摘要：在黨中央、國務(wù)院的領(lǐng)導(dǎo)和關(guān)懷下，廣大科技工作者持續(xù)進行了50年的南水北調(diào)前期工作，在大量的野外勘測和分析比較了50多種方案的基礎(chǔ)上，獲得了一大批富有價值的成果，最終形成了南水北調(diào)東線、中線和西線調(diào)水的“四橫三縱”基本格局。經(jīng)黨中央國務(wù)院審議并原則同意南水北調(diào)工程總體規(guī)劃，舉世矚目的南水北調(diào)工程已由規(guī)劃轉(zhuǎn)入實施。但對中線工程規(guī)劃中的工程規(guī)模、分期實施和輸水方式還有一些不同的看法，文章結(jié)合總體規(guī)劃的研究情況對“中線工程規(guī)模、丹江口水庫大壩加高和管道與明渠的比選”等問題談了幾點認識。

　　關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線；工程規(guī)劃；總體規(guī)劃

　　1、中線工程規(guī)模

　　對南水北調(diào)中線工程的規(guī)劃目標(biāo)與調(diào)水規(guī)模，有兩種不同意見：一種認為目前我國的工農(nóng)業(yè)用水已出現(xiàn)“零增長”，今后隨著城市化水平的提高，僅僅是生活用水將有一定的增長，南水北調(diào)東線、中線工程的總調(diào)水規(guī)模2010年只需30億m³，2030年只需60億m³.另一種認為黃淮海平原是國家的糧食基地，目前生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)十分嚴重，不能只解決城市缺水，要求中線工程按調(diào)水145億m3的規(guī)模一次建成。

　　經(jīng)過反復(fù)的分析、研究，我們認為南水北調(diào)工程的根本目標(biāo)是要改善和修復(fù)黃淮海平原的生態(tài)環(huán)境，近期應(yīng)以解決城市缺水為主。確定中線工程的規(guī)模應(yīng)采取適度偏緊的方針。所謂適度，就是要滿足北方省市社會經(jīng)濟和環(huán)境的缺水需要，要有一定的規(guī)模，否則，南水北調(diào)工程就沒有意義。但長距離跨流域調(diào)水會打破原有的各種平衡，我們將要付出一定的代價才能建立新的平衡。這次總體規(guī)劃按照先節(jié)水后調(diào)水、先治污后通水、先環(huán)保后用水的精神，對中線工程進行分期建設(shè)，將一期工程調(diào)水量從145億m³壓縮到95億m³，不是因為投資，主要是從促進調(diào)入?yún)^(qū)的節(jié)水和漢江中下游的生態(tài)環(huán)境考慮。

　　1.1 南水北調(diào)中線第一期工程規(guī)模是經(jīng)濟社會環(huán)境的最低需求

　　有些專家認為總體規(guī)劃預(yù)測的城市需水量偏高（受水區(qū)城市需水量年平均增長率為5%）、節(jié)水潛力估計不足、污水再生利用量偏低，使工程規(guī)模偏大。

　　《南水北調(diào)城市水資源規(guī)劃》是確定南水北調(diào)工程近期調(diào)水規(guī)模的主要依據(jù)。該規(guī)劃是2000年國家計委、水利部共同組織并會同建設(shè)部、國家環(huán)�？偩帧⒅袊鴩�際工程咨詢公司組成的聯(lián)合專家組審定。與南水北調(diào)東、中線有關(guān)的7�。ㄖ陛犑校┱�府組織計劃、水利、建設(shè)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、國土、物價等部門開展了44個地級以上城市的水資源規(guī)劃，首先調(diào)查這44個城市1997、1998、1999年的供水、用水和節(jié)水狀況，城市的規(guī)劃范圍包括郊區(qū)和所轄縣級市、開發(fā)區(qū)與縣城。用水戶包括全部有自備水源的工礦企業(yè)。在考慮加大節(jié)水力度、加強污水處理與再利用、控制地下水超采、調(diào)整城市水價以及加強管理等條件下，到2010年受水區(qū)的城市缺水總量為104億m³（其中，中線78億m³），2030年的缺水總量為174億m³（其中，中線128億m³）。

