南水北調

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南水北調(South to North Water Diversion)

目錄

什麼是南水北調

  南水北調是把中國長江流域豐盈的水資源抽調一部分送到華北和中國西北地區,從而改變中國南澇北旱和北方地區水資源嚴重短缺局面的重大戰略性工程,目的是促進中國南北經濟、社會與人口、資源、環境的協調發展。南水北調工程有東線、中線和西線三條調水線路,總投資額5000億元人民幣。此工程的規模和難度都超過三峽工程,工程已全面展開。

實施南水北調的原因

  中國水資源短缺,人均水資源量為2163立方米,只有世界人均水平的1/4,且時空分佈不均,南方水多,北方水少。黃淮海流域是我國水資源承載能力與經濟社會發展矛盾最為突出的地區,人均水資源量462立方米,僅為全國平均水平的21%,其中京津兩市所在的海河流域人均水資源量僅為292立方米,不足全國平均水平的1/7。黃淮海流域總人口4.4億,約占全國人口的35%,國內生產總值約占全國的35%,人口密度大,大中城市多,在中國經濟格局中占有重要地位,而水資源量僅占全國總量的7.2%。由於長期乾旱缺水,這一地區有2億多人口不同程度存在飲水困難,700多萬人長期飲用高氟水、苦鹹水,一批重大工業建設項目難以投資落產,制約了經濟社會的發展。由於不得不過度利用地表水、大量超采地下水,擠占農業及生態用水,造成地面下沉、海水入侵、生態惡化。黃淮海流域水污染嚴重的形勢進一步加劇了水資源的短缺。

  由於資源性缺水,即使充分發揮節水、治污、挖潛的可能性,黃淮海流域僅靠當地水資源已不能支撐其經濟社會的可持續發展。為緩解黃淮海流域日益嚴重的水資源短缺,改善生態環境,保持經濟發展和社會進步,促進黃淮海流域的經濟發展和社會進步,中央決定在加大節水、治污力度和污水資源化的同時,從水量相對充沛的長江流域向這一地區調水,實施南水北調工程。

南水北調的主要供水對象

  把南水北調工程近期的主要供水對象確定為城市,其原因:一是城市人口相對集中,耗水量和缺水量大;二是城市經濟、社會發展較快,受水資源制約嚴重;三是城市中企業、居民具有一定的水價支付能力,有利於貸款的償還。

  通水後,在保證城市發展需水量的同時,可逐步置換擠占農業及生態用水,限制超采地下水、利用豐水年增加北調水量,恢復和改善地下水環境,增加農業、生態用水量。

南水北調的總體佈局

  經過上世紀50年代以來的勘測、規劃和研究,在分析比較50多種規劃方案的基礎上,分別在長江下游、中游、上游規划了三個調水區,形成了南水北調工程東線、中線、西線三條調水線路。通過三條調水線路,與長江、淮河、黃河、海河相互聯接,構成我國中部地區水資源“四橫三縱、南北調配、東西互濟”的總體格局。

  

  1.東線工程:利用江蘇省已有的江水北調工程,逐步擴大調水規模並延長輸水線路。東線工程從長江下游揚州江都抽引長江水,利用京杭大運河及與其平行的河道逐級提水北送,並連接起調蓄作用的洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖。出東平湖後分兩路輸水:一路向北,在位山附近經隧洞穿過黃河,輸水到天津;另一路向東,通過膠東地區輸水幹線經濟南輸水到煙臺、威海。一期工程調水主幹線全長1466.50千米,其中長江至東平湖1045.36千米,黃河以北173.49千米,膠東輸水幹線239.78千米,穿黃河段7.87千米。規劃分三期實施。

  2.中線工程:從加壩擴容後的丹江口水庫陶岔渠首閘引水,沿線開挖渠道,經唐白河流域西部過長江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口,沿黃淮海平原西部邊緣,在鄭州以西李村附近穿過黃河,沿京廣鐵路西側北上,可基本自流到北京、天津。輸水幹線全長1431.945千米(其中,總乾渠1276.414千米,天津輸水幹線155.531千米)。規劃分兩期實施。

