(中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 合肥 230601)
1952年10月,黨中央領(lǐng)導(dǎo)視察黃河時(shí),第一次提出了南水北調(diào)的宏偉設(shè)想。根據(jù)黨中央領(lǐng)導(dǎo)的宏偉構(gòu)想,南水北調(diào)從20世紀(jì)50年代開始,歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的規(guī)劃論證,2002年底,國務(wù)院批準(zhǔn)《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》。東線一期工程于2002年底開工建設(shè),2013年11月通水運(yùn)行,目前正在開展東線后續(xù)工程的前期論證工作。
1952年10月,毛澤東同志在視察黃河時(shí)提出“南方水多,北方水少,如有可能,借點(diǎn)水來也是可以的”偉大構(gòu)想。
1958年中國科學(xué)院和水電部等有關(guān)部門和單位組成南水北調(diào)研究組,在全面查勘、調(diào)研的基礎(chǔ)上,提出了分別從長江上、中、下游引水的十條輸水線路,其中一條就是從長江下游揚(yáng)州附近引水的大運(yùn)河輸水線。
1972年,水電部成立南水北調(diào)規(guī)劃組開展南水北調(diào)規(guī)劃工作。1976年3月,提出了《南水北調(diào)近期工程規(guī)劃報(bào)告》,該規(guī)劃主要以農(nóng)業(yè)供水為主,解決糧食短缺問題,并使京杭大運(yùn)河成為南北水運(yùn)交通大動(dòng)脈,規(guī)劃供水范圍包括江蘇、安徽、山東、河北和天津5 省(市),新增和改善灌溉面積6400萬畝,向城市供水27 億m3,規(guī)劃抽江1000m3/s,過黃河600m3/s,到天津100m3/s。1978年水電部牽頭召開審查會議,同意東線調(diào)水方案、輸水線路和梯級泵站方案。
1981年12月,國務(wù)院召開治淮會議,要求東線工程先調(diào)水到南四湖。據(jù)此,水利電力部治淮委員會規(guī)劃設(shè)計(jì)院于1983年1月編制完成了《南水北調(diào)東線第一期工程可行性研究報(bào)告》,提出抽江500m3/s、入東平湖50m3/s 的工程布局方案。1983年3月,國務(wù)院批準(zhǔn)了該報(bào)告。
1986年9月—1988年5月,國家計(jì)委和中國國際工程咨詢公司評估《南水北調(diào)東線第一期工程設(shè)計(jì)任務(wù)書》時(shí)要求抓緊編制東線工程全面規(guī)劃和分期實(shí)施方案,應(yīng)以解決北方缺水問題為重點(diǎn),盡快把水送到黃河以北。
開展規(guī)劃修訂工作期間,糧食短缺的形勢已有了明顯改善,受水區(qū)內(nèi)城市用水增加較多,缺水嚴(yán)重,北京市和膠東地區(qū)用水緊張。1990年5月份,水利部組織編制完成了《南水北調(diào)東線工程修訂規(guī)劃報(bào)告》,重點(diǎn)是補(bǔ)充城市用水,規(guī)劃供水范圍增加了北京市和膠東地區(qū)的重要城市,并分別安排了5 億m3的供水量,同時(shí)規(guī)劃灌溉面積由6400 萬畝減到了4245 萬畝。抽江1000m3/s,過黃河400m3/s,到天津180m3/s。
根據(jù)上述規(guī)劃,1992年12月淮委規(guī)劃設(shè)計(jì)院編制了《南水北調(diào)東線第一期工程可行性研究修訂報(bào)告》,提出第一期工程抽江600m3/s,過黃河200m3/s,到天津100m3/s。
2000—2002年期間,水利部部署開展南水北調(diào)工程的總體規(guī)劃工作,淮委規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院作為技術(shù)牽頭單位,于2001年12月編制完成了《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃(2001年修訂)》,提出東線工程在2030年以前分別按照抽江500m3/s、600m3/s、800m3/s 三期實(shí)施,第一期工程抽江500m3/s,入東平湖100m3/s,過黃河50m3/s,送膠東50m3/s。
2002年12月,國務(wù)院批復(fù)了《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》。
(1)有關(guān)環(huán)境影響
1978年中科院和水電部提出了有關(guān)環(huán)境影響的4 個(gè)研究課題,經(jīng)過十幾年的監(jiān)測試驗(yàn)和研究,得出了基本肯定的結(jié)論。
