南水北調西線工程總體布局及一期工程方案研究

編者按：１９５２年１０月毛澤東主席視察黃河時指出“南方水多，北方水少，如有可能，借點水來也是可以的”，自此開啟了南水北調工程研究的序幕。２００２年國務院批復的《南水北調工程總體規劃》分東線、中線和西線三條線路，其中西線工程分三期從長江上游調水到黃河上游，年調水量１７０ 億ｍ３。南水北調工程是國家水網主骨架和大動脈，目前東線、中線一期工程已經建成生效，西線工程尚在規劃論證中。２０２１年５月１４日，習近平總書記主持召開推進南水北調后續工程高質量發展座談會并發表重要講話，強調“南水北調工程事關戰略全局、事關長遠發展、事關人民福祉”，全面部署了做好南水北調后續工程重點任務，為推進南水北調后續工程高質量發展指明了方向。西線工程已經歷７０余ａ 的論證，取得了大量研究成果，特別是近年來，結合長江大保護新形勢、黃河流域生態保護和高質量發展及構建新發展格局的戰略決策要求，堅持新時期治水思路和遵循“確有需要、生態安全、可以持續”的重大工程論證原則，開展了規劃方案比選論證及一系列重大問題深化研究，凝聚了共識。值習近平總書記“５·１４”重要講話兩周年之際，本期特以專題形式刊出近年來西線工程部分重點研究成果，以饗讀者。

關鍵詞：南水北調西線工程；上線方案；下線方案；上下線組合調水方案；總體布局方案；一期工程方案

中圖分類號：ＴＶ６８；ＴＶ２１３；ＴＶ８８２．１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．０５．００１

引用格式：張金良，景來紅，李福生，等．南水北調西線工程總體布局及一期工程方案研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（５）：１－５．

水少、沙多、水沙關系不協調是黃河復雜難治的根本癥結。長期研究表明，在充分挖掘節水潛力的基礎上，解決該癥結的途徑是增水、減沙，調控水沙。當前，黃河流域最大的矛盾是水資源短缺，上中游大部分地區位于４００ ｍｍ 年降水量等值線以西，氣候干旱少雨，多年平均降水量４４６ ｍｍ，僅為長江流域的４０％，多年平均水資源總量６４７ 億ｍ^３，不到長江的７％，水資源開發利用率高達８０％，遠超４０％的生態警戒線［１］ 。２０２１年５ 月１４ 日，推進南水北調后續工程高質量發展座談會在南陽召開，習近平總書記在會上強調“南水北調工程事關戰略全局、事關長遠發展、事關人民福祉”。南水北調西線工程是從長江上游的金沙江、雅礱江和大渡河調水，通過輸水隧洞穿過巴顏喀拉山，進入黃河上游的大型跨流域調水工程［２］ ，是解決黃河流域資源性缺水問題的治本之策，在縮小西北地區與東南沿海地區發展差距，推動構建新發展格局，維護國家生態安全、糧食安全、能源安全等方面意義重大。

南水北調西線工程研究始于１９５２年。毛澤東主席第一次視察黃河時指出“南方水多，北方水少，如有可能，借點水來也是可以的”。經過數十年的前期工作，西線工程總體規劃方案和一期工程規劃方案納入了２００２年國務院批復的《南水北調工程總體規劃》，并完成了第一期工程項目建議書。針對原規劃存在的問題，結合新形勢和新時代發展要求，近年來對西線工程總體規劃方案和一期工程項目建議書方案進行了深化研究，并開展了調水斷面下移方案研究，以最大限度減小對長江調水區的負面影響［３］ ，經多方案比選提出了上下線組合調水的總體布局方案和一期工程方案。

１ 西線工程研究歷程

南水北調西線工程研究歷經初步研究和超前期研究、規劃、第一期工程項目建議書、江河連通西部調水方案研究、規劃方案比選論證等階段，取得了豐富的研究成果。

（１）初步研究和超前期研究階段。自１９５２年起，黃河水利委員會（以下簡稱黃委）開展初步研究工作，進行了大規模的基本資料收集、調查、查勘及調水線路選線工作，研究了從通天河、雅礱江、大渡河自流和抽水的多個方案［４］ ，還研究了從通天河以及西南諸河的瀾滄江和怒江調水到柴達木盆地的可能性。１９８７ 年７月，按原國家計劃委員會安排開始開展超前期研究工作，對通天河、雅礱江、大渡河上４０ 個引水壩址、１５７個引水線路方案進行了研究。