  3.西線工程:在長江上游通天河、支流雅礱江和大渡河上游築壩建庫,開鑿穿過長江與黃河分水嶺巴顏喀拉山的輸水隧洞,調長江水入黃河上游。西線工程的供水目標,主要是解決涉及青海、甘肅、寧夏、內蒙古、陝西、山西等6省(自治區)黃河上中游地區和渭河關中平原的缺水問題。結合興建黃河幹流上的大柳樹水利樞紐等工程,還可以向臨近黃河流域的甘肅河西走廊地區供水,必要時也可相機向黃河下游補水。規劃分三期實施。

  三條調水線路互為補充,不可替代。本著“三先三後”、適度從緊、需要與可能相結合的原則,南水北調工程規劃最終調水規模448億立方米,其中東線148億立方米,中線130億立方米,西線170億立方米,建設時間約需40~50年。整個工程將根據實際情況分期實施。

南水北調的特點

  南水北調工程是一項規模巨集大,投資巨額,涉及範圍廣,影響十分深遠的戰略性基礎設施;同時,又是一個在社會主義市場經濟條件下,採取“政府巨集觀調控,準市場機制運作,現代企業管理,用水戶參與”方式運作,兼有公益性和經營性的超大型項目集群。其建設管理的複雜性、挑戰性都是以往工程建設中不曾遇到的。

  1.工程多樣性:工程點多、線長,東、中線一期工程包含單位工程2700餘個。其中,不僅有一般水利工程的水庫、渠道、水閘,還有大流量泵站,超長、超大洞徑過水隧洞,超大渡槽、暗涵等。

  2.投資多元性:工程投資巨大,主體工程籌資渠道由政府撥款、南水北調工程基金和銀行貸款組成。政府撥款主要由中央政府安排。南水北調工程基金實際是訂購南水北調水權,因各省市的需水量、調水距離不同而不同。中央撥款和省市籌集的南水北調工程基金共同構成項目資本金,出資者按比例行使各自的責任、義務和權利。貸款由工程建設的責任主體統一承貸,並以水費收入和工程建設期滿後的南水北調工程基金償還。

  3.管理開放性:一是在項目建設的管理上,既要體現項目法人的責任主體地位和作用,又要建立多層次分級負責管理的體系,既要充分調動項目法人的積極性,又要充分調動所經地區的積極性;二是除主體工程建設以外,還有大量相關工作,如徵地移民、生態與環境保護、水污染治理、文物保護、節水、地下水控採、產業結構調整等,涉及眾多地區、眾多部門的職責和利益關係調整,必須通過中央和地方政府及相關部門有效的合作與協調來實現;三是在南水北調工程建設中各項政策的制訂與實施,必須充分考慮有利於工程建設、經濟發展、社會穩定的要求,充分聽取沿線各級政府和廣大人民群眾的意見,建立有效的信息溝通的渠道,接受社會、公眾監督;四是南水北調工程建設事關我國經濟社會長遠發展,必須建立科學民主的決策機制,廣泛聽取專家和社會各界的意見和建議。

  4.區域差異性:東、中線一期工程涉及七省市,城鄉差別大,經濟發展不均衡。水資源調配既有調水區也有受水區;調水區既要做好水資源保護,又要促進當地經濟社會發展;受水區用水對象既有城市也有農村;工程沿線既有沿海經濟發達省份,也有中部地區經濟相對欠發達省份;工程所涉及不同區域里,既有水庫移民異地安置,也有幹線移民就地後靠;土地調整,既有城市拆遷,也有鄉鎮補償等等。因此,在政策的制訂和把握上,既要考慮政策的統一性,又要研究不同地區不同對象的特殊性,做出符合實際的安排。

  5.技術挑戰性:在工程技術上,面臨著一些新的挑戰,如丹江口大壩加高工程中新老混凝土結合,中線穿黃工程中大斷面開挖盾構技術應用,東線低揚程大流量水泵選型和製造,北方地區冬季冰期輸水安全以及長距離調水的自動化管理等。在社會管理上,東線治污,中線水源區保護,受水區地下水控採,輸水過程中供水安全控制,社會節水措施的落實等,需要同步抓緊工作。在經濟管理中,物價指數及有關政策變化引起水價負擔及社會承受能力問題,不同水平年水資源的合理調配,還貸風險的控制等等,都需要深入研究,妥善解決。