調(diào)水對引水口以下長江河道及長江口的影響研究主要結(jié)論:東線工程調(diào)水量占長江徑流量的比重很小,調(diào)水對引水口以下長江水位、河道淤積和河口攔門沙的位置等影響甚微,對長江口鹽水入侵可采取“避讓”措施解決。
調(diào)水對北方灌區(qū)土壤次生鹽堿化的影響研究主要結(jié)論:黃淮海平原已經(jīng)形成比較完善的排水系統(tǒng),北方灌區(qū)次生鹽堿化能夠預(yù)防和控制。
調(diào)水能否使血吸蟲病流行區(qū)北移研究主要結(jié)論:如果南水北調(diào)將釘螺移至北緯33°15′以北地區(qū),繁殖非常困難,形成新的孽生地基本上不可能。江蘇省幾十年的江水北調(diào)的實(shí)踐也證明調(diào)水不會使血吸蟲流行區(qū)北移。
調(diào)水對長江口及其附近海域、輸水干線湖泊水生生物的影響研究主要結(jié)論:東線調(diào)水對長江口及其附近海域水生生物不會有明顯影響,對輸水沿線湖泊的水生生物是有利的。
(2)大型低揚(yáng)程水泵的研制
東線工程泵站流量大、揚(yáng)程低、運(yùn)行時(shí)間長。針對這些特點(diǎn), 1983年9月—1991年9月,水利部淮委規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合相關(guān)單位研制了4 檔比轉(zhuǎn)數(shù)為代表的15°和45°兩種斜式軸流泵新機(jī)型,成果獲得1992年度水利部科學(xué)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
為彌補(bǔ)30°斜軸泵、混流泵及雙向泵的模型試驗(yàn)研究的空白,還開展了導(dǎo)葉式混流泵、蝸殼式混流泵、30°斜軸伸泵及雙流道雙向泵四種泵型的水力模型試驗(yàn)研究,共7 個(gè)專題,其試驗(yàn)成果于1997年10月通過了水利部科技司組織的專家鑒定。
(3)穿黃工程勘探試驗(yàn)
穿黃工程是東線調(diào)水的關(guān)鍵工程。經(jīng)多方案比較,選定在解山(南岸)和位山(北岸)之間黃河河底開挖隧洞的立交方案。1987年,由水利部天津勘測設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和試驗(yàn),成功地在黃河河底以下70m 開挖了勘探試驗(yàn)洞,解決了隧洞施工的技術(shù)難題,證明了在黃河河底開挖輸水隧洞完全可行。
(4)水稻節(jié)水灌溉試驗(yàn)
從1984年開始,水利電力部治淮委員會規(guī)劃設(shè)計(jì)院與江蘇省寶應(yīng)農(nóng)科所合作開展了水稻高產(chǎn)節(jié)水試驗(yàn)工作,優(yōu)選出既高產(chǎn)又節(jié)水、適合本地區(qū)推廣的理想灌溉制度——淺濕灌溉,為東線工程制定合理的灌溉定額提供了科學(xué)的依據(jù)。
1987—1991年,水利電力部治淮委員會規(guī)劃設(shè)計(jì)院與安徽省滁縣農(nóng)科所合作進(jìn)行了水稻虧水受旱試驗(yàn)研究,研究成果對水稻在水資源不足情況下如何優(yōu)化配置提供很好的支撐。
(5)東線工程優(yōu)化調(diào)度研究
1985年11月—1990年3月,水利電力部治淮委員會規(guī)劃設(shè)計(jì)院分別與武漢水利電力學(xué)院和河海大學(xué)合作,完成了《南水北調(diào)東線第一期工程優(yōu)化調(diào)度研究》,運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論與方法,對東線一期工程的調(diào)度問題進(jìn)行研究,提出優(yōu)化調(diào)度的方法、準(zhǔn)則和控制線,為工程調(diào)度決策提供了科學(xué)依據(jù)。
在隨后的工作中,中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司自主研發(fā)了南水北調(diào)東線工程水量調(diào)配自優(yōu)化模型,該模型在規(guī)模調(diào)算、水量調(diào)配等方面作用是不可替代的,并且在東線工程規(guī)劃、2002年南四湖的生態(tài)補(bǔ)水、東線一期工程可研、東線一期年度水量調(diào)度方案等多方面得到了實(shí)際應(yīng)用。
