中國西部水資源再配置的必要性與可能性
——以大西南諸流域調水西北地區為例

馬海晨，程 龍

(陜西省水力發電工程學會，西安 710065)

0 前 言

2020年8月15日，中國科學技術協會(簡稱中國科協)在第二十二屆中國科協年會閉幕式上發布了 10個對科學發展具有導向作用的前沿科學問題和10個對技術和產業具有關鍵作用的工程難題。其中前沿科學第9個問題是“如何優化變化環境下中國水資源承載力，實現健康的區域水平衡狀態？”2018年中國水力發電工程學會和陜西省水力發電工程學會合作開展該課題內容相近的研究工作，本文系向中國科協建言獻策，以饗讀者實拋磚引玉爾。

水資源安全保障是總體國家安全觀中的重要任務之一[1-2]。中國是一個缺水的國家[3]，人均水資源量僅排在世界109位[4-6]。中國大陸水資源分布由東南向西北遞減，青藏高原地處我國西南，有亞洲水塔之稱。我國諸多大江大河發源于西南地區，西南地區降水量和地表徑流與西北地區差異較大。水資源分布的不均衡，嚴重制約著我國北方地區，特別是西北地區的經濟發展。

1 工程調水的必要性

站在國家戰略視角分析水資源對國家發展和安全的重要影響主要有如下幾方面：

1.1 農 業

我國現存人口約14億，專家預測2020—2045年25 a期間，我國人口總量將保持在14億以上[7]，最高可能達到14.5億。2019年我國糧食產量約6.64億t，人均約470 kg，高于世界平均水平，按此標準我國最高人口時對應糧食產量應約為6.815億t。

隨著我國經濟發展和城市群的擴張以及退耕還林政策的實施，我國耕地資源日趨緊張，北糧南運態勢已形成多年。目前我國耕地面積僅有1.33億hm2(20億畝)，人均耕地僅有0.095hm2(1.43畝)，不到世界人均水平的40%。以此計算我國平均糧食年畝產達329 kg，高于印度、美國水準，但該數據背后也存在較多隱患。例如我國化肥、農藥使用過量等現象較為嚴重，導致可耕種土地使用過度輪作、休耕不足、退化普遍。因此，增加可耕地面積，增加土地冗余度，加大土地輪耕和休耕面積，降低耕地使用強度，對提高我國糧食生產質量和國家安全十分重要。我國西北地區包括蒙西、陜北、寧夏、河西走廊、新疆東部廣大地區，人口相對稀少，土地面積廣袤高程適中，該地區與西亞歐洲美洲產糧區同處于北緯40°左右域內，光照條件、溫度適宜糧食作物生長，有利于形成大面積適合機械化、現代化農業的糧食基地，而糧食基地的建設，必需水資源的引入。

1.2 能 源

能源更是現代人類社會賴以生存和發展的物質基礎，在國民經濟中具有特別重要的戰略地位。西北地區是國家重要的能源基地[8-9]，當前陜西省的天然氣產量就占全國的近1/3，黃河上中游地區的原煤產量、原油產量以及發電量占全國的比例分別高達70%、25%和20%[8]，該區域已經成為了我國重要的新能源基地、稀土生產基地、能源化工基地。

能源生產基地往往具有高耗水的特性，根據資料統計[10]，開采一口頁巖氣約2萬t水，開采1 t石油15 t水，生產1 t煤制乙烯48～64 t水，充足的供水保障對支撐能源基地安全平穩運行具有重要的意義。

1.3 城鎮體系、生態環境與民族團結

“一帶一路”政策是為推動沿線國家實現發展戰略相互對接、優勢互補的倡議，而西北地區所處的絲綢之路經濟帶是未來國家重點開發區域。西北地區人口密度較低，城鎮體系不均衡。當前西北地區城鎮化率較低，應當吸納人口，打造城市群協同發展，積極響應并支撐“一帶一路”倡議的實施。國內諸多山地地區泥石流、地震、洪水等自然災害頻發，并不適宜人類生活，原有山地可恢復植被，并將西北荒漠平原通過引水打造為宜居區域，進行移民搬遷。歷史上西北地區氣候溫和水草豐茂，古絲綢之路自長安至西域沿線有諸多文明古國，隨著水資源匱乏與生態環境的退化，大多文明遺跡逐漸消失，成為不毛之地。西北地區是我國“兩屏三帶”生態安全戰略格局中的重要組成部分，對保障整個北方地區生態安全具有重要作用。西北地區常年過量開采地下水導致地質災害頻發、地面不斷沉降、部分城市出現塌陷狀況。西北地區幅員遼闊，目前土地利用率較低，鹽堿地、荒漠地占比高達60%，應當通過引水(水庫、蓄水池)、植樹等措施，改善當地氣候及生態環境。

同時，西北地區是維吾爾、哈薩克、回、蒙、土等少數民族主要聚居區，這些地區社會經濟發展滯后，分布有大量國家級重點貧困縣。諸多少數民族群眾存在吃水難、用水緊的問題，地區生態環境脆弱，脫貧任務艱巨，水資源欠缺已成為制約當地發展的重要因素。

