‘半条中线取代东、中、西三线’的南水北调优化方案

半 条 中 线 取 代 东 、 中 、 西 三 线 的 南 水 北 调 优 化 方 案杨 树 清韩 国 海 洋 大 学 土 木 及 环 境 工 程 系 教 授 ， 电 邮 ： .sg.摘 要 ： 本 文 着 重 分 析 了 为 什 么 仅 调 丹 江 口 水 库 的 水 进 入 黄 河 ， 就 可 以 取 代 南 水 北 调东 、 中 、 西 三 线 ， 为 什 么 华 北 平 原 (包 括 北 京 、 天 津 )的 用 水 就 可 以 得 到 满 足 ， 黄 河 中上 游 的 用 水 配 额 为 什 么 就 可 以 大 幅 增 长 ， 郑 州 、 开 封 、 济 南 、 东 营 就 不 再 缺 水 ！ 本 文着 重 讨 论 了 黄 淮 海 流 域 的 缺 水 本 质 -不 仅 是 水 资 源 总 量 的 缺 乏 ， 更 是 水 资 源 配 置 的 不合 理 。 本 文 从 工 程 技 术 、 经 济 成 本 、 生 态 环 境 等 方 面 论 证 了 新 方 案 的 优 越 性 。 研 究 表明 ： 新 方 案 不 仅 将 工 程 造 价 由 原 方 案 的 5000 亿 元 猛 降 至 500 亿 元 ， 而 且 解 决 了 胜 利油 田 海 上 采 油 难 ， 沿 海 盐 碱 地 等 问 题 。 正 是 由 于 紧 紧 抓 住 了 缺 水 的 主 要 矛 盾时 空 分布 不 均 ， 从 而 解 决 了 黄 河 之 水 天 上 来 ， 奔 流 到 海 不 复 回 的 关 键 问 题 ， 所 以 新 方 案能 达 到 四 两 拔 千 斤 的 作 用 。关 键 词 ： 南 水 北 调 、 海 洋 水 库 、 洪 水 资 源 、 优 化 方 案一 、 引 言造 价 达 5000 亿 元 人 民 币 的 南 水 北 调 工 程 ， 是 我 国 也 是 世 界 上 最 大 规 模 的 调 水 工 程 ，它 是 解 决 我 国 北 方 缺 水 问 题 的 重 要 举 措 ， 它 由 三 条 线 路 组 成 1:东 线 由 扬 州 江 都 泵 站 抽长 江 水 ， 沿 京 杭 大 运 河 过 黄 河 进 入 天 津 ； 中 线 由 丹 江 口 水 库 自 流 入 郑 州 ， 经 黄 河 隧 道 ，平 行 于 京 广 线 西 侧 进 入 北 京 ； 西 线 在 长 江 上 游 调 雅 砻 江 、 通 天 河 和 大 渡 河 水 进 入 黄 河 ，解 决 黄 河 中 上 游 六 省 用 水 短 缺 的 问 题 。 也 就 是 俗 称 的 四 横 (长 江 、 淮 河 、 黄 河 、 海河 )三 纵 (东 、 中 、 西 线 )布 局 。为 什 么 需 要 如 此 庞 大 的 调 水 工 程 为 华 北 (东 、 中 线 )城 市 解 渴 ， 是 这 些 地 区 是 降 雨 量 太少 吗 ？ 气 温 太 高 、 蒸 发 太 大 吗 ？ 抑 或 是 人 口 太 稠 密 吗 ？没 有 比 较 就 没 有 鉴 别 ， 让 我 们 先 分 析 比 较 中 国 北 方 和 欧 州 的 降 雨 、 气 温 和 人 口 密 度 ，见表一。不难看出华北地区(如北京)的年降雨量(630mm)高于欧洲大部(如伦敦、巴黎 )， 更 比 同 纬 度 下 的 马 德 里 (Madrid)高 出 50%。 说 明 中 国 北 方 雨 水 较 欧 州 充 沛 ， 但 中国 北 方 受 季 风 影 响 ， 降 雨 集 中 ， 75%的 降 雨 集 中 在 6,7,8 三 个 月 ； 而 欧 洲 降 雨 非 常 均匀 。再 看 河 北 和 英 国 的 人 口 密 度 和 气 温 。 从 人 口 密 度 上 看 ， 河 北 2000 年 人 口 普 查 结 果 显示 为 每 平 方 公 里 为 355 人 ； 2003 年 英 格 兰 的 人 口 密 度 为 383 人 ， 英 格 兰 人 口 密 度 尚 高于 河 北 8.5%。 从 多 年 平 均 气 温 上 看 ， 英 国 是 10 oC, 河 北 为 0 至 13 oC， 两 地 相 当 。以 上 数 据 充 分 说 明 ： 华 北 地 区 水 资 源 总 量 并 不 少 ， 降 雨 集 中 、 雨 洪 来 得 急 ， 去 得 快 是1华 北 缺 水 的 根 本 原 因 。从 人 均 水 量 来 说 ， 我 国 人 均 水 量 为 2700 米 3， 南 水 北 调 受 水 区 黄 环 淮 海 和 西 北 加 起 来人 平 均 水 量 也 有 700 立 方 米 ， 虽 不 算 多 ， 但 比 起 人 均 只 有 196 米 3的 上 海 和 119 米 3的新 加 坡 也 不 算 少 了 。