（２）規劃階段。１９９５—２００１ 年，根據水利部工作安排，開展了規劃階段工作，２００１ 年完成《南水北調西線工程規劃綱要及第一期工程規劃》。該階段研究的調水河流為通天河、雅礱江、大渡河，研究的引水樞紐壩址共２０ 多個，提出了西線調水的總體工程布局和規劃方案。該成果被納入《南水北調工程總體規劃》并由國務院批復。

（３）第一期工程項目建議書階段。２００１ 年７ 月，水利部布置開展西線第一期工程項目建議書編制。２００５年６ 月，考慮受水區缺水狀況、調水對調出區的影響和技術經濟合理性，水利部布置開展西線第一、二期工程水源結合方案研究，仍作為第一期工程進行項目建議書編制。２００８ 年年底完成《南水北調西線第一期工程項目建議書》（初稿）的編制；同年，按照有關西線工程不急于開展項目論證的要求，前期工作暫停。２０１２ 年６月，按照水利部要求，黃委組織開展項目建議書補充完善工作。

（４）江河連通西部調水方案研究階段。圍繞西線工程總體規劃和一期工程項目建議書中調水比例偏高、生態制約性強、對宗教設施影響大及移民征地等問題，２０１２—２０１９ 年，黃河勘測規劃設計研究院有限公司和中國國際工程咨詢有限公司聯合開展了南水北調西線江河連通方案研究。該階段初步提出六江（河）總調水規模４５０ 億ｍ^３，并擬定了全程自流的調水線路。

（５）規劃方案比選論證階段。２０１６ 年９ 月，國家發展和改革委員會及水利部安排對南水北調西線工程有關問題進行深入研究。２０２０ 年８ 月，黃委組織編制完成《南水北調西線工程規劃方案比選論證報告》及９ 個專題報告。２０２０ 年１２ 月，水利部將論證報告及審查意見函送國家發展和改革委員會。

２０２１ 年以來，為貫徹落實習近平總書記“５·１４”重要講話精神，按照水利部工作部署，黃委開展了南水北調后續工程高質量發展相關研究，按照水利部開展南水北調西線工程總體規劃修改完善的相關要求，編制了《南水北調西線工程規劃方案補充論證》。

經過７０ 多ａ 大量論證工作，西線工程調水線路研究范圍逐漸聚焦，從最初的１１５ 萬ｋｍ^２縮小到超前期研究階段的８７ 萬ｋｍ^２，再到現在的３０ 萬ｋｍ^２；調水河流由最初的９ 條聚焦到目前的金沙江、雅礱江和大渡河，開展了數百個調水方案論證［３］ 。西線工程總調水規模１７０ 億ｍ^３，工程總體布局方案由上線調水４０ 億ｍ^３ ＋下線調水１３０ 億ｍ^３組成。上線為雅礱江干支流—大渡河支流—賈曲河口線路，在賈曲河口入黃河干流；下線為金沙江葉巴灘—雅礱江兩河口—大渡河雙江口—洮河線路（簡稱葉—兩—雙—洮線），在甘肅省岷縣入洮河。

２ 上線方案研究及歷史沿革

上線方案原形可追溯到西線工程研究規劃階段。

２．１規劃階段

規劃階段在調水河段內進行了大量的方案研究，明確了“由近及遠、從小到大、先易后難、分期建設”的規劃思路，經過引水形式和引水線路比選論證，推薦３條河自流引水１７０ 億ｍ^３ 的總體工程布局，分三期實施。一期從大渡河和雅礱江支流調水到黃河賈曲河口的達曲—賈曲自流線路，調水規模４０ 億ｍ^３；二期從雅礱江干流調水到黃河賈曲河口的阿達—賈曲自流線路，調水規模５０ 億ｍ^３；三期從通天河干流調水到黃河賈曲河口的側仿—雅礱江—賈曲自流線路，調水規模８０ 億ｍ^３。３條線路總長１ ０７２ ｋｍ［５］ 。該成果被納入《南水北調工程總體規劃》中，作為“四橫三縱”中國大水網的重要組成部分。

