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中国西北地区用水总体规划

已有 3171 次阅读 2021-6-5 16:57 |个人分类:气候生态|系统分类:科研笔记

中国西北地区用水总体规划

我个人认为在水利工程规划的时候应该严格区分开引水规划和用水规划。引水和用水的区别是很大的。它们的不同之处在于,引水规划必须考虑到充足的水源地在哪里?然后考虑如何从水源地以最小的代价、最短的路程、最环保的措施、能够永久运行的自流方式(基本不用电力抽水)引水。我国充足的水源地不多,现在大家都瞄准了西南各个河流,包括雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、雅砻江、金沙江。这些地方虽然水源充足,但是山高沟深地质条件恶劣,只能以有限的骨干工程方式引入北方,目前比较可靠的引水工程就是红旗河工程、南水北调西线工程和藏青隧洞工程。但是用水规划则不能使用骨干工程,而是应该分片引水用水,保证每一块土地都能够得到浇灌,这一点就很不容易,必须充分利用地形地貌,利用天然形成的水系湖泊,利用大自然在侵蚀和水土流失过程中的天然有利地形进行用水,同时在用水时为了浇灌高原高山地区可以使用电力抽水机械,用水的水渠尽量使用天然河流和低洼地,而我们必须在关键环节关键地方规划工程,联通水网水渠。在以上原则下,经过几年的努力,现在终于把中国西北部三百多万平方的用水总体规划设计完成,现在报告如下。

首先,我们将充分利用三条主要的引水路线作为用水规划的基础,作为用水规划的引水起点。这三个引水工程就是红旗河工程、南水北调西线工程和藏青隧洞工程。红旗河引水工程基本上沿着2200——2000米等高线进行布局,起点是怒江上游八宿县某处,经过澜沧江、金沙江、雅砻江,穿过岷山在定西市流入祖励河。南水北调西线工程起点在长江上游的通天河玉树段,沿着3600——3400高程经过雅砻江到达若尔盖大草原的若尔盖县附近流入黄河。藏青隧洞工程从林芝市的尼洋河和雅鲁藏布江交汇处起点隧洞长度700公里到达柴达木盆地的格尔木市以西。三个规划引水水源地不同,引水的终点也很远,可以覆盖很多地区。我们的用水规划必须围绕着这三个引水规划展开。 

红旗河用水规划:红旗河引水将到达甘肃南部,到达以后水头高程依然是1900米左右,而整个甘肃东南部的海拔都低于此海拔,因此可以采用水渠和隧洞结合的方式向定西、天水、平凉、固原、庆阳、吴忠、榆林、延安地区引水,可以在六盘山以西、黄河以东的广大地区修建很多水库和储水窖。分别以渭源县为引水起点和定西市为起点,受益面积大约4万平方公里。红旗河尾水到达定西市以后注入祖厉河,在靖远县流入黄河,补充黄河径流量。在景泰县的五佛乡修建五佛水库,水库坝高80米,五佛水库的重要意义在于它是控制整个腾格里沙漠和乌兰布和沙漠的制高点,是向沙漠引水的起点,它控制的面积超过20万平方公里,通过它可以实现20万平方公里的土地上的水自流。由五佛水库向民勤县打隧洞,埋深不大,可以引水到民勤县以西金昌市以北,灌溉面积超过2万平方公里。也可以从此向北修建隧洞水渠,灌溉腾格尔沙漠。水流到内蒙古的磴口县以后,修建“屠申湖泊”,“乌拉特隧洞”把水引到阿拉善盟的乌拉特后旗,从乌拉特后旗到额济纳旗会在海拔890——950米区间的狭长地带形成湖泊群,长度超过550公里,面积超过18000平方公里,会形成阿拉善盟经济带,乌拉特隧洞长度110公里,海拔从1040米下降到960米。通过利用红旗河工程的水可以治理整个阿拉善盟,包括腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和巴丹吉林沙漠。治理面积大约25万平方公里,形成的绿洲面积超过4万平方公里,大约占目前全国总农业土地面积的3.3%。由于五佛水库是控制制高点,海拔1380米,从这里引出的水可以灌溉沙漠,大面积的沙漠海拔低于1350米,因此在沙漠地区会形成环绕沙丘的绿洲。尤其是在民勤县北部会形成一个面积超过2000平方公里的湖泊。新增的绿洲总面积超过6万平方公里,大约是0.9亿亩农业用地。

南水北调西线工程的水会从若尔盖大草原的若尔盖县附近流入黄河,在黄河兰州上游段有龙羊峡水库、李家峡水库和刘家峡水库,利用这些阶梯水库可以储存大量的水。从李家峡水库修建引水隧洞穿过西宁河谷到古浪县修建“乌鞘岭隧洞”,长度185公里,可以绕开兰州把水直接引到干旱的河西走廊,控制高程1950米。原理上可以从此处把水一直引到新疆,但是没有必要,我们把水引到玉门关即可,从古浪经过张掖、武威、酒泉、嘉峪关、到玉门关修建水渠,灌溉面积大约4万平方公里。从古浪向东向着景泰县方向修建环绕着腾格尔沙漠的水渠,水渠长度大约600公里,灌溉面积超过4万平方公里。从古浪向金昌再向北穿过沙漠向额济纳旗引水,水渠长度570公里,灌溉面积超过3万平方公里。所以从古浪引水的干渠有三条分别向着东、西、西北方向,形成的绿洲总面积超过11万平方公里,大约是1.65亿亩农业地,占目前全国农业土地总面积的9.5%

