1、跨流域向黄河调水的必要性与方案 张玫 杨慧娟 陈红莉 摘要 :黄河流域及邻近地区在国家能源安全、生态安全、粮食安全和城镇化发展进程中均具有重要地位，但水资源短缺是区域发展的最大制约瓶颈，南水北调西线工程是国家 “ 四横三纵 ” 水资源配置格局的主要组成部分，对缓解黄河流域缺水问题、保障流域供水安全具有重要作用。从缓解黄河水资源供需矛盾、维护河流健康、改善生态环境等方面论述了跨流域向黄河调水的必要性，分析了各调水方案的特点，以及西线一期工程的优越性，从保障区域供水安全、能源安全、城镇化进程、粮食安全、生态安全等方面，论 证了西线一期工程建设的紧迫性。 关键词 : 跨流域调水 ; 水资源 ; 南水
2、北调西线工程 ; 黄河流域 中图分类号 : TV68 文献标志码 :A Necessary and Precept of Inter-Basin Water Diversion to the Yellow River ZHANG Mei1， YANG Hui-juan2， CHEN Hong-li1 Abstract: The Yellow River basin and its adjacent areas play an important position in the national energy security， ecological security， food securit
3、y and the process of urbanization， but the shortage of water resources is the biggest bottleneck restricting for regional development The West-Route of the South to North Water Transfer Project is an main component of national four transverse and three lengthways water resources allocation pattern，
4、plays an important role in reducing the conflict between water supply and demand and ensuring the water supply security The necessity from inter-basin water transfer to the Yellow River was discussed by several aspects， such as reducing the conflict between water supply and demand， maintaining river
5、 health， and improving the ecological environment etc， the characteristics of the water diversion schemes， as well as the advantages of the first stage of the West-Route Project was analyzed， then the urgency of the construction for first stage of the West-Route Project is demonstrated in such aspec
6、ts of regional water supply security， energy security， the urbanization process，food security and ecological security Key words: inter-basin water transfer; water resources; West-Route of the South to North Water Transfer Project; Yellow River basin 黄河流域土地、矿产、能源资源丰富，是我国重要的能源重化工基地和粮食基地，在支撑我国经济社会可持续发展