２．２第一期工程項目建議書階段該階段

對規劃階段提出的第一期工程和第二期工程的水源結合方案進行了深入研究，優化了調水河流和調水壩址，維持阿安、仁達、克柯壩址不變，優化調整了阿達、上杜柯、亞爾堂等壩址，增加調水河流色曲以及調水壩址洛若，并提出多種調水規模和調水方案，通過綜合比選提出推薦的第一期工程調水方案，總體布局示意見圖１。

第一期工程從雅礱江、大渡河干支流７ 條河流調水８０ 億ｍ^３，其中雅礱江干支流調水５６ 億ｍ３、大渡河支流調水２４ 億ｍ^３，經長隧洞在賈曲河口進入黃河干流。調水工程采用自流輸水方式，由７ 座水源水庫、９段輸水隧洞、１２ 座跨河交叉建筑物組成。輸水線路總長３２５．７ ｋｍ，其中隧洞段總長３２１．１ ｋｍ，隧洞最長段７２．４ ｋｍ，最大埋深１ １５０ ｍ，水源水庫總庫容６２ 億ｍ^３。

２．３規劃方案比選論證階段

該階段黃委聯合中國國際工程咨詢有限公司、長江勘測規劃設計研究院、中國水利水電科學研究院等單位及高校開展深入研究，對已有方案進行了深化論證。

充分考慮長江大保護、生態保護優先等要求，針對第一期工程項目建議書階段提出的調水線路，取消了大渡河支流色曲調水方案，復核了各調水壩址壩下生態需水量以及調水規模；將原項目建議書第一期工程調水規模８０ 億ｍ^３優化調整為４０ 億ｍ^３，各壩址斷面調水比例為３２％～３８％。原項目建議書第一期工程優化后稱為雅礱江、大渡河干支流聯合調水（簡稱雅大調水）線路方案，調水４０ 億ｍ^３，新建水源水庫６ 座，分別為雅礱江干流上的熱巴，雅礱江支流達曲上的阿安、泥曲上的仁達，大渡河支流杜柯河上的珠安達、瑪柯河上的霍那、阿柯河上的克柯，線路穿越雅礱江、大渡河與黃河之間的分水嶺，在賈曲河口入黃河干流，采用單洞自流輸水，線路總長３２５．７ ｋｍ，其中隧洞段總長３２１．１ ｋｍ。

原規劃方案第三期工程從通天河干流側仿調水到黃河賈曲河口，調水規模為８０ 億ｍ^３。側仿壩址位于青海三江源國家級自然保護區通天河保護分區核心區和緩沖區的交界處，水庫回水涉及自然保護區的核心區、緩沖區和實驗區，面積６５．７ ｋｍ^２。考慮到金沙江崗托庫區不涉及自然保護區，而且調節能力大，水量豐沛，為減小側仿水庫淹沒對生態環境的影響，將金沙江調水斷面下移到崗托壩址。初擬崗托年調水規模４０ 億ｍ^３，從崗托庫區取水，在金沙江支流色曲新建泵站，提水后通過明流洞引水到雅礱江的熱巴水庫下游，跨過雅礱江，與雅礱江、大渡河干支流聯合調水線路平行布置，最后進入黃河賈曲河口（簡稱崗托抽水線路），壩址斷面調水比例為２４％。線路長４２０ ｋｍ，其中隧洞段總長４１１．９ ｋｍ、最大埋深１ ５００ ｍ、平均埋深約５６０ ｍ，泵站提水揚程５２０ ｍ。

對西線工程總體規劃方案深入論證后，優化調整了調水規模和調水線路。調水規模由１７０ 億ｍ^３優化調整為８０ 億ｍ^３，總體調水比例為２８％；調水線路調整為崗托抽水４０ 億ｍ^３線路和雅大調水４０ 億ｍ^３線路兩條，作為上線方案，線路總長７４５．７ ｋｍ。上線方案示意見圖２。