  6.效益綜合性:南水北調工程的效益是通過多方面來體現的。既有經濟效益也有社會效益生態效益;不僅要保證調水的水量,還要保證調水的水質,促進沿線治污水平的提高;不僅要保證調來水的有效利用,還要促進受水區的節水,通過減少受水區地下水的開采,促進區域水資源聯合調度和提高利用水平,促進節水型城市和節水型社會的建立。統籌各類不同目標,最終達成南水北調工程總體目標的實現。

南水北調的建設管理模式

  國務院南水北調工程建設委員會第二次全體會議明確,要按照政企分開政事分開的原則,嚴格實行項目法人責任制、建設監理制、招標承包制和合同管理制。南水北調工程建設在項目法人的主導下,實行直接管理與委托管理相結合,大力推動代建制管理的新的建設管理模式。為發揮工程沿線各省市的積極性,對部分工程項目建設採用委托制,由項目法人以合同的方式將部分工程項目委托項目所在省市建設管理機構組織建設。對工程技術含量高、工期緊的跨河、跨路大型樞紐建築物以及省際、市際邊界工程,減少建管環節,由項目法人直接管理,以利於控制關鍵節點工程的建設。不論是實行直接管理還是委托制的項目,都要積極推行代建制。通過市場選擇,充分發揮社會管理資源在工程建設中的作用。工程建設管理及運行管理,委托有資質有經驗的建設管理單位或運行管理單位承擔。代建制的推行,不僅有利於促進管理水平的提高,也為今後運行管理的資源配置預留了空間。採取新的建設管理模式是南水北調工程建設管理的實際需要,有利於發揮地方積極性,有利於提高工程建設管理的效率、降低建設管理成本和提高管理水平。

  從制度上講,《南水北調工程建設管理的若幹意見》也作出明確規定。其中第二十條規定,“南水北調主體工程建設採用項目法人直接管理、代建制、委托制相結合的管理模式。實行代建制和委托制的,項目法人委托項目管理單位,對一個或若幹單項工程的建設進行全過程或若幹階段的專業化管理。項目管理單位在單項工程建設管理中的職責範圍、工作內容、許可權等,由項目法人與項目管理單位在合同中約定。南水北調主體工程建設項目代建和委托管理辦法由南水北調辦另行制定。”

南水北調的預期效益

  南水北調工程具有顯著的社會效益、經濟效益和生態效益。

  (一)巨大的社會效益

  首先是解決北方地區的水資源短缺問題,促進這一地區經濟、社會的發展和城市化進程,還可以解決700萬人長期飲用高氟水和苦鹹水的問題。南水北調實現以後,將構築成“南北調配,東西互濟”的大水網格局,可以促進北方地區經濟的發展,增強了當地的水資源承載能力

  (二)巨大的經濟效益

  除了間接促進我國的經濟發展和社會進步外,由於對南水北調工程投入了大量資金,據東、中線總體可研階段估算,僅此項每年可以拉動中國經濟0.2至0.3個百分點。調水工程通水後,我國北方增加了水資源的供給,每年將增加工農業產值500億元。另外,由於調水工程的實施,每年可增加就業人口50至60萬人就業

  (三)巨大的生態效益

  東、中線一期調水工程實施以後,可以有效緩解受水區的地下水超採局面,同時還可以增加生態和農業供水60億立方米左右,使北方地區水生態惡化的趨勢初步得到遏制,並逐步恢復和改善生態環境。在全球氣候變暖、極端氣候增多條件下,增加國家抗風險能力,為經濟社會可持續發展提供保障。

南水北調的科技創新

南水北調的科技創新成果

  在南水北調工程科技工作中,取得了大量的新產品、新材料、新工藝、新裝置、電腦軟體等科技成果。完成了專用技術標準13項(如:丹江口水利樞紐混凝土壩加高施工技術規定與質量標準、渠道混凝土襯砌機械化施工技術規程、渠道混凝土襯砌機械化施工質量評定驗收標準等),申請並獲得國內專利數十項(如:重力壩加高後新老混凝土結合面防裂方法、長斜坡振動滑模成型機、電動滾筒混凝土襯砌機、電化學沉積方法修複混凝土裂縫的裝置等),部分科研成果已應用到工程設計與施工中,對工程質量和進度起到了保障作用。多項科技研究成果獲得了國家與省部級科技獎(如:大型渠道混凝土機械化襯砌成型技術與設備獲得國家科技進步二等獎;低揚程水泵選型關鍵技術及應用研究獲大禹水利科學技術獎二等獎;淮安四站泵送混凝土防裂方法研究與應用獲水利部大禹水利科學技術三等獎;pccp輸水阻力試驗研究獲水利部大禹水利科學技術獎三等獎;中線一期工程長距離調配與運行獲教育部科技進步一等獎)。