經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的論證,2002年12月,國務(wù)院正式批復(fù)了《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》;同年12月27日,東線一期工程正式開工建設(shè)。按照《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》確定的“政府宏觀調(diào)控,準(zhǔn)市場機(jī)制運(yùn)作,現(xiàn)代企業(yè)管理,用水戶參與”的建設(shè)管理基本思路和“國家控股,授權(quán)運(yùn)營,統(tǒng)一調(diào)度,公司運(yùn)作”的運(yùn)作模式,構(gòu)建了由南水北調(diào)工程建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)和辦事機(jī)構(gòu)、專家咨詢委員會、項(xiàng)目法人等組成的工程建設(shè)管理組織體系。歷經(jīng)十余年建設(shè),東線一期主體工程于2013年3月完工,同年11月15日全線通水運(yùn)行。
東線一期工程自建成通水以來,已順利完成7個(gè)年度調(diào)水任務(wù),工程運(yùn)行平穩(wěn)、質(zhì)量安全可靠、水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo),經(jīng)濟(jì)社會和生態(tài)環(huán)境效益顯著發(fā)揮,凸顯了工程的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施作用。
中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司不僅在東線工程的規(guī)劃、項(xiàng)目建議書和可行性研究等前期工作中為技術(shù)牽頭單位,到了工程建設(shè)實(shí)施階段,也是主力軍,同時(shí)承擔(dān)了臺兒莊泵站、藺家壩泵站、八里灣泵站等多項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)工作,圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。其中還在工程設(shè)計(jì)、勘測和科研方面累計(jì)獲得了全國和省級金獎(jiǎng)(一等獎(jiǎng))、銀獎(jiǎng)(二等獎(jiǎng))等八項(xiàng)大獎(jiǎng),例如藺家壩泵站工程設(shè)計(jì)獲得了全國優(yōu)秀水利水電工程勘測設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)、臺兒莊泵站和八里灣泵站工程設(shè)計(jì)獲得了全國優(yōu)秀水利水電工程勘測設(shè)計(jì)銀質(zhì)獎(jiǎng)、臺兒莊泵站工程地質(zhì)勘察獲得了全國優(yōu)秀水利水電工程勘測設(shè)計(jì)銅質(zhì)獎(jiǎng)、南水北調(diào)工程大型高效泵裝置優(yōu)化水力設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用和大流量泵站高性能泵裝置關(guān)鍵技術(shù)集成及推廣應(yīng)用獲得了江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司還在東線一期工程水價(jià)制定階段和調(diào)度運(yùn)行階段做了大量的分析研究工作。全程參與了制定水價(jià)測算的基本原則、方案和參數(shù),編制了水價(jià)測算的相關(guān)專題,東線一期工程現(xiàn)行水價(jià)政策就是在此基礎(chǔ)上出臺的;在調(diào)度運(yùn)行階段,編制了《南水北調(diào)東線一期工程水量調(diào)度方案》以及每年的《年度水量調(diào)度計(jì)劃》,保證了各年度調(diào)水正常運(yùn)行。
截至2020年9月底,東線一期工程累計(jì)抽江水量420 億m3,向山東省調(diào)水45 億m3,對支撐沿線地區(qū)生產(chǎn)生活和生態(tài)用水發(fā)揮了重大作用,直接受益人口近1 億人,經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益顯著。
首先是供水效益,東線一期工程改善了受水區(qū)水資源配置格局,為受水區(qū)開辟了新的水源,沿線的生活、工業(yè)和航運(yùn)用水保證率可達(dá)97%,農(nóng)業(yè)用水保證率可達(dá)75%~95%,東線一期工程多年平均供水量187.55 億m3,其中抽江水量87.66 億m3,工程供水經(jīng)濟(jì)效益顯著。
