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千年大计之沪疆大运河
本人提出原创方案-沪疆大运河工程,主要思路是“导江入渤、引渤入疆、沿黄提调、西入大漠、以电换水、以运补电”,可解决华北、东北、西北三北水资源短缺、黄河治理、黄土高原治理、能源安全、粮食安全、国家安全等诸多问题,最重要的是打通从上海到新疆的航运通道,可基于此打造与长江经济带并列的-夸父经济带。该方案可调水量达2000亿m3以上,不存在不可克服的技术困难,不存在外交纠纷,不存在上下游利益冲突,可以0.3元/m3的水价向沿途大量供水,并可形成一条从上海经青岛、郑州到新疆阿拉尔的高等级航道。主要工程形式包括拦海大堤、平原运河、峡谷水库、沙漠运河四类,工程技术难度和单位投资强度与韩国新万金工程、淮河入海水道二期、小浪底水库、塔里木沙漠公路类似。欢迎理性讨论,共同完善方案。有反对意见的,敬请提出具体观点或方案不合理之处,请勿情绪性发言。不欢迎喷子。互相尊重。本文底图均来自于网络,侵权删除。
夸父计划-沪疆大运河工程建议
摘要:水资源安全是中国西北、华北发展的战略约束条件。本文提出一种调水新思路,称为“沪疆大运河”,即在上海长江入海口至胶州湾修建拦海海堤,将长江、淮河之水,通过胶莱运河,导入渤海;在渤海海峡修筑拦海大坝,蓄积胶莱运河来水成渤海湖;采用电力提调,将渤海湖之淡水大致沿黄河中下游河道、秦晋峡谷、吉兰泰盆地、雅布赖盆地、疏勒河故道,最终调入塔里木盆地。黄河按照上游西入大漠、中游层层拦蓄、下游沟通淮海的思路,可获得新的生机,黄淮海平原防洪、黄河泥沙问题也可解决。该工程可调水量巨大,同时兼顾航运,以电换水、以运补电的运行思路经济可行。工程量小于已有藏水北调诸方案,主干工程静态投资约2万亿,且不存在不可克服的技术困难,在土地开发、内河航运、电力开发、水资源费、综合经营等方面的收益也非常巨大,静态资本回报率9%以上,可以实行BOT开发模式。该工程将对中国的生态文明建设产生积极影响,有利于巩固中国粮食安全、能源安全、水资源安全及国家安全,并可促进西部大开发、丝绸之路经济带建设的顺利推进。
一、工程概述
水资源安全是中国西北、华北发展的战略约束条件。据分析,中国30年内即使采取一切节水措施,仍然会出现缺水局面,预计最大缺口达到2 250亿 m3[1]。解决水资源问题目前主要有藏水北调(包括红旗河、南水北调西线工程等)和引渤入疆两种思路。前者主要问题是工程区地质灾害频繁(如最近几次发生的金沙江堰塞湖)、工程技术难度大、上下游的利益冲突、大流量调水对下游生态环境影响重大;后者的主要问题是担心海水泄漏对生态环境产生影响,工程增加可用降雨量也难以准确预测。
旱灾一大片,哪里都有汗魅肆虐。四川盆地好些,不愧天府之国。
西部地区电多水少,可考虑泵站提水方式引水。国内外很多跨流域调水工程,都采用了高扬程引水,如加利福尼亚调水工程总长1086km、调水量52亿m3、总扬程2396m,澳大利亚雪山工程总长224km、调水量23.6亿m3、总扬程386.7m,引黄入晋工程总长449.8公里、调水量12亿m3、总扬程636m。据测算,到2020年,东北地区和西北地区的备用容量将达到72%和74%,全国平均备用容量约为32%,电力产能严重过剩[2],这些过剩的电能可以用于提调水流。
2016年各电网备用容量,电力产能严重过剩
与其西电东送,不如以电换水、东水西送?
