【两会建议】:国家水网战略之二
科学构建适应我国高质量发展的国家水网大动脉
雨露水1,张博庭2,陈传友3
(1.水土气能科技研究,广州 510630;2.中国水力发电工程学会,北京 100044;3.中国自然资源学会,北京 100101)
摘 要:国家水网战略主要由三大系统组成,一是“引江济黄调水工程”,年均调取三峡水库3-9月份富余水资源170亿m³,以水资源替换形式,解决雅布赖山以东内河流域、黄河流域、华北平原生态保护和高质量发展用水;二是“藏水北调工程”,年均调取澜沧江、金沙江上游,怒江、独龙江、雅鲁藏布江还没有开发利用的水资源430-1010亿m³,以水资源替换形式,解决雅布赖山以西内河流域生态恢复和高质量发展用水;三是“风光水储一体化工程”,做到调水与储能、发电相向而行,互利共赢,在储能、发电中收回调水工程投资,实现零成本调水。实现调水综合效益的最大化,解决用水负担之忧。
关键词:南水北调西线工程;引江济黄调水工程;藏水北调工程;四江连通工程;风光水储一体化工程;以砂治沙;以砂治河
提出问题:2060年实现碳中和,2050年全面实现现代化,是我国高质量发展的目标任务。总书记指出:“南水北调工程事关战略全局、事关长远发展、事关人民福祉”。充分利用好西北地区的土地资源、风光资源,扩展国土利用空间和发展空间,构建新发展格局,形成全国统一大市场和畅通的国内大循环,促进东西、南北协调发展,需要水资源的有力支撑。科学构建国家水网大动脉,是我国高质量发展的客观要求。
分析问题:2002年国务院批复的《南水北调西线工程总体规划》方案,已经时隔22年。22年来,由于旱作梯田、淤地坝、林草植被“三道防线”标本兼治的水土保持措施[1]持续发力,黄河泥沙量减少了80%以上[2],水沙关系基本趋于正常。在此基础上,通过科学规划[3],加大河砂产业在治理黄河泥沙中的作用和力度,实现“以砂治沙”、“以砂治河”,不仅可以从根本上解决黄河泥沙淤积问题,实现黄河泥沙的资源化利用,还可以减少“大水冲沙”的水资源浪费,切实做到“节水优先”,实现黄河水资源集约节约高效利用的最大化。
22年来,我国的GDP已经从2002年的12.17万亿元增长到2023年的126.06万亿元[4],增长超10倍。随着经济实力的提高,“双碳”发展战略的持续推进,遥感、隧道、人工智能等工程技术的高速发展,南水北调西线工程,不应该只盯着已经开发利用的川西水源,应该以更广阔的视野,统筹长江流域与西南诸河未经开发利用的水资源,统筹华北与西北、黄河流域与西北内河流域,统筹能源安全、粮食安全、生态安全、边疆安全,统筹调水与水汽环流、调水与气候生态、调水与“碳中和”战略、调水与电网储能调节、调水与国土空间高效利用、调水与培养西北地区增长极等方方面面的内在关系,以系统思维,全局观念,重新审视。[5][6]
对策建议:因此,我们提出以下三大系列解决方案:
一是以“引江济黄调水工程”方案,替代2002年制订的“南水北调西线工程总体规划”方案。在大宁河支流洋溪河关门岩筑235m高坝,从大昌湖(三峡水库)抽水提高水位到370m高程,以68km输水隧洞穿过巴山分水岭,在堵河的潘口水库调蓄后,经潘口、小漩、黄龙滩三级水电站(扩建)发电后,尾水注入丹江口水库。经丹江口水库调蓄后,沿南水北调中线新建473km水渠,在郑州上游注入黄河,按需为华北平原供水。并置换出华北平原年均使用的黄河水145亿m³给黄河上中游使用。该调水方案,总投资不到1500亿元,年均调取三峡水库3-9月份腾库防汛及汛期富余的水资源170-238亿m³,一举解决整个黄河流域、雅布赖山以东民勤-阿拉善内河流域、华北平原的生态保护用水和高质量发展用水。[7][8]
二是以“藏水北调工程”方案,分两期工程,年均调取藏东南还没有开发利用的水资源430-1010亿m³(一期工程调水430亿m³:怒江193亿m³、澜沧江118亿m³、金沙江119亿m³;二期工程调取雅鲁藏布江580亿m³),解决雅布赖山以西、天山以南内河流域(包括黑河流域、疏勒河流域、柴达木盆地、塔里木盆地、吐哈盆地)的生态用水和高质量发展用水。并在四江并流处,通过“四江连通工程”(独龙江、怒江、澜沧江、金沙江),调没有开发利用的怒江(140亿m³)、独龙江(32亿m³)水资源,回补金沙江、澜沧江上游调走的水源,避免金沙江、减少澜沧江上游调水对其中、下游带来的发电损失。[9][10]
