黃河大柳樹樞紐及南水北調(diào)工程在西北開發(fā)中的作用

1、黃河大柳樹樞紐及南水北調(diào)工程在西北開發(fā)中的作用（曾肇京韓亦方）一、西北地區(qū)水資源形勢(shì)十分嚴(yán)峻西北地區(qū)包括新疆、青海、甘肅、寧夏、陜西和內(nèi)蒙中 西部，面積381萬(wàn)km2，占全國(guó)面積的39%左右；人口 9916萬(wàn)人，占全國(guó)總?cè)丝诘?.9%（表1）。西北地區(qū)土地資 源豐富，現(xiàn)有耕地2.7億畝，光照條件好。但因位處歐亞大 陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，降雨稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、多風(fēng)沙，是干旱 半干旱地帶。整個(gè)西北地區(qū)多年平均降水量230mm，其中 40%地區(qū)的年平均降水量在100mm以下，而蒸發(fā)量高達(dá) 1000-2600毫米以上，是全國(guó)降雨量極度少于農(nóng)田作物需水 量的地區(qū)。這里沒(méi)有灌溉就沒(méi)有農(nóng)業(yè)，有水才能形成綠洲。 由

2、于降水量少森林植被的覆蓋率低以及水資源不合理開發(fā)、 利用，至使難以利用的沙漠、戈壁、裸巖以及水土流失面積 占全區(qū)總面積的80%以上。西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在全國(guó)仍然 處于相對(duì)落后的狀態(tài)：糧食產(chǎn)量占全國(guó)的8%, GDP和工業(yè) 產(chǎn)值分別僅占全國(guó)的5.6%和3.1%。人均糧食與全國(guó)相當(dāng)， 畝均糧食低于全國(guó)水平。干旱的自然氣候條件，水資源相對(duì) 貧乏，水資源開發(fā)利用條件差與人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生態(tài)建設(shè)的 要求不相適應(yīng)，使西北地區(qū)成為我國(guó)當(dāng)前生態(tài)環(huán)境最惡劣、最 脆弱的地區(qū)之一，是導(dǎo)致貧困的焦點(diǎn)，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民族團(tuán)結(jié)的關(guān)鍵。西北地區(qū)水資源總量多年平均為2344億立方米（其中 地表水2149億m3,不重復(fù)的地下水1

3、95億m3）,約占全 國(guó)水資源總量的7%，單位面積產(chǎn)水量不到全國(guó)平均水平的 1/6，為全國(guó)最小，是水少地多的最不利組合地區(qū)。該地區(qū)不僅水資源總量少，而且時(shí)空分布上也極不均勻； 區(qū)域分布高度集中，僅新疆、青海兩省區(qū)就占西北地區(qū)水資 源總量的73%，阿爾泰山、天山西部、祁連山、秦嶺水資 源相對(duì)較豐富，額爾齊斯河和伊犁河兩條國(guó)際河流的水資源 利用率低，大部分流出國(guó)境；大通河、漢江上游水量較豐富， 尚有開發(fā)潛力；長(zhǎng)江及瀾滄江源頭區(qū)水資源量豐富，但地處 青藏高原高寒地帶，當(dāng)?shù)匾搽y以利用；內(nèi)蒙的內(nèi)陸河區(qū)和陜 西的黃土高原降水量在200-400 mm,而新疆的東南部和河 西走廊的降水量在200 mm以下。由

4、于大陸季風(fēng)氣候冬春兩季 是枯水期，地表水供水水源不足，導(dǎo)致灌溉農(nóng)業(yè)受到干旱的 嚴(yán)重威脅，產(chǎn)量低而不穩(wěn)。目前區(qū)內(nèi)水源條件和水利設(shè)施較好的關(guān)中平原、寧蒙河 套灌區(qū)、新疆天山南北麓的綠洲、青海湟水河谷地、甘肅黃 河谷地等地區(qū)，是該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心區(qū)，也是環(huán)境優(yōu)美 的“塞北江南”，這些地區(qū)都是經(jīng)過(guò)幾十年甚至幾百年的努力 逐步建成；水利基礎(chǔ)差的干旱缺水地區(qū)往往都是我國(guó)生態(tài)環(huán) 境最惡劣、最貧困的地區(qū)。西北地區(qū)特定的自然地理?xiàng)l件決 定了水利設(shè)施與區(qū)域發(fā)展息息相關(guān)。只有解決了水的問(wèn)題， 才能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。新中國(guó)成立50年來(lái)，西北地區(qū)水利建設(shè)取得了巨大成 就，1998年年總供水能力達(dá)到928億