　　影響調(diào)水規(guī)模的缺水量預(yù)測相差60～110億m³，主要有三個原因：

　　對受水區(qū)城市現(xiàn)狀用水的統(tǒng)計口徑不同。一些專家對現(xiàn)狀用水的統(tǒng)計，只限于城市區(qū)的供水設(shè)施，工業(yè)用水未包括電力工業(yè)用水，城市綜合用水量中也未包括生態(tài)環(huán)境用水；而受水區(qū)城市用水人口的統(tǒng)計，卻包括了整個城市，因此，作為預(yù)測基礎(chǔ)的現(xiàn)狀人均綜合用水定額比實際�。黄渲凶钔怀龅氖潜本┦泻吞旖蚴斜葘嶋H將近少一半。

　　對現(xiàn)狀的認識不同。我們認為黃淮海平原由于長期干旱缺水，雖然各城市都加大了節(jié)約用水的力度，但為了維持其經(jīng)濟社會的發(fā)展，仍然不得不過度開發(fā)利用地表水、大量超采地下水、不合理占用農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水以及使用未經(jīng)處理的污水。在南水北調(diào)東線和中線工程受水區(qū)城市部分，現(xiàn)狀地下水超采量36億m³，不合理擠占農(nóng)業(yè)用水量15億m³，故現(xiàn)狀城市缺水量至少為51億m³.但一些專家認為現(xiàn)狀已經(jīng)用了的不能算缺水。

　　采用的規(guī)劃需水定額不同。建設(shè)部規(guī)定我國現(xiàn)行的城市用水定額按制定目的分三個層次，有三類用水定額：第一個層次是為指導(dǎo)城市總體規(guī)劃中的給水工程規(guī)劃而制定的城市用水規(guī)劃定額，是1998年頒布的《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB-50282-98）；第二個層次是為指導(dǎo)城市給排水工程設(shè)計而制訂的城市用水設(shè)計定額，即現(xiàn)行《室外給水設(shè)計規(guī)范》（1986年）；第三個層次是為指導(dǎo)城市節(jié)水和計劃用水工作而制定的，即《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ15-88）。由于制定的目的和用途不同，這三類定額的差別較大，如果將管理定額作為1，則在二區(qū)的特大城市、大城市和中小城市三種定額之間的比值分別為2：1.3：1、1.7～2.2：1.1：1和1.7～2.0：1：1.我們認為，南水北調(diào)規(guī)劃比某單個城市的總體規(guī)劃范圍更大，不但要考慮市區(qū)的管網(wǎng)損失，還要考慮輸水系統(tǒng)的不均勻性�？傮w規(guī)劃采用第一層次的城市用水規(guī)劃定額，一些專家用管理定額進行預(yù)測。如果在這三點一致，預(yù)測是接近的。

　　總體規(guī)劃在不斷加強節(jié)水、治污力度的前提下，擬定東線、中線一期工程的規(guī)模，其增供水量為124億m³（東線39億m³、中線95億m³），扣除損失后供城市99億m³，由于現(xiàn)狀城市用水中的地下水超采量36億m³和不合理擠占農(nóng)業(yè)用水量15億m³，共51億m³，這部分水量應(yīng)予以替換和償還，則城市實際的凈增供水量僅48億m³，年平均供水增長率在2%左右，這是滿足受水區(qū)社會經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的最低需求。如果不考慮現(xiàn)狀缺水的現(xiàn)實，調(diào)水規(guī)模僅考慮城市生活用水的增長，則黃淮海平原和膠東地區(qū)的地下水超采仍將繼續(xù)擴大。

　　1.2 中線第一期工程規(guī)模為何不采用145億m³

　　還有一些專家認為中線工程地理位置優(yōu)越、水質(zhì)好，在確定丹江口水庫大壩加高后，調(diào)水應(yīng)按145億m³的規(guī)模一次建成。

