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关于几种典型的“藏水入疆”方案的思考

 时间:2018-01-12 14:32来源:未知 责任编辑:新华在线

对王梦恕院士、王光谦院士、郭开先生和黄河水利委员会的方案进行总结、分析,剖析西线调水提案久久未能得到支持的原因。
 
从方案的提出方来看,王梦恕院士和王光谦院士着实不该允许网上热炒一份份以自己名义提出的过于简单、粗枝大叶、漏洞百出、混淆视听的方案,特别是在顶着院士头衔以及各种社会职务的情况下,实在应该承担起相应的社会责任!任何一份公开发表的提案或者方案都应该是在某种层次上逻辑完整、自成体系、经得起推敲的,尤其是以院士的名义公开发布的提案,更应当展现出基本的科学素养!
 
黄委会作为国家南水北调西线方案的组织单位,在方案的制定上确实是专业的,但在专业之外的其他方面的考虑欠妥,虽然多年来兢兢业业,但方案始终无法打动人心。
 
郭开先生作为民间水利专家的杰出代表,值得敬佩。但在具体方案上,未能提出真正现实可行的方案。
 
不少网友和各界人士都很关心南水北调西线的相关问题,并且对各种流传于网络的“方案”都有所关注。但无论哪个方案,均迟迟未能获得国家支持。因此,不少人为之奔走呼号,好像国家不知道此事的重大意义或是没有魄力来完成这样的大事业,但事实果真如此吗?
 
下面,通过对一些典型方案的技术分析,来看看个中缘由。
 
方案一:以王梦恕院士为代表
 
相关新闻报道广为流传,比如:
 
王梦恕代表:建议开展南水北调大西线调水工程论证并尽快实施
 
来源:澎湃新闻
 
http://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_1638153
 
新闻摘录:
 
2017年3月,全国人大代表、中国工程院院士、中铁隧道集团有限公司副总工程师王梦恕向十二届全国人大五次会议提交了《关于深入开展大西线调水工程论证并尽快实施第一期工程的建议》。
 
据悉,这份《建议》的资料由四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室研究团队提供。
 
王梦恕介绍,第一期工程可从雅鲁藏布江(YL)干流调水100亿~150亿m3至新疆南部,主要调取汛期洪水,以避免对已建的水电站发电、下游用水和流域生态环境造成明显影响。首部枢纽可采用无坝引水技术,沿程采用自流隧洞输水方式,运行管理采用智能配水系统。……
 
王梦恕建议尽快开展大西线调水工程的深入论证,在此基础上尽早实施第一期工程。
 
核心观点:从雅鲁藏布江“桑日”河段取水,年均净流量300亿立方米,取水高程约3550米,取水量100~150亿立方米。取水线路没有详细说明,但根据相关报道,应该是以1000公里左右的隧洞强行穿越青藏高原让其自流输水。
 
存在的问题:超长隧洞问题。以青藏高原平均海拔4000-5000米计,要自流输水,以取水点3550米水位计,则隧洞长度超过1000公里,埋深500-1500米,全程难以进行支洞作业,通风、出渣都难以解决。此外,超长、深埋隧洞不可避免会存在地热、岩爆、瓦斯等问题,一旦遇到这些问题,隧洞有可能无法继续推进,极有可能被迫放弃。这种大胆、简单、“直接”的设计,不仅施工风险极高,而且运行风险极高。
 
注:关于长隧洞的问题,常常有人搬出辽宁大伙房水库输水隧洞。此隧洞洞径8米,连续长85.3公里,是目前世界上最长的隧洞之一。看似没问题吧?那您就错了。继续往下看,“此隧穿越50余座山、50余条河谷,最大埋深630米,最小埋深60米”。什么意思?最小埋深60米,是可以打竖井或斜井的,特别是其经过50余条河谷,加之其处于我国第三级阶梯上(海拔总体来说很低),可以推测其有条件打几十个竖井或斜井,使其实际上每一段都降低到几公里的长度。但青藏高原上就不一样了,往往埋深都是几百米到几千米,长度上百公里无法露头也无法设置支洞,这种隧洞目前实无先例可寻。(如有,欢迎指教~)
 
王梦恕院士作为隧洞专家,竟然没有对超长、深埋隧洞的问题给出结论,着实可惜!
 
王梦恕院士作为大科学家、作为全国人大代表,在自己的“提案”广为传播的同时,不做任何细节的说明,对于基本的科学问题不进行任何解释,却大肆宣传,并且建议国家进行深入论证,着实让任何一个有基本科学知识的人都大跌眼镜!
 
方案二:以王光谦院士为代表
 
相关新闻报道广为流传,比如:
 
标题:“中科院院士:藏水入疆可行,新疆一定会是中国最美丽的大花园”
 
来源:搜狐等多家网络媒体
 
http://www.sohu.com/a/148275405_488304
 
新闻摘录:
 
2010年03月全国政协十一届三次会议,被誉为“军中水神”的李国安委员提出《关于引雅济疆济黄的再次建议》。他提出:沿着青藏铁路修一条引水渠,将雅鲁藏布江水很小的一部分引入新疆和黄河上游。“由于沿着青藏铁路,引水路线和施工地域都有成熟经验可以借鉴;高海拔施工困难、防冻等施工技术已能够解决,只要水一过唐古拉山和念青唐古拉山,就完全形成自流;此外,征地和移民问题也较少。”
 
