制面積約21000km2可裝機(jī)容量(萬(wàn)kW)12.5 242250研究情況規(guī)劃規(guī)劃查勘可行性引歸漢水.具體實(shí)施,可在略陽(yáng)以下建控制閘沿勉略公路建渠與洞引水至漢水北支黑河見圖2.西漢水與嘉敬紅東眼慌蛾面積上游阿段流城面租秦岑安康水”丹江口市”武當(dāng)山!比鍘尺400000100km圖2漢水上游河段流域面積圖3.2引漢濟(jì) 黃新運(yùn)河(2運(yùn)河渠中段.運(yùn)河由隧洞穿過白河與沙河分引漢入黃的大運(yùn)河基本順焦柳鐵路北行見圖水岑開始至汝河與伊河分水岑總長(zhǎng)約120km.橫越3總長(zhǎng)約350km.沙河處中國(guó)煤化工分水中原主渠北行(1運(yùn)河渠首段.由渠首到與沙河的分水岑，長(zhǎng)50km,至YHC N M H 9大的運(yùn)河難度不大約130km，為傍南陽(yáng)盆地西緣的山岑地帶.運(yùn)河橫穿汝州以北擴(kuò)大和加深汝河26km使水壅至垠式分水岑刁河、湍河、南北趙河與潦河至白河鴨河口水庫(kù)須建區(qū)的內(nèi)埠.支渠順沙河下供水35億m3至中原在中5個(gè)干壩支座以承載運(yùn)河渠因存有沉降與熱脹冷縮影原西側(cè)建南北向子渠南子渠濟(jì)澧河、洪河、汝南河、臻響須做好接謹(jǐn)翅防滲結(jié)構(gòu)以保安全，頭河與淮河北子渠濟(jì)穎河、雙泊河.賈魯河及其以東三峽大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版)2002年2月區(qū)域直接引黃解決. 供水量15億m'.(3運(yùn)河渠尾段.由內(nèi)埠新開10km運(yùn)河至白砂R長(zhǎng)*整東庫(kù)入伊河支流擴(kuò)大支流斷面至伊川入伊河整治與擴(kuò)北京大伊河至偃師入洛河再流經(jīng)鞏義后注入黃河其總長(zhǎng)近100km.最后入黃高程約120m.綜前所述利用河溪建運(yùn)河長(zhǎng)達(dá)116km.為避免伊川洛陽(yáng)兩市對(duì)引水的污染在白砂處建支渠向北高架過黃沿途與諸中小水庫(kù)供水渠串連以利相互調(diào)劑.黃壁生水南臨城水4朱莊術(shù)盜陽(yáng)珞河一布妝治海I伊川岳城間水成安國(guó)黃河少。超平臺(tái)水庫(kù)比例尺1: 300000鶴河gy水庫(kù)圖4引黃網(wǎng)絡(luò)與進(jìn)京渠道示意圖對(duì)城市的供水14.3億m2若以抽水提升代替宮廳、密云水庫(kù)的灌溉任務(wù),又可增加對(duì)城市的供水18.6 億桐柏山m.對(duì)所有水庫(kù)優(yōu)化調(diào)配,可解決城市優(yōu)質(zhì)水供應(yīng).為彌補(bǔ)可能出現(xiàn)的特別意外建- -斷面為 5m直徑的輸水圖3引漢濟(jì)黃運(yùn)河渠線示意圖管渠輸5.7億m2水高架過黃北行途中利用與改進(jìn)3.3引黃網(wǎng)絡(luò)與進(jìn)京渠道石津總干渠供水天津免建144km 保津干渠.原引黃進(jìn)京運(yùn)河,順京廣鐵路線北行,長(zhǎng)達(dá)4結(jié)語(yǔ)774km.在具體策劃時(shí)，對(duì)近30多年來所建引黃灌(1為解決中原華北和北京地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展用溉系統(tǒng)定會(huì)充分運(yùn)用.依托原有工程加以擴(kuò)展再水的不足實(shí)施南水北調(diào)中線工程是非常必要和適配合河道整治延伸會(huì)使工程大為簡(jiǎn)化和節(jié)省,見圖時(shí)的應(yīng)衷心擁護(hù)和支持4.現(xiàn)提-些設(shè)想供決策參考，(2 )建國(guó)以來我國(guó)水利水電建設(shè)獲巨大的發(fā)展,(1利用原有引黃工程與灌溉渠系. 擴(kuò)大武陟引河流的梯級(jí)開發(fā)與平原灌溉體系大量建成為實(shí)施南黃的引水閘規(guī)模擴(kuò)寬人民勝利渠至新鄉(xiāng)衛(wèi)河.整理水北調(diào)能優(yōu)化決策奠定基礎(chǔ).與擴(kuò)寬衛(wèi)河至豫冀交界處建分流閘將南北向灌渠(3)用分散解決替代水庫(kù)增容,用能量轉(zhuǎn)換代替擴(kuò)為運(yùn)河使主流北行至曲周注入滏陽(yáng)河整治滏陽(yáng)大壩加高用整修擴(kuò)大老河川和老渠道代替部分新建河經(jīng)寧晉泊至獻(xiàn)縣建分水閘,使主流入中運(yùn)河直達(dá)運(yùn)河并減小其規(guī)模,可少占2/33/4耕地亦可節(jié)省大大清河與白洋淀.在大清河新鎮(zhèn)處建閘使水迥至北量資金與提前實(shí)現(xiàn)拒馬河必要時(shí)在十里鋪?zhàn)鞒樗嵘? 擴(kuò)永定河與北(4提前實(shí)施挖填減少填方后期沉降量用抗不拒馬河間渠道使水達(dá)永定河建閘抽水抬升,可迥水均勻沉降結(jié)構(gòu)化解建大渡槽倒虹吸難題.至蘆溝橋以上.在新河碼頭李處建分水閘使水沿原(5可充分調(diào)動(dòng)鄂、豫、陜?nèi)》e極性,促進(jìn)三省渠北引至?xí)x州與深澤入滹沱河.另整治衛(wèi)河至館陶,較落后中國(guó)煤化工，以供水清涼江與老鹽河直達(dá)三河口入東淀.參考文|YHCNMHG(2進(jìn)京渠道.按預(yù)測(cè)須補(bǔ) 充城市缺水約為引水[1] 殷瑞點(diǎn).南水北調(diào)中線工程與漢江中下游經(jīng)濟(jì)發(fā)展J].量的1/3即( 2730 )億m'.京津地區(qū)與太行山東麓諸水長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)199 2)813.庫(kù)的清潔水資源有50%用于農(nóng)業(yè). 現(xiàn)以引黃灌溉替[責(zé)任編輯畢建英 ]代其灌溉年務(wù)數(shù)錫岳城、崗南、黃壁莊3水庫(kù)可增加