　　對此，在總體規(guī)劃中反復(fù)對受水地區(qū)的需調(diào)水量和調(diào)水區(qū)的可調(diào)水量進行分析研究。以節(jié)水為前提，治污為關(guān)鍵，改善生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，認真處理好調(diào)水規(guī)模和工程建設(shè)方案與節(jié)水、治污和生態(tài)總體規(guī)劃中反復(fù)對受水地區(qū)的需調(diào)水量和調(diào)水區(qū)的可調(diào)水量進行分析研究。以節(jié)水為前提，治污為關(guān)鍵，改善生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，認真處理好調(diào)水規(guī)模和工程建設(shè)方案與節(jié)水、治污和生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)系，統(tǒng)籌考慮調(diào)水區(qū)和受水區(qū)的經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

　　根據(jù)南水北調(diào)城市水資源規(guī)劃，中線工程受水區(qū)主要城市2010年缺水78億m³，2030年缺水128億m³.中線第一期工程供水目標(biāo)以解決城市缺水為主，并盡可能兼顧農(nóng)業(yè)和生態(tài)。規(guī)模為95億m³，雖然偏緊一些，但可以與經(jīng)濟社會發(fā)展相適應(yīng)，并能促進節(jié)水。讓城市多用價格較高的外調(diào)水，置換超采的地下水源，把當(dāng)?shù)厮畾w還給農(nóng)業(yè)與生態(tài)，這是水資源合理配置的需要，也是適當(dāng)補充農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水的可行措施。

　　對調(diào)水區(qū)的可調(diào)出水量是以盡量減少對這個地區(qū)社會、生態(tài)、環(huán)境影響為前提。根據(jù)1956～1997年水文系列分析，漢江流域水資源總量為582億m³，丹江口以上水資源總量為388億m³，考慮漢江上游用水，預(yù)計2010年和2030年丹江口水庫入庫水量分別為362億m3和356億m³.如果中線工程從丹江口水庫調(diào)水145億m³，調(diào)水量約占丹江口壩址斷面來水量的40%，占漢江流域徑流量的25%，可能引起漢江中下游水文情勢變化。主要影響有：

　�、贊h江中下游出現(xiàn)800～1，000m³/s中水流量的天數(shù)減少約20天，出現(xiàn)1，000～3，000m³/s大水流量的天數(shù)減少約100天。中等流量出現(xiàn)時間的減少，可能對河道沖淤有影響；

　�、跐h江中下游河道多年平均水位下降0.29～0.51m，沿江兩岸部分抽水站和灌溉引水口門需要改建，對漢江中下游航運有一定的影響。

　�、塾捎谡{(diào)水對漢江中下游水環(huán)境可能產(chǎn)生影響，經(jīng)模擬分析表明：當(dāng)調(diào)水量為145億m³時，在其他條件相同的情況下，“水華”出現(xiàn)的概率約比現(xiàn)狀增加10%～20%；而調(diào)水量為95億m³時，“水華”出現(xiàn)的概率沒有增加。針對中線工程對漢江中下游可能造成的影響，總體規(guī)劃采取慎重的分期建設(shè)，將第一期工程的規(guī)模縮減為95億m³，并興建興隆水利樞紐、引江濟漢、改建閘站、整治局部航道等4項漢江中下游治理工程。由于對生態(tài)環(huán)境的影響是緩慢的，有些可能我們還沒有想到，對中線調(diào)水看一看，再逐步擴大，這是漢江中下游的生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的需要。目前選擇的調(diào)水規(guī)模，既能與受水區(qū)生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水的可持續(xù)發(fā)展要求相適應(yīng)，又較穩(wěn)妥，是合理可行的。

