魯家果：南水北調西線工程要慎重

魯家果：南水北調西線工程要慎重跨流域水資源的調配是解決我國北方地區(qū)缺水問題的途徑之一。目前東線、中線南水北調工程已經啟動?！赌纤闭{西線工程規(guī)劃綱要及第一期工程規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）已由黃河水利勘察設計研究院作出，并經水利部組織專家委員會審查通過。南水北調西線工程將在2010年正式施工，至2050年完工。計劃從長江上游通天河、雅碧江、大渡河建引水樞紐7個，輸水線路508km（其中，隧洞490km），年輸水170億m3至黃河瑪曲段。工程靜態(tài)投資3040億元（2000年價）。 西線工程建設規(guī)模、難度都是當今世界之最。它關系長江、黃河兩大水系的調整和治理，涉及生態(tài)、經濟、社會等一系列問題，是一個極其復雜的系統(tǒng)工程。需要反復論證，聽取各方面的意見，才能作出科學決策。筆者認為，目前在工程可行性、經濟合理性、可持續(xù)發(fā)展及工程面臨的風險等方面，還需要慎重研究，不可倉促定案?，F(xiàn)就幾個問題提出商榷。 一、西線工程可調水量有多少？ 《方案》框算：通天河側坊引水樞紐年均徑流量為124億m3擬調水80億m3；雅碧江阿達引水樞紐年均徑流量為71億m3,擬調水50億m3；雅碧江、大渡河5個引水樞紐年均徑流量為76億m3,擬調水40億m3。以上三條河流引水樞紐徑流量合計271億m3,計劃調水170億m3。乍看似無問題。但由于沒有考慮年徑流量的季節(jié)變化和年際變化及可利用率，調水量被高估了。河川徑流量是調水量的基本依據。但河川徑流量中2/3為洪水徑流，通常不易為人類所利用，而只有其余的1/3—1/4的河川徑流量即穩(wěn)定徑流量或基流量可供人類利用。由于水庫調蓄，約使天然基流量增加15%,使基流量的比例提高到35%—40%?；髁坷玫纳舷薏灰顺^60%。由于青藏高原東部的特殊氣候與地理環(huán)境，三條河流引水地年內豐水季節(jié)與枯水季節(jié)徑流量的變化很大。據中國科學院西部地區(qū)南水北調綜合考察隊調查：在長達7個月的枯水季節(jié)（11月至次年5月）各引水樞紐河川的總徑流量只有59.67億m3,其中通天河直門達為23.9億m3（占年流量19.2%）,雅碧江甘孜站為16.27億m3（占年徑流量22.9%）,大渡河足木足站為19.5億m3（占年徑流量的25.6%）。這一持續(xù)的低水流量是穩(wěn)定徑流即基流量。以此框算全年基流量為102.29億m3,如加上水庫調蓄量27.2億m3,則基流量為129.5億m3。如按基流利用的上限60%計算，可調水77.69億m3?？紤]到調水地區(qū)下游人口密度較低，把調水量占基流量比例提高到80%,則調水量為103.6億m3。與規(guī)劃調水量170億m3仍相去甚遠。 其次，可調水量中沒有估算枯水年和豐水年年際徑流量的變化。年際徑流變差系數通天河直門達為0.25,雅碧江甘孜為0.14,大渡河足木足為0.15,加權平均為0.19。19%徑流量的年際變化，加劇了調水量的不穩(wěn)定性。再次，各引水樞紐集水面積實際上小于參證水文站集水面積，因此河川引水樞紐徑流量實際上小于參證水文站徑流量。 《規(guī)劃》稱：通天河各引水樞紐與參證站直門達集水面積比在90%以上，雅碧江阿達引水樞紐集水面積與甘孜站集水面積比在85%以上，大渡河引水樞紐與參證站集水面積比為85%以下。照此推算，在271億m3總徑流量中，約有34億m3左右可能被高估。由于引水河流年內枯水期長，常年穩(wěn)定的基流量只有年徑流總量的37.7%,加之徑流年際變化及集水面積計算上的差異等不確定因素，年可調水量將低于100億m3,比規(guī)劃少70億m3。 