张克强:引汉济渭是打开关中水资源瓶颈的“钥匙”工程
关中地区在全省经济社会发展中地位至关重要。这里不仅是全省人口、工农业、各种新兴产业和科教文化资源的主要聚集地,也是陕北、陕南人口向城市转移的重要承接地。在影响关中城市化建设的诸因素中,水资源严重紧缺是首当其冲的瓶颈制约因素。在未来可预见期内所有可能的解决方案中,引汉济渭工程从陕南向关中调水,是最现实、最可靠、最经济的方案,是解除关中水资源瓶颈的“钥匙”工程。
一、对关中缺水问题的再认识
关中地区历来严重缺水。在农业经济时代,即对水资源进行了较充分的开发。从民国时期修建关中“八惠”,到建国后大力发展引、蓄水工程, 特别是七、八十年代成批建设大型水库和抽水工程并开采地下水灌溉,至八十年代关中水资源的开发已接近极限。改革开放后,城市生活和工业用水需求快速增长,水源工程建设却越来越受到资源量与工程难度的限制。为了维持发展,被迫超采地下水、挤占农业水、牺牲生态水,从而引发了严重的生态环境问题。
进入本世纪后,缺水引发的环境问题得到重视,开始全面强化节水措施。关中灌区持续推行节水改造,灌溉用水量较上世纪八十年代减少9亿立方米,有力支持了工业和城市发展。近年工业节水改造也取得显著,在用水总量未显著增加情况下维持了工业规模的高速增长。在黑河水库建成,及石头河、冯家山、石砭峪、桃曲坡等一批水库压缩灌溉增加向城市供水的情况下,城市压采地下水的工作得以启动,城市地质环境恶化问题有所缓解。与此同时,关中各地也加大了水污染治理力度,建成了一批水景观工程,水环境状态有了一定改善。从表面上看,关中的缺水问题仿佛可以渐缓其忧了。然而,关中的缺水问题是由当地水资源总量的严重不足决定的,资源总量不足的矛盾不改变,上述措施只能缓解而并不能从根本上解决问题。如果不能开辟新的水源,随着关中城市化的迅速发展,缺水问题极有可能演化为象九十年代一样的水危机。
第一,目前在城市里感受不到太严重的缺水问题,是因为我们把全关中地区最优质、最稳定的水源首先用来保障城市供水,原来用于灌溉的水量被供到城市,河道维持基本生态的水量也被供到城市。城市高楼的水龙头不缺水,但农业缺水,河道缺水,储存于地下的水在逐年减少。
第二,为弥补水源不足,关中灌区不得不增加对地下水的利用,加剧地下水的超采。一方面,城市超采区的地下沉降得到控制,另一方面灌区更大范围的地下水漏斗却在产生、扩大、加深。超采地下水逐渐成为维持农业用水的途径。长期超采地下水,在引起地面沉降、裂缝等表面问题的同时,可能带来的更深刻问题是地下水循环越来越弱,地表污染渗入深层的机会越来越多,地下水质趋于劣化,且难以逆转。
第三,各地已建成和拟建的城市水景观工程,除了营造视觉效果之外,并未能实质性改善水体生态环境。渭河及其多数支流面临的主要问题是维持河流生态功能的基本水量缺乏,排污量远远超过水体的自净能力。不加大水体的循环总量,仅靠治理污水难于改善水质状况。已有水景观工程也多存在水量补充不足,循环过慢,水质不理想的问题。如果渭河及其支流的污染状况不能改善,关中各主要城市的环境改善将难以实现。
第四,关中城市化的快速发展阶段已经来临,按照《关中—天水经济区发展规划》,到2020年关中现在中等以上城市的建成区面积和城区人口将分别增加80%和160%,加上众多县城和集镇的规模扩张,关中大多数人的生产和生活方式将发生有史以来最迅速、最显著的变化,由此带来的生活和产业用水需求,仅靠现有的水源工程绝对无法满足。
第五,虽然黑河、石头河、石砭峪等水库尚有一定供水潜力,加上在建的李家河水库,但这些工程可提供的满足保证率要求的总供水量不会超过3亿立方米,而且这些供水量的发挥将进一步减少渭河生态水量,靠现有供水潜力根本不能支撑2020年前关中城市发展的用水增长。
综合以上情况,关中主要城市当前供水平衡状态是暂时的、建立在非正常用水方式之上的。面对不久前的西南大旱,我们理应对照反思关中的水资源利用现状,倍加珍惜关中的地下水资源;面向2020年关中城市群的用水需求,考虑水源工程建设需要5—10年的周期,开辟新水源工程的任务刻不容缓。
二、引汉济渭工程的可行性
引汉济渭工程从我省陕南的汉江上游向关中调水,规划在汉江干流修建黄金峡水库,在汉江北岸支流子午河修建三河口水库,从汉江岸边向北开凿隧洞,连接两座水库并穿越秦岭,隧洞出口于秦岭北麓黑河东侧的黄池沟。汉江水经泵站抽高119米进入隧洞,沿隧洞输送16公里至三河口水库坝后,与子午河水统一调配,水量不足时由三河口水库补足,水量多时则抽入三河口水库蓄存。此后继续沿隧洞输送81.6公里,出隧洞进入规划的关中配水系统。工程设计总调水规模15亿立方米,可分阶段达到。首期先建设三河口水库和越岭段81.6公里隧洞,实现自流调水5亿立方米,之后再根据关中需水及汉江水资源情况相机建设黄金峡水库、泵站和黄(金峡)三(河口)段隧洞,逐步达到最终调水规模。