　　中線第一期工程多年平均調(diào)水規(guī)模為95億m³，保證率為95%時的調(diào)水量為62億m³，可基本滿足中線工程受水區(qū)城市需水要求；第二期工程在不降低枯水年調(diào)水量的情況下，多年平均調(diào)水量為130億m3.若調(diào)水規(guī)模為145億m³，其特殊枯水年的調(diào)水量反而降為48億m³，說明擴大渠道規(guī)模在目前的調(diào)度方式下，增加的只是保證率較低的水量，對以城市為主的供水目標(biāo)是不利的。

　　2、關(guān)于丹江口水庫大壩加高的幾個問題

　　丹江口水庫是南水北調(diào)中線工程的水源地，大壩按正常蓄水位170m加高可以減少棄水，增加供水，改善供水過程，提高漢江中下游防洪標(biāo)準，但需要移民25萬人。為了減少移民數(shù)量，有的專家提出了丹江口水庫大壩按正常蓄水位161m加高，解決漢江中下游防洪問題，所減少的北調(diào)水量，從三峽庫區(qū)大寧河抽水補源的方案；三峽工程建設(shè)委員會辦公室的一些專家，提出從長江三峽庫區(qū)的支流小江抽水“入渭、濟黃、北調(diào)”的設(shè)想。移民安置一直是影響中線工程決策的重大問題，總體規(guī)劃認為中線的水源，歷來都是先引漢后引江，從長江三峽水庫引水是中線工程的后續(xù)水源，可在今后進一步分析研究，不影響丹江口水庫當(dāng)前按照170m正常蓄水位加高大壩。目前 所提的幾種代表性方案，其工作深度無法與現(xiàn)在的東、中線比較，不能作為近期決策的依據(jù)。今后繼續(xù)研究后，可以作為四橫三縱總體布局的補充。經(jīng)過反復(fù)研究，總體規(guī)劃仍按丹江口水庫大壩一次加高建設(shè)，移民分期分批安置。這是因為：

　　2.1 加壩是保證規(guī)劃調(diào)水規(guī)模的需要

　　將丹江口水庫大壩加高14.6m，正常蓄水位由157m抬升至170m后，總庫容將達到290.5億m³，相應(yīng)增加庫容116億m³.中線第一期工程多年平均調(diào)水量為95億m³，特殊枯水年份（保證率為95%）時的調(diào)水量為62億m³，可基本滿足中線工程受水區(qū)城市需水要求。第二期工程多年平均調(diào)水規(guī)模為130億m³.

　　若不加高大壩，為了增加枯水期的北調(diào)水量，需要在陶岔渠首建一級泵站，第一期工程多年平均調(diào)水規(guī)模為81億m³，特殊枯水年份的調(diào)水量只有21億m³（不興建引江濟漢工程）或38億m³（興建引江濟漢工程）。南水北調(diào)近期的供水目標(biāo)是解決城市缺水，特殊枯水年（保證率為95%）的調(diào)水量是十分珍貴的，加壩和不加壩在特殊枯水年的調(diào)水量相差24億～40億m³.不加壩難以滿足受水區(qū)缺水城市的基本要求，并增加了運行成本。

　　2.2 加壩有利于漢江中下游防洪

　　漢江中下游地區(qū)人口密集，是湖北省的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。根據(jù)漢江中下游的特點，按照“蓄泄兼顧，以蓄為主，適當(dāng)擴大下游泄量”的原則，通過加高后的丹江口水庫攔洪削峰，可將漢江中下游的防洪標(biāo)準從20年一遇提高到100年一遇，防御1935年型洪水。在1998年國務(wù)院批準的《長江流域近期防洪建設(shè)若干意見》中，已明確丹江口水庫大壩按正常蓄水位170m加高。

