南水北調(diào)東、中線一期工程建成后,截至2019年9月17日,累計(jì)調(diào)水量已超過280億m3,直接受益人口約1.2億,提高了受水區(qū)40多座大中城市供水保證率,有效緩解了華北、膠東地區(qū)的水資源矛盾。
作為一個(gè)長(zhǎng)期從事南水北調(diào)東線工程前期工作的工程技術(shù)人員,通過南水北調(diào)工程前期工作回顧、編寫《南水北調(diào)工程方案綜述》和閱讀《中國南水北調(diào)工程前期工作卷》,筆者對(duì)南水北調(diào)工程前期工作有以下幾點(diǎn)初步認(rèn)識(shí)。
以南水北調(diào)東線工程規(guī)劃為例。
從1973年到2019年47年間編制了《南水北調(diào)近期工程規(guī)劃報(bào)告(初稿)》(1976年3月)、《南水北調(diào)東線工程修訂規(guī)劃報(bào)告》(1990年5月)、《南水北調(diào)工程?hào)|線論證報(bào)告》(1996年1月)和《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃(2001年修訂)》。目前,正在編制東線二期工程規(guī)劃。
根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和地方要求,1976年規(guī)劃的主要供水目標(biāo)是解決糧食短缺問題。規(guī)劃新增和改善灌溉面積計(jì)6400萬畝(黃河以南3400萬畝,以北3000萬畝),結(jié)合恢復(fù)和發(fā)展天津~長(zhǎng)江段航運(yùn),提供生活、工業(yè)和航運(yùn)用水27億m3。采用的調(diào)水工程規(guī)模為:抽引江水1000m3/s、過黃河600m3/s、到天津100m3/s。
1990年規(guī)劃時(shí),糧食短缺問題已有顯著改善,而受水區(qū)城市用水增加較多,缺水嚴(yán)重,北京市和膠東地區(qū)用水緊張。規(guī)劃重點(diǎn)是補(bǔ)充城市(包括1976年規(guī)劃供水區(qū)內(nèi)的城市和北京市及膠東地區(qū)重要城市)供水;將灌溉面積由6400萬畝減到4245萬畝,其中黃河以北地區(qū)由3000萬畝減少到1400萬畝;仍然結(jié)合京杭運(yùn)河天津~長(zhǎng)江段航運(yùn)。采用的工程規(guī)模為抽引江水1000m3/s,過黃河400m3/s、到天津180m3/s。1992年編制的《南水北調(diào)東線第一期工程可行性研究修訂報(bào)告》,按照年供水量5億m3安排了天津(九宣閘)到北京(玉淵潭)的輸水工程。
1996年《南水北調(diào)工程?hào)|線論證報(bào)告》按照1990年規(guī)劃,分三步實(shí)施東線工程,增列了從東平湖向膠東地區(qū)供水的丁水東調(diào)工程(輸水流量為90m3/s);考慮到1993年9月在水利部審查《南水北調(diào)東線第一期工程可行性研究修訂報(bào)告》時(shí),北京市代表正式提出東線工程不必考慮北京市的用水,沒有安排天津~北京的輸水工程。
2001年東線工程規(guī)劃,根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要和江水北調(diào)工程運(yùn)行情況,其調(diào)水任務(wù)主要是解決沿線城市生活、工業(yè)用水,結(jié)合恢復(fù)和改善京杭運(yùn)河黃河~長(zhǎng)江段航運(yùn),除江水北調(diào)工程和沿洪澤湖、高郵湖周邊已有灌區(qū)外,不考慮增加新灌區(qū),灌溉面積減少到3248萬畝。其工程規(guī)模為抽引江水800m3/s,過黃河200m3/s,到天津100m3/s,向膠東地區(qū)送水90m3/s。安排的第一期工程為,抽引江水500 m3/s,進(jìn)東平湖100 m3/s,過黃河50 m3/s(按100m3/s 建成),向膠東地區(qū)送水50 m3/s。
在東、中線一期工程即將建成之際,2013年3月國務(wù)院要求,“加快開展南水北調(diào)東、中線后續(xù)工程論證工作”。此后,開始研究東線一期工程向北延伸應(yīng)急供水方案和東線二期工程規(guī)劃。兩項(xiàng)工程都考慮在向天津和河北省東部地區(qū)供水同時(shí),延伸送水到河北省雄安新區(qū)和北京市。鄂竟平部長(zhǎng)在2019年全國水利工作會(huì)議上的講話要求:“推動(dòng)?xùn)|線一期北延向京津冀應(yīng)急供水工程建設(shè),抓緊開展東線二期工程、中線引江補(bǔ)漢水源工程和沿線調(diào)蓄工程前期工作,持續(xù)深化西線工程前期工作論證,為早日開工創(chuàng)造條件。”2019年4~6月,實(shí)施了東線一期工程應(yīng)急向津冀供水試通水,用潘莊引黃渠道和南運(yùn)河輸水到天津市。
