南水北調西線工程上線調水方案沿革及研究

關鍵詞：南水北調西線工程；調水方案；可調水量；上線方案；方案優化

中圖分類號：ＴＶ６８；ＴＶ８８２．１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．０５．００２

引用格式：景來紅，李福生，崔荃，等．南水北調西線工程上線調水方案沿革及研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（５）：６－８，１２．

１研究背景及歷史沿革

南水北調工程是我國水資源配置的重大戰略性工程，包括東線、中線、西線３ 條線路，連接長江、黃河、淮河和海河四大水系，構成我國“四橫三縱”水資源配置格局。２０２１ 年５ 月１４ 日，習近平總書記在推進南水北調后續工程高質量發展座談會中強調“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［１］ ，可從根本上解決黃河流域生態保護和高質量發展的水資源不足之困。

１９５２ 年１０ 月，毛澤東主席第一次視察黃河，時任黃河水利委員會主任王化云匯報了從長江上游通天河調水到黃河的設想，毛主席說“南方水多，北方水少，如有可能，借點水來也是可以的”，從此開啟了南水北調工程前期工作的序幕，至今已７０ 余ａ。西線工程先后歷經初步研究、超前期研究、規劃、第一期工程項目建議書、重大專題補充論證、江河連通方案研究、規劃方案比選論證及南水北調后續工程高質量發展相關論證等階段。調水方案經過逐步優化調整，逐漸形成了以金沙江—雅礱江—大渡河—賈曲為調水線路的上線調水方案和以葉巴灘—兩河口—雙江口—洮河為調水線路的下線調水方案。本文重點介紹對《南水北調工程總體規劃》［２］ 及西線原一期工程項目建議書階段調水規模和調水方案的深化研究，提出優化后的金沙江—雅礱江—大渡河—賈曲（簡稱上線）方案。

２調水斷面可調水量研究

長江發源于青海省唐古拉山脈的格拉丹冬雪山北麓，源頭水系匯成通天河后，在玉樹縣境內進入橫斷山區，開始稱為金沙江。金沙江干流全長２ ３１６ ｋｍ，流域面積３４ 萬ｋｍ^２，多年平均徑流量１ ５５４ 億ｍ^３，設置有崗托、巴塘等國家基本水文站。雅礱江是長江宜賓以上最大支流，發源于青海省巴顏喀拉山南麓尼彥納瑪克山與冬拉岡嶺之間，于四川省攀枝花市倮果河口注入金沙江，干流全長１ ６３３ ｋｍ，流域面積１２．８ 萬ｋｍ^２，多年平均徑流量６０６ 億ｍ３。雅礱江干支流上設置有甘孜、雅江等國家基本水文站和溫波等南水北調西線專用水文站。大渡河發源于青海省果洛山東南麓，分東、西兩源，東源為足木足河，西源為綽斯甲河，兩源于雙江口匯合，于樂山市城南匯入岷江。大渡河干流全長１ ０６２ ｋｍ，流域面積７．７４ 萬ｋｍ^２（不包括青衣江流域），多年平均徑流量６２６ 億ｍ^３。大渡河干支流上設置有大金、丹巴等國家基本水文站以及壤塘等南水北調西線專用水文站。

金沙江、雅礱江、大渡河３ 條調水河流近２５ ａ 總體處于相對偏豐水時期（金沙江崗托水文站、雅礱江雅江水文站來水分別偏豐２４％和１２％），大渡河總體處于相對偏枯水時期（大渡河大金水文站來水偏枯２％），３ 條調水河流徑流總量較總體規劃階段偏多１１％。根據１９６０—２０２１ 年水文系列資料分析，與總體規劃階段相比，通天河（金沙江）、雅礱江、大渡河各調水河流典型代表站的多年平均徑流量變化幅度在－３％～９％之間，３ 條調水河流徑流總量較總體規劃階段偏多４％。各調水河流的徑流量總體變化不大，其變化主要與不同時期徑流系列的豐枯變化特點有關。