7、中具有举足轻重的战略地位。 “ 水少、沙多，水沙关系不协调 ”的自然特性决定了黄河有限的水资源承载能力。在水资源总量严重不足的情况下，黄河还要向河南、山东、山西、甘肃的流域外地区以及河北、天津供水约 100 亿 m3 ，加剧了水资源短缺 1。 1 实施跨流域向黄河调水的必要性 (1)跨流域调水是解决黄河水资源供需矛盾、支撑经济社会可持续发展的需要。黄河是我国西北、华北地区重要水源，目前地表水耗水率已达到 72%，水资源开发利用程度已大大超出了黄河水资源的承载能力。由于水资源供需矛盾突出，因此部分能源项目因没有用水指标而使立项建设受到影响，约 66 7万 hm2 农田有效灌溉面积得不到保障，现状
8、河道内外实际缺水约 95 亿 m3 ，并且以资源型缺水为主。黄河水资源短缺已严重制约了流域经济社会的发展。同时，地区间、部门间激烈争水，大大增加了水资源管理的难度 1。 随着西部大开发、中部崛起等国家发展战略的实施及西气东输、西电东送、能源重化工基地等重点工程的建设，未来黄河流域经济社会呈快速发展态势，对水资源的需求将日益增加，水资源供需矛盾将更加尖锐。据预测， 2030 年黄河流域缺水量将达到 138 亿 m3 ，其中河道外缺水 104 亿 m3 ，河道内缺水 34亿 m3。如河道外缺水都集中在农业灌溉，影响粮食产量约 100亿 kg，占黄河流域粮食产量的 20%，占全国粮食产量的 2%，对
9、国家粮食安全造成影响 ;若考虑城镇生产缺水 50 亿 m3 ，将使 2011 2030 年黄河流域 GDP 增长率下降 2%左右。可见，若不实施跨流域调水工程，严峻的缺水形势将对国家粮食安全、能源安全、经济安全造成一定影响，制约黄河流域经济社会的可持续发展 1。 (2)跨流域调水是维持黄河健康的需要。为了减轻河道淤积，维持河流健康，必须在黄河河道内留有一定的生态环境水量，头道拐、利津断面生态环境水量分别应为 200 亿 m3 和220亿 m3 ，但黄河水资源总量不足，随着经济发展用水的增加，河道内生态环境用水被挤占。 20 世纪 90 年代以来，黄河天然年径流量 438 亿 m3 ，入海水量
10、133 亿 m3 ，河道内生态环境用水被挤占 47 亿 m3 ;2000 年以来，头道拐断面年径流量仅 152 亿 m3 ，宁蒙河道部分河段逐渐演变为 “ 地上悬河 ” ，防洪、防凌形势严峻。河道内生态环境水量不足，导致了河道淤积、二级悬河加剧、水环境恶化等一系列问题。 河道内生态环境用水被大量挤占导致黄河断流频繁。 1972 1999 年 28 a 间黄河下 游22 a 出现断流，其中 1997 年断流最严重，断流时间长达 226 d。 1999 年开始实施黄河干流水量统一调度以来，在严格限制上中游用水的情况下，虽然黄河下游没有出现断流，但最小流量较小，远没有达到功能性不断流的要求。 据预测
11、， 2030 水平年黄河流域河道内缺水将达 34 2 亿 m3 ，将减少入海沙量约 1 亿 t，增加下游河道淤积量，对中水河槽维持造成严重影响。且河道内缺水将导致河流水环境承载能力降低，水环境压力越来越大 2。 (3)跨流域调水是改善流域生态环境的关键支撑。在气候干旱、水资源短缺及不合理的人类活动影响下，黑山峡河段附近的宁蒙陕甘地区草场退化和土地荒漠化、沙漠化严重，沙尘暴频繁发生，是流域生态环境最为脆弱的区域，长城沿线干旱风沙区是我国四大沙尘暴源区之一。该地区生态环境的恶化，不仅威胁到人民的生存环境，严重制约着当地经济社会发展，而且对我国中、东部地区和首都圈的生态安全及环境质量构成严重威胁。
12、2000 年鄂尔多斯地区发生沙尘暴 18 次，其中直接危及京津地区的就有 12 次。 此外，与黄河邻近的石羊河流域水资源贫乏，现状水资源利用大大超过其承载能力，导致下游民勤绿洲出现水资源危机和日趋严重的生态环 境问题，地下水位持续下降，地表植被日益退化，土地沙化面积增加和荒漠草原面积逐年扩大，其北部湖区生态已濒临崩溃。民勤绿洲是阻挡我国第三大沙漠巴丹吉林沙漠和第四大沙漠腾格里沙漠合拢的重要屏障，民勤绿洲的消亡，必将危及中游绿洲甚至河西走廊大通道的社会和生态安全，进而影响到整个西部地区的健康发展与稳定，是关系国家经济社会发展和民族和谐相处的重大问题。 水资源是改善生态环境的最基本条件，但黄河水资