北 京 巴 黎 柏 林 伦 敦 马 德 里年 降 雨 量(毫 米 )630.8 566.4 586.7 581.7 419.1年 均 气 温O( C)11.5 10.0 8.3 10.0 13.8一 月 0.5% 6.7% 8.2% 8.7% 6.7%二 月 0.9% 5.8% 5.6% 6.6% 10.3%三 月 1.2% 6.7% 6.5% 6.1% 10.3%四 月 2.8% 7.6% 7.4% 7.9% 10.3%五 月 5.4% 9.0% 8.2% 7.9% 9.1%六 月 12.3% 9.4% 10.0% 7.0% 7.3%匕 月 33.7% 9.4% 13.4% 8.7% 2.4%八 月 30.3% 9.0% 9.5% 9.6% 1.8%九 月 7.8% 9.0% 9.5% 9.6% 1.8%十 月 3.2% 9.9% 7.4% 10.1% 11.5%十 一 月 1.5% 9.0% 7.4% 10.9% 13.3%十 二 月 0.6% 8.5% 8.2% 8.7% 9.7%表 一 、 华 北 与 欧 州 多 年 降 雨 量 的 比 较对 于 华 北 缺 水 的 成 因 ， 地 质 矿 产 部 前 副 部 长 张 宏 仁 有 类 似 的 见 解 2， 他 指 出 ： 世 界 单位 面 积 的 淡 水 资 源 大 概 是 314 毫 米 ， 中 国 平 均 下 来 是 284 毫 米 ， 如 果 说 284 毫 米 能 够平 均 到 每 个 地 方 均 匀 使 用 的 话 ， 它 也 是 够 用 的 ， 但 是 中 国 淡 水 资 源 分 布 非 常 不 均 匀 ，因 为 中 国 的 大 气 环 境 受 东 南 亚季风的影响，无论在时间上和地域上分布都是很不均匀 。 北 京 市 的 降 水 量 是 大 起 大 落 的 ， 叫 做 七 下 八 上 ， 七 月 下 旬 到 八 月 上 旬 ， 这 段 时 间主 要 降 雨 集 中 在 这 个 地 方 ， 然 后 到 了 秋 季 慢 慢 很 快 又 减 少 了 。物 质 是 守 恒 的 ， 我 们 的 降 雨 量 不 比 欧 州 少 ， 蒸 发 和 下 渗 不 比 人 家 多 ， 人 家 活 得 相 当 滋润 ， 我 们 这 样 缺 水 ， 原 因 何 在 ？ 我 们 的 水 到 只 去 了 哪 儿 了 呢 ？ 张 宏 仁 先 生 分 析 了 这 个原 因 2： 它 实 际 上 每 年 还 有 相 当 大 一 部 分 水 跑 到 海 里 面 去 。不 算 不 知 道 ， 一 算 吓 一 跳 ， 我 国 1.8 万 公 里 的 海 岸 线 上 每 年 有 1.6 万 亿 吨 的 淡 水 流 失23入 海 。 我 国 最 缺 水 的 环 渤 海 地 区 居 然 是 世 界 上 单 位 海 岸 线 入 海 淡 水 最 多 的 地 方 之 一 ，我 国 长 江 流 域 以 北 的 大 半 壁 江 山 降 雨 ， 全 部 集 中 在 小 小 的 渤 海 湾 里 。 从 黄 河 口 至 辽 河口 600 公 里 长 的 海 岸 线 竞 集 中 了 黄 河 、 海 河 、 滦 河 、 辽 河 四 大 水 系 ， 平 均 每 隔 30 公里 就 有 一 条 入 海 河 流 。有 鉴 如 此 ， 笔 者 认 为 ： 北 方 缺 水 的 本 质 ， 不 在 于 缺 少 淡 水 量 ， 而 在 于 华 北 平 原 地 区 缺乏 可 调 蓄 的 大 库 容 水 库 ， 解 决 缺 水 问 题 的 新 思 路 在 于 善 待 洪 水 ， 新 时 期 的 治 水 不 能 过去 那 种 满 足 入 海 为 安 ， 而 应 积 极 开 发 入 海 淡 水 资 源 ， 将 水 利 工 程 从 河 道 拓 展 到 大 海 里 ，现 代 水 利 必 须 面 向 大 海 ， 水 利 必 须 溶 入 21 世 纪 是 海 洋 的 世 纪 的 时 代 潮 流 之 中 。对 于 南 水 北 调 工 程 ， 哪 些 是 南 水 北 调 的 全 局 性 问 题 呢 ？1.东 线 治 污 是 否 有 成 功 的 把 握 ？ 京 杭 大 运 河 沿 岸 人 口 稠 密 、 工 厂 林 立 ， 水 质 多 为 劣 五类 。 虽 有 治 污 规 划 ， 但 我 国 三 江 三 湖 的 污 染 工 程 先 后 失 败 ， 说 明 治 污 目 标 不 是 三年 五 载 就 能 实 现 的 。2.中 线 途 经 太 行 山 东 麓 特 大 暴 雨 区 和 地 震 高 发 区 ， 是 否 安 全 ？ 1975 年 8 月 我 国 最 大 的垮 坝 事 件 板 桥 水 库 失 事 ， 就 发 生 在 中 线 沿 线 ， 当 时 24 小 时 降 雨 高 达 1060 毫 米 ， 相当 北 方 两 年 的 雨 量 。3.冬 季 人 工 调 水 渠 结 冰 的 问 题 ；4.调 出 区 汉 江 下 游 的 水 华 问 题 ； 在 没 有 南 水 北 调 的 20 世 纪 90 年 代 ， 汉 江 尚 发 生水 质 恶 化 的 水 华 事 件 三 次 ， 大 量 调 水 后 无 疑 将 恶 化 汉 江 水 质 ， 迫 使 调 水 工 程 加 码-从 三 峡 向 汉 江 下 游 灌 水 。4.受 水 区 水 价 偏 高 ， 丰 水 期 可 能 拒 绝 使 用 长 江 水 ；5.沿 线 缺 乏 大 型 水 库 调 节 ， 使 工 程 利 用 率 远 低 于 设 计 水 平 ；6.穿 黄 隧 道 工 程 的 风 险 问 题 ；7.黄 河 下 游 治 理 如 何 结 合 南 水 北 调 工 程 ；8.