中国科学院院士、清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室主任王光谦透露,计划从西藏的雅鲁藏布江调水,顺着青藏铁路到青海省格尔木,再到河西走廊,最终到达新疆。“这个方案是可行的。”……
 
针对新疆等地的缺水危情,中国科学院院士、清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室主任王光谦最近提出了一项新的大规模调水方案:从西藏的雅鲁藏布江调水,顺着青藏铁路到青海省格尔木,再经过河西走廊,最终进入新疆。
 
核心观点:从雅鲁藏布江取水,过唐古拉山和念青唐古拉山后,沿青藏铁路自流到格尔木,再到河西走廊和新疆。
 
所涉及的问题:大量提水+高原施工+超长隧洞。
 
青藏铁路是世界海拔最高的高原铁路:铁路穿越海拔4000米以上地段达960千米,最高点海拔5072米。以位于可可西里国家级自然保护区核心地带的清水河特大铁路桥为参考,平均海拔也在4600米以上。
 
据笔者估计,即使其取水点处海拔为3500米左右,也至少需要扬水1000米。根据相关区域的可调水量,此方案每年最多允许调水300亿立方米,提水1000米需要的电量为840亿千瓦时,相当于三峡水库年发电量的85%。
 
此外,即便扬水至4600米,也需要单洞长超过200公里的超长隧洞。
总结:1)靠大量的扬水来调水是极不经济的,也是不可持续的;2)在青藏高原上建设长度超过200公里的输水隧洞(无支洞)在目前的技术条件下是无法想象的;3)水源不足,取水比例过高;4)青藏高原生态脆弱,不适合大搞明渠建设。
 
此方案并没有过多的详细说明,但却大肆传播,且漏洞百出,对不符合常识的地方也无任何说明,王光谦院士实在不该进行这样不负责任的炒作!
 
笔者真心希望以下两点:1)希望长度百公里级的超长、深埋隧洞是目前可以实现的,这样,我们就可以做出很多伟大的工程了;2)希望这个方案并不真的是王光谦院士力挺的,否则,真的对不起院士的头衔了!
 
方案三:以黄委会为代表的官方方案
 
参考资料:
 
《南水北调西线工程备忘录》,经济科学出版社,2015.
 
http://blog.sciencenet.cn/blog-533560-970635.html
 
黄委会较为现实可行的方案是小西线方案。此方案的主要目标是将长江上游支流大渡河、雅砻江和金沙江上游通天河之水调至黄河上游,解决黄河流域青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西和山西6省区日益严重的缺水问题。根据6省区经济、社会、生态发展对水的需求,西线工程总体规划纲要规定,调水规模为多年平均170亿立方米,三个调水区年均径流量256亿立方米,调水比例约为65%~70%。
 
此项工程的可行性受到了多个客观情况的制约:1)调水工程区位于青藏高原,生态环境脆弱;2)施工海拔3500米以上,受冻土、气候寒冷、含氧量低、气压低等影响;3)水量不足,取水比例过高,生态影响和对下游的影响均过大(比如对已有梯级水电站以及下游生产生活用水);4)也存在较长隧洞问题,据网上相关分析和笔者测算,应该有超过70公里长的隧洞(很难设置支洞);5)其明渠段存在高边坡问题。
 
黄委会的方案由于取水的高程较高,因此有许多不可避免的问题。首当其冲的就是水量不足,使得或者取水量过少(效益有限),或者需要继续推进后期工程、继续向其他水系借水,这个时候就会遇到超长隧洞的问题。生态环境方面的问题也无法克服,青藏高原生态环境脆弱,施工过程和较高的取水比例都会带来巨大的生态影响。特别是在近年来中央特别重视“三江源”生态保护的大环境下,直接从三江源取水和施工更是不合时宜。黄委会的方案缺乏的是宏观思考和格局。
 
方案四:以郭开先生为代表的民间水利专家
 
参考资料:
 
《西藏之水救中国》,华文出版社,2010年;
 
百度百科:朔天运河。
 
首先,对郭开先生多年的努力致以崇高的敬意。但方案也确实存在一些严重问题,使得这个美好的构想迟迟无法得到国家支持!
 
方案基本信息:年调水量:2000亿立方米;源头:朔玛滩,海拔3588米;终点:黄河,海拔3410米。
 
方案的问题:笔者根据上述参考资料的分析发现,确实存在多处100公里长以上的隧洞,存在400~800米的高坝。而且对于2000亿立方米的年调水量,所需的明渠或者隧洞的规模也较大(6342立方米每秒以上,而其坡降仅万分之1.5)。从取水比例来看,也难以接受,比如:雅鲁藏布江取水点处,取水比例达91%,易贡藏布取水比例达83%等等。
 
结语
 
综上所述,这些调水方案均存在下面的一个或多个问题:
 
1)超长隧洞:比如大于100公里、200公里甚至好几百公里的隧洞(埋深很大,无法进行支洞作业);
 
2)超高水坝:比如大于300米甚至500米以上的水坝;
 
3)大量扬水:比如,几百亿立方米的水提水达上千米的高度;
 
4)取水比例过高:由于取水水位较高,大多位于河流的上游,水量有限,使得取水比例过大;
 
5)生态影响严重:很多方案的取水和输水的位置均位于青藏高原三江源区,这些地方生态脆弱但生态意义重大,因此,需要慎之又慎。

 

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