为什么这三个调水工程,最先优化到位?
中国规划了多少条调水线?南水北调东、中线已通水,西线还在论证;红旗河从雅鲁藏布江画到新疆,6188公里;黄塔运河从黑山峡画到塔里木,2600公里。摊开地图,密密麻麻。
越写越明白:线路画得多长,不算本事;一条渠一年能流出多少水,才算。三个工程做到最优:南水北调东中线扩容、引嘉归汉、引青济岷。
△ 南水北调东、中、西三线线路示意图——东线、中线已经通水,西线仍在论证
一、什么叫"最优化"
修调水工程,最难的不是挖洞,是定规模。定小了,丰水年水白白流走;定大了,枯水年没水可调,几百亿的渠躺着长草。
我的判断是两句话:一,设计调水量对标水源的"多年平均径流量",把丰水年的水用足;二,枯水年必须有"第二水源"顶上来,保证旱年不断供。
说白了,给工程上双保险:平时满负荷跑,旱年有备胎。
二、东中线扩容:500亿方,一渠两源
中线一期一年调95亿方,背后是1.18亿人——北京中心城区近80%的水、天津主城区几乎全部的水都靠它。可华北缺口还有60亿方以上。
扩容加水有三股:丹江口的汉江水;引江补汉(三峡打194.8公里隧洞进汉江,把中线从95亿顶到115亿);引嘉归汉。东线二期规划抽江870立方米每秒、年165亿方,从扬州提到山东、穿黄河北上,直通河北、天津、雄安——这条线本身就是京杭大运河,通水即通航。
△ 引江补汉工程线路图——194.8公里穿山隧洞,把三峡与丹江口两大水源连通
两线合计一年500亿方。妙处在于两者互为"第二水源":丹江口旱年从东线抽长江水顶上,东线检修中线回补。一渠两源,这才是最优化。
△ 南水北调中线总干渠的遥感影像——一条人工水道纵贯南北,就是北方的生命线
三、引嘉归汉:让流浪2200年的水回家
汉朝以前,西汉水往东流进汉江,后来河流溯源侵蚀,硬把它"抢"进嘉陵江——史称"嘉陵夺汉"。这一抢,2200年。
我的方案:阳平关开两条直径9米隧洞,穿山50公里,把水送回汉江。年调水112亿方(比中线一期还多两成),总造价227亿、吨水不到2块(红旗河吨水投资66元);顺带腾出200亿方防洪库容,相当于半个三峡。
△ 引嘉归汉方案示意:嘉陵江汛期洪水,经50公里双洞隧洞送回汉江
为什么便宜?全程自流电费为零,双洞备用检修不停水,出口深挖接明渠再省24亿。枯水年还有亭子口水库与沱江、涪江联通补水。它更是中线扩容的"水源后盾"——112亿方进汉江,丹江口的水账才宽松得起来。
△ 汉江上游与秦岭之间的输水隧洞(引汉济渭工程纵剖面)——秦岭的深度,是跨流域调水必须穿过的屏障
四、引青济岷:给最渴的四川盆地接根新管
四川"千河之省",怎么还缺水?盆地腹地GDP占全省80%,水资源只占20%,成都这一圈人均水资源已低于国际警戒线。这是典型的"发展型缺水"。
国家在动手——引大济岷,从大渡河引水,年引27亿方、投资575亿(吨水约21元)。而更优的一步是引青济岷:以青衣江为水源(取水点槽渔滩,多年平均径流154亿方),年调水做到百亿方量级。
△ 引青济岷方案示意:青衣江水就近补进岷江,与都江堰灌区做水源置换
总投资我不报数——没到可研深度,报数字不负责。但吨水投资会大幅下降:一是距离近,青衣江到成都平原不用翻大分水岭,比大渡河近得多,也比长征渠(吨水约40元)短几百公里;二是规模足,断面一次做足,规模效应一出来,单方成本自然降。
五、怎么证明方案比官方更好?
不讲情怀,只摆尺子。我量方案用四把:单方水投资、水源利用率、枯水年有无兜底、是不是一鱼多吃。
拿引嘉归汉量最清楚:官方"引嘉入汉"近期从巨亭水库引水5亿方(2016年版:42公里、估投资40亿),中远期从白龙江补到22亿方。它单方水投资约8元,优化的约2元——只有四分之一。
因为我调112亿、它调5亿:水量翻22倍,投资只涨5.7倍。调水有"规模效应"——隧洞每公里造价固定,断面一次做足,多过的水几乎不加钱。
调水不怕规模大,怕的是规模不够大。小打小闹最贵,一步到位反而便宜。六、那红旗河、黄塔运河、西线呢?
宏大,不等于最优。
黄塔运河2600公里,光分水岭就要跨四个:黄河—腾格里、石羊河—巴丹吉林、黑河—巴丹吉林、玉门关。怎么翻、落差怎么分、隧洞怎么配,至今没有满意答案。西线海拔选3000还是3400米、雅怒调水去柴达木,都还在比选。松辽、赣粤、湘桂运河若引入调水、配抽水补给,也许能靠长期疏浚把分水岭降下几十米长成超级航道——但这还只是设想。
一个工程成不成立,看它水源、落差、第二水源这三笔账,是不是都算平了。
△ 南水北调中线干渠与天然河道立体交叉的遥感影像——调水渠道,同时也是航运河道
调水不缺想象力,缺的是把想象力落成"能算平的方案"。这三条线不炫技,但水源、规模、旱年兜底都办妥了——这就是我先优化它们的原因。
下一个该动谁?黄塔运河的分水岭、西线的海拔、三大运河的调水账。中国还有多少百亿方量级的工程可做?很多。下一个"最优解"在哪——下篇接着聊。
本文数据来源:水利部公开信息、中国南水北调集团官方发布、长江水利委员会、陕西省水利厅、四川省水利厅公开资料;黄塔运河、引嘉归汉双洞方案、引青济岷为作者提出方案,数据为方案估算值。
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