第二节 南水北调工程构架
一、东线工程
南水北调东线工程利用江苏省已有的江水北调工程,逐步扩大调水规模并向北延伸。东线工程从长江下游的扬州江都抽引长江水,利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送,并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水:一路向北,在位山附近经隧洞穿过黄河;另一路向东,通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。全线最高处东平湖水位与长江水位差约40m,抽水总扬程65m,规划设13级泵站;在山东省位山附近的黄河河底建设倒虹吸隧道,江水穿过黄河;在黄河以北,地势是南高北低,可顺大运河或新扩建河道自流到天津,沿线新建、扩建千顷洼、大屯、大浪淀、浪洼、北大港五处平原水库以调蓄来水。从长江到天津北大港水库输水主干线长约1135km,其中黄河以南625km,穿黄段17km,黄河以北493km;分干线总长约767km,其中黄河以南601km,黄河以北166km。此外,为了向胶东供水,需从东平湖向东开辟胶东输水分干线,向济南、青岛、烟台、威海等胶东城市供水,输水干渠干、支线总长989km。
东线工程前期工作始于20世纪50年代初,1972年大旱以后,开始编制东线工程规划,于1976年完成《南水北调近期工程规划》,1990年提出了《南水北调东线工程修订规划报告》,1992年提出了《南水北调东线第一期工程可行性研究修订报告》。2001年11月完成的《南水北调东线工程规划(2001年修订)》是第二次规划修订成果。
东线工程供水范围分为黄河以南、山东半岛和黄河以北三片。主要供水目标是补充沿线城市生活用水和工业用水,并适当兼顾农业和其他用水,提高现有灌区的供水保证率,改善淮北地区的农业供水条件;结合输水,恢复和提高京杭运河的通航能力;利用调水工程设施,提高沿线易涝地区的排涝能力,并在北方需要时提供农业和生态环境用水。根据东线工程供水目标和预测的当地来水量及需调水量,考虑受水区缺水形势的发展和对水量、水质的要求,经多方案比较,确定东线工程先通后畅、逐步扩大规模,分三期实施。各期调水规模如下。
第一期工程:主要向江苏和山东两省供水。抽江500m3/s、过黄河50m3/s、送山东半岛50m3/s,改善苏北、鲁西南农业用水条件。规划2002—2007年实施,按照南水北调东线一期工程可研总报告批复,东线一期工程静态总投资383亿元,其中主体工程静态投资260亿元,治污工程投资123亿元。
第二期工程:供水范围扩大至河北、天津。抽江规模扩大到600m3/s,过黄河100m3/s、到天津50m3/s,送山东半岛50m3/s。规划2011—2014年实施,主体工程投资124亿元,治污工程投资100亿元,共计224亿元。
第三期工程:增加北调水量,以满足供水范围内2030水平年国民经济发展对水的需求。工程规模扩大到抽江800m3/s,过黄河200m3/s,到天津100m3/s,向胶东地区供水90m3/s。规划2031—2036年实施,主体工程投资116亿元。
南水北调东线工程总计投资660亿元。
二、中线工程
(一)基本概况
中线工程从长江支流汉江丹江口水库陶岔渠首闸引水,沿线开挖渠道,经唐白河流域西部过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口,沿黄淮海平原西部边缘,在郑州以西孤柏嘴处穿过黄河,沿京广铁路西侧北上,可基本自流到北京、天津,受水区范围15万km2。从陶岔渠首闸至北京团城湖,输水总干线全长1267km,其中黄河以南477km,穿黄段10km,黄河以北780km。天津干线从河北省徐水县分水向东至天津外环河,长154km。
中线工程前期工作始于20世纪50年代初,于1987年完成《南水北调中线工程规划报告》,1991年进行了修订,并完成了《南水北调中线工程初步可行性研究报告》。1992年又提出了《南水北调中线工程可行性研究报告》,1995年完成了《南水北调中线工程环境影响报告书》,并通过了原国家环境保护局的审查。2001年9月完成《南水北调中线工程规划(2001年修订)》是第二次修订规划成果。
