中国西部水资源再配置的必要性与可能性——以大西南诸流域调水西北地区为例

马海晨，程 龙

(陕西省水力发电工程学会，西安 710065)

0 前 言

2020年8月15日，中国科学技术协会(简称中国科协)在第二十二届中国科协年会闭幕式上发布了 10个对科学发展具有导向作用的前沿科学问题和10个对技术和产业具有关键作用的工程难题。其中前沿科学第9个问题是“如何优化变化环境下中国水资源承载力，实现健康的区域水平衡状态？”2018年中国水力发电工程学会和陕西省水力发电工程学会合作开展该课题内容相近的研究工作，本文系向中国科协建言献策，以飨读者实抛砖引玉尔。

水资源安全保障是总体国家安全观中的重要任务之一[1-2]。中国是一个缺水的国家[3]，人均水资源量仅排在世界109位[4-6]。中国大陆水资源分布由东南向西北递减，青藏高原地处我国西南，有亚洲水塔之称。我国诸多大江大河发源于西南地区，西南地区降水量和地表径流与西北地区差异较大。水资源分布的不均衡，严重制约着我国北方地区，特别是西北地区的经济发展。

1 工程调水的必要性

站在国家战略视角分析水资源对国家发展和安全的重要影响主要有如下几方面：

1.1 农 业

我国现存人口约14亿，专家预测2020—2045年25 a期间，我国人口总量将保持在14亿以上[7]，最高可能达到14.5亿。2019年我国粮食产量约6.64亿t，人均约470 kg，高于世界平均水平，按此标准我国最高人口时对应粮食产量应约为6.815亿t。

随着我国经济发展和城市群的扩张以及退耕还林政策的实施，我国耕地资源日趋紧张，北粮南运态势已形成多年。目前我国耕地面积仅有1.33亿hm2(20亿亩)，人均耕地仅有0.095hm2(1.43亩)，不到世界人均水平的40%。以此计算我国平均粮食年亩产达329 kg，高于印度、美国水准，但该数据背后也存在较多隐患。例如我国化肥、农药使用过量等现象较为严重，导致可耕种土地使用过度轮作、休耕不足、退化普遍。因此，增加可耕地面积，增加土地冗余度，加大土地轮耕和休耕面积，降低耕地使用强度，对提高我国粮食生产质量和国家安全十分重要。我国西北地区包括蒙西、陕北、宁夏、河西走廊、新疆东部广大地区，人口相对稀少，土地面积广袤高程适中，该地区与西亚欧洲美洲产粮区同处于北纬40°左右域内，光照条件、温度适宜粮食作物生长，有利于形成大面积适合机械化、现代化农业的粮食基地，而粮食基地的建设，必需水资源的引入。

1.2 能 源

能源更是现代人类社会赖以生存和发展的物质基础，在国民经济中具有特别重要的战略地位。西北地区是国家重要的能源基地[8-9]，当前陕西省的天然气产量就占全国的近1/3，黄河上中游地区的原煤产量、原油产量以及发电量占全国的比例分别高达70%、25%和20%[8]，该区域已经成为了我国重要的新能源基地、稀土生产基地、能源化工基地。

能源生产基地往往具有高耗水的特性，根据资料统计[10]，开采一口页岩气约2万t水，开采1 t石油15 t水，生产1 t煤制乙烯48～64 t水，充足的供水保障对支撑能源基地安全平稳运行具有重要的意义。

1.3 城镇体系、生态环境与民族团结

“一带一路”政策是为推动沿线国家实现发展战略相互对接、优势互补的倡议，而西北地区所处的丝绸之路经济带是未来国家重点开发区域。西北地区人口密度较低，城镇体系不均衡。当前西北地区城镇化率较低，应当吸纳人口，打造城市群协同发展，积极响应并支撑“一带一路”倡议的实施。国内诸多山地地区泥石流、地震、洪水等自然灾害频发，并不适宜人类生活，原有山地可恢复植被，并将西北荒漠平原通过引水打造为宜居区域，进行移民搬迁。历史上西北地区气候温和水草丰茂，古丝绸之路自长安至西域沿线有诸多文明古国，随着水资源匮乏与生态环境的退化，大多文明遗迹逐渐消失，成为不毛之地。西北地区是我国“两屏三带”生态安全战略格局中的重要组成部分，对保障整个北方地区生态安全具有重要作用。西北地区常年过量开采地下水导致地质灾害频发、地面不断沉降、部分城市出现塌陷状况。西北地区幅员辽阔，目前土地利用率较低，盐碱地、荒漠地占比高达60%，应当通过引水(水库、蓄水池)、植树等措施，改善当地气候及生态环境。

同时，西北地区是维吾尔、哈萨克、回、蒙、土等少数民族主要聚居区，这些地区社会经济发展滞后，分布有大量国家级重点贫困县。诸多少数民族群众存在吃水难、用水紧的问题，地区生态环境脆弱，脱贫任务艰巨，水资源欠缺已成为制约当地发展的重要因素。

