大西线调水工程地图

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红旗河（高线）--红旗河与朔天运河的结合

作者   夏明泽2019.11.11

 “红旗河”西部调水S4679课题组发起人高淦于2019年9月发布了“红旗河”最新研究成果：干线线路总里程缩短到了5710公里（原来是6188公里），其中隧洞2581公里(初步设计分308段平行施工、平均长度8.4公里)，明渠3129公里。高程从起点的2668米（原来是2558米）逐步降低至终点的1220米，落差1448米，平均坡降万分之2.5。预计需要水库21座，其中最大坝高200米以上6座、100米至200米2座、100米以下13座。

我们看到S4679课题组还在辛勤地工作，方案在不断完善和优化，使人兴奋。我关注过黄委会的长江调水方案、王光谦院士的“藏水入疆”、王梦恕院士的“大西线”、林一山的四江一河，拜读过李伶的《西藏之水救中国》的豪文。这里着重要提到郭开的朔天运河调水方案，调水2006亿m³，开通万里运河。它利用青藏高原的凹颈部位穿越青藏高原，是一个大胆而创新的线路。这个非常宏大又造价低廉的调水方案，曾经激动过千万人的心。

经过考察，郭开的朔天运河调水方案没有调2006亿m³地域容量，工程也说得简单了许多，线路也不准确。但是经过核对和修改，水源工程也是一条可以全程自流的线路（具体经纬度见表2）。

在西巴霞曲南北分支分别筑坝(蓄水位3620m)，通过2段(20+32=52 km)隧洞将100亿m³引入雅鲁藏布；在雅鲁藏布仲达镇筑坝（取水350亿m³），为了不淹没拉萨机场，蓄水位取3570m, 通过4段(75+25+76+62=238km)隧洞联通泥洋曲（取水110亿m³）、易贡藏布（取水70亿m³）、怒江（取水230亿m³），将水引入澜沧江昂曲；在澜沧江支流若曲下游筑坝，抬高水位到3710m与怒昂隧洞相交，利用30亿m³水量及180m落差建地下电站（年发电13亿度），尾水流入怒昂隧洞；为了不淹没昌都市区，在昌都城的上游昂曲（取水60亿m³）和扎曲（取水90亿m³）分别筑坝(蓄水位3555m)，用5.5km隧洞联通昂曲和扎曲；通过77km隧洞达到金沙江（取水80亿m³），在赠曲口筑坝(蓄水位3500m)，通过34km隧洞达到雅砻江（取水50亿m³）；为了不淹没甘孜县城，在甘孜县城的上游南多村筑坝(蓄水位3500m)，通过6段(30+21+27+13+14+37=142km)较短隧洞和两座水坝(蓄水位3455m)串联雅砻江、大渡河各支流以及1处短渡槽（长1.3km）跨越阿曲（为了不淹没阿坝县城）达到黄河贾曲；淘深25km贾曲、130km黄河(水位3440m)，加大水流落差。

整个水源工程：开凿15条共长549公里隧洞（最长隧洞77公里,长度62到77公里的隧洞有4条，长度30到37公里的隧洞有4 条，其余隧洞长度不大于27公里）；建短渡槽1座（大渡河阿曲甲洼渡槽长1.3km）；建水坝13座(西巴霞曲南支水坝高353m、西巴霞曲北支水坝高412m、雅鲁藏布仲达水坝高455m、尼洋曲水坝高385m、易贡藏布水坝高455m、怒江水坝高476m、澜沧江昂曲水坝高314 m，澜沧江扎曲水坝高314m、澜沧江若曲水坝高195 m、金沙江赠曲口水坝高492m，雅砻江南多村水坝高149m、大渡河色柯水坝高392m、大渡河沙湾水坝高433m)；利用河道1143公里。总调水量1170亿m³。这里没有反对者说的1000余米的高坝和水头一千几百米的倒虹吸，更没有超长隧洞，也没有危险系数很高的高山明渠，调水量虽然不富裕但是足够。