黄 河 口 的 石 油 如 何 开 发 和 盐 碱 地 如 何 治 理 。基 于 对 北 方 缺 水 实 质 的 全 新 认 识 ， 笔 者 提 出 了 南 水 北 调 优 化 方 案 4：南 水 北 调 中 线 并 入 黄 河 ， 在 黄 河 口 兴 建 海 洋 水 库 ， 沿 海 岸 线 作 渠 连 通 天 津 和 黄 河 口 海洋 水 库 ， 并 泵 入 北 京 。由 于 淮 河 流 域 比 黄 河 流 域 洪 水来得早，所以中线黄河以南段应将淮河洪水向黄河分洪 ， 因 此 ， 可 增 加 黄 河 冲 沙 用 水 40 亿 方 。3100-120 亿 米 ,远 期 2030 年 黄 、 淮 、 海 三 流 域 加 起 来 的 缺 水 总 量 也 不 过 320-392 亿 立如 此 ， 东 线 无 需 治 污 ， 避 开 太 行 山 东 麓 危 险 区 ， 冬 季 无 需 输 水 ， 受 水 区 水 价 正 常 ， 丰水 期 长 江 水 用 作 黄 河 冲 沙 ， 大 型 海 洋 水 库 可 作 调 节 水 库 ， 提 高 工 程 利 用 率 ， 无 需 穿 黄隧 道 ， 黄 河 下 游 治 理 由 此 解 决 ， 无 需 东 、 西 线 工 程 ， 黄 河 口 的 石 油 开 发 和 盐 碱 地 问 题得 到 解 决 。 一 句 话 ， 南 水 北 调 工 程 效 益 由 此 提 高 数 倍 至 数 十 倍 。本 文 将 着 重 讨 论 优 化 方 案 将 如 何 解 决 南 水 北 调 中 存 在 的 问 题 ， 并 如 何 实 现半 条 中 线取 代 东 、 中 、 西 三 线 的 目 标 。二 、 为 什 么 中 线 不 宜 过 黄 河 ， 东 线 可 取 消5据 估 计 ，南水北调东中线受水区的海河流域(即黄河以北的华北平原)2010 年 缺 水3方 米 。 东 线 过 黄 河 水 量 为 37 亿 方 /年 ， 中 线 为 128 亿 方 /年 ， 西 线 入 黄 河 170 亿 方 /年 。另 一 方 面 ， 黄 河 多 年 平 均 水 资 源 总 量 为 580 亿 方 ， 其 中 380 亿 方 分 配 给 沿 黄 各 省 市 使用 ， 200 亿 方 作 为 黄 河 下 游 冲 沙 用 水 ， 以 治 理 地 上 悬 河 ， 最 后 进 入 渤 海 ； 海 河 多 年 平均 有 58 亿 方 的 淡 水 入 海 6(见 图 一 )， 也 进 入 渤 海 。 图 一 清 楚 显 示 ， 海 河 每 年 入 海 的 淡水 主 要 是 优 质 洪 水 ， 占 90%以 上 。如 果 中 线 不 过 黄 河 ， 而 是 将 中 线 168 亿 方 的 淡 水 从 郑 州 引 入 黄 河 ， 会 出 现 什 么 样 的 情况 呢 ？首 先 ， 为 保 证 200 亿 方 的 冲 沙 用 水 ， 黄 河 中 上 游 只 需 保 留 32 亿 方 的 下 游 冲 沙 水 ， 实际 上 就 等 于 黄 河 中 上 游 增 加 了 168 亿 方 的 可 用 水 量 。 换 句 话 说 ， 用 中 线 水 为 黄 河 中 上游 置 换 出 168 亿 方 的 用 水 配 额 ， 进 而 取 代 了 西 线 工 程 。其 次 ， 由 于 冲 沙 用 水 得 到 了 保 障 ， 也 就 是 说 郑 州 、 开 封 、 济 南 、 东 营 的 缺 水 问 题 得 到了 解 决 。 换 句 话 说 ， 黄 河 流 域 上 、 中 、 下 游 的 缺 水 问 题 ， 得 到 了 彻 底 的 解 决 。但 是 ， 中 线 不 过 黄 河 ， 京 广 线 沿 线 城 市 (也 就 是 原 中 线 供 水 目 标 如 石 家 庄 、 刑 台 )的 缺水 问 题 如 何 解 决 呢 ？实 际 上 ， 这 些 城 市 根 本 不 存 在 缺 水 问 题 。 因 为 京 广 线 西 侧 为 厂 字 型 的 太 行 山 山 脉和 燕 山 山 脉 ， 他 们 阻 挡 了 太 平 洋 暖 湿 气 流 向 内 陆 的 输 移 ， 从 而 在 迎 风 面 形 成 高 强 度 降雨 带 ， 我 国 长 历 时 大 面 积 的 最 高 降 雨 记 录 就 出 现 在 这 里 。 又 由 于 深 山 峡 谷 可 建 山 区 水库 ， 所 以 建 国 以 后 在 山 区 建 造 了 大 量 的 大 中 型 水 库 (见 图 二 )， 沿 京 广 线 平 均 每 隔 25公 里 就 有 一 座 大 型 水 库 ， 它 们 分 别 是 ： 小 南 海 水 库 、 岳 城 水 库 、 东 武 仕 水 库 、 朱 庄 水4库 、 临 城 水 库 、 黄 壁 庄 水 库 、 岗 南 水 库 、 横 山 岭 水 库 、 口 头 水 库 、 红 领 巾 水 库 、 王 快水 库 、 西 大 洋 水 库 、 龙 门 水 库 、 安 各 庄 水 库 。如 此 密 集 林 立 的 山 区 水 库 群 ， 虽 不 能 完 全 解 决 京 广 线 以 东 广 大 平 原 的 用 水 需 求 ， 但 足以 满 足 京 广 线 沿 线 城 市 的 用 水 需 求 。 