第二部分:南水北调西线工程方案探研
南水北调西线工程是一个综合性、系统性的特大工程,必须科学规划,统筹兼顾,分批实施,逐步解决。通过综合分析,归纳起来具有四大方案。
第一方案:抽水调水方案,共分三期建设,二十三大工程
概述:南水北调西线工程,第一方案的路径是,均通过通天河把需要的水调入黄河源鄂陵湖,再通过鄂陵湖枢纽工程把水分流到黄河流域和柴达木盆地、新疆腹地、河西走廊等区域。
第一期建设共用十二大工程来完成,解决两大问题。即调通天河年均流量300立方米/秒的水到黄河和柴达木盆地,缓解黄河和柴达木盆地严重缺水的问题;调大通河年均流量30立方米/秒的水到河西走廊东中部地区,缓解河西走廊严重缺水的问题。
第二期工程,调澜沧江上游(昌都市以北约38公里处)两条支流(扎曲、昂曲)的水,加上金沙江玉树河一带的水约年均流量580立方米/秒到通天河,补充通天河的调水量。相当于从通天河可以调年均流量880立方米/秒的水到西北地区。
第三期工程,打通怒江上游到澜沧江上游昂曲的引水隧道,调怒江上游年均流量600立方米/秒的水到昂曲,增加昂曲的调水量,使得调水量可以达到年均流量1480立方米/秒。
以上三期建设工程连环相扣,每后一步都利用前面一步的设施进行调水,从而增加调水量,而不必重新开辟其它调水路径,减少工程费用和环境、移民搬迁等费用;并且每一步调水都考虑好后续水源的补充问题,不影响其它利益方的用水需求。如何实施,下面分三期建设工程逐一解读。


第一期建设工程
一、通天河调水工程
1、德曲河口通天河生态水库大坝
在德曲(通过曲麻莱县巴干乡的那条河)与通天河交汇处下游330米的峡谷做大坝,坝底海拔3870米,坝顶海拔4160米,坝高290米,坝底长150米,坝顶长度1060米,坝体截面积17.545万平方米,平均坝厚60米(含附属设施),浇筑钢筋混凝土体积1052.7万立方米。坝上水库水面保持在4150-4130米之间调节,水库面积大约为2.2亿平方米,可调节库容40亿立方米。


2、德曲巴干大坝
在巴干乡上游10公里(直线距离)的德曲河谷(河床海拔4125米)处建大坝,坝底海拔4125米,坝顶海拔4335米,坝高210米,坝底长130米,坝顶长997米,坝体截面积11.834万平方米,平均坝厚50米(含附属设施),浇筑钢筋混凝土体积591.7万立方米。坝下水库水面海拔4150-4130米之间,坝上水库水面保持在海拔4330-4320米之间调节,水库面积0.5亿平方米,可调节库容4亿立方米。坝体建抽水工程,抽水扬程200米,抽水量300立方米/秒。二、三期工程分别增加抽水量到880立方米/秒、1480立方米/秒。抽水消耗能源(含第二、三期)290.08万千瓦。


3、巴颜喀拉山(德曲——鄂陵湖)隧道
在巴干乡上游35.25公里(直线距离)的德曲支流称多县解吾曲河谷(海拔4301米)处开凿隧道,直通黄河源头鄂陵湖上游玛多县多曲与邹玛曲交汇处下游3.8公里,地面海拔4320米处,在此下挖36米,使隧道出口处海拔为4284米,隧道落差17米,隧道长为88公里,隧道降坡1/5176,单个隧道开挖直径20米,成型直径18米,两条隧道平行排列,挖掘隧道土石方5526.4万立方米,衬墙厚1米,衬墙钢筋混凝土1050.016万立方米,两条隧道空间截面积508.68平方米,年平均可通过水流量为1480立方米/秒,年均流速2.91米/秒。


4、扎陵湖旁水渠
隧道出水口位置的实际海拔是4320米,所以,接着隧道出水口修水渠长14.8公里,宽50-100米(逐渐张口状),深36-5米,水渠开挖土石方1800万立方米,衬墙及底部混凝土厚度0.5米,浇筑钢筋混凝土100万立方米。使隧道出水口流出顺畅。