2 已有工作成果簡述

一直以來，社會上廣泛關注我國水資源南北西東空間分布不均衡，特別是西北地區嚴重缺水問題。多年來先后形成了多個調水方案，希望通過調水，實現我國西部水資源的再配置，先后有林一山調水方案、大西線、藏水入疆、天河諸多調水線路設想[10]。

綜合來看各調水方案均考慮自我國西南區域引水至西北區域，將河西走廊、新疆地區納入配水范圍，一些方案配水覆蓋黃河中下游。從引水線路沿線地區的海拔高度來看，可將引水方案大致分為兩類：一類為高線方案，即引水線路經過區域高程基本位于我國一級臺地；另一類為低線方案，即引水線路經過區域高程基本位于我國一級、二級臺地接觸地帶。總體來看，兩類方案各具特點：高線方案，往往具有線路較短、引水量較小的特點；低線方案，引水量有保障，但線路較長。

3 引水建議方案

根據前期分析并參考已有調水方案成果，建議采取一次總體規劃、分階段建設實施思路：第1期建設考慮自長江流域(金沙江、大渡河、雅礱江)調水至黃河流域，積累工程經驗，待國家經濟技術水平和國家實力再上一個臺階、國際環璄較有利時，再開展下一階段建設工作；第2期建設考慮自從國際性河流(雅魯藏布江、怒江、瀾滄江)調水增補長江流域以加強水量調出能力。引水總體規劃線路見圖1，分述如下：

圖1 方案設想總體布局圖

高線方案：雅魯藏布江大拐彎處為起點，抽提至易貢藏布流域，隧洞引至怒江、瀾滄江，通過金沙江、雅礱江、大渡河，最終匯入賈曲，而后通過寧木特、瑪爾擋、羊曲、龍羊峽水庫，沿黃河河道入劉家峽水庫。中線方案：雅魯藏布江水，穿越易貢藏布、帕隆藏布，輸水隧洞引至怒江(2 940.00 m)、瀾滄江，通過金沙江、雅礱江進入大渡河，繞行或輸水隧洞抽提至龍羊峽水庫，沿黃河河道入劉家峽水庫。

低線方案：引雅魯藏布江水，穿越易貢藏布、帕隆藏布，輸水隧洞引至怒江、瀾滄江，自金沙江、雅礱江、大渡河等中游河段調水自流入劉家峽水庫。

各方案各有優劣，總的來看，低線方案水源較為充足，可調水量較為充沛，建議可作為重點方案研究。

4 工程調水的可能性

近年來我國實施的南水北調東線、中線、滇中引水、引漢濟渭等大型調水工程以及青藏、川藏鐵路等高海拔地區基礎設施建設工程，積累了大量規劃、設計、施工、設備制造經驗。

工程調水主要涉及金沙江、雅礱江、大渡河等西南河流[5]，遠期可以考慮雅魯藏布江水、怒江、瀾滄江。金沙江石鼓斷面處多年平均徑流量449億m3，雅礱江錦屏(一)水庫斷面處多年平均徑流量378億m3，大渡河猴子巖水庫248億m3，三者合計約1 000億m3，按調水工程通常比例20%～30%，可調水200億～300億m3，與黃河劉家峽處斷面天然徑流量基本相當，可調水量充沛，以上都為調水工程提供了良好基礎。

5 建 議

(1) 從我國水資源分布狀況分析，自西南水源地數條江河科學合理調配出300億～500億m3左右水量，水源地區可以承受，不會或較少的影響當地經濟發展和人民生活。而調水工程對我國西北地區國民經濟、“一帶一路”國家發展實施作用巨大，其必要性毋庸置疑。

(2) 橫貫西東的昆侖、秦嶺巨大山體是我國地理上的南北分界和分水嶺。中國山脈分布見圖2。唯有自昆侖南麓發源的黃河干流在昆侖與秦嶺之間的過渡帶穿越并北進至我國北方。以上所述及諸引水線路無論高、中、低方案，均落腳于黃河劉家峽水庫，配水工程則起始于此，黃河劉家峽水庫成為引水配水工程咽喉銜接點。

圖2 中國山脈分布圖

(3) 建議以黃河劉家峽水庫為中心南北同時開展引水配水工程建設，配水入河西走廊和北方廣大地區并逐次延伸，盡早發揮工程效益。考慮黃河流域內各省份發展需求，建議結合干線布置，提前謀劃支線布置、沿線調蓄工程等配套工程研究，特別是統籌考慮調蓄工程布局，充分用好我國各河流上具有調蓄潛力的水利樞紐。

(4) 大西南調水工程建設本身對我國經濟拉動自不待言。結合當前我國工程建設能力、技術水平和已有工程建設實踐，雖工程規模巨大、建設難度較高，成功實現的可能性仍有較大把握。工程建設完全可以采用“搭積木”的方式分階段、分批次實施，拉長建設周期，逐步加長、加寬、加大工程整體規模，分段、逐次投運，最終達成目標，減輕經濟、技術等各方面的風險和壓力。

大西南調水工程規模巨大，影響面廣且深遠，必須以科學的態度認真仔細對待反復雕琢。建議國家有關部門盡早決策啟動大西南調水工程規劃勘測設計研究前期工作，在工程移民、環境生態、經濟、安全、戰略、國際等方面綜合謀劃決策，將工程建設成為惠澤今生后世的樣板工程。