世界上有不少知名的大型水利工程,如埃及的阿斯旺水坝、美国的胡佛水坝、位于巴西西南部与巴拉圭和阿根廷交界处的伊泰普水坝等,但像中国南水北调工程这样大规模的跨流域调水的水利工程还不多。
所谓南水北调,就是要把中国南方相对丰富的水资源调济到缺水比较严重的北方地区。
南水北调起源于上世纪50年代初。当时中国主管黄河水利事务的官员向最高领导人毛泽东提出了用长江水补充黄河水,借以缓解黄河流域、淮河流域、海河流域缺水局面的引江济黄设想。毛泽东肯定了这个设想,他说:“南方水多,北方水少,如有可能,借点水来也是可以的。”此后,南水北调就开始列入中国政府的议事日程。
在经历了50多年的勘察论证、比较了50多种规划方案之后,南水北调工程于2002年12月正式开工建设,整个工程分东、中、西三条线路,计划用50年时间建成。
如今,东线和中线一期工程已经开工9年了,仍然能够听到一些议论,中国为什么一定要建设南水北调工程?南水北调到底能起到什么样的作用?带着这些问题,我们采访了国务院南水北调工程建设委员会办公室总工程师沈凤生先生。
沈凤生,属兔,年纪不大,却亲身经历了南水北调工程东、中、西三条线路的论证和实施过程。在黄河水利委员会勘测规划设计院当院长期间,他参与了南水北调西线工程的规划。调到国家水利部后,他主要负责东线工程的项目建立书、科研的审查,每个点都看过不止一次。而在担任国务院南水北调工程建设委员会办公室总工程师后,沈凤生绝大多数时间都集中在做中线工程。
南水必须北调吗
中国的地势是西高东低。从空中俯瞰中国大地,地势就像阶梯一样,自西向东,逐渐下降。最高的是青藏高原,平均海拔4000米以上,号称世界屋脊;往东往北是内蒙古高原、黄土高原、云贵高原和塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地;再往东,越过大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山,可以直达太平洋沿岸,在这片广阔地域分布着东北平原、华北平原、长江中下游平原,这是中国经济社会最发达的地区。
西高东低的地势使得中国的大多数河流都是自西向东流,如黄河、淮河、海河、长江、珠江等。既然自然形成的水流方向如此,那我们为什么一定要让水从南方往北方流呢?
事实上,对建设南水北调工程,中国的态度非常慎重。沈凤生告诉本刊记者:“到2002年底工程开工的时候,前期的准备工作已经做了整整50年,到现在快到60年了。”
从受水地区的实际需要来看,南水北调工程有助于缓解北方水资源短缺。沈凤生说:“中国总的水量不少,但人均水量只有世界1/4。黄河流域、淮河流域和海河流域,平均就更少,只有462立方米,大约是全国平均数的1/5,世界平均数的1/20。北京、天津所在的华北地区,人均只有292立方米,每年每人包括所有的工业和农业用水,只占到全国平均数的1/7,世界平均水平的近1/30。”
有资料显示,中国淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2163立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。同时,中国水资源空间分布不均,黄、淮、海流域所在的华北地区长年缺水。沈凤生介绍,由于长期干旱缺水,这一地区有2亿多人口不同程度存在饮水困难,700多万人长期饮用高氟水、苦咸水,一批重大工业建设项目难以投资落产。因此,“华北地区从上世纪50年代开始,就准备调水。现在社会经济的发展,没有水根本不行。”沈凤生说,“我们的目标是2013年东线要通水,2013年中线主体工程要完工,2014年汛后中线通水。”
从调水地区的实际情况来看,南方的长江水系拥有足够的水资源可供调剂。在华北地区严重缺水的同时,位于中国南方的世界第三大河长江,多年来平均年水量达到9600亿立方米,其中94%近9000亿立方米的水白白地流入大海。因此,沈凤生为记者算了一笔账,他说:“南水北调工程的东、中、西线,就是50年后全部完工,用水量也只有448亿立方米。448亿和9000亿相比还是一个比较小的数,何况,现在东中西线还没有达到最终目标。”他进一步强调:“长江即使在最枯水的年份,水量也有6500亿立方米。所以,从总的水量上肯定是没有问题的。”
目前遇到哪些难题
从工程建设角度来看,南水北调工程输水线路长,会遇到很多难题。通过前阶段的努力,已经成功解决了大量难题,臂如丹江口大坝加高工程中新老混凝土结合、复杂地质条件下穿越黄河隧洞工程关键技术、超大口径PCCP管道制造与质量控制、东线低扬程大流量水泵机组的研制、大型渠道设计与施工新技术、大流量预应力渡槽设计和施工技术等等。沈凤生认为,就目前,南水北调工程建设遇到了五大难点。
一是渠道通过膨胀土,用什么方法去处理。膨胀土即遇水就膨胀的土。土一膨胀强度就丧失,整个渠道就垮了。膨胀土地段明渠渠坡处理技术是世界性难题,尚无很好的办法来彻底解决。中线总干渠总共约有360公里长的膨胀土。我们现在采用一些很严格的处理措施,关键措施是将膨胀性渠坡一定厚度内换填为非膨胀性土。主要要研究厚度换多少合适,既不能太厚又不能太薄。太薄出问题太厚不经济。为此,我们在南阳、新乡做了两个试验段,南阳试验段2.1公里,新乡1.5公里,先在渠道上做各种比较处理方案的试验,做完试验再挖掉,重新建工程。估计近期,我们就会有最终处理方案了。