可調水量是在扣除壩址上游經濟社會發展需水量和壩址下游生態環境需水量后，各斷面理論上的調水量上限。調水規模是在可調水量的基礎上，考慮調水需求、水源水庫建設條件、工程總體布置及調水影響等因素，擬定不同方案進行比選后綜合確定的向受水區調入的水量規模。影響西線可調水量的最主要因素是生態環境需水量，根據應用最廣泛的Ｔｅｎｎａｎｔ 法進行分析表明，當生態流量占多年平均流量的６０％時，可以滿足大多數水生生物主要生長期的需求，為水生生物提供優良的棲息生態環境，保護河道形態。結合調水河流水資源開發利用現狀、河道外需水量預測、生態環境需水量預測、水文特征及徑流條件，研究確定調水河流可調水量及其占多年平均徑流量的比例，見表１。

３南水北調西線上線聯合調水方案深化研究

３．１研究基礎

２００２ 年國務院批復的《南水北調工程總體規劃》提出，南水北調西線工程總調水量１７０ 億ｍ３，分３ 期實施：第一期工程從雅礱江、大渡河等５ 條支流自流調水４０ 億ｍ^３ 至黃河支流賈曲；第二期工程從雅礱江干流阿達壩址自流調水５０ 億ｍ^３ 至黃河支流賈曲；第三期工程從通天河干流側坊自流調水８０ 億ｍ^３ 進入雅礱江，再至黃河支流賈曲。３ 期工程線路總長１ ０７２ ｋｍ。

２００８ 年完成的《南水北調西線第一期工程項目建議書》（初稿）提出，南水北調西線第一期工程采用自流方式，從雅礱江干支流調水５６ 億ｍ^３、大渡河支流調水２４ 億ｍ^３，總調水規模８０ 億ｍ３，輸水線路全長３２５．６ ｋｍ。

３．２南水北調西線原一期工程項目建議書調水方案深化研究

南水北調西線原一期工程項目建議書提出調水規模８０ 億ｍ^３，分別為熱巴４２．０ 億ｍ^３、阿安６．５ 億ｍ^３、仁達７．５ 億ｍ^３、洛若２．５ 億ｍ^３、珠安達１０．０ 億ｍ^３、霍那７．０ 億ｍ^３、克柯４．５ 億ｍ^３，調水比例（水庫調水量占壩址斷面多年平均徑流量的比例）為６０％～６８％。

本文深化研究一方面按照長江大保護、生態保護優先等要求，根據調水河流生態保護對象的用水需求，研究了各調水壩址下游生態需水量；另一方面，考慮到國際上對河流的水資源開發利用率一般不超過４０％，本次調整原一期工程項目建議書階段各斷面的調水比例，由原來的６０％ ～ ６８％調整為４０％以下，降低了壩高，減小了淹沒影響；同時，考慮大渡河支流色曲河徑流量較?。ㄕ{水斷面年徑流量４．３ 億ｍ^３），取消色曲洛若調水。

因此，本研究將原一期工程項目建議書提出的調水８０ 億ｍ^３調整為４０ 億ｍ^３，其中從雅礱江干支流自流引水２８．５ 億ｍ^３、大渡河干支流自流引水１１．５ 億ｍ^３，各水庫調水比例為３２％ ～３８％，調水線路基本維持不變。每年引水期為１１ 個月（４ 月為檢修期），設計總引水流量１４７ ｍ^３ ／ ｓ。各水源水庫調水量及設計引水流量見表２。

３．３通天河側仿水庫調水方案深化研究

原南水北調西線規劃方案三期工程從通天河干流側仿水庫調水８０ 億ｍ^３（調水比例為５８％）至黃河賈曲河口。規劃的側仿水庫位于青海省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，庫區回水將淹沒自然保護區面積６５．７ ｋｍ^２，其中：核心區３３．７ ｋｍ^２、緩沖區３１．４ ｋｍ^２、實驗區０．６ ｋｍ^２，不具備調水條件，金沙江（通天河）河段調水壩址須下移。