現(xiàn)在的任務(wù)一是管好、用好東、中線一期工程,使其充分發(fā)揮效益;二是與時(shí)俱進(jìn),修改《總體規(guī)劃》提出的東、中線二期工程規(guī)劃和西線工程規(guī)劃。
以中線工程從漢江丹江口水庫引水為例。
通常的說法是:中線工程近期引漢、遠(yuǎn)期引江。實(shí)際上2002年以前重點(diǎn)研究的是引漢。相對(duì)來說,引江工作做得比較少,也不夠深。南水北調(diào)工程總體規(guī)劃階段認(rèn)為:引漢130億m3(同時(shí)實(shí)施東線工程)可以解決2050年以前京津華北地區(qū)用水;2030年以后,將達(dá)到用水高峰,之后用水量不會(huì)增加很多;沒有考慮中線工程引江。
關(guān)于“中線后續(xù)工程”論證工作的具體進(jìn)展情況,從上述鄂竟平部長(zhǎng)講話分析,中線工程從漢江丹江口水庫引水,可調(diào)水量(調(diào)水規(guī)模)可能達(dá)不到130億m3。
1979年2月,《南水北調(diào)中游線引漢工程規(guī)劃要點(diǎn)》認(rèn)定:如丹江口水利樞紐按原設(shè)計(jì)續(xù)建(設(shè)計(jì)蓄水位170m),多年平均引水量可逐步擴(kuò)大到230億m3。
1996年1月,《南水北調(diào)工程中線論證報(bào)告》建議仍維持可行性研究報(bào)告的結(jié)論,首先推薦加高丹江口水庫大壩初期調(diào)水145億m3、后期調(diào)水220億m3的方案。
1996年1月《南水北調(diào)工程論證報(bào)告》和1998年2月《南水北調(diào)工程審查報(bào)告》復(fù)述了上述《中線論證報(bào)告》的建議,并把加高丹江口水庫大壩、調(diào)水145億m3作為南水北調(diào)工程近期實(shí)施方案。
《中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究綜合報(bào)告及各專題報(bào)告》(2001年版)提出:“中線工程由加高后的漢江丹江口水庫引水,多年平均的可能引水量估計(jì)約130億m3/a”,“丹江口水庫多年平均最大可供調(diào)出的水資源量以不超過130億m3為宜”,“合理的調(diào)水規(guī)模似應(yīng)為100億~110億m3為宜,最大不宜超過130億 m3”。
《南水北調(diào)中線工程規(guī)劃(2001年修訂)》采用“推薦丹江口水庫大壩加高,并建設(shè)漢江中下游相關(guān)工程,多年平均調(diào)水量130億~140億m3方案”,近期調(diào)水95億m3。
2002年9月《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》指出:“丹江口水庫可調(diào)水量為120億~140億m3”,“確定中線工程的調(diào)水規(guī)模為130億m3”,“第一期工程的多年平均調(diào)水規(guī)模為95億m3”。
現(xiàn)在看來,不實(shí)施引江補(bǔ)漢,中線工程從丹江口水庫調(diào)水規(guī)模可能小于130億m3。
綜上所述,為了確定合理的調(diào)水規(guī)模(年調(diào)水量),應(yīng)根據(jù)已有資料,科學(xué)推算引水河段的天然來水量,并充分考慮引水河段上游、引水河段及其下游當(dāng)前和將來可能的用水需求。
以中線工程為例(見表1)。
受水區(qū)(供水區(qū))缺水量是確定調(diào)水工程年調(diào)水量的重要依據(jù)。依據(jù)《中線論證報(bào)告》《中線供水區(qū)缺水情況》預(yù)測(cè)的缺水量(2000 水平年為207億m3和162億m3,2010 水平年為228億m3),南水北調(diào)工程《中線論證報(bào)告》《論證報(bào)告》《審查報(bào)告》建議南水北調(diào)工程近期實(shí)施方案為中線工程年調(diào)水145億m3(總干渠設(shè)計(jì)輸水流量為渠首600 m3/s、穿黃500m3/s)。國務(wù)院沒有批準(zhǔn)南水北調(diào)工程《審查報(bào)告》《論證報(bào)告》。依據(jù)《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》和2001年中線工程規(guī)劃預(yù)測(cè)的中線受水區(qū)城市2010 水平年缺水量78億m3,考慮輸水損失和河南省原引丹灌區(qū)用水(約5億m3/a),采用中線一期工程年調(diào)水95億m3(總干渠設(shè)計(jì)輸水流量為渠首350 m3/s、穿黃265 m3/s)。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),按年調(diào)水95億m3于2014年12月建成了中線第一期工程,向京、津、冀、豫等省、市補(bǔ)充城市用水和少量生態(tài)補(bǔ)水。