长江是中国水量最大的河流,入海年径流量达9755亿m3。如能将长江入海之淡水西调入疆,则既能解西部之渴,又不存在上下游利益冲突。南黄海辐射沙脊群,南北长约200km,东西宽约90km,紧邻长江口之北,如在该区域建巨型海洋水库,则可充分调蓄、净化长江口之水。
黄渤海海底地形,苏北东部海域离岸100公里水深仅15米,紧邻长江口之北,可建巨型海洋水库。
黄海辐射沙脊群,江苏省已经规划进行百万亩围垦
黄河是中国第二长河,西临阿拉善,东入渤海。黄河的特征是水沙异源,可总结为上游产水、中游产沙、下游悬河,即河口镇以上的上游地区产水量占全流域的54%,而产沙量占9%;河口-龙门间产水量占14%,产沙量占55%;龙门-潼关间产水量占21%,产沙量占34%;三门峡以下地区,产水量占10%,产沙量占2%[3]。桃花峪以下的流域面积很小,大多为地上悬河,桃花峪-东平湖段的河道更成为淮河流域与海河流域的分水岭,历史上水灾、凌灾、旱灾频繁,影响了整个黄淮海平原。
黄河水沙异源,下游一条线,中游是峡谷,是东西向调水最经济的提水线路
本文提出上游西入大漠、中游层层拦蓄、下游沟通淮海的黄河治理新思路。即在黄河上游将黄河之水引入阿拉善沙漠;在黄河中游晋陕豫峡谷地区修建若干水库以调蓄中游水沙、实现泥沙资源化利用、保障中游防汛安全;在黄河下游地区,连通淮河流域、海河流域,统一规划黄淮海平原的防汛安全。
此外,西北发展的困难,还在于距离国内外市场距离远、成本高。由于运输距离长、运输成本高,西北地区的许多行业和部门在经过超长陆路运输后,其竞争力很难和东部地区比较[4]。众所周知,水路运输运输量大、成本低,适宜于矿产资源、农产品、建材等大宗商品运输,如能打造横贯东西的水上运输通道,降低西部地区通往国内外市场的运输成本,则有利于发展西部经济、打通丝绸之路经济带。
综上所述,本文提出“沪疆大运河”调水方案,主要思路是“导江入渤、引渤入疆、沿黄提调、西入大漠、以电换水、以运补电”,即:引导长江口入海之淡水北向自流入渤海(可达6000亿m3/年),再将渤海之淡水抽调西入新疆,主要调水路线大致沿黄河中下游河道逐级提调、至巴彦淖尔后西入大漠,以西部地区丰富的电力资源换取水资源、以横贯东西的沪疆大运河航运收入弥补提水电费支出。
西南五江一河还是用来发电好,特别是墨脱水电站,再建设特高压电网,用电提水
该工程没有高库大坝,没有一米隧洞,没有一米扬程浪费
其路线规划为:从南汇海堤至佘山岛修筑长江口导江工程(长38.5km),从佘山岛至胶州湾(水深15~40m)修筑苏鲁大堤(长547km,平均水深20m),引导长江、淮河之水北流,蓄积成苏鲁湖(水位2m,水面积3.92万平方公里),经胶州湾-莱州湾运河(胶莱运河[5],长110km)入渤海;在渤海海峡修筑拦海大坝(渤海大坝[6],长110km,平均水深30m),渤海约18年可化为淡水湖,称渤海湖(水位0m,水面积7.7万平方公里);兴建鲁豫运河(长572km),即从东营市广利港,沿黄河下游河道,将渤海湖之淡水逐级提调至东平湖,沿黄河河南段北堤北侧新建人工运河(河宽1500m),进入桃花峪水库;兴建晋陕豫水库群,沿桃花峪水库逐级提水至小浪底水库、三门峡水库、小北干流渠道、龙门水库(坝高153m)、马头关水库(坝高150m)、碛口水库(坝高151m)、天桥水库(坝高104m)至万家寨水库(加高水位至950m);从黄河柳林滩处提水至准格尔旗大南沟水库(水位1043m),穿越库布齐沙漠、乌兰布和沙漠,进入吉兰泰盆地,蓄积成吉兰泰湖(水位1040m),再提调至雅布赖盆地,蓄积成雅布赖湖(水位1350m,为全程最高点);沿巴丹吉林沙漠北缘1350m等高线向西自流、穿黑河正义峡至高台县(在正义峡筑坝成高台湖,水位1346m),挖掘玉门地槽,自流至双塔堡水库(加高水位至1344m),然后向西沿疏勒河故道下泄至敦煌,在河仓古城以东13km处筑坝成敦煌湖(水位1090m);从敦煌湖引支线入吐鲁番盆地艾丁湖(水位-100m),并利用落差发电;从敦煌湖坝下沿1030m高程进入塔里木盆地,直至阿拉尔胜利水库(沙漠段全称沙漠运河),余水汇入塔里木河。根据需要,还可规划若干支线,以利各地航运或生态治理。支线工程另行介绍。
工程线路绕开了所有山脉,从东营到雅布赖,高程单调递增,无需一米隧洞,没有一米扬程浪费
长江口导江工程,全长38.5公里,扣除3153亿立方生态流量入海,剩余6602亿立方北流。主要功能一是导江北流苏鲁湖,二是保障长江口生态环境、枯水期反向补水长江口,三是治理长江口拦门沙、保障长江航运,四是防灾减灾、咸潮入侵、海平面上升、海潮洪涝,五是水质调节(劣质水团东排入海),六是公铁运输
苏鲁大堤全长547公里,苏鲁湖水面积3.9万平方公里,大堤上可设置若干船闸码头。主要作用有六,一是汛期调蓄,二是净化水质,三是航运,四是支持江苏滩涂开发,五是淡水渔业与生态保护,六是新设若干港口与深水航道。