藏青隧洞工程的从林芝市的尼洋河和雅鲁藏布江交汇处起点隧洞长度700公里到达柴达木盆地的格尔木市以西,出水口在格尔木市。可以在柴达木盆地形成长度超过450公里,面积超过10000平方公里的湖泊,其海拔均在2690——2750之间。为了防止盐湖被淹,可以修建60米高的防护堤。在柴达木盆地可以形成面积超过2万平方公里的绿洲。水渠从格尔木附近修建,穿越阿尔金山,向西一支沿着塔里木盆地南缘向西最后到达叶尔羌河,汇入塔里木河,环绕塔里木盆地一周,水渠长度1760公里,灌溉面积超过5万平方公里,远期目标超过10万平方公里。向东一支向东到达玉门市,水渠长度500公里,这一支水渠主要从玉门向北引水,通过“伊吾引水隧洞”穿过马鬃山到达哈密盆地、吐鲁番盆地、伊吾盆地和巴里坤盆地,分别在这四个盆地中各形成一个湖泊,湖泊面积分别是1950平方公里、700平方公里、3800平方公里和1720平方公里(保守数字)。四个盆地新增绿洲超过3万平方公里,草原面积新增超过10万平方公里。通过伊吾引水隧洞可以灌溉马鬃山以东的大片地方。还可以通过巴里坤湖泊向其西面的乌鲁木齐供水,把水引入准噶尔盆地,战略意义非常重要。伊吾引水隧洞长度290公里,海拔从1360米下降到1150米,落差210米。另外从玉门修建一条到库尔勒的水渠,水渠的海拔在1100——1250之间,从罗布泊北边穿过,水渠长度超过950公里,可以一直向西延伸,扩大灌溉面积,大约新增绿洲面积2万平方公里。所以从藏青隧洞引来的水可以浇灌柴达木盆地2万平方公里,塔里木盆地5万平方公里,哈密及其以北3万平方公里,天山南坡2万平方公里,总共新增农业用地面积超过12万平方公里,大约是1.8亿亩土地。

 三个引水工程所覆盖的面积基本上包括了西北干旱地区的绝大多数,形成的绿洲总面积是29万平方公里,合计4.35亿亩土地,是目前全国总土地面积的25.6%。通过工程新增土地使得全国总土地面积超过21亿亩。当然这是一个保守预期。按照我们对塔里木盆地径流和绿洲面积的统计,我们发现每平方公里绿洲一般需要50万立方吨水来维持,也就是说每50亿立方水灌溉1万平方公里绿洲,29万平方公里总蓄水量大约是1450亿立方水。其中需要从藏青隧洞调水600亿立方,尼洋河和雅鲁藏布江可以满足需要。河西走廊和民勤金昌以北需要水550亿立方,南水北调西线工程的水只能调170亿立方,无法满足需要。红旗河工程调水600亿立方,红旗河的水不仅要供给陇东高原和陇西高原的土地,还要供给阿拉善地区的土地,还要供给宁夏平原河套平原,还要供给黄河生态补给,所以也是比较紧张的。

当然,我们还有第四各水源补给地,那就是从喀喇昆仑雪山引水进入塔里木工程,补充叶尔羌河、玉龙喀什河、喀拉喀什河的河水。这个工程大约可以引水200亿立方。有了这些水,塔里木盆地可以多增加绿洲4万平方公里。

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通过以上工程,最后会形成覆盖全西北的水利工程,形成柴达木湖泊(18400平方公里)(青海省格尔木)、屠申湖泊(1074平方公里)(内蒙古自治区磴口县)、阿拉善湖泊群(18000平方公里)(内蒙古自治区额济纳旗)、民勤湖泊(2014平方公里)(甘肃省民勤县)、哈密湖泊(1950平方公里)(新疆自治区哈密市)、吐鲁番湖泊(700平方公里)(新疆自治区吐鲁番市)、伊吾湖泊(3800平方公里)(新疆自治区哈密市伊吾县)、巴里坤湖泊(1720平方公里)(新疆自治区哈密市巴里坤哈萨克自治县)和罗布泊(29300平方公里)(新疆自治区巴音郭楞蒙古自治州)等八个较大的湖泊,湖泊总面积超过7.7万平方公里。库容巨大,可以容纳超过7000亿立方的水量。整个用水工程的隧洞有伊吾引水(马鬃山)隧洞290公里(从玉门市到伊吾县),乌鞘岭隧洞185公里(从李家峡水库到古浪县),引黄入蒙隧洞346公里(从景泰县到阿拉善右旗),乌拉特(磴口)(从磴口县到乌拉特后旗的潮格温都尔镇)隧洞110公里,喀喇昆仑山隧洞140公里(从巴基斯坦到叶尔羌河),阿尔金山隧洞50公里(从柴达木盆地到塔里木盆地若羌县)等,隧洞总长度1120公里,其中引黄入蒙隧洞等是敞开式浅埋隧洞,技术难度低投资少。假定隧洞投资是每公里3亿元,那么整个隧洞投资不超过3360亿元。水渠包括腾格里沙漠环形灌渠600公里,古浪到玉门灌渠长度685公里,古浪到额济纳旗水渠680公里,阿尔金山到玉门水渠510公里,阿尔金山到叶城县环塔里木南缘水渠1750公里,柴达木盆地水渠450公里,玉门到库尔勒水渠915公里,伊吾到巴里坤水渠400公里,伊吾到额济纳旗水渠350公里,巴里坤到乌鲁木齐水渠450公里,哈密到吐鲁番水渠620公里,渭源县到延安水渠510公里等等。水渠总长度是7920公里,基本覆盖了整个中国西北。如果按照每公里0.5亿的标准修建水渠,则需要资金为3960亿元。整个水网系统隧洞和水渠总投资大约是7320亿元。

 

 

 

 




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