　　若大壩不加高，遇超過20年一遇的洪水，漢江中下游部分民垸必須分洪；如果遇1935年型（100年一遇）洪水要向14個民垸分洪，涉及70多萬人口，耕地近90萬畝，還有兩座縣城。為保證漢江中下游防洪安全，需要進行分蓄洪區(qū)安全建設(shè)，估算投資158億元，比加壩移民的投資多10億元，且分洪一次的經(jīng)濟損失很大。按照目前丹江口水庫的規(guī)模和漢江中下游防洪標(biāo)準考慮，要在7天內(nèi)使14個民垸同時分洪，安全轉(zhuǎn)移是極其困難的。一旦分洪不及時，造成漢江遙堤及干堤潰決，將直接威脅漢北平原和武漢市的安全。

　　2.3加壩為庫區(qū)居民脫貧解困提供了機遇

　　在20世紀60年代建設(shè)丹江口水庫初期工程時，由于當(dāng)時的歷史條件，以及水庫水位方案多次變更，移民大多在水庫周邊后靠，環(huán)境容量低，遺留問題十分嚴重。

　　據(jù)調(diào)查，庫區(qū)人均耕地在0.5畝以下的有12.4萬人，人均年收入僅為560～1，200元。為了緩解庫區(qū)人口與環(huán)境的矛盾，即使不加壩，也要通過其它途徑外遷10余萬人。庫區(qū)人民和當(dāng)?shù)卣�府都將大壩加高、移民安置作為庫區(qū)脫貧解困的契機。

　　從保證南水北調(diào)工程規(guī)劃調(diào)水量、有利于漢江中下游防洪以及為庫區(qū)移民提供脫貧解困的機遇等多種因素綜合考慮，丹江口水庫大壩應(yīng)予加高。湖北、河南兩省政府，已經(jīng)初步規(guī)劃了移民安置區(qū)，并表示有信心、有能力做好移民安置工作。 

　　3、管道與明渠的比選

　　有些專家把南水北調(diào)工程以城市供水為主的供水目標(biāo)理解為只解決城市區(qū)的缺水，在2010年只要調(diào)水30～40億m³，提出中線工程用管道輸水。建議采用先管道后明渠的輸水方式，一期工程給城市供水采用管道，以后給農(nóng)業(yè)供水用明渠，分質(zhì)供水，優(yōu)水優(yōu)用。對此，我們在原來組織完成的大量工作成果的基礎(chǔ)上，又作了補充分析論證。

　　通過反復(fù)研究，我們認為管道輸水雖具有安全性好、輸水損失小、不易污染、管理方便等優(yōu)點，但投資大、運行成本高。從國內(nèi)外眾多調(diào)水工程來看，管道輸水一般適用于較小規(guī)模的輸水工程，一條輸水管的管徑通常在4m左右，輸水能力在每年10億m³左右較為合適。

　　在總體規(guī)劃中分析了全線渠道、全線管涵、明渠為主局部管涵等多種輸水方式，比較了年調(diào)水量95億m³、88億m³、82億m³、60億m³和40億m³等多種調(diào)水規(guī)模以及全線管涵與黃河以南為明渠、黃河以北管涵等多種輸水方案。結(jié)論如下：

　　3.1管道輸水投資大、成本高

　　為滿足受水區(qū)社會經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的最低需求，南水北調(diào)中線第一期工程的調(diào)水規(guī)模為95億m³.按此同樣的規(guī)劃目標(biāo)，若采用全線管道輸水可比規(guī)劃的明渠方案減少水量損失4～8個百分點，管道的規(guī)模應(yīng)不少于82億m³.需要建設(shè)直徑為7.5～4.5m（渠首～北京）的輸水管道4～2條，并建設(shè)10級總揚程為232m、總裝機容量為71萬kW的加壓泵站，雖可減少永久占地1.2萬hm²，但工程投資近1400億元，單方水投資近17元，是規(guī)劃方案的近2倍。

　　如果減少調(diào)水量，采用全線管涵調(diào)水60或40億m³方案，建設(shè)投資也為1100億元和823億元，單方水投資高達18和21元。更重要的是調(diào)水量不能滿足受水區(qū)的經(jīng)濟社會發(fā)展需要。