胶莱运河,全长约130公里,若水深12.5米,渤海水位低于苏鲁湖1米,则胶莱运河宽度2000米,设计流量32400立方/秒。主要功能一是导水北流渤海湖,二是新增260km深水岸线,三是通航,四是供应胶东半岛用水,五是解决胶莱平原地下水漏斗及生态环境问题。青岛从边陲成为枢纽,有成为直辖市的可能。
渤海大堤,总长110公里,同步建设旅顺-蓬莱高速公路、铁路。渤海湖面积1.8万平方公里,设计水位0米,18年可稀释为淡水(已扣除蒸发量)。华北平原、辽河平原可大面积旱改水,成为河网密布的水乡。环渤海经济区成型。南北差距缩小。
晋陕豫水库群,可分为三段:桃花峪水库-三门峡水库,潼关-禹门口间小北干流渠道,秦晋峡谷诸水库群。秦晋峡谷诸水库调蓄库容80亿立方米以上,可完全存蓄禹门口-巴彦淖尔之间的全年来水。渭河、汾河、伊洛河、沁河洪水则由三门峡水库、小浪底水库调蓄。
三门峡水库库尾设置黄渭洛三河湿地,保持低水位,以利灌区排水。渭河自高陵县耿镇以下截弯取直。风陵渡至龙门(禹门口)修筑小北干流梯级渠道,长117公里。
沙漠运河,全长3145公里,河道采用预制混凝土构件拼接而成。吉兰泰湖、雅布赖湖、高台湖、敦煌湖四座战略性调蓄湖泊,可供万家寨水库以西沙漠地区五年生产生活生态农业用水。
二、技术可行性分析
“沪疆大运河”干线工程包括拦海大堤743km,鲁豫运河、胶莱运河720km,晋陕豫新建、改建水库11座(含5座反调节水库,最大坝高龙门水库151m),沙漠运河3145km,沙漠湖泊7座、平原湖泊2座,可调水量、工程技术难度、工程量、工程施工环境均优于藏水北调诸方案,且不存在不可克服的技术困难。
雅布赖湖为全程最高点1350米
相对而言,拦海大堤技术难度最大,可参考韩国新万金工程,该工程是目前世界上最大的填海造陆工程,总长为33.9km,平均宽度为290m(最宽535m),平均高度为36m(最高54m) ,平均海拔高度为11m[7]。苏鲁大堤、渤海大堤与韩国新万金工程同处于黄海海域周边,海情、环境、生态等有一定相似性,苏鲁大堤建设海域最大水深约40m(青岛以南80km附近)、平均水深20m,渤海大堤最大水深83m、平均水深30m,其技术难度应与韩国新万金工程相当。
韩国新万金工程是世界上最大的填海造陆工程,总长33.9km,平均宽度290米,平均高度36米,平均海拔11米,平均每公里花费4亿人民币
沙漠运河可参考土库曼斯坦的卡拉库姆运河,该运河修筑于沙漠地区,全长1400km。沙漠水库的蒸发、渗漏也在可接受范围内。库布齐沙漠以西合计蒸发量、渗漏量475.77亿m3/年(占该处输入水量的34.4%,按当地水面蒸发量的1.1倍估算),其中吉兰泰湖、雅布赖湖、高台湖、敦煌湖四大沙漠湖泊蒸发量占93.48%,可大力发展水面光伏,既能降低蒸发量(可降低蒸发量50%[8]以上),又能提供清洁电力以便提水。雅布赖、吉兰泰均为古湖盆,敦煌湖所在位置原为疏勒河尾闾,可有效减少沙漠湖泊渗水。
淮南水面光伏项目
沪疆大运河受地震、地质灾害影响较小。除小浪底库区、三门峡库区、渤海大堤外,其它部分都不在地震带范围内。对部分地质灾害隐患点,可采取技术措施进行防护。万家寨水库的修建和稳定运行,说明在黄土高原秦晋峡谷地区修建大型水库,在技术上不存在障碍。
工程大部分区段绕开了地震带
虽然万家寨引黄工程、南水北调东线的提水泵站,以及三峡升船机可为本工程参考,但大扬程大流量提水泵站、大运量高速率升船机的效率和能耗则关系到工程的建设运营成本,应持续优化提升。
万家寨引黄工程总扬程636米,有44台国内最大的水泵电动机组
三峡升船机
三、工程沿线防洪
工程有利于长江下游的防洪。上海常受台风、高潮、暴雨和洪水影响、侵袭,长江口实测最高潮位约高于当地地面0.5m~3.5m,防洪完全依赖海塘、防汛墙挡潮[9]。如同莱茵河、泰晤士河等河口修建的防潮闸,长江口导江工程将隔绝黄海潮汐对长江口水域的影响,使得长江下游、太湖流域及黄浦江的洪水可以安然北流,而不会受到黄海潮汐的顶托。
世界上最大的防潮闸-荷兰三角洲工程
鹿特丹是欧洲河流的主要入海口之一。世界最大的海洋防护工程三角洲工程的“最后一道闸门”——马仕朗防风暴大坝即建在鹿特丹港口外,鹿特丹新航道的西端。
马仕朗防风暴大坝长300米,兼具防风暴潮和航运功能
马仕朗防风暴大坝堪称是世界上最大的水坝工程。大坝的非凡之处在于它的两个球形转轴可以分别水平和垂直移动两个闸门,使大坝成为浮动在水面上的建筑,从而既保证了鹿特丹港的畅通和最低的环境影响,又保证了南荷兰省超过百万居民的安全。
工程有利于华北平原防洪。贾鲁河北延,漳卫河南延,并于苏鲁运河平交,可连通淮河流域、海河流域,形成黄淮海平原水网,黄淮海平原可统一规划防洪。