表1 預(yù)測(cè)中線供水區(qū)缺水量表(單位:億m3)
因此,應(yīng)采用科學(xué)的預(yù)測(cè)手段和方法,深入實(shí)際調(diào)查研究,提出盡可能接近實(shí)際的不同水平年受水區(qū)(供水區(qū))的缺水量。
引灤入津工程輸水渠長(zhǎng)約234km,為東、中線工程輸水干線長(zhǎng)度的五分之一左右。天津市堅(jiān)持采用北線(現(xiàn)在用的輸水線),主要理由就是輸水渠穿過其境內(nèi)的大型水庫(于橋水庫),可以充分調(diào)蓄引來的灤河水,提高供水保證率;為此,在天津近郊又新建了一座調(diào)蓄水庫。
引灤入唐(唐山市)工程輸水線路比引灤入津工程短,年引水量也小,其輸水線路仍然穿過兩座大型水庫:邱莊水庫和陡河水庫。
南水北調(diào)東線工程長(zhǎng)江~天津的輸水干線長(zhǎng)度略小于中線輸水總干渠。近50年來,提出過十幾種調(diào)水方案,但其輸水干線始終采用以京杭運(yùn)河為主,穿過淮河流域的洪澤湖、駱馬湖、高郵湖(二期工程用)、南四湖等大型湖泊型水庫。這些平原湖泊型水庫既可調(diào)蓄淮水,也可調(diào)蓄江水,其作用是提高供水保證率和減少輸水工程規(guī)模。再往北,把黃河南岸的東平湖改建成能調(diào)蓄長(zhǎng)江水的平原水庫。這對(duì)提高黃河以北地區(qū)和膠東地區(qū)的供水保證率有較大作用。歷次規(guī)劃,黃河以北都把千頃洼(衡水湖)、大浪淀、北大港、團(tuán)泊洼等作為(考慮修建工程)調(diào)蓄水庫。建設(shè)東線一期工程時(shí),在山東省濟(jì)南市東部和德州市附近修建了三座平原調(diào)蓄水庫,以保證濟(jì)南市、德州市和膠東地區(qū)青島、煙臺(tái)等多個(gè)城市的供水。
中線一期工程從丹江口水庫引水,輸水總干渠(含天津干渠)長(zhǎng)約1400km。20世紀(jì)90年代設(shè)計(jì)年調(diào)水量145億m3,沿途用水城市眾多,理應(yīng)設(shè)置足夠的調(diào)蓄工程。但在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)只考慮利用總干渠兩側(cè)既有庫、洼調(diào)蓄(也不安排連接工程),不考慮新建調(diào)蓄工程。
在討論中線工程方案時(shí),對(duì)是否設(shè)置調(diào)蓄工程有以下看法:
(1)地方上要求新建調(diào)蓄水庫(如張坊和燕山水庫)。
(2)受原國務(wù)院總理李鵬委托,到中線工程沿線調(diào)研后,姚振炎認(rèn)為:“缺乏調(diào)蓄工程是中線的一大弱點(diǎn),必將減少有效利用水量和降低供水質(zhì)量,造成管理運(yùn)用上的困難。”
(3)1996年1月《南水北調(diào)工程線路專題論證報(bào)告》認(rèn)為中線輸水總干渠“由于缺少理想的調(diào)蓄容量,不僅影響水資源的利用效果,也減少供水的可靠度”,“建議除改善并有效利用現(xiàn)有調(diào)蓄容量外,還要開辟新的調(diào)蓄容量,并提高調(diào)度管理技術(shù)及預(yù)報(bào)水平”。
(4)《南水北調(diào)工程審查報(bào)告》所附張光斗的信指出:①輸水總干渠兩側(cè)原有的蓄水工程和新建水庫“都是渠道調(diào)蓄運(yùn)用必不可少的”。②利用總干渠兩側(cè)現(xiàn)有水庫和新建水庫,都要做工程,要“化錢”。
(5)《中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究綜合報(bào)告及各專題報(bào)告》認(rèn)為,中線“現(xiàn)在規(guī)劃的線路缺少調(diào)蓄水庫,運(yùn)行困難”,“總干渠缺少調(diào)蓄工程”,“調(diào)蓄問題未很好解決是影響實(shí)施的關(guān)鍵之一”。