5、m3，占可利用水資 源量的70%左右，利用的水資源基本以地表水為主，只是 在經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)才利用一定規(guī)模的地下水。地表水源供 水763億m3占82%，其中引水工程占73%，水庫(kù)蓄水 工程只占15%，調(diào)蓄能力低；1998年總用水量858億 m3，其中農(nóng)林牧灌溉用水量769億m3，占總用水量的 89%。人均用水量的差別很大，新疆的內(nèi)陸河地區(qū)超過(guò)2000 m3/人而黃土高原僅150 m3/人。西北地區(qū)生態(tài)脆弱，必須 要有一定數(shù)量的生態(tài)環(huán)境用水，據(jù)有關(guān)專家分析西北地區(qū)的 生態(tài)需水每年約要250億m3，按西北地區(qū)現(xiàn)有的水利工程 的供水能力，不能滿足環(huán)境用水的需要；可利用的水資源量 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，城

6、鄉(xiāng)缺水越來(lái)越嚴(yán)重，因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)和 總體看，西北在全國(guó)是資源型缺水的地區(qū)。目前是工程型缺 水，管理型缺水及資源型缺水共存。近期解決缺水主要走內(nèi) 涵的路子。根據(jù)西北地區(qū)水資源的地區(qū)特點(diǎn)，可分為三片說(shuō)明其水 資源開發(fā)利用情況：1、西北內(nèi)陸河地區(qū)：由于中游土地過(guò)度開發(fā)，水資源 長(zhǎng)期不合理的開發(fā)利用，使水量散發(fā)嚴(yán)重，土地鹽堿化；下 游河道斷流，綠洲與湖泊萎縮，尾閭湖泊干涸，草場(chǎng)退化, 土壤沙化發(fā)展，沙漠化面積擴(kuò)大，加劇了生態(tài)環(huán)境惡化。缺 水主要集中在天山北坡中段、東疆地區(qū)等地，尤其是塔里木 河下游已斷流320多公里，石羊河、黑河等流域下游生態(tài)環(huán) 境嚴(yán)重退化。因此，對(duì)內(nèi)陸河水資源整體的嚴(yán)峻形勢(shì)必須 有足夠

7、的估計(jì)。該地區(qū)當(dāng)前主要屬管理型缺水，首先對(duì)土地開發(fā)要慎重， 要改變種植結(jié)構(gòu)（包括退耕還林、還草）；重視水鹽平衡， 發(fā)展節(jié)水灌溉，減少無(wú)效蒸發(fā)；改善下游及尾閭的生態(tài)；通 過(guò)水資源的合理開發(fā)和加強(qiáng)管理，科學(xué)配置，初步緩解缺水 矛盾。同時(shí)應(yīng)抓緊研究并建設(shè)引額、引伊、引大等調(diào)水工程。2、黃河干支流地區(qū)：黃河干流的寧蒙灌區(qū)、關(guān)中盆地 等自流及景泰、固海等揚(yáng)黃灌區(qū)，灌水定額高，灌溉技術(shù)落 后，用水效率低，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行節(jié)水灌溉和大中型灌區(qū)改造， 提高水資源利用率，對(duì)水資源開發(fā)利用進(jìn)行合理配置、優(yōu)化 調(diào)度、節(jié)約高效、統(tǒng)一管理、永續(xù)利用，已是刻不容緩；黃 河支流重點(diǎn)是大通河、洮河、涇河等河流，其水資源相對(duì)較 豐富

8、，應(yīng)加快開發(fā)，建設(shè)有較大調(diào)節(jié)功能的水源工程。3、黃土高原：這些地區(qū)土地資源豐富，降水很少，當(dāng) 地水資源貧乏，黃河水低地高，自然條件惡劣，水土流失嚴(yán) 重，生態(tài)環(huán)境脆弱，人畜飲水困難，也是我國(guó)貧困人口集中 地區(qū)。屬水資源嚴(yán)重缺少地區(qū)，應(yīng)大力建設(shè)集雨工程，發(fā)展 雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)；并重視水土保持、生態(tài)環(huán)境建設(shè)，實(shí)施退耕還林、 還草，開展水土保持，建設(shè)揚(yáng)黃供水工程，對(duì)生態(tài)環(huán)境特別 惡劣的地區(qū)，可采取吊莊移民，在解決脫貧問(wèn)題的同時(shí)，初 步遏制生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化的趨勢(shì)。二、大柳樹是開發(fā)大西北的重要樞紐工程黃河規(guī)劃在干流龍羊峽至桃花峪河段布置了 36座梯級(jí) 樞紐工程，其中龍羊峽、劉家峽、大柳樹、磧口、古賢、三 門峽、小