  在工程技術挑戰面前,採取有效措施:一是在工程建設之初制定科技工作計劃,開展重大關鍵技術研究,率先啟動丹江口大壩加高、pccp管道製造和安裝、東線大流量水泵的設計和製作等方面的科技研究。二是積極暢通科技創新渠道,落實有關經費,並將科技創新和工程建設緊密結合起來。如,中線利用工程建設費用在南陽、新鄉開展膨脹土(岩)試驗,為工程設計提供科學數據,提出膨脹土處理有關措施。中線穿黃工程進行了1:1模型試驗,取得大量設計及施工參數,解決設計方案及施工工藝優化比選問題。三是利用市場配置各種資源,為工程技術創新提供支持。很多科研題目和國家科技規劃結合起來,與科技部共同設立南水北調重大課題研究項目,列入國家“十一五”科技規劃。與清華大學武漢大學河海大學簽訂科技協議;利用社會資源組建技術委員會;與中國水科院和中國工程院建立緊密聯繫。很多課題是通過社會配置資源相互合作來推動的。如,中線水源地黃薑生產工藝研究,請武漢大學、武漢地質大學、清華大學、北京大學等院校,從幾個不同的技術路線出發,解決黃薑生產中污染的問題,已經取得階段性成果。四是建立科技交流和成果共用機制。把科技成果作為一種公共資源,由成果形成的單位和有關試用單位共用,廣泛應用到工程當中去,保證成果的高效性。五是採用引進、吸收、再創新的方式,積極開展國際科技交流。提高國產渠道襯砌機生產水平和工作效率,設備價格比進口降低80%,自重降低三分之二,不僅滿足國內需求,還出口到巴基斯坦、馬來西亞等國外市場。

南水北調的科技創新經驗和啟示

  一、科技創新方面主要經驗有三點:

  1、南水北調工程建設必須結合國情,在技術上實現自主研發和引進吸收相結合。中線穿黃工程使用德國產的盾構機,把透水密封三道加成四道,增加中心保護刀和邊緣保護刀,提高了密封性和刀盤的剛度、強度。貫流泵的設計當中也進行改造,解決了泵裝置的氣蝕性能,提高了水泵的使用效率。

  2、註重理念和體制創新。著力探索和研究國外調水工程沒有遇到的問題。比如,處理好調水工程和水污染治理的問題,一方面嚴格執行“三先三後”原則,另一方面加大水污染治理的力度,專門編製《東線水污染防治規劃》和中線《丹江口庫區上游水污染及水土保持規劃》,兩項規劃均在實施之中。東線水污染治理的效果明顯。

  3、註重吸取國際調水工程教訓,避免工程“曬太陽”。南水北調在調水量的設計上,按照節約為本、治污優先、適度偏緊、循序漸進等原則,由各省市制訂水資源利用和保護規劃,主動提出水資源需求,且與各省市工程基金緊密結合起來,避免了工程的閑置。同時避免造成大調水大污染。本著“先節水後調水,先治污後通水,先環保後用水”的原則,切實加強受水區節水措施和地下水限採方案的制訂,力求通過調水促進節約用水,適度回灌地下水,維護生態平衡。

  二、南水北調工程科技創新的啟示,主要是處理好六個關係:

  1、處理好科研項目與工程建設的關係,安排科研項目必須服從工程建設的需要。

  2、處理好科技管理行政管理的關係,既要分工合作,又要相互支持。

  3、處理好科技投入與工程效益的關係,以科技進步推動工程建設,向科技要生產力

  4、處理好科技管理與工程施工的關係,工程施工要服從科技管理的要求,嚴格按照規程規範辦事。

  5、處理好國內研發與國際合作的關係,堅持走自主研發與國際合作並舉的路子。

  6、處理好設計、建設、運行中科技工作的相互關係,在階段安排上相對獨立的同時,加強統籌和協調,使三個不同階段的科技工作在內容上相互借鑒,不斷提高科技含量,達到事半功倍的效果。

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參考文獻

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