工程有利于关中平原防洪。渭河自高陵县耿镇至潼关港口镇可截弯取直,河道缩窄至1km、加深至8m,过流能力可达13500m3/s(渭河华县站历史最大洪峰流量为11600m3/s),且无黄河顶托倒灌,可保渭河洪水下排无虞。三门峡水库、小浪底水库防洪库容可达55亿m3,主要蓄积龙门口-潼关段汛期洪水,超规模洪水则可下泻至贾鲁河、漳卫河。
龙门口-巴彦淖尔间洪水可通过秦晋峡谷诸水库调蓄。龙门水库、马头关水库、碛口水库、天桥水库防洪库容共180亿m3以上,秦晋峡谷各支流常年产水总量约80亿m3,该四大水库可完全满足巴彦淖尔-龙门段防洪需求。
四、黄土高原泥沙处置
由于“黄河逆流”,在潼关以东将不存在泥沙淤积问题。潼关以西的细泥沙大都随着水流(流速0.8~1.2m/s,高于不淤流速)西入大漠。需要重点考虑渭河流域所产生的泥沙,特别是粗泥沙,可有计划的推进采砂制砖、建材生产。小北干流紧邻煤炭富集区,又有沪疆大运河形成的高等级航道,生产、运输成本较低,河砂、砖石在大半个中国均具有很强竞争力。另,基于生态环保考虑应在其他地区禁止取土采砂,或提高资源税率。
晋陕豫峡谷各水库不可避免的存在支流拦门沙等泥沙沉积,可在泥沙沉积处就近选择黄土沟壑修建大型拦泥坝主动放淤造田,释放拦沙库容,合理利用各干支流淤积之泥沙。使用拦泥坝进行泥沙处置成本1.58元/t[10],远低于小浪底冲沙成本,而且主动放淤后形成的坝地,将成为黄土高原沟壑区少见的高等级耕地。
五、生态环境影响
(1)长江口导江工程应保证一定生态流量(不低于10000m3/s[11])东流入海,以维持长江口外海生态环境健康。同时应尽量减少对长江洄游生物的影响,对长江中上游水环境生态的影响较小。
(2)苏鲁湖、渤海湖原有滩涂地、沙洲将仍然存在,但应限制开发规模,主要采用生物净化方法,消除水体富营养化。底栖生物、优势种群构成和比例将明显改变,长江淡水生物可能扩散至苏鲁湖,渤海湖将形成新的淡水种群结构,淡水生物栖息面积扩大。
(3)迁徙路径包括黄海辐射沙脊群的候鸟种群,仍可在湿地中觅食,不受影响。渤海斑海豹栖息地将受影响,应进行专项保护。不影响盐城珍禽自然保护区、大丰麋鹿自然保护区。
(4)苏鲁湖、渤海湖汛期与非汛期水位差将缩小,部分区段可能存在反复淤积、冲刷,最终形成冲淤平衡。崇明岛以东浅滩、黄河三角洲可能冲刷强烈,需采取护岸措施。
(5)黄淮海平原可实施大规模旱改水、河流湖泊联网,彻底消除地下漏斗。白洋淀可长久保持生态水位,华北平原各水系水环境容量增加、水质改善,土壤盐碱化改善。
(6)关中平原不会再发生黄河水倒灌、渭河小水大灾的情况,灌溉用水得到保障,水环境容量增加,生态环境好转。
(7)黄土高原地区修筑大型水库有利于周边水土保持、生态环境改善,农业开发将主要转向坝地,坡地将逐步退耕还林、还草,水土流失情况将逐渐改善。部分容易引发滑坡及泥石流的区段,需进行边坡处理。
(8)运河可为矿产、粮棉、建材等大宗商品提供绿色、经济的运输方式,节约能源,降低碳排放。特别是晋陕蒙宁疆煤炭基地,年煤炭产能40亿吨以上,特别适宜水运,最多可节省全国铁路货运一半以上运量,铁路货运可重点转向对运速要求较高的生鲜产品、工业品、快递包裹等,全社会运输成本大幅降低。有利于沿途产业结构调整,改善水、气环境质量。有利于构建亲水的人居生态环境,济南、郑州等大城市可跨河发展。
六、沿海产业结构影响
上海港、青岛港、大连港、烟台港位于苏鲁大堤、渤海大堤以外,运营不受影响。苏鲁湖、渤海湖沿岸海港变为湖港,水位不变,不受海洋潮汐影响,港口淤积可控,在大堤上设置若干船闸,即可不影响航运。参考荷兰须德海防洪工程促进了鹿特丹港的航运[12],沪疆大运河工程对沿海港口应无不利影响。苏鲁大堤、渤海大堤上可根据需要设置若干新的深水港。长江口导江工程在建设时,应保留10000m3/s的生态流量,同时进行长江口拦门沙整治,优化长江口深水航道,不影响长江沿线港口。苏鲁大堤、渤海大堤也应各自输出6000~7000m3/s的生态流量,这些入海通道同时也是苏鲁湖、渤海湖的主航道。
工程对港口布局无不利影响
工程对近海海洋渔业影响较大。黄渤海渔场是中国四大渔场之一,工程将改变部分鱼类的洄游路线及生存环境,可在苏鲁大堤以东采取人工礁石、人工港湾等方式满足海洋鱼类的繁殖、索饵,以降低工程对海洋渔业不利影响。
工程对黄渤海渔场影响较大
工程对沿海制盐业及盐化工业近期影响不大。中国四大海盐盐场均位于工程影响范围内,但现代海盐制盐与盐化工主要抽取地下卤水,不受海水盐度影响。此外,制盐或盐化工工艺需改进,以免对苏鲁湖、渤海湖水质、水环境产生不利影响。应重点发展长江以南盐场,四大盐场随着地下卤水消耗,将逐渐退出。
中国四大海盐盐场均位于工程范围内
七、经济性分析
为合理预估工程投资,做如下假设:项目资本金30%;建设周期20年;银行贷款比例70%,贷款利率3.92%;折旧年限50年;年运行维护费率1.35%;管理及环境成本费率1.62%,移民费标准按10万/人。