二、調水對長江源頭及上游水土資源、生態(tài)環(huán)境的影響 是制約西線工程最重要的因素，如調水100億m3,西線工程將引走通天河、雅碧江、大渡河基流量的80%,對長江源頭及上游生態(tài)環(huán)境將產生不可忽視的負面影響。長江、黃河是中華民族生衍的命脈，從源頭上保護兩大河流的水資源是關系民族興衰的百年大計。 目前長江源頭及上游的生態(tài)環(huán)境日趨惡化，湖泊、沼澤、草原面積縮小，冰川退縮，森林、植被破壞，沙漠化、荒漠化面積擴大，水流量呈日益減少趨勢。據1999年4月的考察結果，長江正源沱沱河沙漠化土地為19508km2,水土流失面積達10.4萬km3。青海省副省長劉光說：“長江源頭地區(qū)的沙土流失面積已經占到67%,長江源頭平均輸沙量1303萬噸，源區(qū)90%的沼澤干涸，許多河流斷流，雪線上升，冰川退縮。從1970年到1990年20年間，冰川后退500米，草原退化380萬公頃，沱沱河水量下降，在過去10年中流量下降了20%。 長江上游的水源不僅來自通天河上游，還來自雅碧江、大渡河上游及若干支流。雅碧江上游冰川已退縮了200m至400m,已呈荒漠景象。同時，其中下游干旱河谷地上限也抬升了200m至400m。大渡河年均徑流量自50年代至90年代末下降了14%。長江上游森林破壞使水源涵養(yǎng)能力減少了75%。50年前長江上游川西滇東北原始森林，其水源涵養(yǎng)能力達4000億立方米，劫后余生的森林仍能涵養(yǎng)1000億立方米的水源?！雹?0年代前，川西高原森林復蓋率26%,由于過度砍伐，1973-1974年普查已降至13.1%。上世紀末20多年間砍伐有增無減。長江源頭生態(tài)環(huán)境惡化，導致水源日益枯竭，水量日益減少，水源涵養(yǎng)力日益削弱，枯水與洪水季節(jié)差日益擴大。所以，保護長江水源，保護長江水資源的再生和可持續(xù)發(fā)展已是當務之急。 西線調水工程位于長江源上通天河、雅碧江、大渡河的上游，地處高原寒帶、亞寒帶及寒溫帶，海拔3400-4500m,工程區(qū)面積30萬km2左右，這一地區(qū)生態(tài)環(huán)境平衡條件極其脆弱，一旦破壞，永久不能恢復。大規(guī)模的工程建設可能給生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。工程實施后將改變原地貌，破壞原生植被，縮小涵養(yǎng)水源的高原草甸、沼澤、森林面積，擴大沙漠化荒漠化的趨勢，加劇水土流失。使長江上游的水環(huán)境更加惡化，從源頭上影響長江的造水功能。調水使水庫壩下河段徑流量減少，河川水位下降，這將增加大氣和土壤干燥度，干旱河谷的范圍將不斷擴大，干旱河谷地將向兩岸坡地抬升，威脅瀕臨險境的森林植被，使生態(tài)更加惡化。調水計劃一旦實施，引水樞紐以下金沙江玉樹至渡口900km河段，雅碧江甘孜至渡口600km河段，大渡河斜爾朵至石棉300km河段，在11月至5月7個月中徑流量將分別減少36%—23%,而在近壩河段枯水季節(jié)甚至可能斷流。這一河段本是長江上游原始森林最茂盛的地區(qū)，歷經半個多世紀的過度采伐，已損失大半，目前采取緊急措施予以保護。如受調水影響，徑流量將大幅減少，地下水位降低，將對兩岸森林植被保護帶來嚴重影響。在地處溫帶亞熱帶的山區(qū)，一旦河谷中森林植被破壞，谷地溫度會迅速上升，造成蒸發(fā)量大增，最終導致河谷的沙漠化，加重水土流失。在長江上游實施的天然林保護，退耕還林，退牧還草等生態(tài)建設工程亦將付之東流。因此，西線調水對長江上游水資源及生態(tài)環(huán)境產生的嚴重影響絕不能低估。 三、西線工程面臨地質災害的巨大風險 西線工程所經過的橫斷山脈褶皺構造異常發(fā)育，地層褶皺強烈，新構造運動活躍，地震頻繁。金沙江、大渡河、雅碧江都循著斷裂走向，沿河寬谷與盆地幾乎無一例外的都是斷裂帶上的陷落部分。