３下線方案沿革及總體布局研究

２００９—２０１１年，黃河勘測規劃設計研究院有限公司一方面繼續深化從雅礱江干支流和大渡河支流等７條河流調水的第一期工程論證，另一方面結合西線工程面臨的新形勢、新要求，自籌資金，在更大范圍對各種可能的調水方案進一步梳理和分析。２０１２—２０１９年，黃河勘測規劃設計研究院有限公司與中國國際工程咨詢公司聯合開展研究，初步提出了以金沙江、雅礱江、大渡河等６ 條江（河）為調水河流、調水４５０ 億ｍ^３、全程自流調水線路方案，先期從金沙江、雅礱江、大渡河調水１７０ 億ｍ^３入黃河支流洮河。

后續基于原規劃方案及第一期工程項目建議書研究成果，吸收西線江河連通調水方案成果，進一步研究了調水斷面下移方案。結合調水河段的梯級水庫規劃壩址，在金沙江干流及雅礱江、大渡河干支流上重點研究了２０ 個壩址。結合調水河流各壩址可調水量條件，考慮各調水壩址取水口與受水河段的高程、空間位置關系和水頭銜接要求，綜合提出６ 個調水１７０ 億ｍ^３自流方案、自流與抽水結合方案，經過技術經濟綜合比選，葉—兩—雙—洮線聯合自流調水方案作為調水斷面下移推薦方案，即下線方案。下線在原規劃線路基礎上下移了２５０～４００ ｋｍ，引水高程由３ ６００ ｍ 左右降至２ ７００ ｍ左右，下降約９００ ｍ，斷面調水比例２５％ ～２８％，由３ 條調水線路組成（ 見圖３）， 線路總長１ ８８０ ｋｍ。

４總體布局方案研究

考慮到上線、下線方案均由獨立的線路組成，在上下線方案基礎上，提出總調水規模１７０ 億ｍ^３的３ 個總體布局方案：方案一，上線調水８０ 億ｍ^３（崗托抽水４０億ｍ^３＋雅大調水４０ 億ｍ^３）＋下線調水９０ 億ｍ^３（雙江口調水４０ 億ｍ３ ＋兩河口調水５０ 億ｍ^３）；方案二，上線調水４０億ｍ３（雅大調水４０ 億ｍ^３）＋下線調水１３０ 億ｍ^３（雙江口調水４０ 億ｍ^３＋兩河口調水４０億ｍ^３ ＋葉巴灘調水５０ 億ｍ^３ ）；方案三，下線調水１７０ 億ｍ^３（雙江口調水４０ 億ｍ^３＋兩河口調水６０ 億ｍ^３＋葉巴灘調水７０億ｍ^３）。上述方案中，除方案一崗托庫區為抽水外，其他水庫均為自流引水。

３ 個總體布局方案調水規模均為１７０ 億ｍ^３，壩下生態需水量均能滿足要求。方案二略占優勢，避開了方案一崗托抽水問題，降低了運行費用，上線調水４０億ｍ^３線路為原規劃及項目建議書推薦線路，水源水庫和線路工程前期工作基礎扎實，下線利用了３ 座在建水庫。該方案為自流引水，上線雅大調水４０ 億ｍ^３，新建水源水庫６ 座，調水線路長３２５．７ｋｍ，在賈曲河口入黃河干流；下線由３ 條線路組成，分別從在建的金沙江葉巴灘水庫調水５０ 億ｍ^３、雅礱江兩河口水庫調水４０億ｍ^３、大渡河雙江口水庫調水４０ 億ｍ^３，共１３０ 億ｍ^３，在甘肅省岷縣入洮河，線路總長１ ８７８．８ ｋｍ，如圖４所示。