水源工程（西巴霞曲到黄河）可行性探讨

1.调水量问题

西巴霞曲取水100亿m³（集水面积0.85万平方公里），占出境水量400亿m³的25%；雅鲁藏布取水350亿m³（查：仲达水电站处年流量365.8亿m³），尼洋曲引110亿m³（集水面积1.4万平方公里），易贡藏布取水70亿m³（集水面积0.9万平方公里），雅鲁藏布水系共取水530亿m³（这里与郭开先生设想不同，没有引帕隆藏布的水，这里工程浩大而在上游可取水量很少，它的水量在中下游快速增多，可在波密下游适当地方建坝高不超过200m的水坝，蓄水高程为不淹没波密城镇的2720m,通过20公里隧洞和3.5公里压力钢管达到高程1000m的雅鲁藏布江，利用年300亿m³水量1700m落差，建年发电量达1300亿度的巨型引水电站），雅鲁藏布江刚进入印度就有从我国丹色曲及察隅河流出的600亿m³水量的补充，取水占出境水量（1600+600）亿m³的24%，对下游世界雨极（年降水量多达10000多毫米）影响不大；怒江取水230亿m³，在独龙江龙元（经纬度98.314/28.025）建坝（坝高220m），通过长15公里隧洞给怒江补水60亿m³（在隧洞出口处建水电站，年发电量40亿度），占出境水量700亿m³的24.3%；澜沧江3条支流共取水180亿m³，占出境水量765亿m³的23.5%；按照黄委会规划，金沙江取水80亿m³、雅砻江取水50亿m³，不取大渡河的水（留给四川，调水岷江，扩展都江堰灌区）。上述河流的取水量，都能满足不大于占出境水量的25%的不成文的国际规则。

2. 水动力问题

从西巴霞曲南支取水（水位3600米）到黄河贾曲河口（贾曲及黄河淘深35m后水位3400米），直线距离1054公里，总落差200m，549公里的隧洞加上近1200公里的河道水流路程，按常规计算，水力坡度只有万分之一点一三，比南水北调中线稍微好一点（南水北调中线坡降为万分之零点七五），对于年调水量1170亿m³，水动力稍显不足。解决的办法是将所有隧洞挖在水库水面以下10米到30米处，一年四季不露头，冬季库区水面结冰厚度不超过1米，冬季也可通水。隧洞截面尽量大，将所有水库变成联通器，河道只是水库的一部分，把水流路程看成只在直线距离1054公里流动，水力坡降可以视为万分之一点八，水动力充足。

3.工程难度问题

隧洞工程：开凿15条共长549公里隧洞，最长隧洞77公里,低于目前施工水平（国内正在施工的秦岭输水隧洞长81.58公里）。这些隧洞大部分埋深较浅，可以打支洞。由于隧洞截面很大，采用钻爆法两头对挖更为快捷。为了保证施工进度和人员安全，对于进、排风较差的长隧洞应采用摇控钻爆机和无人自动驾驶装卸车。隧洞总长才549公里，只有红旗河低线的四分之一，总工程量不大。

大坝工程：建水坝13座，最高水坝名义高度492m(不包括地基深度)，加上地基深度，实际坝高可能要达到550m左右, 实际坝高超过500m的有6座。超高水坝的建造超过了当前施工水平（目前国内外已建和在建的最高水坝：塔吉克国的罗贡水电站坝高335米，中国的双江口电站坝高315米），是工程的重点和难点，关系到整个工程的成败。水坝，一个是寿命问题，一个安全问题。决定水坝寿命主要是坝型的选择，水坝寿命要达到万年以上，只有选土石坝。土石坝优点明显，它是可塑强的，不怕昼夜、季节温度变化，不怕地震等自然灾害，可以在覆盖层是直接筑坝（坝基开挖少），可就近取料，建造成本低，巨型坝体可绿化成村庄、城市，符合环保要求。现在大坝的高度已不是理论设计问题，主要是造价和施工强度的问题，大型建筑机械和智能操作的加入使施工变得快捷又方便。这些水坝调蓄作用不大，主要作用是抬高水位，缩短隧洞长度，大型调蓄水库要到黄河另建。一座高坝跟一条隧洞的布置倒是很协调，开挖隧洞的巨量土石方可以用来筑高坝，将多余的土石方和库岸危岩（爆破沉入库底）用水泥凝固在库底（要分段打钢筋混凝土桩，确保不在库底滑动），填去大部分死库容。一座厚几公里的蓄水浅浅的土石坝比原始山岗更为牢固。大坝处山体宏厚，大坝建在两山之间是安全的，反倒是像日本那样在强震地区建孤独的高500 m的高楼更值得人们担忧。