(二)可调水量与工程规模
根据1956—1997年水文系列分析,汉江流域水资源总量为582亿m3,丹江口以上水资源总量为388亿m3,占全流域的66.7%。经对汉江上游用水消耗调查分析,预计2030年丹江口水库入库水量为356亿m3;考虑汉江中下游地区未来经济社会和生态环境的需水要求,在建设兴隆枢纽、引江济汉、改扩建沿岸部分引水闸站和局部整治航道工程后,2010水平年丹江口水库多年平均需下泄水量162.2亿m3,2030水平年需下泄水量165.7亿m3。据此,丹江口水库可调水量为120亿~140亿m3,保证率为95%的干旱年份可调水量为62亿m3。总体可研批复确定中线一期工程的调水规模为95亿m3。
(三)工程规划
中线主体工程规划项目包括水源工程、输水干线工程和汉江中下游治理工程。
1.水源工程
丹江口水库大坝加高14.6m,坝顶高程为176.6m,正常蓄水位从157m提高至170m,水库由不完全年调节提升为不完全多年调节,相应库容达到290.5亿m3,新增库容116亿m3。新增防洪库容33亿m3,新增兴利库容49.5亿~88.3亿m3。大坝加高后,第一期工程的多年平均调水规模为95亿m3,特枯年份调水量为62亿m3,基本满足需调水量的要求;同时,可使汉江中下游防洪标准由20年一遇提高到100年一遇,两岸14个民垸70多万人可基本解除洪水威胁。丹江口水库的主要任务将调整为防洪、供水、发电、航运。大坝加高后,库区新增淹没范围涉及湖北、河南两省5个县(市、区)48个乡镇。需迁移人口约25万人(其中农业人口23.7万人),房屋708.6万m2,淹没耕地23.4万亩。由于人口增长的动态因素,到2010年实际移民安置人口为34.5万人。
2.输水干线工程
渠首在丹江口水库陶岔闸,沿伏牛山南麓山前岗垅、平原相间地带向东北方向延伸,在方城县城南过江淮分水岭垭口进入淮河流域,在鲁山县跨过(南)沙河和焦枝铁路经新郑市北部到郑州,在郑州以西约30km的孤柏嘴处穿越黄河,然后沿京广铁路西侧向北,在安阳西北过漳河,进入河北省,从石家庄西北穿过石津干渠和石太铁路,至徐水县分水两路,一路向北跨北拒马河后进入北京市团城湖,另一路向东为天津供水。输水总干线(含天津干线)穿越大小河流686条,其中集流面积大于20km2的205条。全线有交叉建筑物1774座,其中与河渠交叉832座,铁路交叉建筑物42座,公路桥735座,分水口门73处,节制闸51座,退水闸38处、泵站3座。
3.汉江中下游治理工程
中线工程从丹江口水库多年平均调水量95亿m3时,对汉江中下游生活、生产和生态用水将有一定的影响,需兴建兴隆水利枢纽、引江济汉工程,改扩建沿岸部分引水闸站,整治局部航道四项工程,以减少或消除因调水产生的不利影响。第二期工程将视环境状况变化等因素,再考虑兴建其他必要的水利枢纽。
三、西线工程
西线工程是在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿穿过长江与黄河分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞,调长江水入黄河上游。
西线工程虽然是最早被研究的调水线路,由于工程艰巨,直到1987年才进行全面的超前期规划研究工作,开展了测绘、勘探和试验工作,比选了近百个调水工程方案。于1996年完成了《南水北调西线工程规划研究综合报告》后,开始转入规划工作阶段。规划阶段将原拟定在海拔3800~4200m的引水枢纽,下移集中到海拔3500m左右,以降低工程施工和运行管理的难度。2001年5月完成了《南水北调西线工程规划纲要及第一期工程规划》。西线工程的供水目标,主要是解决涉及青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西6省(自治区)黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。结合兴建黄河干流上的大柳树水利枢纽等工程,还可以向临近黄河流域的甘肃河西走廊地区供水,必要时也可相机向黄河下游补水。