9、浪底等七座是具有較大調(diào)節(jié)作用的骨干樞紐，最關(guān) 鍵的是龍羊峽、大柳樹和小浪底三個(gè)，現(xiàn)僅大柳樹未開工興 建。該工程在黃河干流黑山峽河段上，位于寧夏中衛(wèi)縣境， 上距蘭州250km，下距銀川160km，壩址處控制黃河流域 面積25.2萬(wàn)km2，占總流域面積的33.6% ；多年平均徑流 量336億m3，占黃河總徑流量58%，沙量?jī)H占黃河總量 的10%。大柳樹水利樞紐總庫(kù)容110億m3，裝機(jī)容量200 萬(wàn)千瓦，年平均發(fā)電量78億千瓦時(shí)。經(jīng)水庫(kù)沖淤平衡，50 年后還可保留50億m3調(diào)節(jié)庫(kù)容。它是由上游以發(fā)電為主 轉(zhuǎn)變到中下游以綜合利用為主的承上啟下的水利樞紐工程， 是能發(fā)揮黃河上中下游綜合效益的關(guān)鍵性工程。

10、1、大柳樹可提高寧、蒙河段防洪標(biāo)準(zhǔn)，并可解除該河 段的凌汛威脅寧蒙河段現(xiàn)有防洪堤1094km，河道安全泄量5000 m3/s，防洪標(biāo)準(zhǔn)僅10年一遇，修建大柳樹后，配合堤防建 設(shè)，可使寧蒙河段防洪標(biāo)準(zhǔn)由10年一遇提高為50年一遇。黃河自修建劉家峽、青銅峽等水庫(kù)后，銀川以上的凌汛 問(wèn)題已基本解決，銀川以下的寧、蒙河段，由于劉家峽以發(fā) 電為主，未專設(shè)防凌庫(kù)容，離寧蒙河段又遠(yuǎn)，故凌汛威脅依 然嚴(yán)重。90年代以來(lái)1993，1994及1996年已多次發(fā)生 凌汛決口，受災(zāi)上萬(wàn)人，淹沒(méi)耕地上萬(wàn)畝。1993年淹地13 萬(wàn)畝，其中耕地3萬(wàn)畝；1994年受災(zāi)13000人，其凌汛 水位相當(dāng)于伏汛的千年一遇。尤其凌汛發(fā)

11、生在嚴(yán)冬，給防凌 抗災(zāi)帶來(lái)很大困難。而大柳樹水庫(kù)有防凌庫(kù)容14億m3， 可滿足封河期下泄流量不小于500 m3/s開河期不大于300 m3/s的防凌要求，可以較好解決寧蒙河段的凌汛問(wèn)題。2、大柳樹可改善下游水沙條件，減輕河道淤積萎縮黃河的一個(gè)突出特點(diǎn)是水少沙多，水沙異源，是治理黃 河的難點(diǎn)。黃河上游水多沙少，而中下游則沙多水少，以往 中下游的泥沙靠上游汛期來(lái)水以保持適宜的造床流量，輸沙 入海。龍、劉兩庫(kù)修建后，在帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也 使黃河水沙條件發(fā)生很大變化。龍、劉兩庫(kù)汛期攔蓄大量洪 水，使汛期進(jìn)入下游的造床流量顯著變小，影響輸沙，導(dǎo)致 河道淤積萎縮。其中寧蒙河段年平均淤積0.65億t

12、，主槽 萎縮，河床抬高，平灘流量由5000-6000 m3/s降為3000 m3/s左右，防洪能力逐年下降。大柳樹由于庫(kù)容大而來(lái)沙少，30年內(nèi)均為清水下泄，改善了下游水沙條件，減少下游淤積。通過(guò)調(diào)節(jié)作用，大柳樹 水庫(kù)在灌溉期在滿足寧蒙灌區(qū)用水的同時(shí)，保證河口鎮(zhèn)下泄 流量，調(diào)水沖沙，改善河道水沙條件，減緩河床萎縮趨勢(shì)， 扭轉(zhuǎn)樞紐下游淤積的不利局面。根據(jù)“八五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻 關(guān)項(xiàng)目“黃河治理與水資源開發(fā)利用”的有關(guān)專題研究結(jié)果， 沖淤平衡后，由于采用以上非汛期蓄水，57月集中放水 的運(yùn)行方式，可形成約3000-4000 m3/s的造床流量，對(duì)寧 蒙河段及黃河中游河道的排沙減淤十分有利，其中每年可

