引漢濟渭是一項系統(tǒng)性跨流域水資源配置工程——訪水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院原副院長、教授級高級工程師董安建

作為國務院確定的172項節(jié)水供水重大水利工程之一的引漢濟渭工程，初步設(shè)計報告于2015年4月獲水利部批復，標志著工程將全面加快建設(shè)。在工程前期論證過程中，專家們重點關(guān)注了哪些問題？日前，本刊記者采訪了主持參與引漢濟渭工程技術(shù)審查的水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院原副院長董安建。

在西城區(qū)六鋪炕北小街2-1號水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院的一間普通辦公室內(nèi)，我們見到了董安建。從引漢濟渭工程項目建議書，到可行性研究報告，再到初步設(shè)計報告，他直接見證了工程前期的每個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“引漢濟渭工程對陜西省來說，是一項重大戰(zhàn)略性水資源配置工程，也是一項系統(tǒng)性的跨流域調(diào)水工程。”董安建解釋，“第一，國務院先后批復了《渭河流域重點治理規(guī)劃》和《長江流域綜合規(guī)劃》，為引漢濟渭工程提供了依據(jù)，從長江流域的漢江調(diào)水給黃河流域的渭河，可以說是一項戰(zhàn)略性水資源配置工程。第二，引漢濟渭工程涉及長江、黃河兩個流域，是一項包含黃金峽水利樞紐和三河口水利樞紐兩座大（2）型水庫、一座高揚程黃金峽泵站、一條近100 km秦嶺輸水隧洞的跨流域調(diào)水的系統(tǒng)工程。”

確定調(diào)水規(guī)模是一個“很艱難的過程”

對于這樣一項戰(zhàn)略性的水資源配置工程，在董安建印象中，前期工作中最艱難的是確定調(diào)水規(guī)模。“引漢濟渭工程調(diào)水區(qū)位于漢江，必須考慮對漢江中下游和南水北調(diào)中線工程的影響。項目建議書報到國家發(fā)展改革委后，專門征求了湖北省意見，最終經(jīng)反復協(xié)調(diào)論證，在國家發(fā)展改革委、水利部的領(lǐng)導下，在長江水利委員會、黃河水利委員會、陜西省、湖北省共同努力下，確定近期調(diào)水目標10億m3，遠期調(diào)水目標15億m3。”董安建說，“南水北調(diào)后續(xù)水源工程上馬以后，在保障對南水北調(diào)不產(chǎn)生影響的前提下調(diào)水15億m3，需要根據(jù)來水系列過程，看滿足南水北調(diào)后還有哪些富余水量，過程相對苛刻。最終經(jīng)過詳盡的計算，得出了‘對南水北調(diào)影響不大、基本無影響’的結(jié)論。”

關(guān)中地區(qū)需水迫切，但水量分配只能“節(jié)水優(yōu)先”“以供定需”

調(diào)水工程涉及調(diào)水區(qū)和受水區(qū)，引漢濟渭工程的受水區(qū)是渭河流域關(guān)中地區(qū)。董安建認為，關(guān)中地區(qū)需水迫切，但水量分配只能“節(jié)水優(yōu)先”“以供定需”。

在習近平總書記提出的新時期水利工作方針中，節(jié)水優(yōu)先擺在首位。董安建告訴記者，當年在做引漢濟渭工程規(guī)劃時同樣是把節(jié)水擺在第一位，首先遵循“三先三后”原則(即先節(jié)水后調(diào)水、先治污后通水、先環(huán)保后用水)，估計需水量，然后與當?shù)厮?lián)合調(diào)度確定供水范圍。

“當時，供水范圍的確定也相對復雜，因為各地都要水，給少了不行，給多了也不行。”董安建話鋒一轉(zhuǎn)，“現(xiàn)在情況相對好了，有最嚴格水資源管理制度作為依據(jù)，‘三條紅線’中第一條紅線即‘用水總量控制’。所以供水范圍的確定，首先要看當?shù)厮袥]有超過開發(fā)利用紅線，看是否符合經(jīng)濟發(fā)展需要。總體來看，關(guān)中地區(qū)需水非常迫切，但調(diào)水量的分配只能以供定需。”