2 已有工作成果简述

一直以来，社会上广泛关注我国水资源南北西东空间分布不均衡，特别是西北地区严重缺水问题。多年来先后形成了多个调水方案，希望通过调水，实现我国西部水资源的再配置，先后有林一山调水方案、大西线、藏水入疆、天河诸多调水线路设想[10]。

综合来看各调水方案均考虑自我国西南区域引水至西北区域，将河西走廊、新疆地区纳入配水范围，一些方案配水覆盖黄河中下游。从引水线路沿线地区的海拔高度来看，可将引水方案大致分为两类：一类为高线方案，即引水线路经过区域高程基本位于我国一级台地；另一类为低线方案，即引水线路经过区域高程基本位于我国一级、二级台地接触地带。总体来看，两类方案各具特点：高线方案，往往具有线路较短、引水量较小的特点；低线方案，引水量有保障，但线路较长。

3 引水建议方案

根据前期分析并参考已有调水方案成果，建议采取一次总体规划、分阶段建设实施思路：第1期建设考虑自长江流域(金沙江、大渡河、雅砻江)调水至黄河流域，积累工程经验，待国家经济技术水平和国家实力再上一个台阶、国际环璄较有利时，再开展下一阶段建设工作；第2期建设考虑自从国际性河流(雅鲁藏布江、怒江、澜沧江)调水增补长江流域以加强水量调出能力。引水总体规划线路见图1，分述如下：

图1 方案设想总体布局图

高线方案：雅鲁藏布江大拐弯处为起点，抽提至易贡藏布流域，隧洞引至怒江、澜沧江，通过金沙江、雅砻江、大渡河，最终汇入贾曲，而后通过宁木特、玛尔挡、羊曲、龙羊峡水库，沿黄河河道入刘家峡水库。中线方案：雅鲁藏布江水，穿越易贡藏布、帕隆藏布，输水隧洞引至怒江(2 940.00 m)、澜沧江，通过金沙江、雅砻江进入大渡河，绕行或输水隧洞抽提至龙羊峡水库，沿黄河河道入刘家峡水库。

低线方案：引雅鲁藏布江水，穿越易贡藏布、帕隆藏布，输水隧洞引至怒江、澜沧江，自金沙江、雅砻江、大渡河等中游河段调水自流入刘家峡水库。

各方案各有优劣，总的来看，低线方案水源较为充足，可调水量较为充沛，建议可作为重点方案研究。

4 工程调水的可能性

近年来我国实施的南水北调东线、中线、滇中引水、引汉济渭等大型调水工程以及青藏、川藏铁路等高海拔地区基础设施建设工程，积累了大量规划、设计、施工、设备制造经验。

工程调水主要涉及金沙江、雅砻江、大渡河等西南河流[5]，远期可以考虑雅鲁藏布江水、怒江、澜沧江。金沙江石鼓断面处多年平均径流量449亿m3，雅砻江锦屏(一)水库断面处多年平均径流量378亿m3，大渡河猴子岩水库248亿m3，三者合计约1 000亿m3，按调水工程通常比例20%～30%，可调水200亿～300亿m3，与黄河刘家峡处断面天然径流量基本相当，可调水量充沛，以上都为调水工程提供了良好基础。

5 建 议

(1) 从我国水资源分布状况分析，自西南水源地数条江河科学合理调配出300亿～500亿m3左右水量，水源地区可以承受，不会或较少的影响当地经济发展和人民生活。而调水工程对我国西北地区国民经济、“一带一路”国家发展实施作用巨大，其必要性毋庸置疑。

(2) 横贯西东的昆仑、秦岭巨大山体是我国地理上的南北分界和分水岭。中国山脉分布见图2。唯有自昆仑南麓发源的黄河干流在昆仑与秦岭之间的过渡带穿越并北进至我国北方。以上所述及诸引水线路无论高、中、低方案，均落脚于黄河刘家峡水库，配水工程则起始于此，黄河刘家峡水库成为引水配水工程咽喉衔接点。

图2 中国山脉分布图

(3) 建议以黄河刘家峡水库为中心南北同时开展引水配水工程建设，配水入河西走廊和北方广大地区并逐次延伸，尽早发挥工程效益。考虑黄河流域内各省份发展需求，建议结合干线布置，提前谋划支线布置、沿线调蓄工程等配套工程研究，特别是统筹考虑调蓄工程布局，充分用好我国各河流上具有调蓄潜力的水利枢纽。

(4) 大西南调水工程建设本身对我国经济拉动自不待言。结合当前我国工程建设能力、技术水平和已有工程建设实践，虽工程规模巨大、建设难度较高，成功实现的可能性仍有较大把握。工程建设完全可以采用“搭积木”的方式分阶段、分批次实施，拉长建设周期，逐步加长、加宽、加大工程整体规模，分段、逐次投运，最终达成目标，减轻经济、技术等各方面的风险和压力。

大西南调水工程规模巨大，影响面广且深远，必须以科学的态度认真仔细对待反复雕琢。建议国家有关部门尽早决策启动大西南调水工程规划勘测设计研究前期工作，在工程移民、环境生态、经济、安全、战略、国际等方面综合谋划决策，将工程建设成为惠泽今生后世的样板工程。