13、使 寧蒙河段減少淤積0.1億to3、大柳樹可“解放”龍羊峽、劉家峽水電站龍羊峽至大柳樹河段共有24個(gè)梯級(jí)電站，規(guī)劃總裝機(jī) 1373萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量498億千瓦時(shí)，目前，已建的龍羊 峽、劉家峽、鹽鍋峽、八盤峽、青銅峽和在建的李家峽、大 峽等七座水電站，總裝機(jī)容量560萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量230 億千瓦時(shí)，是我國(guó)最大的梯級(jí)水電站群。90年代為了解決黃 河下游斷流，曾在1992、1995、1996和1997年四次要求 從龍羊峽、劉家峽調(diào)水，時(shí)值黃河枯水段，龍、劉二庫(kù)均在 低水位運(yùn)行，使二庫(kù)接近極限死水位。長(zhǎng)期低水位運(yùn)行，不 但減少機(jī)組的使用壽命，也影響電站的安全運(yùn)行和效益，同 時(shí)劉家峽還需承擔(dān)防洪、防凌

14、的任務(wù)。大柳樹的反調(diào)節(jié)作用 可以“解放”上游的龍羊峽、劉家峽電站的運(yùn)行方式，使這些 梯級(jí)電站按發(fā)電最優(yōu)運(yùn)行；也只有大柳樹投入運(yùn)行后，在滿 足灌溉、供水、防洪、防凌等綜合利用要求的同時(shí)，各梯級(jí) 才能真正做到聯(lián)合補(bǔ)償調(diào)節(jié)，提高各梯級(jí)的保證出力，提高 西北電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻能力和電能質(zhì)量，為西北大開發(fā)提供 電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保證，也為西電東送創(chuàng)造良好的條件。4、大柳樹的位置和引水高程是最大的優(yōu)勢(shì)大柳樹水利樞紐位于陜、甘、寧、蒙的交匯處，地理位 置優(yōu)越，收益范圍大，它的引水高程在1350米，高出黃河 水面100米。從大柳樹引水，向東可灌溉寧夏、陜西；向北 可供內(nèi)蒙；向西可抵甘肅河西走廊的武威、民勤等地

15、。近期 規(guī)劃可發(fā)展陜、甘、寧、蒙四?。▍^(qū)）600萬(wàn)畝灌區(qū)，總需 用水24.6億m3，大部分可自流，有些可減少揚(yáng)水高程。其 中將寧夏在建的扶貧揚(yáng)黃工程由揚(yáng)水的200萬(wàn)畝變?yōu)樽粤鳎?每年可節(jié)省電費(fèi)30005000萬(wàn)元把陜西原由河口鎮(zhèn)以下 黃河揚(yáng)水的100萬(wàn)畝，改為從大柳樹壩上引水；由于變揚(yáng) 水為自流，減少了抽水電費(fèi)，降低農(nóng)業(yè)成本。由于大柳樹的 引水高程優(yōu)勢(shì)，在南水北調(diào)西線工程實(shí)施后，有了較多補(bǔ)充 水源，向東控制面積可超過(guò)2000萬(wàn)畝，可以向西有可能擴(kuò) 大引水到黑河下游額濟(jì)納旗居延海地區(qū)、烏蘭布和沙漠即磴 口縣或直至新疆東部地區(qū)。大柳樹也是南水北調(diào)工程的調(diào)節(jié)水庫(kù)。南水北調(diào)西線工 程從長(zhǎng)江上游和支流引

16、水進(jìn)黃河，由于調(diào)水區(qū)位于高寒地帶， 不能全年引水，每年調(diào)水的時(shí)間只有7-8個(gè)月。大柳樹長(zhǎng)期 保持50億m3調(diào)節(jié)庫(kù)容，作為西線工程的反調(diào)節(jié)水庫(kù)，會(huì) 充分發(fā)揮黃河上游水電基地的作用，還能根據(jù)用水需要進(jìn)行 調(diào)節(jié)，協(xié)調(diào)黃河各方面供水矛盾，優(yōu)化黃河水資源配置滿足 西北開發(fā)對(duì)水資源的要求。三、南水北調(diào)工程是解決西北水資源問(wèn)題的關(guān)鍵性工程 從目前水資源開發(fā)利用情況來(lái)看，西北地區(qū)總需水量并 未超過(guò)可利用的水資源量。目前西北地區(qū)出現(xiàn)的水資源緊缺 現(xiàn)象，除主要因?yàn)榇罅块_墾，用水過(guò)度，缺乏統(tǒng)一的科學(xué)管 理外，也缺少調(diào)蓄工程，大部分地區(qū)是工程型和管理型缺水。 通過(guò)加強(qiáng)科學(xué)管理，發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)，合理利用水資源； 同時(shí)