我省从上世纪九十年代初开始研究以引汉济渭为骨干线路的省内南水北调方案,2003年开始引汉济渭工程项目前期工作,2007年全面加快前期工作并启动实施准备工程建设。经过长期研究和不断深化、优化工程方案,引汉济渭工程的可行性日趋明了。
第一,在可以预见的期限内,引汉济渭是向关中调水的唯一现实途径。长期以来国家有关部门非常重视关中地区缺水问题,先后研究和提出了南水北调西线工程、小江调水工程、引洮济渭工程等向关中调水的方案。从这些工程的技术难度、可调水量、可能实施的时间等综合判断,近期具备实施条件的只有引汉济渭工程。为此国务院批准的《渭河流域重点治理规划》、《关中—天水经济区发展规划》及水利部组织编制的《全国水资源综合规划》、《长江流域综合规划》、《汉江干流综合规划》等均明确引汉济渭工程是近期解决关中缺水的重要措施。
第二,引汉济渭工程选点选线和总体布局得到了充分优化和论证。引汉济渭水源可靠、水质优良,工程选点、选线在咨询、审查、评估等环节均得到肯定,工程走线贴近从汉江到秦岭北麓的最短路线,水头得到充分利用,工程自发电量略大于抽水用电,工程总体布局得到充分优化,得到咨询机构的认可。
第三,引汉济渭工程具有必要的技术可靠性。引汉济渭工程由黄金峡、三河口两座大型水库和秦岭超长隧洞三大部分组成,其中两座水库枢纽工程地形、地质条件良好,不存在制约工程建设的突出问题。引汉济渭工程的技术复杂性集中在秦岭超长隧洞上,特别是穿越秦岭主脊段约40公里的洞段,面临超长、大埋深带来的施工通风困难及高地应力引发岩爆、围岩变形等问题。经过多年持续研究,目前对秦岭隧洞施工技术问题已取得基本认识,总体结论是虽然面临大埋深、高地应力、长距离独头掘进等复杂问题,但洞线穿越地层以坚硬岩为主,且与地质构造走向基本正交,运用现有技术手段能够完成此项工程。
第四,引汉济渭工程具有较好的经济性。工程估算静态总投资146亿元,按最终调水规模15亿立方米,单位水量调水成本约10元,与国内大多数在建、拟建工程比较属较低水平。以首期工程调水5亿立方米衡量,秦岭隧洞及三河口水库工程投资约100亿元,单位水量调水成本约20元,与省内在建的多项水源工程比较,也属较低水平。经方案优化,引汉济渭从汉江抽水扬程降低到119米,与自流水量平均后每立方米耗电量0.25度,抽水对供水成本的影响非常有限。
第五,引汉济渭工程占有有利的供水地形条件。引汉济渭秦岭隧洞出口于黑河水库东侧黄池沟,出口设计高程510米,这一位置和高程能够较方便地布置输水工程线路,覆盖关中核心区域,以重力供水方式将96%以上的水量输送到受水城市。以引汉济渭输水干线为基础,将来可以形成贯通关中东西部,覆盖渭河两岸主要城市,供水安全度更高的关中水资源配置网络。
三、掌控打开关中水资源瓶颈之“钥匙”
当前,缩小东西部差距已成为国家转变经济增长方式的重要着力点,新一轮西部大开发的帷幕已经拉开。在这个大背景下,关中城市正在发生着日新月异的变化,城市规模正在向平面和立体两个方面快速扩张,以西安国际化大都市为中心的关中都市圈正在由规划变为现实。在火热的城市化发展中,在现状缺水已经严重、缺水对生态环境的损害未被有效遏制的现实之中,城市供水安全的支点在哪里?城市生态安全的保障在哪里?我们必须作未雨绸缪的思考,更必须有未渴即掘井的行动。
分析关中及其周边地区的水资源条件,思考的结论是明确的,行动的方向是清晰的,解决关中缺水问题的根本出路在引汉济渭工程,尽早建成引汉济渭工程,便可尽早掌控打开关中水资源瓶颈的“钥匙”。
引汉济渭工程总调水规模15亿立方米,扣去输水损失后可以供给关中城市的水量约有14亿立方米,相当关中现有城市和工业用水总量的80%,这些水量将为关中的城市化进程提供有力的水资源保障。
引汉济渭工程的关键在秦岭隧洞。只要打通秦岭隧洞,汉江水进入关中的条件就会随之形成。打通隧洞越岭段并建成三河口水库,即可实现先期向关中自流调水5~6亿立方米,加上泾河东庄水库等关中当地水源,2020年关中城市的新增供水将基本可以得到保障。之后则可以根据关中用水需求的发展情况及时安排后续工程建设。此外,打通秦岭隧洞,还有利于将关中地区纳入国家南水北调的大局之中,使关中长远用水问题在国家南水北调大局中得到安排。
秦岭隧洞是控制整个引汉济渭工程工期的控制性工程,按现有研究成果,在已完成部分准备工程的基础上,建成该隧洞共需6年多时间。面对近期关中城市化飞速发展的现实,留给我们建立新的城市水资源保障体系的时间并不宽裕。我们需要当机立断,以勇于担当的精神迅速行动,尽快打通秦岭隧洞,早日掌控打开关中水资源瓶颈的“钥匙”,取得解决关中缺水问题的主动权,为关中以至全省经济社会的持续快速发展提供可靠的水资源保障。