“四江”扬水进“两湖”
任慎重李伟明
黄河断流受到社会广泛关注,因为它关系到国计民生以及炎黄子孙后代。如果措施不力,势态还会恶化下去。在前不久中科院召开的“解决北方缺水和黄河断流问题”研讨会上,专家提出了解决黄河断流的一条新思路,即借水发电,以电抽水,水电循环,滚动开发。 黄河流域属于干旱半干旱地区,降水量少,蒸发量大。历史上由于开发利用程度低,淡水供求矛盾不像华北那样尖锐。近几十年来,随着流域社会经济的全面发展,用水量剧增,黄河水量入不敷出,入海水量不断减少。利津水文站60年代年平均入海量492亿立方米;70年代年平均入海量311亿立方米;80年代年平均入海量286亿立方米;1990~1994年年平均入海量只有184亿立方米,且下游年年出现断流。黄河供水地区目前总需要水量538.4亿立方米,可供水量511.7亿立方米,其中河川径流为380亿立方米,地下水供水量为131.7亿立方米,全河缺水量26.7亿立方米。预计2030年,即使采取一切节水措施后,供水缺口仍然很大,成为我国名符其实的资源型缺水地区,如不实施外流域调水,缺水局面不可能根本好转。 黄河流域处在我国东倾的太平洋斜面上,其北部和西部为干旱少雨的内陆高原,不可能有大量淡水调入,只有它的南部和西南部,大江大河较多,由北向南有金沙江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江(简称“四江”)。它们与黄河上游的两湖(扎陵湖与鄂陵湖)的直线距离分别为100多、200多、400多、600多公里。通天河上游治家附近与两湖仅一山之隔,治家江面海拔3990米,集水面积125000平方公里,多年平均来水量99.3亿立方米,且上游和下游一段相当长的距离内均位于高原面上,人类活动极少,用水量有限。治家来水完全能满足黄河流域近一段时期社会经济发展用水。 但是还应该看到,青藏高原地势北高南低,在当前的条件下,“四江”的水不可能自流进入黄河,只有扬水,克服高程差,才能完成向黄河补水的任务。为此提水动力成为调水的关键因素。在我国电力结构中,水电的比重较小,核电刚刚起步,发电主要靠燃煤。近期国家不可能为调水兴建巨大的火电站或核电站。调水用电只能从水电方面开拓门路。 深入分析后发现,黄河上游具备巨大的发电水头。从两湖到黄河上游的龙羊峡水面落差1660米,到刘家峡为2560米,到青铜峡为3104米,分别为治家提水扬程的4、5和6倍。为了缩短水流的行程,集中发电落差,建议从两湖沿东北方向开挖长约170公里的人工暗渠,经黑海南侧,绕苦海的北侧,进入黄河上游支流曲什安河,在该河的下游、龙羊峡上游的南木塘附近,利用有利地形集中落差900~1200米,兴建巨型水电站(一级或二级)。当调水未进入黄河之前,由于缺乏径流,南木塘水电站无法启动运行。 这就需要首先向两湖借水。两湖海拔4260~4280米,现已连通,其中鄂陵湖水面面积610平方公里,储水量108亿立方米;扎陵湖水面面积527平方公里,储水量47亿立方米,两湖共计水面面积1137平方公里,储水量155亿立方米。从治家提水到两湖至电站,线路总长大约330公里,其中利用河道长60公里,扬程300~580米(扬程决定坝高和输水隧洞长度,坝越高、隧洞越长,扬程就越低)。考虑到黄河流域国民经济发展,拟定首期工程调水量为黄河当前缺水总量的2倍,即年调水量52亿立方米左右,折合250立方米/小时(调水期按8个月计),发电出力约为240万千瓦,年发电量约138亿度,是我国丹江口水电站年发电量的4倍。借水期决定治家到电站的水流行程,如果流速以1~1.5米/小时计,考虑安全保险,大约为6~7天。水流出两湖至电站启动后,及时把发出的电力输送到治家提水,提水所耗费的电力约140万千瓦(按扬程400米计),年需电量80亿度。 由于电站的发电能力大于提水所需要的电力,再加上两湖的调节,这样就出现了以电抽水、水电循环的局面。电站的尾水进入黄河干流龙羊峡水库、刘家峡水库、青铜峡水库、三门峡水库、小浪底水库……调节、发电,解决黄河下游用水以及黄河断流。 随着社会经济的发展,黄河流域的用水还会不断增加。当用水增量超过目前调水量时,可利用同样模式,分别把澜沧江、怒江以至雅江的部分水量调入西北,解决北方缺水问题。 这种思路正效益巨大,负效益很小,是我国乃至世界上少有的水资源工程。首期工程总投资200多亿元,而运行一年的调水效益为161亿元,如果再考虑南木塘水电站除去提水电力外的剩余电力效益,工程两年内(指运行)即可还本。