13、源极其匮乏，难以支撑生态环境建设对水资源的需求。通过跨流域调水，增加供水量，建设生态绿洲，可以有效地改善黑山峡河段附近地区 和石羊河下游的生态环境。 综上所述，为了增强黄河水资源的承载能力，支撑经济社会可持续发展和维持黄河健康生命，在强化流域节水的前提下，实施跨流域向黄河调水是十分必要和迫切的。 2 跨流域向黄河调水方案 为解决华北地区和黄河流域缺水问题，经过 50 多 a 的研究和论证， 2002 年水利部编制了南水北调工程总体规划，并经过国务院批准。规划推荐南水北调东线、中线和西线三条调水线路，将长江、黄河、淮河和海河四大江河相互联通，构成以 “ 四横三纵 ” 为主体的总体布局，有利于实现
14、我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局，具 有重大的战略意义。该规划指出 :南水北调东线、中线、西线三条调水线路，各有其合理的供水范围和供水目标。要解决黄淮海流域、胶东地区和西北内陆河部分地区的缺水问题，三条调水线路都需要建设。 (1)东线工程、中线工程。东线工程从长江下游江苏省扬州附近抽引长江水，供水目标 :解决调水线路沿线江苏、安徽和山东半岛的城市生活、环境和工业用水问题，改善淮北地区的农业供水条件，在北方需要时利用工程的供水能力，提供农业和生态环境用水。 中线工程近期从长江支流汉江上的丹江口水库向华北引水，远景再从长江干流引水以扩大引水量。供水重点 为城市生活及工业用水，兼顾沿线农业
15、及其他用水，供水范围包括北京市，天津市，河南省沿线 11 个省辖市 30 个县级市及县城，河北省沿线 7 个省辖市 18 个县级市、 70 个县城。 目前，南水北调东线、中线工程已开工建设，虽然引水工程都跨越黄河，但都没有向黄河供水的任务，也与黄河下游引黄灌区供水范围不重复，仅在长江、汉江丰水年份存在相机向黄河补水的可能，且补水量很小，对增加黄河供水能力的作用十分有限。 (2)西线工程。南水北调西线工程从长江上游干支流调水进入黄河上游，是补充黄河水资源不足、解决黄河流域乃至西北地区干 旱缺水问题的重大战略措施，供水范围覆盖黄河全流域及邻近的河西内陆河地区，其作用主要是缓解黄河水资源紧缺的严峻局
16、面，结合黄河干流调蓄工程，为流域供水安全、能源安全和粮食安全提供水资源保障，支撑经济社会的可持续发展 ;补充黄河河道内生态用水，为维持黄河健康生命提供水资源支撑 ;为黄河上中游部分地区和相邻石羊河下游的生态建设提供水资源保障，遏制生态环境严重退化的趋势 3。 根据项目建议书，南水北调西线一期工程从雅砻江上游甘孜以上地区、雅砻江支流鲜水河的达曲和泥曲、大渡河西源绰斯甲河的色曲和杜柯河、大渡河东源足木足河 的玛柯河和阿柯河直接调水到黄河干流，线路全长 325 5 km，隧洞段长 320 9km。根据各引水坝址上下游河段水资源供需平衡分析，考虑调水河流未来用水增长及河道内生态环境用水需求，西线第一期
17、工程热巴、阿安、仁达、洛若、珠安达、霍那、克柯等 7 个坝址多年平均可调水量为 92 亿 m3。综合比较受水区需求、调水影响、工程规模及投资等因素，并考虑避开重要寺院、县城淹没，以及高原区长隧洞、大洞径、高坝大库的复杂施工技术等问题，推荐调水规模为 80 亿 m3。 南水北调西线一期工程受水区规划范围为黄河流域及其邻近的内陆河 地区，河道外受水区集中在黄河上中游的青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西六省 (区 )及邻近的石羊河流域，一期工程受水对象主要包括重点城市、能源化工基地、黑山峡生态灌区及石羊河流域，以及向黄河河道内补充部分生态环境水量。 西线一期工程调入水量与黄河自身水资源统一配置和管