　　也有專家提出黃河以南為明渠、黃河以北供城市40億m³用管涵輸水，以后給農(nóng)業(yè)生態(tài)用明渠的先管后渠的方案。對此我們也進行了研究，若黃河以北只考慮給城市供水，先建供水40億的管道，此方案投資為1085億元，仍然比規(guī)劃方案多383億元，單方水投資為12.3元。關(guān)鍵是在第一期工程時，最缺水的海河平原不能得到南方豐水時低保證率的低價水，生態(tài)環(huán)境難以得到恢復(fù)和改善。若黃河以北除供城市40億m³用管涵外，低保證率部分給農(nóng)業(yè)生態(tài)用明渠，工程投資也需1 320億元，單方水投資為13.9元。這兩種方案黃河以南為明渠，仍存在易污染、和管理不方便等缺點。

　　如果黃河以南為明渠，黃河以北給城市用管道，農(nóng)業(yè)生態(tài)用現(xiàn)有河道，工程投資也需900億元。在黃河以北管道高線和低線中間的山前平原，是淺層地下水超采嚴重的地區(qū)，低線利用現(xiàn)有河道，引走豐水年水量，則低線以西這部分地區(qū)的地下水得不到補給，而低線以東地區(qū)的淺層地下水為咸水，生態(tài)河無法補充深層地下水。同時，低線與現(xiàn)有河道平交，水質(zhì)易被污染，低線附近的城市用水得不到保證，如用管道將水送到這些城市，則投資還將大大增加。

　　3.2采用明渠和局部管涵的輸水方案可兼顧農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水

　　工程的輸水方案應(yīng)與規(guī)劃目標(biāo)相適應(yīng)，根據(jù)總體規(guī)劃確定中線第一期工程的供水目標(biāo)：以解決城市缺水為主，并盡可能兼顧農(nóng)業(yè)和生態(tài)。規(guī)劃采用以明渠輸水為主、局部管涵的輸水方式。明渠走高線大都在城市上游，并與交叉河道全部立交，水質(zhì)有保證；采用全斷面襯砌，減少滲漏損失。對地質(zhì)條件復(fù)雜、人口聚集、高填方渠段和交叉建筑物密集的渠段，將采用管涵方式。由于北京段進入市區(qū)后的交叉建筑物多，天津干線要穿過大清河分洪區(qū)，且這兩段規(guī)模較小，輸水量分別為10億m³和8億m³左右，因此北京段和天津干線采用管涵輸水方式。

　　明渠為主的輸水方式可在漢江水量較豐時，利用渠道的加大輸水能力，啟用輸水渠道上與沿線河流、渠道交叉處所設(shè)立的分（退）水設(shè)施，在保證防洪安全的前提下，向北多調(diào)水，直接向河道、湖泊等濕地補水，回灌地下水�？杉骖櫛ＷC率較低的農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水。

　　3.3選擇先渠后管與社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)

　　總體規(guī)劃選擇中線第一期工程采用以明渠輸水為主、局部管涵的輸水方式，總干渠選走高線，這樣不僅可充分發(fā)揮中線工程基本自流的優(yōu)勢，還可以避開城市排污；第一期工程以明渠為主不僅可以節(jié)省投資，而且可以對京廣鐵路兩側(cè)淺層地下水嚴重超采地區(qū)，用外調(diào)水置換，逐步修復(fù)生態(tài)環(huán)境。如果先用管道輸水就不能在黃河以南豐水時給黃河以北的農(nóng)業(yè)和生態(tài)多補水。在建設(shè)中線第二期工程時，由于增加的規(guī)模較小（水量35億m³左右，流量在150m³/s左右），適合管道輸水。管道本身需要加壓，可以走低線。到那時用水戶的承受能力將大大提高，可以承受用管道輸水的水價，管道只給城市的自來水廠供水，現(xiàn)在的明渠可給部分工業(yè)和農(nóng)業(yè)、生態(tài)補水，這樣的布局是與社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的。

　　由于投資規(guī)模和供水價格的因素，全線管道輸水方案難以實現(xiàn)。