渡槽工程：建短渡槽1座（大渡河阿曲甲洼渡槽长1.3km，渡槽水面到阿曲河面距离230m）。渡槽可筑成旱坝形式（预埋阿曲河道及人行车辆通道），也可用渡槽与倒虹吸相结合的方式替代，要有保温措施，保证冬季不结冰。工程难度不大。

河汊整治工程：凡是联通隧洞的河汊都要进行拓宽和加深，并在上游处建沉沙池。河汊的拓宽和加深还可以缩短隧洞的长度。工程难度不大。

水源工程区地质条件优良，避开了所有地震带（对照中国地震带图），大部分作业点已通公路，只是在高程3600m到3400m高寒施工，对人员身体素质和施工进度有影响，好在工程区比较集中，作业点不多，可以统筹安排，尽可能的采样智能机械化施工。隧洞可以全年施工。高坝工程有难度，但利用现有技术可以完成。

4.淹没损失及生态影响问题

线路设计已经充分考虑到移民工作的艰巨性，避开了居民较多的昌都市区、甘孜县城、阿坝县城，降低了雅鲁藏布江水坝的蓄水高程，没有淹没拉萨机场。但这样大的工程淹没损失一定是有的，只能降低到合理的程度。雅鲁藏布江从山南市到仲达镇的山南市、桑日县、加查县、仲达镇都要搬迁或者后靠，大渡河流域的壤塘县城也被整体淹没，好在这些地方居住的人口并不多，估计总搬迁人口不超过10万人。水坝将淹没蓄水高程以内的所有水电站（包括知名藏木水电站）、道路和其他基础设施，道路需要改建。这个万亿级的工程，这点淹没损失算是很小的。

隧洞在山体里穿行，对生态没有影响。水库是典型的高山峡谷河道型水库， 13个水库最高蓄水高程下的水面共有3000km²（西巴霞曲南坝34、西巴霞曲北坝32、雅鲁藏布380、尼洋曲370、易贡60、怒江410、澜沧江昂曲103、澜沧江扎曲142、澜沧江若曲13、金沙江792、雅砻江75、大渡河色柯124、大渡河沙湾285），占到水库集水面积的1%左右，只有青海湖面积的三分之二，占青藏高原面积250万km²的0.12%，对整个青藏高原影响甚微，但在水库附近影响还是比较大的，上游的水基本上是一网打尽，只下泄很少的生态流量，需要在下游适当的地方修建调节水电站，才能保证下游近处的供水和生态安全。由于大部分水坝都很高，无法建廻游鱼通道，鱼只能在坝上坝下广阔的水域里各自生存，好在3500m高程没有什么廻游鱼。这3000 km²的水面，正好弥补青藏高原东南部没有大型湖泊的缺陷，是利多弊少，有利于把生态引导到更加利于人类生存和发展的方向。工程区远离三江源，作业点少，对整个青藏高原扰动有限，有利于工程完工后的生态修复。