(6)2001年《中線工程規(guī)劃》和《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》增列了瀑河水庫(庫容2.1億m3)作為在線調(diào)節(jié)水庫,其作用是保證京津兩市用水。
(7)中線一期工程建成通水之后
①北京市建設(shè)了從團(tuán)城湖到密云水庫的調(diào)水工程,通過10級(jí)揚(yáng)水(總揚(yáng)程遠(yuǎn)大于東線黃河以南13級(jí)泵站總揚(yáng)程)把引來的漢江水送入密云水庫備用。
②2015年5月召開了中線增設(shè)調(diào)蓄工程研討會(huì)。
③2019年1月,鄂竟平部長(zhǎng)要求抓緊開展中線工程“沿線調(diào)蓄工程前期工作”。
上述引灤工程和東線、中線一期工程設(shè)置調(diào)蓄工程的情況,印證了“長(zhǎng)距離調(diào)水需設(shè)置足夠的調(diào)蓄工程”的論述。
以東線工程為例。
在編制1976年《南水北調(diào)近期工程規(guī)劃報(bào)告》時(shí),就開始考慮調(diào)水對(duì)長(zhǎng)江口地區(qū)的影響和輸水干線水質(zhì)污染等環(huán)境問題。《規(guī)劃報(bào)告》提出后,水電部聯(lián)合中國科學(xué)院于1978年7月在石家莊召開“南水北調(diào)及其對(duì)自然環(huán)境影響”科研規(guī)劃落實(shí)會(huì)議,制定了1978~1985年“南水北調(diào)及其對(duì)自然環(huán)境影響”科研規(guī)劃實(shí)施計(jì)劃,明確了研究任務(wù)和各課題負(fù)責(zé)單位和參加單位。主要研究課題:南水北調(diào)地區(qū)的水量平衡、水資源綜合評(píng)價(jià)和水量調(diào)蓄;調(diào)水對(duì)長(zhǎng)江口地區(qū)的影響(鹽水入侵、攔門沙和長(zhǎng)江水位);北方灌區(qū)土壤次生鹽堿化的防治;調(diào)水對(duì)沿線湖泊水域環(huán)境和水生生物生態(tài)的影響,以及南方的血吸蟲病會(huì)不會(huì)隨南水北調(diào)擴(kuò)散到北方地區(qū)等。1980年以后陸續(xù)提出了成果,為工程規(guī)劃所應(yīng)用。如:東線工程在遇到長(zhǎng)江下游流量8000~10000m/s時(shí),停止調(diào)水或者減少調(diào)水流量,以避免加重長(zhǎng)江口地區(qū)鹽水入侵;在有可能因灌溉而產(chǎn)生次生鹽堿化的灌區(qū),實(shí)行井渠結(jié)合灌溉,控制地下水位,防止次生鹽堿化;對(duì)高水位輸水河道和平原水庫設(shè)置截滲防滲工程,控制水量滲漏;通過室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),以及江水北調(diào)工程實(shí)踐證明“調(diào)水之后北緯33°15′(我國釘螺孽生地北界)以北地區(qū)未出現(xiàn)新的螺點(diǎn)或螺區(qū)”,“釘螺難以適應(yīng)北緯33°15′以北地區(qū)自然環(huán)境和不能在那里形成新孽生地”(注:釘螺是血吸蟲的中間宿主)。
為了保證調(diào)水的水質(zhì),歷次規(guī)劃都對(duì)輸水河道沿線地區(qū)和匯入輸水干線的河流進(jìn)行污染源調(diào)查,了解防止水污染工作進(jìn)展情況,提出水污染防治措施,編制防污治污規(guī)劃。《總體規(guī)劃》階段,由調(diào)水局組織協(xié)調(diào),淮委、海委、中國環(huán)境規(guī)劃院和建設(shè)部給排水工程技研中心共同編制了《南水北調(diào)工程?hào)|線治污規(guī)劃》。《治污規(guī)劃》的實(shí)施,保證了東線一期工程調(diào)水的水質(zhì)。
關(guān)于生態(tài)用水。東、中線一期工程建成后,主要向京津等輸水干線沿線的城市供水;在調(diào)水量較多時(shí),安排了部分生態(tài)用水。東線一期北延應(yīng)急供水按大部分為生態(tài)用水,小部分為城市用水安排。由于人民群眾對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求逐步提高,預(yù)計(jì)東、中線工程進(jìn)一步擴(kuò)大調(diào)水工程規(guī)模后,在保證生活和工業(yè)供水情況下,將不斷增加生態(tài)環(huán)境供水,受水區(qū)長(zhǎng)年干涸的河流和濕地將逐步減少;隨著治理水污染力度不斷加大,污水河段也將逐步減少;受水區(qū)河流湖泊將逐步實(shí)現(xiàn)河清岸綠,為人民提供更加舒適的生活環(huán)境■