５一期工程方案研究

在充分挖掘工農業節水潛力的前提下，測算２０３５水平年黃河上中游六省（區）缺水量約為１０３ 億ｍ^３，占流域總缺水量的７６％左右，其中生活、工業、生態移民、牲畜及河道外城鄉環境缺水量７８ 億ｍ^３，占六省（區）總缺水量的７６％，考慮石羊河供水４ 億ｍ^３，需要調水８２ 億ｍ^３。綜合考慮多種因素，初擬西線一期工程調水規模８０ 億ｍ^３，可初步解決２０３５ 水平年黃河流域上中游六省（區）生活、工業缺水問題。

結合黃河上中游地區缺水情況，綜合考慮河流開發利用程度、技術經濟、生態環境影響等因素，在推薦的總體布局方案基礎上，針對西線一期工程調水８０ 億ｍ^３擬定了２ 個方案（見圖５）：方案１ 為上下線組合方案，上線為雅大調水４０ 億ｍ^３、在賈曲河口入黃河干流，下線為大渡河雙江口水庫調水４０ 億ｍ^３入洮河；方案２ 為雅礱江兩河口水庫、大渡河雙江口水庫均調水４０ 億ｍ^３入洮河。

西線工程調水區水量豐沛，水資源開發利用程度較低，可調水量潛力大。根據現階段的研究成果，一期工程調水規模８０ 億ｍ^３，經綜合比選，上下線組合方案工程地質條件、施工條件、技術經濟指標稍好，其中上線調水４０ 億ｍ^３，入黃位置高，施工難度較小，且經過多年勘察論證，前期工作基礎扎實，具備先期開工建設條件。該方案上下線路均采用自流輸水方式，上線雅大調水４０ 億ｍ^３，新建水源水庫６ 座，總長３２５．７ ｋｍ，淹沒影響寺院１６ 座，其中直接淹沒５ 座，淹沒影響人口１．４萬人；下線雙江口水庫調水４０ 億ｍ^３，在甘肅省岷縣中寨鎮入洮河后進入黃河劉家峽水庫，調水工程由１ 座在建水源水庫、５ 段輸水隧洞、４ 座跨河交叉建筑物組成，線路總長４１３．５ ｋｍ，其中隧洞段總長４１０．３ ｋｍ、最長段１３１．３ ｋｍ、最大埋深２ ２００ ｍ、平均埋深１１００ ｍ。雙江口水庫在建，移民等問題已解決。大渡河調水壩址總體調水比例為３３％，雅礱江調水壩址的調水比例為３４％。匡算一期工程靜態總投資２ ５７６ 億元，單方水投資３２．２元。

６結語

南水北調西線工程經過７０ 多ａ 大量論證工作，調水線路研究范圍從最初的１１５ 萬ｋｍ^２聚焦到現在的３０萬ｋｍ^２；調水河流由最初的９ 條聚焦到目前的金沙江、雅礱江和大渡河；開展了數百個調水方案論證，按照“確有需要、生態安全、可以持續”的論證原則，經過逐步優化調整，調水方案逐漸形成共識。

隨著時代的進步，人們對經濟社會發展、生態環境保護的認識逐漸加深，西線工程方案的論證也逐漸深化。本著生態安全、可以持續的原則，對西線原規劃方案進行了調整，調水量進一步減小，調水影響進一步降低。初擬的西線工程總體布局方案為上線調水４０ 億ｍ^３＋下線調水１３０ 億ｍ^３，可以解決未來黃河流域缺水問題。一期工程方案的上線和下線是獨立的調水線路：上線已經過數十年勘察論證、前期工作基礎扎實，工程規模較小，工程建設條件相對簡單，直接供水范圍較大；下線的水源水庫為在建工程，水源條件相對較好。一期工程已具備開展可行性研究的條件。

我國高原地區深埋超長隧洞建設技術已有長足發展，技術是可行的。西線工程調水區水資源開發利用率為０．５％～５．３％，相對于當地豐沛的水資源，調水對生產生活用水影響很小。初步分析表明，調水到黃河的總成本費用不足１ 元／ ｍ^３。西線一期工程在技術和經濟等方面是可行的，建議國家盡早決策西線工程開工建設，補齊國家水網主骨架，為實現“讓黃河成為造福人民的幸福河”和西部地區均衡發展提供有力水資源保障。

【責任編輯 張華巖】