华 北 平 原 真 正 缺 水 的 是 远 离 山 区 水 库 群 的 沿 海 地区 (如 沧 州 、 天 津 等 )， 而 这 些 城 市 正 好 是 利 用 海 洋 水 库 开 发 入 海 淡 水 、 解 决 缺 水 问 题的 理 想 场 所 。 因 为 ： 1)如 图 二 所 示 ， 小 小 渤 海 湾 的 淡 水 来 源 包 括 汉 江 (128 亿 方 )， 淮河 (40 亿 方 )、 黄 河 (32 亿 方 )、 海 河 (58 亿 方 )、 滦 河 (约 为 20 亿 方 )， 共 计 278 亿 方 /年 入 海 淡 水 。 将 其 中 一 半 开 发 出 来 回 收 利 用 ， 就 足 以 解 决 华 北 缺 水 问 题 。由 此 不 难 看 出 ： 华 北 平 原 将 由 二 条 水 库 带 供 水 ， 京 广 线 一 带 由 山 区 水 库 群 就 近 供 水 ，海 岸 线 一 带 由 海 洋 水 库 群 就 近 供 水 ， 各 自 负 责 解 决 东 西 各 半 区 域 内 的 缺 水 问 题 。 北 京每 年 12 亿 方 、 天 津 10 亿 方 的 用 水 缺 额 由 天 津 海 洋 水 库 解 决 。所 以 ， 中 线 位 于 地 震 带 、 特 大 山 洪 爆 发 区 ， 过 黄 河 危 险 性 极 大 ； 中 线 附 近 山 区 水 库 林立 ， 中 线 也 不 需 要 过 黄 河 。另 外 ， 适 当 扩 大 中 线 黄 河 以 南 段 ， 导 淮 河 洪 水 入 黄 河 不 仅 可 减 轻 淮 河 洪 灾 ， 还 能 取 代严 重 污 染 的 东 线 。当 淮 河 干 旱 时 ，丹 江 口 的 水 还 可相 机 从 淮 河 头 顶上 灌 入 淮 河 ， 解 决旱 灾 。 类 似 地 ，淮 河 下 游 也 可 建海 洋 水 库 解 决 缺水 问 题 。海 河 流 域 入 海 水 量 (亿 吨 )2001501005001985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998Flood Season Total图 一 、 海 河 逐 年 入 海 淡 水 量5图 二 、 黄 河 以 北 山 区 水 库 带 、 渤 海 湾 海 洋 水 库 群三 、 为 什 么 西 线 可 取 消 ?要 回 答 这 一 问 题 ， 必 须 首 先 回 答 为 什 么 需 要 西 线 工 程 ， 是 黄 河 流 域 极 度 缺 水 吗 ？ 不 是 。因 为 黄 河 流 域 年 均 580 亿 方 的 淡 水 是 足 以 保 证 2030 年 用 水 顶 峰 的 。之 所 以 人 们 感 觉 到 缺 水 ， 是 因 为 580 亿 方 淡 水 中 要 挤 出 200 亿 方 的 冲 沙 用 水 ， 这 才 是6造 成 黄 河 中 、 上 游 缺 水 的 根 本 原 因 ； 这 才 是 需 要 西 线 工 程 的 实 质 原 因 。换 句 话 说 ， 只 要 黄 河 下 游 不 再 需 要 上 游 提 供 冲 沙 用 水 ， 那 么 就 可 以 为 中 上 游 节 省 200亿 方 的 水 ， 就 置 换 出 了 200 亿 方 的 用 水 配 额 ， 中 上 游 的 用 水 配 额 就 不 再 只 是 380 亿 方 ，而 是 580 亿 方 ， 那 么 西 线 工 程 就 毫 无 意 义 。本 文 所 提 出 的 南 水 北 调 优 化 方 案 ， 即 中 线 入 黄 河 方 案 ， 正 是 紧 紧 地 抓 住 了 黄 河 中 上 游缺 水 问 题 的 实 质 ， 从 解 决 下 游 冲 沙 问 题 入 手 ， 达 到 为 中 上 游 增 水 的 目 的 。但 是 ， 由 此 也 产 生 两 个 问 题 ： 一 是 中 上 游 如 何 储 存 额 外 水 量 ？ 二 是 如 何 以 32 亿 方 /年的 淡 水 输 送 16 亿 吨 /年 以 上 的 泥 沙 至 渤 海 ？首 先 回 答 第 一 个 问 题 。 如 前 所 述 ， 山 西 、 陕 西 等 省 的 降 雨 均 集 中 在 夏 季 ， 导 致 汛 期 大量 水 资 源 白 白 流 失 ， 所 以 兴 修 水 库 、 淤 地 坝 等 ， 减 少 流 失 的 淡 水 资 源 是 有 必 要 的 。 以国 家 在 陇 中 实 施 的 “121 雨 水 集 流 工 程 ” 为 例 ， 每 户 人 家 只 需 要 利 用 场 院 屋 顶 100平 方 米 ， 挖 两 口 水 窖 ， 只 要 有 效 降 雨 300 毫 米 ， 每 家 就 有 30 方 的 水 。 在 汛 期 ， 黄 河上 游 水 库 尽 量 蓄 满 水 ， 只 将 蓄 不 了 的 那 部 份 洪 水 ， 及 满 足 水 库 蓄 清 排 浑 运 行 方 式的 最 少 浑 水 排 向 下 游 ； 实 际 上 龙 羊 陕 水 库 自 建 成 以 来 ， 从 来 没 有 蓄 满 过 。 说 明 上 游 水库 还 有 增 蓄 的 空 间 。 另 外 ， 还 有 一 批 水 库 将 要 上 马 ， 所 以 能 超 蓄 一 部 份 额 外 水 量 。