西线工程仍处在研究论证阶段。
四、南水北调工程的实施
(一)总投资
截至2015年10月底,国家已累计下达南水北调东、中线一期工程投资2614.7亿元,其中中央预算内投资254.2亿元,中央预算内专项资金(国债)106.5亿元,南水北调工程基金196.5亿元,国家重大水利工程建设基金1578.6亿元,贷款478.9亿元。工程建设项目(含丹江口库区移民安置工程)累计完成投资2579亿元,占在建设计单元工程总投资2619.5亿元的98%,其中东、中线一期工程分别累计完成投资323.7亿元和2136.7亿元,分别占东、中线在建设计单元工程总投资的96%和99%。
(二)工程建设实施步骤
2002年12月27日,国务院在北京人民大会堂举行南水北调工程开工典礼,国家主席、中央军委主席江泽民发出贺信,国务院总理朱镕基宣布南水北调工程正式开工,中共中央政治局委员、国务院副总理温家宝发表了重要讲话,开工典礼由中共中央政治局委员、国家计划委员会主任曾培炎主持。2003年12月30日,南水北调中线工程在京石段应急供水的永定河倒虹吸、滹沱河倒虹吸工程首先开工建设。2013年5月30日江苏段成功试通水,2013年10月19日南水北调东线工程全线试运行,2013年12月10日正式通水,工程沿线江苏、安徽、山东三省约1亿居民喝上了甘甜的长江水。
2014年8月8日,南水北调中线引江济汉工程应急调水;2014年9月26日,引江济汉工程正式通水,兴隆水利枢纽4台机组全部发电。2014年12月12日,南水北调中线一期工程正式通水,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平做出重要指示,强调南水北调工程是实现我国水资源优化配置、促进经济社会可持续发展、保障和改善民生的重大战略性基础设施。中共中央政治局常委、国务院总理李克强做出批示,指出南水北调是造福当代、泽被后人的民生民心工程。中线工程正式通水,是有关部门和沿线6省(直辖市)全力推进、20余万建设大军艰苦奋战、40余万移民舍家为国的成果。李克强向广大工程建设者、广大移民和沿线干部群众表示感谢,希望继续精心组织、科学管理,确保工程安全平稳运行,移民安稳致富。充分发挥工程综合效益,惠及亿万群众,为经济社会发展提供有力支撑。
(三)受益情况
作为缓解北方地区水资源严重短缺局面的重大战略性基础设施,南水北调工程规划分东、中、西三条线路从长江调水,横穿长江、淮河、黄河、海河四大流域,总调水规模448亿m3,供水面积达145万km2,4.38亿人口受益。
南水北调中线工程建成通水后,根据《南水北调工程供用水管理条例》规定,水量调度年度为每年11月1日至次年10月31日。自2014年12月12日正式通水以来,累计向河南、河北、北京、天津4省(直辖市)输水21.19亿多m3,惠及沿线3500万人口。其中,河南省接水7.95亿m3,河北省接水0.98亿m3,天津市接水3.54亿m3,北京市接水7.7亿m3,外调水占了北京市自来水的六成以上,中心城区供水安全保障系数从原来的不足1提高到了1.2,受水区经济效益、社会效益、生态效益逐步凸显。根据北京市885个地下水位监测点数据,2015年6月30日,北京市地下水埋深为26.7m;7月底至9月初,地下水平均埋深达到26.55m,比6月底回升了15cm,而整体地下水储量增加了8000多万m3。地下水位回升主要原因是南水北调来水进京后,有效缓解了北京市的水资源紧张,同时也是开源节流、严控地下水开采的成效。
东线工程自通水运行以来,也发挥了良好的经济效益、社会效益和生态效益。2015年5月,长江水已顺利抵达胶东半岛。
南水北调工程是功在当代、利在千秋的伟大工程。为构建“四横三纵、南北调配、东西互济”的水资源总体格局奠定坚实基础,可实现经济效益、社会效益和环境效益的有机统一,促进我国区域经济、社会与人口、资源、环境的协调发展。