“有最嚴格水資源管理制度作為依據(jù)，‘三條紅線’中第一條紅線即‘用水總量控制’，所以供水范圍的確定，首先要看當?shù)厮袥]有超過開發(fā)利用紅線，看是否符合經(jīng)濟發(fā)展需要。”

2015年5月，引漢濟渭輸配水干線工程項目建議書技術(shù)咨詢會在北京召開，董安建主持了這場咨詢會。他告訴記者，“在這次技術(shù)審查會中，將初步設(shè)計報告中確定4市12縣6個工業(yè)園區(qū)的供水范圍調(diào)整為4市15縣2個工業(yè)園區(qū)。但就目前確定的供水范圍，缺水量仍在20億～25億m3。也就是說，即使實現(xiàn)引漢濟渭工程的目標調(diào)水量，調(diào)水量也僅占缺水量一半，遠遠不能滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的要求。因此必須與當?shù)厮Y源聯(lián)合調(diào)度，才能滿足用水要求。”

工程調(diào)度復雜，隧洞施工難度世界數(shù)一數(shù)二

對于輸水隧洞工程，資料顯示：目前世界單項長度第一的芬蘭赫爾辛基調(diào)水工程隧洞，總長120 km，但最大埋深僅100 m；世界單項埋深最大的錦屏二級引水隧洞，最大埋深2 525 m，但長度僅16.7 km。引漢濟渭工程隧洞長度近100 km，最大埋深2 012 m，其中500 m埋深以上的隧洞長達60多km。董安建認為，這樣的深埋超長的隧洞施工難度世界數(shù)一數(shù)二。另外，工程調(diào)度也是引漢濟渭的一大難題。引漢濟渭工程包含兩座水庫、一座泵站的聯(lián)合調(diào)度，加之下游金盆水庫與當?shù)氐叵滤恼{(diào)度，將來配水時需確定調(diào)出區(qū)水少時當?shù)厮绾斡茫{(diào)出區(qū)水多時當?shù)厮绾斡谩?/p>

“工程隧洞長度近100 km，最大埋深2 012 m，其中500 m埋深以上的隧洞長達60多km。深埋超長的隧洞施工難度世界數(shù)一數(shù)二。”

環(huán)境移民壓力相對較大

秦嶺山高坡陡，分布有很多珍稀瀕危野生生物，是我國生物多樣性重點地區(qū)。引漢濟渭工程跨長江、黃河兩大流域，穿越秦嶺，涉及漢中朱鹮、天華山、周至3個國家級自然保護區(qū)和陜西周至黑河濕地省級自然保護區(qū)等，生態(tài)系統(tǒng)保護可想而知。董安建舉了個例子：黃金峽水庫庫區(qū)回水涉及洋縣朱鹮保護區(qū)，淹沒朱鹮涉禽覓食地約2 km2。環(huán)評報告考慮了這些環(huán)境敏感點，采取施工期措施及工程性措施，盡可能避開或減少施工干擾。此外，由于黃金峽水庫位于漢江上游，在項目環(huán)評批復前，陜西省政府對漢江干流的梯級電站進行了評估，特別對漢江上游干流水電開發(fā)做了環(huán)境影響回顧性評價，并提出對黃金峽采取過魚措施、下泄生態(tài)流量等。

“充分尊重老百姓訴求，工程原本計劃分散安置，目前多處采取集中安置的方式。”

引漢濟渭工程涉及兩座水庫和一條隧洞，移民規(guī)模相對較大，規(guī)劃移民人數(shù)近萬人，淹沒及占地達8萬畝（1 hm2=15畝），安置任務重。董安建告訴記者，最初規(guī)劃的影響人數(shù)更多，比如洋縣位于黃金峽水庫庫區(qū)上游，由于防護標準比較低，回水區(qū)水位稍有波動就會對洋縣的村莊和農(nóng)田產(chǎn)生影響，后來通過修建堤防、泵站、閘站，恢復灌溉排澇等保護措施減少影響范圍。在移民問題上，董安建認為，“陜西征地移民工作的開展充分尊重老百姓訴求，工程原本計劃分散安置，目前多處采取集中安置的方式。”

嶺北施工現(xiàn)場

“勘探困難，而且得出的結(jié)論只有80%的確定性。就像我們?nèi)メt(yī)院看病，CT、核磁共振也有誤診，不能百分之百確定，何況是地下埋深這么深的情況。”