17、修建一些必要的蓄、引工程和供水設(shè)施緩解嚴(yán)重的供需 矛盾。隨著大西北的大開發(fā)，用水量必然還要增加，而大規(guī) 模的水土保持、生態(tài)環(huán)境建設(shè)也需要水，并會(huì)減少?gòu)搅鳎瑥?長(zhǎng)遠(yuǎn)及總體上屬于資源型缺水，應(yīng)加快實(shí)施南水北調(diào)工程， 以補(bǔ)充流域水量十分必要。1、南水北調(diào)宏觀規(guī)劃總體布局根據(jù)我國(guó)的地形特點(diǎn)、水土資源的分布狀況和社會(huì)經(jīng)濟(jì) 對(duì)水資源的要求，經(jīng)過(guò)多年的規(guī)劃研究，南水北調(diào)有東、中、 西三條線路，對(duì)解決我國(guó)北方地區(qū)缺水問(wèn)題既有其主要供水 目標(biāo)和各自合理的供水范圍，又是一個(gè)整體可以互相替代和 補(bǔ)充。大體的基本格局是：西線工程：從長(zhǎng)江上游干、支流引水在龍羊峽以上入黃河，向黃河河道補(bǔ)水。由于黃河的支流，如大通河、洮河

18、、 涇河的開發(fā)建設(shè)和面上雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)、集雨工程的發(fā)展、水土保 持、植樹種草勢(shì)等必將減少黃河干流的水量；西線除補(bǔ)充這 部分水量外，并可補(bǔ)充干流揚(yáng)黃、自流引黃及黃河沖沙和保 持河道生態(tài)用水，因此西線應(yīng)主要是解決黃河流域的缺水。 遠(yuǎn)景調(diào)水區(qū)可研究從長(zhǎng)江擴(kuò)展到怒江、瀾滄江，調(diào)入?yún)^(qū)可包 括新疆東部在內(nèi)的西北內(nèi)陸地區(qū)。中線工程：位于黃淮海平原西部，可基本控制淮河上中 游及海河平原，并可全線自流引水。由于漢江水源水量的限 制，因此主要向唐白河流域、淮河中上游和海河流域的西部 平原供水。遠(yuǎn)景還可以從長(zhǎng)江三峽引水以補(bǔ)漢江的水量不足, 供水范圍可擴(kuò)大到黃河下游地區(qū)。東線工程：引江水量雖然充沛，由于高程的限制，從長(zhǎng) 江

19、下游抽江后，向淮河下游、沂沭泗流域、南四湖流域、膠 東地區(qū)和海河?xùn)|部平原供水。從供水目標(biāo)和供水范圍看，東線和中線是共同解決黃淮 海平原缺水，尤其是解決京、津、華北平原缺水的水資源配 置工程措施。2、南水北調(diào)三條線是一個(gè)整體，優(yōu)勢(shì)可以互補(bǔ)南水北調(diào)三條線路雖各有其主要供水目標(biāo)和各自合理 的供水范圍，但在一定條件和時(shí)間內(nèi)，又可相互替代和互為 補(bǔ)充。尤其各條線路之間可以通過(guò)對(duì)黃河水量進(jìn)行重新配置，把三條線調(diào)水形成一個(gè)系統(tǒng)，三條線路之間可以起到一定的 相互替代作用：如近期黃河缺水集中反映在下游斷流、工農(nóng) 業(yè)和城市引用水不足，缺少河道輸沙水量，這既可由西線工 程也可由東線、中線工程補(bǔ)充。先實(shí)施東線或中線工程，可 替換出黃河下游的部分用水量，以補(bǔ)充黃河中上游的用水量， 代替西線的供水作用；同樣，西線工程實(shí)施后，也可相機(jī)自 流進(jìn)入中線黃河以北供水系統(tǒng)，補(bǔ)充因漢江干旱時(shí)向北供水 量的不足；東線、中線都可向白洋淀供水，以補(bǔ)充海河流域 生態(tài)用水；在近期京、津、華北平原的缺水量不很大時(shí)，中 線工程可以替代東線工程的部分供水范圍。因此，南水北調(diào) 是一個(gè)系統(tǒng)工程，可通過(guò)對(duì)黃河水量的統(tǒng)一配置而互相補(bǔ)充。 西線和中線工程還可以興