南水北调工程的总体规模和技术特点

南水北调工程浩大,其规模及难度国内外均无先例。有一系列的重大问题需通过科学技术研究来解决。

南水北调东线工程从长江下游江都抽水,利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送,经洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖,穿过黄河后自流,经小运河、南运河,最后到达天津。输水主干线长1156km,沿途需建13个梯级泵站提水。从东平湖向东供水到烟台、威海。供水范围:海河平原和淮河平原东部与山东半岛,涉及面积18万km2。重点解决苏北、山东等地的农业及津浦铁路沿线和山东半岛的城市缺水,并可作为天津市的补充水源。东线工程规划分三期实施:第一期,多年平均抽江水量89亿m3,抽江流量500m3/s,主要供水江苏、山东;第二期,多年平均抽江水量105亿m3,抽江流量600m3/s,供水范围向北延伸到河北、天津;第三期,继续扩大规模,多年平均抽江水量148亿m3,抽江流量800m3/s。东线调水存在的主要问题是主干渠与各主要河流平交,而沿途的淮河流域又是我国目前污染最严重的地区之一,故水质问题及防污、治污将成为东线工程最棘手的关键问题。

南水北调中线工程从长江中游引水。长江干流水量丰富,但因从长江三峡引水难度较大,近期规划从长江支流汉江上的丹江口水库引水。中线工程从丹江口水库陶岔闸取水,经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口,沿唐白河流域和黄淮海平原西部边缘开挖渠道,在郑州以西狐柏咀处用隧洞穿过黄河,沿京广铁路西侧北上,自流到北京、天津。输水总干渠从陶岔闸至北京全长1246km,其中黄河以南482km,黄河以北764km。天津干渠从河北省徐水县分水,全长154km。供水范围:黄淮海平原西部,涉及面积15万km2。重点解决北京、天津和河南、河北京广铁路沿线城市缺水。中线工程规划分两期实施:第一期,年调水量95亿m3,渠首规模350～420m3/s;第二期,年调水量130亿m3,渠首规模500～630m3/s。南水北调中线工程纵横1000多km,总干渠上有各类交叉建筑物超过1800座,不仅面临洪水风险,而且所经过区域地质环境复杂多变,只要其中一处渠道或一座交叉建筑物破坏都将严重影响调水工程的正常运行,加之输水干渠中没有合适的调节水量的水库或湖泊,输水风险较大。中线总干渠渠线长、南北跨度大,供水区范围广,各水系水资源的时空变化差异大。中线工程是一个十分复杂的系统工程,影响供水可靠性的因素众多,过去对可靠度的研究还基本停留在点和构件的水平上,而南水北调中线工程是一个众多建筑物的综合系统,必须进行系统可靠度的研究。因此,进行输水系统可靠度及风险分析,研究对策,提高供水可靠性,对于水资源的高效利用与优化配置,提高中线工程输水保证率具有十分重要的意义。(www.zuozong.com)

南水北调西线工程目前规划有第一期工程雅砻江、大渡河支流调水方案,第二期工程雅砻江调水方案和第三期工程通天河调水方案,三期总调水规模170亿m3/年。第三期工程规划2050年前实施,距今尚有40多年,那时随着水资源状况的变化,工程规模还可能要作调整,近期着重研究第一、二期工程。第一期工程调水规模40亿m3/年,从雅砻江、大渡河的5条支流修建5座水库引水,其中四座大坝高度为104～123m,一座为63m;输水隧洞总长244km,分为7段,洞径5.0～9.58m,最长隧洞洞段长73km,平均埋深约500m,最大埋深约1150m。第二期工程从雅砻江干流调水50亿m3/年,第三期工程从通天河调水80亿m3/年。西线工程处于青藏高原东南部,海拔3500m左右,临近四川盆地。工程区寒冷、缺氧,人烟稀少,交通不便,自然条件相对恶劣。地形地质条件复杂,断裂构造发育,局部有季节冻土。西线调水工程规模巨大,社会、环境、技术和经济问题十分复杂,其主要工程技术问题包括:高原寒冷缺氧地区大规模施工,深埋超长输水隧洞的勘察、设计和施工,5～6座引水水库的联合调度运用以及调水对环境影响评价等。