項目技術(shù)審查中的關(guān)鍵問題

董安建告訴記者，工程規(guī)模是審查中的一個主要問題。“10億m3、15億m3調(diào)水量確定了，水庫、輸水隧洞規(guī)模如何確定？根據(jù)長江委提供的10億m3和15億m3的流量過程，如何通過蓄峰調(diào)水盡可能滿足要求？這就要求做多技術(shù)方案的比選。比如確定水庫的水位、庫容，隧洞的流量、洞徑，泵站的裝機、揚程。兩座水庫作為調(diào)蓄庫，發(fā)電裝機都有調(diào)整。最關(guān)鍵的還是隧洞規(guī)模，也就是輸水隧洞的流量，原來定的是65 m3/s，但水量達15億m3時的調(diào)水過程要等南水北調(diào)后續(xù)工程上馬之后才能明確，經(jīng)比選后，最終確定輸水隧洞流量采用70 m3/s可滿足需求。”

技術(shù)方案也是審查中的一個問題。董安建以黃金峽泵站布置為例說，黃金峽泵站最早計劃布設(shè)在庫區(qū)的梁金溝，后考慮對環(huán)境影響較大，移至與黃金峽大壩一起布置。最終方案是泵站、電站順流向前后布置，泵站廠房為擋水建筑物，和大壩一線并列布置，電站軸線平行于壩軸線。這種布置比較少見，很有特色。

對于輸水隧洞的方案，原來計劃打兩條隧洞，從黃金峽泵站提水220 m經(jīng)一條相對較短的隧洞進三河口水庫，從三河口水庫再打一條隧洞送至黃池溝出山口。后來將黃金峽泵站揚程降低至112 m，打一條98.3 km隧洞直接到出山口。一是節(jié)能，揚程減少一半，大幅度減少電費支出；二是充分利用豐水期水量，黃金峽水庫來水多時，可通過三河口水庫可逆式機組泵站抽上去蓄存，黃金峽水少時，可從三河口水庫泄水繼續(xù)發(fā)電供水。雖然調(diào)度復雜，但管理相對簡便。泵站揚程降低了，隧洞如何布置？董安建向記者解釋，揚程220 m時隧洞埋深小、長度也短，而揚程降低后埋深增大，這其中有方案的比較，最終綜合地質(zhì)、布置、規(guī)劃、調(diào)度、施工等方面論證，選定泵站位置、洞線和洞徑。“對施工，一般來說國內(nèi)都采用比較先進TBM（開敞式硬巖掘進機）。我原來最擔心的是高地溫、巖爆、突泥突水等問題，隧洞還要穿過一個活動大斷層。而且施工支洞很難布置，如果隧洞埋深淺，平著就可以打進去，現(xiàn)在埋深大，基本都是斜井，其中一條斜井打了7 km，幾乎相當于一條長隧洞。總體看來，整個技術(shù)方案、設(shè)計方案、施工方案都經(jīng)過了反復的研究。”董安建回憶道。

如何解決高地溫、巖爆、突泥突水等問題？董安建向記者解釋，對于深埋長隧洞的地質(zhì)狀況，目前沒有成熟可靠的勘探方法。一是依靠勘查人員爬山察看地表出露的情況，二是采用物探法，三是采用鉆探法。物探深度有限，對于深達1 500乃至2 000 m的孔，用千米鉆也非常難打。勘探困難，而且得出的結(jié)論只有60%～80%的確定性。“就像我們?nèi)メt(yī)院看病，CT、核磁共振也有誤診，不能百分之百確定，何況是地下埋深這么深的情況。另外地底下情況復雜、不確定性因素很多，醫(yī)生還需要進行剖腹檢查呢。陜西省在這方面很重視，投入大量資金，引漢濟渭工程業(yè)主單位和設(shè)計單位組織打了很多平洞，結(jié)合勘探、施工支洞，然后順洞勘探測量，把整體地質(zhì)情況搞清楚了。這幾條平洞打進去之后，審查時我心里就差不多有譜了。現(xiàn)在下游嶺北段的TBM打進去，基本上都在意料之中，這驗證了前期高質(zhì)量的地質(zhì)工作。”