海堤建设参考韩国新万金工程,大坝参考苏丹麦洛维大坝,船闸参考三峡升船机,平原地区运河运河堤岸参考淮河入海水道二期工程,提扬工程参考引黄入晋泵站,水面光伏参考淮南水上光伏电站,输变电、自控工程参考三峡输变电工程,按以上参考工程等比例预估主干工程投资。
假设东营广利港年提水量2160亿m3(可根据需要动态调整),沿途使用消耗、蒸发渗漏后至大南沟水库年输入水量1391.50亿m3。以阿拉尔2016年统计公报为参照[22],该年阿拉尔市人口32.68万人,灌溉面积418.46万亩(含耕地、林果、草场),全社会用水量23.13亿m3,人均年用水量7077m3,绿洲亩均用水量522m3。按此估计,扣除沿途渗漏蒸发,可在大南沟水库以西沙漠地区可新增沙漠绿洲21682.20万亩,新增绿洲人口1608.12万人,即增加约50个阿拉尔市的规模。
沪疆大运河干线工程总投资20111.68亿元,其中堤岸、运河渠道工程占40.56%,提扬工程占26.53%,大坝、船闸工程占24.10%,输变电、自动控制投资占2.33%,移民费用占6.47%。
工程的主要收益包括原水销售、航运收费、玉门以西水力发电收入,未计算防洪、生态环境、国家安全、土地开发、调节电网负荷、旅游、养殖等社会效益或间接效益。原水水价参考河北省水资源税税额标准[23],综合考虑单价按0.3元/m3计,原水销售收入1020.17亿元/年(已扣除渗漏蒸发);工程形成干线航道6320km(支线航道另计),参考新疆煤炭外送平均运距 [24],假设水运平均运距为3725km、年运量8亿吨(2020年全国铁路煤炭运量将达到28.1亿吨[25]),航运收费为苏北水运运价[26]的1/2即0.05元/吨公里,年运费收入可达1490.00亿元;玉门以西水电发电量可达1691亿kwh,参考2018 年全国风电机组平均上网电价0.529元/kwh[27](电力提水、水力发电可与该区域风能、太阳能发电相互调节,以动态平衡电网负荷),年发电收入895.17亿元。原水销售、航运收费、玉门以西水力发电三项合计3405.34亿元/年。
工程提水用电量约6549.33亿kwh/年,电费按0.182元/kwh(参考新疆电解铝电价[28])估算,提水电费1191.98亿元/年,低于航运收入,说明以电提水、以运补电在经济上可行。
工程移民数量预计约70万人,主要来自于东平湖滞蓄洪区改建工程,以及胶莱运河、东桃运河工程。工程占用土地140万亩(含已有河道),但因江苏沿海滩涂大规模围垦开发[29]、东平湖-桃花峪间原黄河河道废弃可新增1000万亩以上可利用土地,移民可多元化安置。
为合理预估工程投资,参考万家寨引黄入晋工程的投资模式[30],做如下假设:项目资本金30%;建设周期20年;银行贷款比例70%,贷款利率3.92%;折旧年限50年;年运行维护费率1.35%,管理及环境成本费率1.62%。
按照以上假设,项目资本金6033.50亿元(年均投入资本金301.68亿元),年均支出3031.84亿元(包括资产折旧、利息及还贷支出、运行维护、管理及环境成本等);年均收入3405.34亿元;综合计算,工程年毛利润583.08亿元/年,静态投资回报率9.66%。工程经济指标良好,可吸纳社会资本以PPP或BOT模式投资建设。
工程也可作为超大规模的抽水蓄能电站,缓解风电、太阳能发电等间歇性能源对电网稳定造成的冲击,平衡季节、昼夜、特殊天气、区域用电负荷差异,收益另计。
八、结论和讨论
沪疆大运河不论从技术上还是经济上,都具备可行性。沪疆大运河的土建部分虽然工程规模巨大,但不存在不可克服的技术困难。在电力产能严重过剩、新能源飞速发展的背景下,中国也有充足的电能实施以电换水。在生态环境方面,有利于突破水资源约束、增加环境容量,黄淮海平原、关中平原、黄土高原等地生态环境大为改善。工程对沿海港口布局有积极影响,对近海渔业、海盐产业有不利影响。在防洪和泥沙处置方面,也可得到妥善处置。整体而言,利远大于弊。
工程可增加国土面积10万平方公里,并兼具黄河治理、黄土高原治理、防洪防潮、供水、生态保护、航运、发电、灌溉、沙漠治理、盐碱地整治、滩涂围垦、淡水养殖、旅游等各种功能,使得工程经济性优于其他调水方案,可以0.30元/m3的均价向沿途地区大量供水,同时满足工商业生产、居民生活、农业灌溉、生态涵养等各方面用水需求。工程的经济性分析结果表明,沪疆大运河虽然投资巨大,但在航运收费、原水销售、水力发电等方面的收益也非常巨大,不但抵消了提水用电、工程运行维护等费用支出,而且可获得9.66%的静态投资回报率,完全可以实行PPP或BOT开发模式。