此 外 ， 作 者 提 出 如 下 原 则 3： 对 于 远 离 海 洋 的 内 陆 地 区 ， 应 以 减 少 蒸 发 量 为 主 要 突 破 口 ，其 中 之 一 的 措 施 就 是 尽 可 能 地 将 洪 水 蓄 存 于 地 下 。 目 前 ， 北 方 许 多 地 方 已 认 识 到 这 点 ，打 了 许 多 回 灌 井 。 但 还 应 该 以 地 道 的 形 式 将 一 切 可 能 的 蓄 水 井 相 连 ， 这 非 常 类 似 于 古代 的 坎 儿 井 。其 次 ， 回 答 第 二 个 问 题 。 即 如 何 以 小 于 32 亿 方 /年 的 水 量 将 16 亿 吨 的 巨 额 泥 沙 输 送出 小 浪 底 水 库 以 下 。 我 们 知 道 当 汛 期 洪 水 裹 挟 大 量 泥 沙 进 入 清 水 水 库 时 ， 经 常 可 以 出现 异 重 流 ， 异 重 流 就 可 以 将 高 浓 度 泥 沙 ， 长 距 离 地 输 送 出 水 库 。 而 且 ， 粗 颗 粒 被 沉 积在 水 库 中 ， 输 送 出 水 库 的 泥 沙 是 细 颗 粒 。 细 颗 粒 有 时 又 称 为 冲 泻 质 ， 意 指 其 可 以 一 泻千 里 ， 直 达 海 洋 。 将 异 重 流 排 泄 出 水 库 将 有 利 于 黄 河 中 上 游 水 库 寿 命 的 延 长 。将 来 应 将 异 重 流 作 为 一 种 重 要 的 排 洪 工 具 。 除 此 之 外 ，蓄 清 排 浑 也 是 一 种 重 要 的排 沙 方 式 ， 即 尽 量 使 用 水 库 排 沙 洞 排 沙 。 除 此 两 种 方 式 之 外 ， 将 来 也 应 考 虑 管 道 输 沙 ，即 利 用 黄 河 软 管 来 输 沙 。上 述 两 大 问 题 ， 即 加 大 中 上 游 蓄 水 能 力 和 增 大 水 库 排 沙 效 益 ， 是 不 难 解 决 的 。 所 以 西线 工 程 可 以 被 各 种 蓄 水 手 段 所 取 代 。 相 对 而 言 ， 西 线 工 程 只 能 为 崇 山 峻 岭 中 的 小 小 河7谷 平 原 供 水 ， 而 遍 地 开 花 式 的 蓄 水 工 程 的 覆 盖 面 更 广 ， 这 也 体 现 了 新 方 案 的 优 越 性 。四 、 渤 海 湾 海 洋 水 库 的 可 行 性 论 证这 个 优 化 方 案 中 ， 海 洋 水 库 是 盘 活 整 盘 棋 的 关 键 。 海 洋 水 库 也 不 是 什 么 新 鲜 事 物了 ， 100 年 前 荷 兰 就 开 展 了 海 洋 水 库 的 兴 建 ， 将 须 得 海 变 为 淡 水 库 。 而 一 谈 到 须 得海 海 洋 水 库 ， 马 上 令 人 想 起 其 工 程 之 宏 伟 ， 自 然 而 然 地 得 到 结 论 ： 建 海 洋 水 库 太昂 贵 了 。 其 实 ， 这 是 一 种 误 解 ， 荷 兰 海 洋 水 库 的 主 要 设 计 目 的 是 围 垦 滩 涂 ， 扩 大人 类 的 生 存 和 生 活 空 间 ， 为 避 免 特 大 风 暴 潮 引 起 人 员 伤 亡 计 ， 所 以 ， 其 设 计 标 准 非 常高 ， 达 万 年 一 遇 的 标 准 ， 因 而 该 工 程 造 价 特 别 高 。新 加 坡 、 澳 门 和 香 港 在 上 世 纪 中 下 叶 也 兴 建 了 一 批 海 洋 水 库 (见 图 三 )， 韩 国 正 在兴 建 “新 万 金 事 业 ”海 洋 水 库 。 这 种 海 洋 水 库 实 际 上 就 是 一 道 防 潮 堤 ， 即 使 失 事 也 没有 人 命 伤 亡 ， 所 以 建 筑 标 准 与 一 般 的 海 堤 一 样 ， 相 当 便 宜 。图 三 、 澳 门 海 洋 水 库在 我 国 南 方 兴 建 ， 上 世 纪 70 年 代 上 海 就 率 先 在 长 江 口 兴 建 了宝 钢 水 库 、 陈80000555 5101515Lat.15 2020行 水 库 ， 最 近 更 准 备 大 规 模 修 建 没 冒 沙 水 库 长 江 水 库 链 和 包 括 整 个 崇 明 岛 北支 的 江 海 大 水 库 。 浙 江 玉 门 县 的 大 型 漩 门 海 洋 水 库 也 已 经 正 式 启 用 了 ， 至 今运 行 良 好 。“C”型 的 渤 海 具 有 得 天 独 厚 的 发 展 大 型 海 洋 水 库 的 条 件 ， 因 为 ：A)大 连 和 烟 台 直 插 海 中 ， 尤 如 二 道 天 然 防 波 堤 ， 屏 蔽 了 外 海 的 汹 涌 波 涛 。 这 一 浪 小 潮弱 天 然 有 利 条 件 是 荷 兰 、 韩 国 、 上 海 、 香 港 、 澳 门 所 不 具 有 的 。B)该 海 域 大 部 份 受 古 黄 河 造 陆 影 响 ， 为 碟 形 水 浅 、 淤 泥 质 海 域 ， 其 平 均 水 深 仅 为 18米 ， 天 津 海 床 的 坡 度 仅 为 万 分 之 一 至 万 分 之 七 ， 也 就 是 说 离 岸 十 公 里 处 水 深 仅 为 7 米(见 图 四 )。