其次是生態(tài)效益和社會效益,按照“三先三后”原則,東線一期工程強(qiáng)力推進(jìn)沿線治污,安排實(shí)施了496 項(xiàng)治污工程,順利實(shí)現(xiàn)了治污目標(biāo)。東線一期工程通水后,COD 和氨氮入河總量比2000年減少85%以上,水質(zhì)斷面達(dá)標(biāo)率由規(guī)劃時(shí)的3%提高到100%。曾經(jīng)被稱為“醬油湖”的南四湖,脫胎換骨成功躋身全國水質(zhì)優(yōu)良湖泊行列;淮安市的里運(yùn)河、宿遷市的中運(yùn)河、徐州市的大運(yùn)河和濟(jì)南的小清河等輸水河道被打造成了城市景觀河道;輸水沿線還新增了多個(gè)濕地公園等。輸水沿線水質(zhì)生態(tài)和城鄉(xiāng)人居環(huán)境持續(xù)改善,人民幸福感不斷增強(qiáng)。2017年膠東半島出現(xiàn)較大的旱情,東線一期工程及時(shí)向青島、煙臺等地應(yīng)急供水1.7 億m3,有效確保了膠東半島城市用水安全,維護(hù)了社會穩(wěn)定,也彰顯了東線一期工程的戰(zhàn)略性。
經(jīng)過7 個(gè)年度的運(yùn)行,東線一期工程受水區(qū)內(nèi)水資源狀況和水生態(tài)環(huán)境發(fā)生了較大的變化,經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益顯著,但是總體上我國水資源還是具有短缺和時(shí)空分布不均的特點(diǎn),受人類活動(dòng)和氣候變化的影響,華北地區(qū)和山東半島近年來出現(xiàn)干旱缺水、河道斷流、地下水位下降等問題,嚴(yán)重影響了區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)安全;尤其是華北地下水嚴(yán)重超采和虧空,水生態(tài)修復(fù)任務(wù)很重,隨著人口承載量增加,水資源供需矛盾將進(jìn)一步加劇。
東線一期工程受水區(qū)未達(dá)京津冀地區(qū),京津冀是我國的“首都經(jīng)濟(jì)圈”,是北方經(jīng)濟(jì)規(guī)模最大、最具活力的地區(qū),GDP 約占全國的十分之一,人均生產(chǎn)總值是全國平均水平的兩倍多,但是人均用水量僅為全國平均水平的40%~50%。京津冀地區(qū)日益突出的水資源緊缺問題亟需外調(diào)水源解決。
實(shí)施東線二期工程,可進(jìn)一步完善我國水資源配置格局,提高南水北調(diào)供水保障能力,緩解華北地區(qū)和山東半島水資源供需矛盾,保障北京、天津等重要區(qū)域的供水安全,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。有助于提高我國水資源承載能力,優(yōu)化國家中長期發(fā)展戰(zhàn)略格局。
在東線一期工程通水運(yùn)行之前,水利部已經(jīng)開始組織開展東線后續(xù)工程前期論證工作。前期論證工作經(jīng)歷了補(bǔ)充規(guī)劃階段和總體方案階段,明確了東線二、三期工程合并成二期工程建設(shè)實(shí)施,目前正在開展二期工程的全面規(guī)劃。
中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司作為東線二期工程前期論證工作的技術(shù)牽頭單位,會同沿線各省市規(guī)劃力量,編制完成了多項(xiàng)論證報(bào)告。2019年12月編制完成《南水北調(diào)東線二期工程規(guī)劃報(bào)告》,提出東線二期工程多年平均抽江規(guī)模870m3/s,過黃河300m3/s,向山東半島調(diào)水125m3/s。水規(guī)總院審查認(rèn)為提出的工程規(guī)模、工程布局方案總體合理,技術(shù)可行,不存在重大環(huán)境制約因素。
南水北調(diào)工程以長江豐富水源為依托,分為東線、中線和西線工程,通過與長江、黃河、淮河和海河四大江河的聯(lián)系,構(gòu)成了以“四橫三縱”為主體的中國大水網(wǎng),可以基本覆蓋黃淮海流域、膠東地區(qū)和西北內(nèi)陸河部分地區(qū)。東線、中線和西線三條調(diào)水線路,各有其合理的供水范圍和供水目標(biāo),并與四大江河形成一個(gè)有機(jī)整體,水資源可相互補(bǔ)充、南北調(diào)配、東西互濟(jì)。中國大水網(wǎng)的建設(shè)對北方地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。
東線二期工程建成后可進(jìn)一步完善黃淮海平原東部和膠東地區(qū)的水資源配置格局,緩解區(qū)域水資源供需矛盾,縮小東線受水區(qū)尤其是京津冀地區(qū)人均用水量與全國水平的差距,逐步改善由于超采地下水帶來的生態(tài)環(huán)境問題,推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展,更好地滿足人民群眾多樣化、多層次、多方面的需求,提高百姓生活的幸福感,人與自然和諧共生、發(fā)展■