崗托水庫為金沙江上游“一庫十三級”梯級的龍頭水庫，距離雅礱江熱巴壩址９１ ｋｍ，調節庫容３７．３ 億ｍ^３，抽水泵站揚程約５２０ ｍ。該水庫壩址所處河段狹窄，地形地質條件較好，建壩條件好。若壩址下移，可調水量雖有增加，但壩址高程較低，泵站揚程超過６００ ｍ。因此，將金沙江調水水庫壩址由側仿下移至崗托為較優選擇。

崗托壩址多年平均徑流量為１６６．５ 億ｍ^３。綜合考慮可調水量、抽水成本、調水需求等，初步分析崗托水庫年均抽水量４０ 億ｍ^３，與雅礱江、大渡河調水４０億ｍ^３合并后，可滿足２０３５ 年調水８０ 億ｍ^３的要求。目前崗托水電站可行性研究已經完成，設計正常蓄水位３ ２１５ ｍ，死水位３ １４５ ｍ，正常蓄水位以下庫容５５．４ 億ｍ^３，調節庫容３７．３ 億ｍ^３，裝機容量１ ２００ ＭＷ，多年平均發電量為５４．８ 億ｋＷ·ｈ。崗托抽水方案每年引水時間為１０ 個月，３—４ 月為檢修期。按照上述水庫設計規模進行徑流調節計算，水庫多年平均調水量４０ 億ｍ^３，調水比例為２４％，設計引水流量１５９ ｍ^３ ／ｓ。

３．４上線調水方案研究

綜合上述分析，南水北調西線原規劃方案深化研究后調水規模調整為８０ 億ｍ^３，水源水庫共７ 座，其中：雅礱江、大渡河調水４０ 億ｍ^３（熱巴２１．０ 億ｍ^３、阿安３．５ 億ｍ^３、仁達４．０ 億ｍ^３、珠安達５．０ 億ｍ^３、霍那４．０億ｍ^３、克柯２．５ 億ｍ^３），金沙江干流崗托水庫抽水４０億ｍ^３，原規劃方案深化研究布局（上線方案：雅礱江、大渡河聯合調水＋崗托抽水）示意見圖１。

工程區地震動峰值加速度為０．２０ ｇ（ｇ 為重力加速度），相應的地震基本烈度為Ⅷ度，７ 座水庫壩址地質條件均適合筑壩，不存在地質條件的制約因素。調水方案水庫淹沒和工程建設永久征地共計１．９ 萬ｈｍ^２、臨時用地０．６ 萬ｈｍ^２，涉及４ 個?。?個州（市）８ 個縣。不考慮崗托水庫投資分攤的情況下，上線方案工程靜態總投資為２ ３５０ 億元，其中：工程部分投資２ １０５ 億元，移民和環境部分投資２４５ 億元，單方水工程投資２９ 元；考慮崗托水庫投資分攤的工程靜態總投資為２ ４６６億元，單方水工程投資為３１ 元。

上線方案中的崗托抽水線路，年抽水量４０ 億ｍ^３，揚程５２０ ｍ，按照０．３元／ （ｋＷ·ｈ）電價考慮，年抽水電費約２０ 億元，需慎重考慮。

４結語

黃河流域水資源嚴重短缺，水資源短缺已成為我國西北地區經濟社會發展的瓶頸，實施南水北調西線工程是解決黃河流域資源性缺水問題的治本之策。南水北調西線工程已論證多年，特別是近年來遵照黃河流域生態保護和高質量發展以及長江大保護等重大國家戰略的要求，為降低人類活動影響、保護生態環境，對已有規劃方案進行了復核和深化研究。本文以《南水北調工程總體規劃》及西線原一期工程項目建議書成果為基礎，研究了調水斷面可調水量，降低調水比例，優先保證調水區河道生態需水和當地發展用水，降低淹沒影響，優化提出崗托水庫抽水４０ 億ｍ^３ ＋雅礱江、大渡河調水４０ 億ｍ^３的聯合調水８０ 億ｍ^３方案。方案具備技術經濟可行性，將為后續下線方案研究以及西線工程總體布局優化研究奠定基礎。