39.239.103938.9 510 530153052538.838.7102538.638.5 2038.4 038.338.21551038.1 00118 Lon. 118.5图 四 、 渤 海 海 域 水 深 图C) 大 港 油 田 采 油 时 ， 采 用 了 相 类 似 的 方 法 围 海 ， 然 后 抽 干 海 水 ， 成 功 地 变 海 上 采 油为 陆 地 采 油 。 这 充 分 说 明 兴 建 海 洋 水 库 在 技 术 上 和 经 济 上 都 不 是 难 点 。黄 河 现 今 出 海 口 清 水 沟 离 无 潮 点 仅 40 公 里 ， 这 里 潮 差 一 般 为 1.2 米 左 右 。 黄 河 口秋 季 波 高 仅 70 至 80 公 分 ， 春 季 波 高 介 于 60-80 公 分 ， 夏 季 往 往 在 30 公 分 以 下 。 所以 黄 河 口 弱 潮 浪 小 ， 相 对 于 钱 塘 江 、 长 江 口 等 河 口 ， 黄 河 口 建 海 洋 水 库 可 谓 得 天 独 厚 。以 沙 多 而 举 世 闻 名 的 黄 河 ， 会 不 会 因 为 建 了 海 洋 水 库 而 加 大 淤 积 ， 引 起 整 个 下 游河 床 抬 高 呢 ？ 相 反 ， 利 用 海 洋 水 库 ， 可 人 工 降 低 侵 蚀 基 准 面 ， 冲 沙 时 的 水 库 水 面 较 海91025平 面 低 ， 有 利 于 拉 沙 ， 有 利 于 黄 河 下 游 河 道 发 生 溯 源 冲 刷 ， 使 悬 河 落 地 ， 除 却 中 华 民族 的 心 腹 大 患 3。黄 河 口 的 现 状 是 ： 放 手 让 黄 河 泥 沙 淤 积 渤 海 湾 ， 当 沧 海 淤 成 槡 田 以 后 ， 再 沿 海 岸 线 建防 潮 堤 。 建 设 海 洋 水 库 实 际 上 就 是 先 在 海 中 建 防 潮 堤 ， 将 黄 河 水 引 入 该 海 洋 水 库 ， 再水 沙 分 离 、 抽 走 淡 水 。 实 际 上 这 是 一 变 被 动 为 主 动 ， 实 现 定 点 放 淤 的 过 程 ， 变 散 乱 淤积 为 集 中 淤 积 ， 这 对 胜 利 油 田 的 开 采 尤 具 意 义 。胜 利 油 田 是 我 国 的 第 二 大 油 田 ， 在 私 人 汽 车 和 高 速 公 路 急 剧 增 长 的 今 天 ， 如 何 确保 原 油 生 产 的 稳 步 增 加 是 至 关 重 要 的 。 胜 利 油 田 的 陆 地 开 采 己 接 近 枯 竭 值 ， 但 近 年 来在 黄 河 口 外 滨 海 地 区 又 相 继 发 现 了 大 型 油 区 ， 其 中 质 优 量 大 的 最 优 油 区 位 于 现 黄 河 入海 口 的 清 水 沟 流 路 ， 离 海 岸 线 约 5 至 10 公 里 ， 面 积 为 20.7 平 方 公 里 ， 石 油 储 量 为 3760万 吨 。 石 油 部 门 为 开 采 这 一 油 区 考 虑 了 许 多 方 案 ， 如 果 以 海 上 钻 井 平 台 采 油 ， 水 又 太浅 ， 船 不 能 就 位 ， 所 以 难 以 实 施 。 较 为 现 实 的 方 法 是 引 黄 河 水 淤 成 陆 地 ， 变 为 陆 地 开采 。 一 旦 在 此 建 立 海 洋 水 库 ， 如 上 所 述 ， 高 强 度 淤 积 的 部 位 首 先 就 是 这 一 有 待 开 采 的优 质 油 田 ， 淤 区 就 可 以 立 即 开 发 。黄 河 水 的 含 沙 量 较 大 ， 是 一 种 可 利 用 的 资 源 。 泥 沙 具 有 吸 附 污 染 物 的 重 要 功 能 ，当 污 水 在 海 洋 水 库 中 沉 淀 几 天 后 ， 污 染 物 将 随 着 泥 沙 而 落 淤 ， 污 水 得 以 自 然 净 化 。 从理 论 上 解 释 泥 沙 具 有 净 化 污 水 的 能 力 ， 较 为 难 懂 ， 不 过 大 家 都 有 清 洗 沾 满 油 腻 的 双 手的 经 验 ， 此 时 不 管 用 清 水 冲 洗 多 久 ， 双 手 仍 是 油 腻 的 ， 但 将 泥 沙 放 在 手 上 揉 搓 几 下 ，油 污 就 不 见 习 了 ， 为 什 么 呢 ？ 就 是 泥 沙 颗 粒 的 吸 附 性 ， 将 油 污 吸 附 其 上 ， 从 而 较 轻 易地 清 除 了 油 污 。 东 线 工 程 最 大 的 问 题 就 是 水 质 难 以 令 人 满 意 ， 如 果 东 线 工 程 调 水 进 入黄 河 ， 污 染 物 将 吸 附 在 泥 沙 颗 粒 ， 并 与 泥 沙 一 起 沉 淀 在 海 洋 水 库 ， 就 变 成 清 水 了 。利 用 泥 沙 净 化 食 水 的 成 功 先 例 比 比 皆 是 。 上 海 抽 取 的 长 江 口 江 水 都 在 至 类 ，但 在 长 江 口 海 洋 水 库 -陈 行 水 库 中 蓄 积 至 天 ， 原 水 中 的 有 机 污 染 物 指 数 可 下 降 个 数 量 级 ， 达 到 清 洁 等 级 。 江 水 如 在 该 水 库 中 蓄 积 天 ， 有 机 污 染 物 指 数 还 会 进 一步 下 降 。 有 机 污 染 物 是 怎 样 去 除 的 ？ 