沪疆大运河将有利于黄河流域生态环境保护和高质量发展的推进和实施。在进入人类历史时期以来,黄河下游一直是一条以“善淤、善决、善徙”著称的不稳定河流,黄河的频繁改道和决口,给中华民族带来深重的灾难,宛如悬在中华民族头顶的达摩克利斯之剑。沪疆大运河将从根本上解决黄河泥沙淤积问题,黄河地上悬河、水灾频发、冬季凌汛、枯水期断流等威胁都将不复存在,黄河将获得新生,黄淮海平原将水网密布,旱涝保收。黄土高原和西部沙漠地区的荒漠化、石漠化、水土流失将得到治理,森林覆盖率提高,生态系统稳定性增强。黄河流域的人均水资源拥有量可达到2000m3以上,人居环境明显改善,黄河流域所面临的资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的形势将得到彻底扭转。
天下安澜,再也不用担心黄河决堤
沪疆大运河可进一步优化中国主体功能区划[31],加快形成人口、经济和资源环境相协调的国土空间开发格局。按照“两横三纵”为主体的城市化战略格局(图3.1),沪疆大运河将途径长江三角洲城市群、环渤海城市群、中原经济区、关中-天水经济区、呼包鄂榆经济区、宁夏临黄经济区等地,形成连接上海、青岛、济南、郑州、西安、呼和浩特、银川、酒泉、敦煌、阿拉尔的高等级航道,极大的增加各地的水资源和生态环境的承载能力,可在中西部培育形成若干人口和经济密集的城市群。按照 “七区二十三带”为主体的农业战略格局(图3.2),东北平原、黄淮海平原、汾渭平原、河套灌区、甘肃新疆等农产品主产区,农业灌溉用水将得到充足保障,特别是辽河平原、黄淮海平原可大规模实施旱改水,提高农产品产量和质量。按照 “两屏三带”为主体的生态安全战略格局(图3.3),青藏高原的生态屏障作用将会突出体现,黄土高原水土流失防治、天然植被保护,以及北方防沙带的防护林建设、草原保护和防风固沙,将会事半功倍。
沪疆大运河可大幅增加西北重点地区的人口承载力,加强西部边陲与东部核心区的联系,并为新丝绸之路经济带发展和新时期西部大开发提供强大动力。沪疆大运河可在阿拉善沙漠、酒泉地区、塔里木盆地、吐哈盆地等重点地区,新增2亿亩绿洲、承载人口1600万(相关地区2016年人口合计为1184万人),将有利于这些地区优化人口结构、促进各民族共同繁荣、实现长治久安和跨越式发展。丝路西北段生态脆弱 [32],水资源安全问题应该高度重视,该区域是我国能源矿产的主要分布区(图3.4),能源矿产的生产、储存、消费等过程对水资源、大气环境、生态环境的影响很大,亟需降低运输成本(煤炭运输占到铁路货运总量的6成[33] )。沪疆大运河连接西部内陆地区与东部发达地区,可为沿线经济发展提供充足的水资源、提高生态环境承载力,大幅降低煤炭、矿产、钢铁、建材等大宗商品运输成本。现代农业、新能源产业、高效装备制造业、现代服务业等将实现跨越式发展,新丝绸之路经济带和“西部大开发”将迎来新的发展机遇。
沪疆大运河将重塑中国的经济版图。未来海平面上升在渤海湾和黄河口三角洲、长江三角洲的某些岸段表现得十分突出,将导致陆地大面积存在受淹风险 [34]。苏鲁大堤、渤海大堤相当于一座“海上长城”,保卫着东部精华区的安全。渤海大堤、苏鲁大堤还可形成从大连、青岛直达上海的陆路通道,连接东北地区、京津冀地区、山东半岛、长三角地区,有利于京津冀协同发展、东北振兴战略的推进,促进环渤海经济圈的形成,加快“海上苏东”[35]、“海上山东”[36]等的建设。依托沪疆大运河,可规划发展“沪疆经济带”,沿线的国土资源、经济实力以及开发潜力将得到提升,中国的“T”字型构架(长江经济带与沿海经济带)国土开发与经济布局[37]可升级为“π”字形构架布局,南北经济差距将缩小。
工程将加强西部边陲与东部发达地区的联系,优化人口结构,促进各民族共同发展,实现西部地区的长治久安和跨越式发展,提升整个中国的国家安全水平。在诸如战争等极端条件下,东部来水中断,吉兰泰湖、雅布赖湖、高台湖、敦煌湖总库容6346亿m3,可支撑新增沙漠绿洲5年之用水。在华北平原大面积实施旱改水,中国的粮食安全问题将得以缓解。大力发展光伏、风电等新能源,结合提水用电、水力发电对全国电网进行稳定调节,中国的能源结构将发生重大变化,能源安全危机将得以解除。沪疆大运河既大幅增加了水资源总量,又必将要求加强水环境安全管理和建设节水型社会,中国的水资源安全也将得到提升。
沪疆大运河将为西部大开发和“一带一路”发展提供强大动力。在阿拉善沙漠、塔里木盆地等处可开辟数亿亩绿洲,西部地区生态环境得以改善,并通过沪疆大运河与东部发达地区相连接,大宗商品运输成本降低,现代农业、新能源产业、沙草产业、高效装备制造业、现代服务业等将实现跨越式发展,西部大开发将迎来新的发展机遇。在“一带一路”战略指引下,西北半壁的经济地位和对外开放水平必将提升,将促进欧亚大陆东西联动发展,促进西北地区快速发展。
工程沿线遍布能源矿产,航运需求远大于长江,可解放中国一半的铁路运力
新增沙漠绿洲2.2亿亩,华北平原、辽河平原可以大规模旱改水
夸父经济带、长江经济带、沿海经济带,中国区域经济更为均衡
海平面上升10米示意图,届时拦海大堤将不得不建
参考文献
[1]陈传友,马明. 21世纪中国缺水形势分析及其根本对策——藏水北调[J]. 科技导报,1999,(02):7-11.