5.造价和经济效益问题

水源工程修建了13座高坝，金沙江前面的8座水坝（若曲水坝除外），在当地只能产生生态流机组发电效益，但是水调到黄河以后，发电效益按引水量1000亿m³、落差1400m（3400 m -2000 m，实际更多）计算，年发电量达到3600亿度，相当于在建的5.6个白鹤滩水电站（投资1700亿元）发电量，同时少建1000余公里的输电线路。这些高坝、后续水电站、基础设施改建及移民费用总投资8000亿元左右完全可以不算在引水工程里，作为水电站投资产生长久效益。 549公里隧洞和其他工程，估计水源工程总投资不超过8000亿元。

经济效益分析（略）

红旗河(高线)的设想

红旗河(高线)与红旗河(低线)显著不同是水源工程隧洞总长特别短（只有549公里），达到黄河的高程（3400m）相当高，惠及面积更为广阔，支线布置更加灵活。

1.红旗河(高线)主线：引水进入黄河贾曲河口（高程3440m）后，通过日埂、切木曲口两座水电站的调蓄，高程降到了3250m；通过隧洞、水坝和明渠结合的方式沿黄河左岸进入茶卡盐湖（高程3170m）；在茶卡盐湖与共和盆地的分水岭筑堤（高程3180m），使茶卡盐湖成为调蓄水库。特别注意：在调水进入茶卡盐湖之前，要先开通青海湖与茶卡盐湖之间的隧洞，用青海湖的水冲洗茶卡盐湖的盐水到柴达木盆地的盆底蓄存，同时保持常年有水流出，逐渐降低青海湖水位到高程3160m（这与郭开先生的想法正好相反），多年以后成为淡水湖。青海湖损失的湖面由茶卡湖补偿，保持大体平衡，青海湖和茶卡湖边有了更多的草地；通过明渠、水坝电站和少量隧洞的方式沿着柴达木盆地的北沿进入青海、甘肃、新疆三省交界处附近（经/纬度92.384/39.372，高程1900m）；沿河西走廊、塔里木盆地的南沿从兰州、白银、武威、金昌、张掖、酒泉、玉门、和田到喀什，挖长度3000多公里的相对水平的中间高两头略微低的无障碍高标准航道（高程在1900米到1850米之间），同时航道作为调蓄水库使用。

2.柴达木南渠：在鄂陵湖口（经/纬度97.893/35.100，高程4262m）处开挖隧洞27公里达到托索河（经/纬度97.954/35.338，高程4255m），引黄河水25亿m³开通柴达木南渠，滋润柴达木南盆。

3.代表性支线—春风河（建议名改为红乌（乌鲁木齐）河），主支线均以红字开头，后连达到地名，彰显“红旗河”的伟大政治意义）：从运河的玉门处分水，跨过玉门河谷（经/纬度97.006/40.512，高程1395m），经过哈密盆地、吐鲁番盆地的北坡，尾水注入乌鲁木齐市的乌拉泊水库（高程1080m），全线长1350多公里，水力坡度为0.00023。

4. 代表性支线—漠北河（建议名改为红北（北京）河）：从运河的张掖处分水，尾水经洋河注入北京市官厅水库(经/纬度115.614/40.286,高程473m)。线路与S4679课题组大体相同。

5. 代表性支线—红延河（建议改名为红准（准格尔旗）河）：在黄河（经/纬度101.81/34.066，高程3390m）处分水,通过43公里隧洞达到洮河（高程3380m），渠化330公里洮河（利用1132m落差建梯级电站）达到令布沟（经/纬度104.000/34.612，高程2248m），通过30公里隧洞达到漳河新联村（经/纬度104.000/34.612，高程2243m），通过明渠、渡槽、倒虹吸、水坝电站和少量隧洞的方式，沿黄土高原南北分水岭,经过渭源县、定西市、会宁县、西吉县、固原市、定边县、鄂尔多斯市，高位到达准格尔旗（水位1300米），里程1000余公里。红准河再开枝叶：红庆（庆阳）渠、红延（延安）渠、红榆（榆林）渠，惠及黄土高原所有地区。将黄土高坡开垦成梯田，平地种水稻成湿地（冬水田），山坡植果树林木，成为青山绿水。