通天河上的側坊引水樞紐，地處玉樹、鄧柯、德格斷裂帶，雅碧江引水樞紐阿達、阿安、仁達地處鮮水河地震帶。這一帶系淺源地震，深度在20公里以內，頻率高，強度大。1901年?1976年期間，甘孜、爐霍一帶發(fā)生破壞性地震18次，其中6~6.9級地震7次（烈度IX度），5?5.9級地震9次（烈度VII度以上）。1973年2月6日爐霍發(fā)生7.9級強烈地震（烈度在X度以上）。工程輸水線路508km，隧洞490km，無法避開地震帶。水庫面積合計379km2,多處于斷裂中心地帶。黃委會勘察設計院的一份研究報告稱：“西線工程不同程度地穿越多條活動性斷裂，其位置和方向不可能回避活動性深大斷裂的影響。對于深大活動性斷裂，斷裂帶寬度帶達到數百米以上，斷層變形的規(guī)律性及其變形量，特別是工程有效期內的變形量，以及由此引起的隧洞變形與穩(wěn)定性問題是不可回避的問題?！薄霸谖骶€工程區(qū)的活動斷層中，以桑日麻斷裂、鮮水河斷裂和甘德南斷裂對工程的影響最大，也是主要的發(fā)震斷裂，應加強研究…?！眻蟾嫣岢鲆訌姳O(jiān)測預報研究，但研究結果如何？有何對應措施，則無下文?？梢?，工程面臨的這一巨大的地質災害風險，至今尚無法規(guī)避與防范。這些活動性斷裂地帶一旦發(fā)生強烈地震，可能使深埋地下的輸水隧道錯位、斷裂、崩塌，引發(fā)泥石流、滑坡等地質災害乃至中斷調水工程的運行。大面積的蓄水工程也可能誘發(fā)地震，造成垮壩。萬一水庫垮壩，對于長江上游沿江城市、鄉(xiāng)村以及各級電站相當于一次特大洪水的襲擊，后果不堪設想。 四、南水北調西線工程經濟合理性探討當地水資源充分合理開發(fā)和有效利用是調水工程經濟合理性的前提。只有在當地水資源得到合理有效利用的基礎上，再實施調水才能確保調水工程經濟上的合理性。西線工程計劃在2050年前完工，靜態(tài)投資3040億元（2000年價格），工期40年，估計動態(tài)投資應在6000億元左右（包括利息、物價上升因素以及輸水網絡建設，施工地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設等費用）。假設可調水100億m3,則每m3調水工程成本達60元。據有關部門預測：2010年?2030年蓄水工程投資為6元/m3,節(jié)水工程4元/m3；2030?2050年蓄水工程為8元/m3,節(jié)水工程為6元/m30（H）平均蓄水工程投資為7元/m3,節(jié)水工程為5元/m3。西線工程由于地質情況復雜，工程難度大，輸水線路長，造價特別高，每m3水工程投資為定額指標的8.57倍。調水100億m3多耗費資金5300億元。 黃河缺水，但黃河水資源并沒有得到充分的合理的使用，還存在較大的節(jié)水潛力。農業(yè)灌溉是黃河的用水大戶，據2000年統(tǒng)計，黃河流域面積1298萬hm2,灌溉面積433萬hm2,綜合毛灌定額為7200m3/hm2,耗水311.76億m3,占黃河平均徑流量的580億m3的53.7%。水資源本來就非常緊張的北方旱區(qū)，但農田灌溉中的損失浪費卻相當嚴重。北方灌區(qū)，渠系利用系數一般為0.4?0.5,如新疆、寧夏、甘肅、青海的灌區(qū)都在0.4?0.45之間，甘肅河西走廊灌區(qū)一般畝凈灌水量比實際需要多出1.5倍。引黃灌區(qū)下游輸水損失達30?50%,灌水利用率只有40%左右。不少引黃灌區(qū)年毛灌溉定額超過7500m3/hm2o據專家估計，若建設和發(fā)展節(jié)水型農業(yè)，全面推廣各種節(jié)水技術，可使水分利用率提高15%?20%。在地表水灌區(qū)，平均渠系利用系數只有0.5,若全面推廣渠系防滲技術，使渠系利用系數達到0.65,即可節(jié)水15%,以上兩項措施合計可節(jié)水30?35%?