[2] 国际电力网.中国发电备用容量偏高 平均备用容量已超标一倍 [EB/OL]. http://power.in-en.com/html/power-2262560.shtml, 2016-8-6
[3]贺莉,王光谦,李铁键.黄河流域产水产沙系统的划分及中游重点区的编码[J].泥沙研究,2009(02):39-45.
[4]陆大道,王铮,封志明,曾刚,方创琳,董晓峰,刘盛和,贾绍凤,方一平,孟广文,邓祥征,叶超,曹广忠,杜宏茹,张华,马海涛,陈明星. 关于“胡焕庸线能否突破”的学术争鸣[J]. 地理研究,2016,35(05):805-824.
[5]霍有光.评开凿胶莱海洋运河的必要性与可行性[J].水利经济,2007(05):1-4+30+75.
[6]杨君震.关于定位沉积黄河入海泥沙构筑胶辽海堤的设想[J].科技导报,2000(09):61-64.
[7]卢勇.韩国新万金填海工程及其对黄河造陆规划的启发[J].东北亚论坛,2010,19(04):98-104.
[8]互动百科.上海市防洪工程[EB/OL].http://www.baike.com/gwiki/上海市防洪工程
[9]王高旭,李褆来,陈敏建.长江口生态流量研究[J].水利水运工程学报,2010(03):53-58.
[10]张金慧, 白平良, 郝凤毕. 黄河中游粗泥沙集中来源区大型拦泥库建设可行性分析[C]// 中国水土保持学会第三次全国会员代表大会. 2006.
[11]毛海涛,王晓菊,何华祥,邵东国.干旱与半干旱区平原水库防蒸发及光伏发电浮板控制系统研究[J].水利水电技术,2015,46(09):148-152.
[12]M.V.莱顿,黄丽萍.荷兰须德海防洪工程的经验与启示[J].水利水电快报,2017,38(07):15-16.
[13]. 省政府办公厅关于转发省发展改革委省沿海办江苏沿海滩涂围垦开发利用规划纲要的通知 [J]. 江苏省人民政府公报, 2010,No.327 20 31-51.
[14].吴克良,王祺,杨迪,张兵,陈虎.基于PPP模式的废弃煤矿塌陷区光伏发电项目成本效益分析[J].机电信息,2018(18):1-4.
[15]时璟丽,刘建东.光伏发电成本下降潜力和平价路径研究[J].太阳能,2016(10):9-13.
[16]2016年全国6000kW及以上电厂发电设备平均利用小时情况[J].中国能源,2017,39(02):47.
[17]百川资讯. 4月中国电解铝行业用电价格分析[EB/OL]. https://www.alu.cn/aluNews/NewsDisplay_1014937.html,2017-5-11
[18]吕涛,刘风,王政,方美琴.基于经济输送半径的新疆煤炭外运流向研究[J].中国煤炭,2014,40(06):13-17.
部分评论摘要如下:
推进沪疆大运河工程进入决策层视野,纳入西线方案比对
罗松木
作者的构想怎么看都觉得比一些不切实际的想法要好,比如红旗河,炸开喜马拉雅山。而且技术层面来说是可行的,还做到了肥水不留外人田。不过步子是不是迈的太大了?
这个工程真的下来得好几十年吧,中间国内外的变故太大了,地缘政治会不会发生改变?到时候会不会更合适的线路?