电 化 学 分 析 表 明 就 是 泥 沙 的 絮 凝 作 用 ， 不 停 地 把水 中 的 有 机 污 染 物 吸 附 ， 其 体 积 增 大 后 便 沉 入 库 底 ， 与 水 体 脱 离 。 长 江 口 自 来 水 公 司的 实 测 资 料 表 明 ： 因 为 泥 沙 的 净 化 作 用 ， 出 厂 的 自 来 水 水 质 可 达 到 生 饮 标 准 。 黄 河 口泥 沙 浓 度 远 高 于 长 江 ， 海 洋 水 库 的 水 质 将 远 优 于 上 海 自 来 水 水 质 。真 是 天 佑 中 华 ， 海 洋 水 库 居 然 可 以 解 决 许 多 困 扰 中 华 民 族 的 许 多 难 题 ， 黄 河 泥 沙10居 然 为 中 华 民 族 作 出 如 此 大 的 贡 献 ， 我 们 要 感 谢 黄 河 母 亲 的 恩 赐 。五 、 为 什 么 5 千 亿 元 的 南 水 北 调 实 际 只 需 5 百 亿 元以 上 分 析 表 明 ： 新 方 案 就 是 将 南 水 北 调 中 线 导 入 黄 河 ， 丹 江 口 、 淮 河 水 进 入 黄 河 口 海洋 水 库 ， 连 通 海 河 口 水 库 ， 泵 入 北 京 。 在 这 个 方 案 中 ， 中 线 黄 河 以 南 段 与 穿 越 它 的 水系 不 需 立 交 ， 而 是 平 交 ， 以 利 淮 河 向 黄 河 分 洪 ， 所 以 较 之 原 半 条 中 线 方 案 ， 工 程 成 本仍 有 所 减 少 。 只 需 400 亿 元 就 足 以 实 现 设 计 要 求 。接 下 来 需 要 估 算 海 洋 水 库 向 北 京 、 天 津 供 水 的 工 程 成 本 。渤 海 湾 近 岸 地 区 平 均 水 深 8 米 ， 考 虑 到 波 浪 ， 潮 流 极 限 增 水 为 3 米 ， 海 洋 水 库 的围 堤 平 均 高 度 设 为 11 米 ， 水 库 内 的 平 均 水 深 设 为 10 米 。 则 10 平 方 公 里 的 海 域 可 蓄一 亿 方 淡 水 ， 50 亿 方 的 淡 水 库 需 围 海 500 平 方 公 里 ， 半 径 为 12.6 公 里 ， 围 堤 长 80公 里 。 25 亿 方 的 淡 水 库 需 围 海 250 平 方 公 里 ， 水 库 半 径 为 9 公 里 ， 围 堤 长 56 公 里 。所 以 4 个 海 洋 水 库 总 围 堤 长 度 约 272 公 里 。 土 堤 为 梯 形 断 面 ， 顶 宽 为 5 米 ， 高 11 米 ，底 宽 设 为 60 米 (朝 海 一 面 边 坡 1:3， 朝 水 库 一 面 边 坡 1:2)， 断 面 面 积 为 357.5 平 方 米 ，则 4 个 海 洋 水 库 土 石 方 总 量 为 =357.5*272*1000=9724 万 方 。山 东 黄 河 口 东 营 市 2002 年 花 三 亿 元 ， 建 海 堤 43 公 里 ， 海 堤 底 宽 38 米 ， 顶 宽 10米 ， 平 均 高 5 米 ， 断 面 面 积 为 =120 平 方 米 ， 总 土 石 方 量 为 =43000*120=516 万 方 7。 平均 每 方 造 价 为 =3 亿 元 /516 万 方 =58 元 人 民 币 。 假 定 海 洋 水 库 围 海 大 堤 土 石 方 单 价 与 此相 同 ， 则 150 亿 方 淡 水 库 总 造 价 为 56.5 亿 元 人 民 币 。福 建 省 花 4 年 时 间 于 2002 年 建 成 总 长 1019 公 里 的 江 堤 ， 堤 身 最 高 达 16 米 ， 土 石方 总 量 为 4623 万 方 ， 总 花 费 达 37 亿 元 ， 平 均 每 公 里 花 费 360 万 元 ， 其 中 南 安 市 江 堤造 价 最 高 ， 每 公 里 近 2000 万 元 8。 若 海 洋 水 库 围 堤 土 石 方 单 价 与 福 建 江 堤 一 致 ， 则 总造 价 为 77.8 亿 元 ； 若 按 南 安 市 江 堤 造 价 计 算 ， 总 造 价 为 =2000 万 元 /公 里 *272 公 里=54.4 亿 元 。按 不 同 方 法 计 算 围 海 大 堤 造 价 ， 结 论 却 惊 人 地 相 似 ， 介 于 54.4 至 77.8 亿 元 。 所以 ， 我 们 有 把 握 地 说 ： 57 亿 元 足 以 营 造 150 亿 方 的 海 洋 水 库 。应 该 指 出 ， 以 上 数 据 是 相 当 保 守 的 ， 主 要 因 为 ：1)建 江 堤 需 要 耗 资 巨 大 的 拆 迁 费 ， 耕 地 占 用 费 ， 而 海 洋 水 库 没 有 这 笔 开 销 。2)传 统 的 围 沙 造 地 方 法 是 ： 运 沙 驳 船 抵 达 指 定 地 点 以 后 ， 驳 船 底 打 开 ， 所 运 之 沙靠 重 力 自 然 沉 入 海 底 ， 形 成 海 堤 ， 然 后 依 靠 沙 泵 向 海 堤 喷 沙 ， 使 海 堤 高 出 水 面 ， 再 在11海 堤 表 层 覆 盖 土 工 织 布 ， 土 工 织 布 上 面 加 盖 石 砾 以 防 波 浪 冲 走 泥 沙 。 