照此框算，黃灌區(qū)如實施以上節(jié)水措施，可節(jié)水93億m3?109億m3,相當于西線調水工程的可調水量。如按現(xiàn)行農業(yè)節(jié)水投資4元/m3計算，節(jié)水投資為372億元?436億元，僅為西線工程投資的6.6%。而且節(jié)水工程建設至多10年即可見效，而西線工程將待30?50年才能逐步見效。為什么要舍近而求遠，舍省而求費？由此可見，西線工程的經濟合理性和投資有效性大可商榷。五、調水對長江上游水電帶來較大的損失 由于調水后徑流量減少及洪枯比的擴大，導致常年發(fā)電量減少。以雅碧江為例:雅碧江年徑流總量為511.90億m3,裝機容量2856萬kw,年發(fā)電量1516億kw?h,引水樞紐以下600公里河段年減少徑流65億m3；在枯水季節(jié)（11月至次年5月）減少徑流量達37.9億m3,只剩90億m3,相當于常年同期平均水量127.97億噸的70.3%,相應減少發(fā)電量250億kw?h,損失率為16.6%。據《規(guī)劃》預測：西線工程調水170億m3,計算到長江葛洲壩，長江干流和支流受調水影響水電梯級共69座，規(guī)劃裝機容量1.3億kw,年發(fā)電量7704億kw?h,調水后將降至6587kw?h,年發(fā)電量減少1117億kw?h,損失率為14.5%,相當于三峽電站設計年發(fā)電量的133%。如以目前上網電價每度0.25元計算，每年損失電費270億元。 六、試圖依靠西線調水解決黃河水資源匱乏是不現(xiàn)實的黃河水資源匱乏的形勢嚴峻，加強黃河上中游生態(tài)環(huán)境建設，保護水源，保護水環(huán)境，防止水土流失，是當務之急。由于風沙侵蝕，過度放牧，青海省黃河流域退化草地413萬公頃，其中已沙化113萬公頃，而且沙區(qū)還在以每年4萬公頃的速度擴張。 據黃河源頭第一水文站瑪多水文站記載，黃河源頭水流量已從原來的30?40m3/秒減少到目前的10m3/秒。1988?1998年10年間黃河青海段的水量比正常年份減少23.2%,共減少水量250億m3?黃河要恢復造水功能和自然蓄水功能，要加大黃河上中游地區(qū)水土流失的治理力度，只有種樹種草，還耕還林，還牧還草，加強生態(tài)建設，才能增強黃河的造水和保水功能，增加黃河的徑流量。 西線調水一期工程于2020年完工后，規(guī)劃以7億m3水用于生態(tài)環(huán)境建設，以10億m3為黃河補水；2050年工程全部完工后，規(guī)劃以63億m3水用作生態(tài)環(huán)境建設?！兑?guī)劃》能否實現(xiàn)，尚為未知數。何況黃河生態(tài)環(huán)境建設迫在眉睫，不能等到20年50年以后再動手，那時為時已晚，所輸之水恐遠不足以彌補因環(huán)境惡化而損失的徑流量。因此試圖以調水來解決黃河水資源的匱乏是不現(xiàn)實的。 長期以來，我們只重視水利工程建設，忽視水資源水環(huán)境的保護。建國以來，國家用于黃河水環(huán)境治理投資共23億元，不及黃河建設投資的4%,西北防護林建設，一年的國家投入僅6000萬元。（15）資金不足，大大制約了黃河的生態(tài)環(huán)境建設。如果能以西線調水工程投資的一半，用于黃河中上游的生態(tài)環(huán)境建設，在三、五十年中必可見顯著成效，這才是造福黃河的千秋大業(yè)。 七、南水北調西線工程應力求決策的科學性與民主化西線調水是一個跨流域的巨大工程，牽涉長江、黃河兩大流域廣大人民的利益。從勘察設計、制訂規(guī)劃到宏觀決策，除中央的統(tǒng)籌協(xié)調外，應有黃河、長江水利委員會以及有關的省、市、自治區(qū)參加。目前，這一工程的勘察、設計、規(guī)劃全由黃河水利委員會籌劃，長江水利委員會及長江中上游有關省市均未參與。2001年