科技改变生产力,几十年以后,巨型挖掘机,盾构机这种机械化的发展,实施这个工程时间可能会大大压缩。甚至可控核聚变这百年内实现,那题主的这项工程甚至会变成一项相对的小工程。
说说实际情况,现在全国就是在沙漠多出一亿亩农田耕地,也基本能解决的当下耕地不足的情况。眼下可行的解决水资源分布不均呢方案,应该是在国家统一安排下进行。一、提升科技能力,降低海水淡化成本,沙漠地区使用滴灌技术搞农业,用少量的水获取较大的农业收入;二、华北地区的干旱,黄土高原的干旱的也比新疆沙漠变绿洲来的更紧急,国家也已经在做了效果也在体现。
总得来说佩服作者和支持作者的构想。个人认为太超前了。
正好相反,江苏得利最大。一是数百万亩滩涂低成本围垦二是苏鲁大堤上新建若干深水港,新建海上苏东
再有,现在要搞内循环和新时代西部大开发,重点发展现代农业和资源矿产行业,没有水怎么发展,没有水运怎么把矿产低成本的运出来。煤矿已经占到铁路货运量的60%以上,西部要再大力发展矿产资源,必然挤占有限的铁路运输资源,全社会运输成本必然紧张。
支持你的构想,作为一个从小生活在黄河沿岸的百姓,一直都希望黄河能通商通航,带动沿岸经济发展,我不是专业人士,但有几个想法和观点想提出来看看是否可行。
第一就是未来海平面上升的问题,这个会不会对工程整体造成影响,毕竟百年大计,要考虑到未来。
第二是江苏山东沿海的滨海环境,这个工程一旦实施势必会破坏海洋生态环境,原本沿海城市的旅游业,渔业肯定会受到影响,还有渤海湾的海洋环境问题一直比较突出。
第三是我的一个想法,作者有没有考虑过借用黄河古道和古道沿途的江湖运河等缩小工程体量,黄河古道的入海口应该是介于盐城和连云港之间,考虑到这里的海岸多为滩涂,工程布局在上海和连云港之间,应该能对环境的影响降到一个较低的水平,并且也能节约不少成本。至于山东半岛和渤海则用你之前提到的运河来沟通,这样的情况是环渤海地区走运河在黄河古道入黄河,南部长江流域则正常北上。
首先声明我们非常非常非常不希望黄河再次南流。所谓的“黄河古道”并不在盐城连云港之间,那是淮河的入海水道,黄河是一个入侵者,毁了淮河水系,在北归后留下一个千疮百孔的淮河流域,给淮河流域人民带来的深重的苦难,建国后的治淮工程才稍稍缓解了问题,到现在淮河入海水道仍在建设中,难道要黄河南流再摧毁一次?。江苏沿海也并非你眼中不值一提的滩涂,因为所谓的滩涂恰恰是黄河南流带来的泥沙,是黄河毁了这一带海岸线的航运价值。但现在随着百年来的清淤,滨海和通州湾已经具备建设大港的条件,难道这时候又要让黄河再来摧毁一次?黄河是一条问题多多的河流,没有经济利用价值是非常的遗憾的,但希望北方朋友不要想着把灾祸推给别人就能解决问题
是否可以这样改良:
1:以渡槽为主,以辅虹吸式涵洞为辅助的方式,从兰考的东坝头,把大部分黄河水,高配比的泥沙,沿途用多个加速泵站,经量短的距离输送到苏北的沿海,分块制造沼泽和陆地。多期工程,多条渡槽,多个造陆点。
2:以苏北运河和渡槽的形式,向小浪底提调淡水,配以从三峡提调过来的部分淡水冲刷黄河中下游。以后可以逆渭河到兰州,按红旗渠的线路向西北提调淡水。
3:兰考以北,可利用人造洪峰和泥沙扰动河床的形式,冲淤河床。
4:经济上,给予新造沼泽陆地以有年限的期权进行筹资。
5:环境扰动小。水文影响小,每年造陆应不过十数平方千米。
先以扩大苏北陆地为先,毕竟环境的人口承载力大,还可增加国土面积。
长期看,有可能把黄河变为地下河,泥沙基本解决后,也可以发展黄河沿岸的城市的内河航运,如黄河南岸的淮河流域的内河航运。
西北的事情逐步来,积小胜利为大胜。不破担千挑,就怕担千斤。
采用渡槽,可以降低拆迁和对现有水文的影响。多条渡槽并行,单条渡槽比南水北调那种要小些,便于更换维护,也便于多期施工改良。
运黄河水的渡槽,也可以反向运输淡水。
估计建设渡槽费用高,参照南水北调中线渡槽的建设费用(2.5亿每千米),运输黄河泥沙水的渡槽,多条渡槽累积,初步估计为10亿每千米。
关键是各种数据得合理。如尤其是经济数据、工程技术、调水数据、电力数据。
看完你这个,我只想说,给太平洋安装护栏,给珠穆朗玛峰装电梯差不多,苏鲁湖和渤海湖,那可能东南沿海怕是全变沼泽,还有你全程的所谓用电换水,谁不知道用电紧张,高峰期还限电那,海水倒流,就中原那平地,悬河,下暴雨不淹了就怪了,想法不错,但是你这成本只会更高!
确认看完了吗你?感情韩国的新万金工程和荷兰的三角洲工程全变成沼泽地了?你知道中国发电站的年平均利用小时数是多少吗?谁说海水倒流了?知道黄河下游流域面积多大吗?
你这个方案,只有在极端环境下,比如国外的完全封锁,比如气候的极端变化,才有可能实施。
而且如果真的抽出两万亿的预算,我是决策者,我大概会优先改良中东部平原的土壤和水利,争取把耕地都变成吨粮田,这样6.6亿吨的粮食6.6亿亩就够了
水资源是人口数量的必要条件而不是充分条件。粮食亩产是粮食安全的充分条件而不是必要条件。真要能实现沪疆大运河,华北平原可以全部旱改水,粮食安全是最低目标。
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薛国强:【水利天下】公号创办人兼总编。2000年本科毕业于武汉水利电力大学,2012年工程硕士毕业于同济大学,注册咨询工程师,水利水运双专业高级工程师,河湖网专家顾问委员会委员,科普中国专家库专家成员,中国水利文协专家委员会委员。福建省土木工程建筑行业协会专家库成员、福建省土木工程系列高级工程师任职资格评审专家评委等。
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