三是以“风光水储一体化工程”方案,打造“柴达木-塔里木”太瓦级可再生能源基地,通过调水,实现储能、发电,做到调水与储能、发电相向而行,互利共赢,既解决风、光间歇性能源不稳定的能源调节问题,又解决“藏水北调工程”的建设费用问题,在储能、发电中收回调水工程投资,实现零成本调水,解决用水负担之忧;在精准区域的用水中,激活水汽环流,增加降雨,改善气候和生态,实现人与自然和谐共生的用水效果。从而实现调水综合效益多重倍增的最大化。[11]
▲ 中国水网战略研究图解(审图号:GS粤(2024)238号)
通过以上三大系列工程的建设,将彻底改善我国的发展格局:
1. 年均增加调水600-1248亿m³,华北平原、黄河流域、西北内河流域生态保护、生态恢复和高质量发展的用水全部得到解决。
2. 华北平原、黄河流域,充分利用三峡水库3-9月份腾库防汛及汛期富余的水资源,避免了从川西高海拔调水给其下游梯级水电站带来年均约915亿kwh的发电损失;西北内河流域,充分利用怒江、独龙江、雅鲁藏布江没有开发利用的水资源,避免了调水对金沙江、澜沧江中、下游梯级水电站带来年均约660亿kwh的发电损失。
3. 从三峡水库调水到黄河,隧道长仅68公里,不到西线工程的1/8,工程费用不到西线工程的1/3,调水成本不到0.4元/m³;从藏东南经柴达木调水到罗布泊,通过储能、发电收回调水成本,实现零成本调水。解决了用水负担之忧。
4. 通过调水、储能、发电,打造14.2亿kw风光水储一体化可再生能源基地,每年增加30129亿kwh稳定的可再生电能[12],相当于2023年全社会用电量92241亿kwh的32.66%;还可通过阿尔金山太瓦级抽水蓄能电站的建设[13],解决我国未来不断增长的可再生能源储能调节需求,确保我国能源安全。为摆脱对国际油气能源依赖,如期实现能源领域的碳中和奠定坚实基础。
5. 通过调水,在罗布泊周边开发1.8亿亩高效节水的现代化农业耕地,确保我国粮食安全。[12]
6. 通过调水,大量的水汽蒸发湿润低空环境,改善西北地区气候,增加降雨,让西北地区重返4000年前河湖纵横、草绿成荫的宜业宜居生态环境,扩大国土利用空间和发展空间,消除风沙危害,确保西北地区生态安全。[14][15]
7. 通过调水,大量增加土地利用和产业发展。结合碳中和目标下的可再生能源发展战略,未来30年累计投资将超过200万亿元[5],在交通基础设施和房地产开发趋于饱和的当下,接力基础建设投资,拉动我国GDP高质量发展,解决经济下行压力带来的系列问题。
8. 通过调水,打造以若羌为中心的生态经济生活圈,以昌都-玉树-海西-若羌调水线路为纽带的生态经济带,培育西北地区增长极。必要时把该区域划定为中央直辖市,形成“稳疆固藏”的重要纽带,永葆边疆安澜。
以上系列解决方案,我们做了全面、系统的深入研究,技术条件和经济条件均已成熟,只要国家给予许可并出台系列相关政策,即可着手筹备规划建设。
结 语:南水北调工程事关战略全局,水资源布局决定发展格局,改善我国发展前途和命运的中国水网战略不能再拖了,必须早规划、早建成、早见效。目前好在金沙江、澜沧江上游,怒江、雅鲁藏布江全境,还没有像川西那样大规模梯级水电站的建设,一旦贻误时机,等到这些梯级水电站都逐一建起来了,将重蹈川西调水举步维艰的覆辙,到那时,就再也没有可以统筹的其它水源可调,要么导致事关战略全局的中国水网战略流产,要么导致众多梯级水电站建设的巨大工程浪费,这是谁也不愿意看到的糟糕局面。另外,在国际河流水资源开发利用中,同样要尽早谋划,抢占先手棋,赢得先机和主动。
中国的历史,是一部治水的历史。4200年前,大禹治水开创了我国第一个历史朝代——夏朝;2200年前,秦始皇修建郑国渠、都江堰,增强了国力,统一了六国,开创了我国第一个大一统皇朝——秦朝。时隔2200年后的今天,我们站在新的历史高度,通过国家水网战略的实施,开创中华民族全面振兴,推动构建人类命运共同体的新纪年。
伟大的时代造就伟大的工程,伟大的工程成就伟大的时代!