18、理，可有效缓解黄河水资源供需矛盾，提高流域及沿黄地区的供水安全。能够确保重点城市、重要能源基地的用水需求，并退还部分被挤占的农业灌溉水量，促进粮食生产 ;通过向黄河干流河道内补充水量，结合骨干水利枢纽的联合调控，进一步协调水沙关系，减轻河道淤积，促 进干流生态系统和河道形态的恢复与改善 ;通过向生态环境恶化地区供水，恢复和改善当地生态环境状况和居民生存条件 4。 (3)引汉济渭工程。规划从汉江干流黄金峡水库引水进入渭河，是解决关中地区缺水问题的有效措施。在国务院批复的渭河流域重点治理规划中，将引汉济渭作为解决渭河流域中长期缺水的措施之一。 2003 年陕西省水利厅提出了引汉济渭调水工程规划，目
19、前已经完成了项目建议书。 引汉济渭工程规划从黄金峡水库库区设泵站提水 210 m，经隧洞引水入子午河中游规划的三河口水库 ;经三河口水库调蓄后，从库区引水，沿蒲 河向北穿过秦岭，汇入渭河。引水线路长约 79 km，主要为隧洞。供水范围为渭河流域关中地区，供水目标以城市工业和生活用水为主，兼顾农业灌溉和生态环境用水。年调水量 15 亿 m3，其中一期调水 10 亿 m3 ，二期调水 5 亿 m3。调水实施后可基本满足关中地区国民经济用水要求，大大缓解渭河流域的缺水问题 ;并可适当补充渭河河道内生态用水，对确保渭河不断流起到积极的作用。 3 西线工程是解决黄河缺水的有效措施 与其他跨流域调水方案相
20、比，南水北调西线一期工程具有以下特点 :一是供水范围和作用大。其入黄位置高，调入水量流经黄河 上中游的主要城市、生态脆弱带、重要能源基地、干流水电基地，完全覆盖了黄河上中下游的主要缺水地区，并可为解决宁蒙河段和黄河下游淤积萎缩问题创造条件，具有巨大经济效益、环境效益和社会效益，是解决黄河流域水资源供需矛盾的战略措施。二是调入水量可有效调控。利用黄河水沙调控体系的调控能力，可以对调水进行调控，协调水沙关系，优化水资源配置，支持流域经济社会发展。 南水北调西线一期工程调水进入黄河后，可全面缓解黄河水资源供需矛盾，对促进流域经济社会可持续发展，保障流域乃至全国供水安全、能源安全、粮食安全和生态安全，
21、维持黄 河健康生命均具有重要作用。通过干流水沙调控体系联合调节，对入黄水量与黄河自身水资源进行统一配置和管理，为城乡生活、工业增加配置水量，可确保 2030 年重点城市、重要能源基地的用水需求，并退还部分被挤占的农业灌溉水量，促进粮食生产 ;向黄河干流河道内补充水量，进一步协调水沙关系，促进干流宁蒙河段和黄河下游河段河道形态的恢复与改善，为维持河流健康生命创造条件 ;向黄河黑山峡生态灌区和邻近的石羊河流域供水，可改善当地生态环境状况和居民生存条件。 4 结语 黄河流域地域广阔，资源丰富，人口众多，少数民族集聚，在我国经济 建设、能源安全、粮食安全、生态安全和小康社会建设等方面都具有重要的战略地
22、位。黄河还具有水少沙多、水沙异源、水沙关系不协调等特性，确保黄河安澜意义重大。黄河流域资源性缺水，随着未来经济社会的快速发展，需水量将保持增长态势，缺水形势日益严峻。在充分节水的基础上，必须实施外流域调水以增加黄河水资源量。同其他的调水线路相比，南水北调西线工程具有显著的优势，是解决黄河流域缺水问题的根本措施。 南水北调西线一期工程对黄河流域及邻近地区经济社会的长期持续发展、未来国家能源战略布局调整、国家生态环境建设与保护整体布局、国家 粮食安全以及维系中华民族母亲河生态系统等一系列重大战略都至关重要。经过几十年的前期工作，尤其是西线第一期工程项目建议书已编制完成，有了较好的工作基础，面对黄河
23、流域及邻近地区快速发展的需要、面对国家经济社会发展总体布局的推进，必须加快南水北调西线一期工程建设的步伐。 参考文献 : 1黄河水利委员会黄河流域水资源综合规划 R郑州 :黄河水利委员会， 2010 2周丽艳，万占伟，鲁俊西线南水北调对黄河干流的减淤作用研究 J人民黄河， 2007， 29(10):9 10 3张会言，谢宝萍黄河 供水地区和南水北调西线工程受水区水资源短缺程度分析 J人民黄河， 1999， 21(2):29 31 4黄河勘测规划设计有限公司南水北调西线第一期工程项目建议书 R郑州 :黄河勘测规划设计有限公司， 2012 作者简介 :张玫 (1963-)，女，河南郑州人，高级工程师 ( 教授级 )，主要从事工程规划工作。