这 种 施 工 方 法 和技 术 相 当 成 熟 ， 全 部 由 机 械 化 作 业 ， 所 需 成 本 自 然 低 廉 。3)目 前 己 研 制 出 一 种 大 型 沙 袋 ， 只 要 采 用 强 力 沙 泵 向 沙 袋 灌 沙 ， 就 可 自 然 形 成 一道 隔 水 堤 ， 寿 命 可 达 百 年 ， 建 筑 成 本 更 低 。 镇 江 市 水 利 局 在 长 江 运 用 这 一 技 术 堵 塞 汊道 ， 不 用 一 砖 一 石 ， 就 建 造 了 1102 米 长 、 底 宽 处 190 米 ， 顶 宽 10 米 ， 最 大 堤 高 30多 米 的 水 下 长 城 ， 投 资 7800 多 万 元 ， 其 土 方 单 价 为 降 至 25 元 /方 。4)江 堤 一 旦 发 生 溃 决 ， 生 命 财 产 损 失 将 十 分 巨 大 ， 所 以 标 准 高 ， 造 价 大 。 而 海 洋水 库 即 使 溃 决 ， 也 没 有 任 何 生 命 财 产 损 失 ， 所 以 建 设 标 准 低 于 江 堤 ， 造 价 必 然 定 于 低江 堤 ， 防 潮 海 堤 等 保 护 性 工 程 。5)最 关 键 的 是 ， 海 洋 水 库 实 际 上 根 本 不 需 要 如 此 巨 大 。 试 想 ， 黄 河 口 海 洋 水 库 仅为 一 水 沙 分 离 器 ， 分 离 后 的 水 体 立 即 被 送 往 华 北 平 原 ， 而 华 北 平 原 可 吸 纳 的 流 量 为 东中 两 线 之 和 ， 即 中 线 过 黄 河 流 量 500 方 /秒 加 上 东 线 400 方 /秒 ， 共 计 900 方 /秒 。 按沉 淀 含 沙 水 流 平 均 15 天 计 算 ， 黄 河 口 水 库 的 库 容 仅 为 11.66 亿 方 的 ， 水 库 的 面 积 为长 宽 各 10 公 里 ， 围 堤 总 长 仅 30 公 里 。黄 河 海 洋 水 库 与 海 河 、 滦 河 海 洋 水 库 的 连 接 渠 道 总 长 约 300 公 里 ， 由 于 只 要 在 淤泥 质 、 沙 质 海 滩 上 挖 渠 作 堤 ， 所 以 无 需 爆 破 ， 施 工 极 为 容 易 。 按 每 公 里 长 度 造 价 与 福建 江 堤 相 同 来 计 算 ， 跨 流 域 的 调 水 渠 道 工 程 造 价 为 =37 亿 元 /1019 公 里 *300 公 里 =11亿 元 。从 海 洋 水 库 向 北 京 供 水 ， 需 建 10 级 抽 水 泵 站 ， 总 扬 程 50 米 。 一 级 橡 胶 坝 及 抽 水 泵 站的 造 价 应 不 超 过 1 亿 元 。 所 以 向 北 京 供 水 的 梯 级 泵 站 总 计 在 10 亿 以 内 。 考 虑 到 其 他河 流 也 需 建 梯 级 泵 站 从 海 洋 水 库 提 水 ， 可 将 梯 级 泵 站 的 总 投 资 数 估 计 在 30 亿 元 以 内 。施 工 期 约 为 2 年 ， 工 程 管 理 人 员 费 用 约 为 2 亿 元 。对 于 华 北 缺 水 ， 新 方 案 总 费 用 =半 条 中 线 (400 亿 元 )+海 洋 水 库 建 造 费 (57 亿 元 )+梯 级 提 水 泵 站 (30 亿 元 )+跨 流 域 调 水 渠 道 (11 亿 元 )+工 程 管 理 费 (2 亿 元 )=500 亿 元 人民 币 。按 照 作 者 提 出 的 新 方 案 ， 黄 河 海 洋 水 库 应 与 潍 胶 莱 河 、 徒 骇 河 、 马 颊 河 、 漳 卫 新河 、 子 牙 河 、 独 流 减 河 、 海 河 、 潮 白 河 、 滦 河 等 河 口 海 洋 水 库 串 联 。 一 般 上 ， 这 些 海洋 水 库 的 间 距 不 过 50 公 里 ， 当 一 个 水 库 的 水 位 降 低 至 海 面 5 米 以 下 时 ， 邻 近 水 群 的淡 水 若 仍 在 海 平 面 位 置 ， 此 时 的 水 面 坡 降 为 5 米 /50 公 里 =万 分 之 一 ， 大 多 数 河 流 入 海12段 的 水 力 坡 降 近 于 万 分 之 一 ， 所 以 ， 连 通 这 些 水 库 的 明 渠 可 以 用 自 流 方 式 实 跨 流 域 调水 。 当 然 也 可 以 泵 水 。对 于 海 河 流 域 而 言 ， 沿 海 由 此 成 为 淡 水 走 廊 、 清 水 走 廊 。 沿 海 城 市 如 德 州 、 泊 头 、沧 州 、 天 津 和 北 京 均 可 由 海 洋 水 库 供 水 。 由 于 海 洋 水 库 地 势 较 低 ， 所 以 一 定 要 使 用 泵站 从 海 洋 向 内 陆 平 原 输 水 ， 这 一 清 水 走 廊 可 截 断 海 水 对 地 下 水 的 入 侵 ， 改 善 临 海 地 区的 盐 碱 地 ， 使 朱 总 理 提 出 的 开 发 黄 河 三 角 州 林 地 的 设 想 得 以 落 实 。如 前 所 述 ， 南 水 北 调 进 入 黄 河 ， 先 作 冲 沙 用 水 ， 进 入 海 洋 水 库 后 ， 作 为 工 农 业 水源 。 一 水 多 用 ， 体 现 了 建