5、鄂陵湖湖口水坝
把现有的水坝(坝面海拔4275米)加高25米到4300米。坝面长度由原来的1340米增加到3360米,所耗钢筋混凝土约为139万立方米。使鄂陵湖水面保持在海拔4285-4295米左右。该坝为黄河流域与柴达木盆地(含新疆东南地区、河西走廊西中部地区)的分水枢纽。


6、布青山(鄂陵湖湖口至都兰县托索河)隧道
在扎陵湖乡水坝上游1.88公里(直线距离)处开凿隧道,直通柴达木盆地的都兰县托索河上游哈啦嗡海拔4250米处,入水口海拔4275米,出水口海拔4249米,隧道落差26米,隧道长为25.9公里,隧道降坡1/1000,单个隧道开挖直径11.2米,成型直径10米,两条隧道平行排列,挖掘隧道土石方510.08万立方米,衬墙厚0.6米,衬墙钢筋混凝土103.45万立方米,两条隧道空间截面积157平方米,年平均可通过水流量为600立方米/秒,年均流速3.82米/秒。


7、托索河三级水电站
在隧道出水口到香加乡上游原有水坝位置建三级水电站。鄂陵湖水面海拔4290米,隧道出水口海拔4250米,香加乡上游原有水坝位置海拔3220米,共有水面落差1070米,按年均流量600立方米/秒计算,三级电站的水能为629.16万千瓦。隧道出水口到香加乡上游原有水坝位置直线距离是61.8公里,建梯级水电站有两种方式,一是直接从隧道出水口接管道直冲终点,建不间断三级真空连环式发电站;二是沿河道按梯级做两个水坝,再穿山隧道引水发电,建三梯级电站,在此不具体叙述。
49;mso-font-kerning:0'>万立方米,衬墙厚0.6米,衬墙钢筋混凝土103.45万立方米,两条隧道空间截面积157平方米,年平均可通过水流量为600立方米/秒,年均流速3.82米/秒。


8、柴达木盆地至新疆地区的引水、用水、节水工程
改造香加乡上游原有水坝,两边修水渠把水引渡到柴达木盆地各个地方,其中建一条主渠直达柴达木盆地牛鼻子梁和俄博梁之间的垭口(海拔2950米),自流进入新疆腹地和河西走廊西中部地区(新疆拉配泉下游分水枢纽海拔1600米)。两者落差1350米,又可建三级水电站,按年均400立方米/秒计算,可利用水能529.2万千瓦。


9、加强改造和修建黄河流域的水坝和梯级电站
从黄河源头鄂陵湖分流一部分水补充黄河流域的缺水问题,所以必须加强兴海县曲什安镇下游的水坝及水电站的加固和改造升级;加快曲什安镇上游梯级水坝、水电站的开工修建,充分利用好清洁的水能资源。曲什安镇(海拔2728米)到甘肃玛曲县S313省道桥下(海拔3413)落差685米,可建4座梯级水电站(玛尔挡水电站已经开建);玛曲县阿万仓乡下游约6.5公里处(海拔3500米)修水渠,通过水渠、隧道、管道把水直通到玛曲县下游15公里处(海拔3410米)的河谷建电站一座,充分利用黄河第一湾90米落差的水能;阿万仓乡上游(海拔3520米)到玛多县黄河源第一桥(海拔4220米)有700米落差,共建梯级水电站5座,每座电站水头落差分别为185米、170米、85米、40米、215米(在此不一一细述)。通过修建10座梯级电站,调往黄河流域的水能得到充分利用,按年均流量880立方米/秒,黄河源第一桥(海拔4220米)到中卫市(海拔1230米)计算,可利用水能2578.58万千瓦。


在此要说明的是,巴干大坝抽水工程的抽水逆差是200米,二、三期调水的抽水逆差是750米,而托索河梯级电站的落差是1070米,柴达木盆地垭口到新疆拉配泉分水枢纽可利用的落差1350米,黄河中上游流域可利用的落差2990米,整体来说,发电产生的能量远大于抽水消耗的能量,所以,仅从能量上来计算,就可以产生可观的经济效益。
以上九大工程解决了通天河到黄河流域及柴达木盆地乃至新疆腹地、河西走廊西中部地区的整个调水问题,下面探讨一下河西走廊东中部地区的用水和调水问题。