以上建议,敬请国家高度重视,尽快纳入国家重大议事日程,早日决策。
参考文献:
[1]迟诚.黄土高原5.8万余座淤地坝持续“强身健体”—— 管好一座坝,拦住亿万沙.中国水利.[EB/OL].(2023-6-22)[2023-12-28].http://www.chinawater.com.cn/slb/1b/202306/t20230627_798211.html
[2] 黄河水利委员会.黄河水资源公报.黄河网.[EB/OL].(1998-2022)[2023-12-28].http://www.yrcc.gov.cn/other/hhgb/
[3]周黎 范江涛.黄河流域重要河段河道采砂管理规划获批.黄河网.[EB/OL].(2020-11-19)[2023-12-28].http://www.yrcc.gov.cn/xwzx/hhyw/202011/t20201119_222655.html
[4]中经网数据有限公司.数据查询.中经数据.[EB/OL].(2002-2021)[2023-12-28].https://wap.ceidata.cei.cn/detail?id=Vq%2BIrI4IRHY%3D
[5]何承生.附件六《科学构建能源安全、粮食安全、生态安全的国家水网大动脉》全文
[6]何承生.系统思维.附件二《系统思维,科学构建国家水网大动脉简要分析报告》P9-17
[7]何承生.引江济汉与中线二期大流量调水工程.附件二《系统思维,科学构建国家水网大动脉简要分析报告》P19-39
[8]何承生.中线二期大流量调水工程/引江补汉二期工程.附件三《中国储能水网》P8-17
[9]何承生.青藏高原调水.附件五《南水北调方略——问水大西北》(第二版)P46-123
[10]何承生.藏水北调与水资源高效利用调水工程.附件二《系统思维,科学构建国家水网大动脉简要分析报告》P39-76
[11]何承生.打造特大型清洁能源基地.附件二《系统思维,科学构建国家水网大动脉简要分析报告》P46、P56-57
[12]何承生.藏水北调与水能高效利用综合效益分析.附件二《系统思维,科学构建国家水网大动脉简要分析报告》P67-70
[13]何承生.阿尔金山无穷大抽水蓄能电站.附件二《系统思维,科学构建国家水网大动脉简要分析报告》P61-63
[14]何承生.如何正确认识大西北缺水.附件五《南水北调方略——问水大西北》(第二版)P2-32
[15]何承生.藏水北调对整个西北地区气候生态的改善程度.附件二《系统思维,科学构建国家水网大动脉简要分析报告》P70
【附件】:
附件一:《问水大西北》(第一版)
附件二:《系统思维,科学构建国家水网大动脉简要分析报告》
附件三:《中国储能水网》(与他方合作课题,目前暂未公开)
附件四:《中国水网战略研究图解》
附件五:《南水北调方略——问水大西北》(第二版)
附件六:《科学构建能源安全、粮食安全、生态安全的国家水网大动脉》
【说明】:
由于“附件”中的内容,是作者不同时段的研究成果,随着时间的推移和研究的不断深化,附件中的同一内容会有不的同解决方案,甚至有矛盾之处,敬请理解。仅供研究参考。