长江是世界航运量最大的河流,是著名的黄金水道。得益于长江航运,沿岸诞生了重庆,武汉,南京,上海等超大城市。相比之下,江南的贵阳,长沙,南昌,杭州这些省会城市,就逊色多了。能否再造一条长江,创造江南的黄金水道呢?江南水网应运而生。
01
江南航运困境
虽然长江航运量和航运条件都是首屈一指的,但是,长江以南支流,大部分航运纵深浅,而且只能和长江单向沟通,无法成网。
(船讯网-船舶实时图)▼
通过船讯图可以看出,江北地区的江淮航运已经初步成网,而江南地区只有长三角有水网,因此这一地区航运缺口还是比较大的。这些断头水路,是江南地区大宗商品物流的巨大瓶颈。
(船讯网-江淮地区船只实时图)▼
中国流量第二大河,珠江,航运量却比不上京杭运河。而且珠江和长江没有航道沟通,制约了南北的沟通。历史上,公元前214年,秦开凿灵渠,沟通岭南和长江,助力中原同化岭南。2000多年过去了,沟通长江和珠江的水路依旧只有灵渠一条,而且灵渠早已经无法通航,以江南水网为核心,沟通长江珠江的第二长江航道呼之欲出。
(船讯网-江南地区船只实时图)▼
02
第二长江设想总览
从地形看,江南地区以丘陵和山地为主,限制了航道建设。但实际上,得益于古老的侵蚀,这些山地和古老高原已经被切割得支离破碎,这形成了江南天然的通道。我们可以利用这些通道,打造江南水网,集防洪,抗旱,灌溉,航运为一体的水路通道,助力经济腾飞。
(第二长江水网示意图)▼
与第二长江媲美的是若尔盖湖水网,这一水网是北方水网的主导。江南的第二长江和若尔盖湖水网南北辉映,共同担当全国水网的中流砥柱。
(若尔盖湖全国水网示意图,制图:舆图书院)▼
03
第二长江分段介绍
01:西南三江调水补江
这一段落差大,不具备航道条件,但可以将西南出境河流每年几千亿立方米淡水截取一部分调入国内,这些水资源对于下游来说,无关紧要,但是对于中国来说,作用巨大。怒江,和澜沧江在三江并流河段,相距很近,利用横断山区天然的峡谷隘口,可以实现隧道沟通。
(怒江-澜沧江-金沙江引水示意图)▼
雅鲁藏布江距离怒江相对较远,但也存在天然的调水通道。在川藏公路一线,正好是一个天然的通道。我们可以将雅鲁藏布江抽水至帕隆藏布,再抬水至然乌错,最后通过安久拉隧道输送到八宿一带。这时候可能会有人问,抬水耗能巨大,怎么办?其实这个很简单,调水可以配合储能,通过用电低谷期抬水,然后放水时候再发电,这样不仅没有额外的能源支出,还能通过储能调峰,提高电能使用效率。而且,放水的落差大于抬水,因而调水-储能本身也是能源净收益的。
(怒江-雅鲁藏布江区域地形图)▼
西南补水可以确保航运连续稳定性,也足以弥补南水北调减少的流量。
02:江水出川新通道
水网起点位于乌江和长江交汇处涪陵,然后利用乌江水道向东南开进。在沿河和酉阳利用喀斯特峡谷,沟通运河,将乌江和沅江相连。这一段需要通过船闸控制,沿线需要大型水库蓄水。具体的方案是在酉阳境内修建大型水库(酉阳湖),这个水库作为第二个三峡水库,承担重要的蓄洪、抗旱等作用,同时助力水网航运。
(第二长江航道起点:乌江-沅江水网示意图)▼
酉阳湖也是一个抽水蓄能和调水二合一的人工湖,通过抬水-发电组合,可以将三峡发电的优势进一步扩大。在沅陵以下,利用沅江既有河道通航。沅江本身水源条件较好,而且稳定,通航潜力很大。
03:湘赣通道
湘赣通道是江南水网的中心通道,重要的水运十字路口。通过沟通湘江和赣江,两大江南大河,可以实现东西贯通,南北通达。湘江,赣江通过湘桂运河,赣粤运河南下和珠江水网沟通。
(湘赣运河示意图)▼
汨罗江,修水是湖南,江西境内两条东西走向的河流,通过水网联动,可以有效分担两地的水旱灾害,极大缓解洞庭,鄱阳两湖的防汛抗旱压力。
04:浙赣通道
浙赣运河近年来呼声日益高涨。我们通过船只实时动态也能看出浙江和江西两端“盲端”。如果这两个地方打通,势必极大提升航运优势。
(实时船讯-浙江和江西一带)▼
具体规划是,打通江西玉山和浙江常山,沟通信江和衢江,这一区域落差不大,修建运河相比前面两段容易一些。
(玉山县附近地形图)▼
05:南下立体水网
东西向主线配套工程是南下水网,将湖南,江西两省水网纳入珠江流域,配合珠江水网,实现江南立体水网交通。这些水网也能兼顾防洪,抗旱等功效。这些工程一旦实现,将是堪比京杭运河的南北水运动脉。
04
拯救长江“双肾”
由于气候变化,河流冲淤平衡改变等原因,长江双肾洞庭湖和鄱阳湖,面临日益严重的枯水问题。而由于降水极化,在洪水期,两湖洪涝风险又增大。为了解决这里的干旱洪涝问题,江南水网势在必行。第二长江除了航运,储能,输电等作用以外,最大的功效就是拯救洞庭湖,鄱阳湖两大湖。
(洞庭湖枯水时期影像图)▼
(鄱阳湖枯水影像图,来源见水印)▼
洞庭湖和鄱阳湖的水旱灾害与长江关系密切。历史上长江水土流失,泥沙淤积,抬高了江水和湖底,导致两湖淤积,洪水时候洪灾严重,缺水时候又干旱见底。导致这一问题的原因是,这两个湖泊接受长江的吞吐,但是由于出口排沙能力远小于接纳泥沙的能力,在水土流失强烈的时候,两湖呈现快速淤积的情况。而近些年随着水土流失治理,水利工程建设,入湖泥沙大大减少,但挖沙却比较猖獗,这导致湖盆持续冲刷萎缩,由盆变漕,由湖变河。
(1998—2020 年鄱阳湖典型断面冲淤变化,来源于水利水电技术(中英文)第53卷2022年第6期)▼
(鄱阳湖历史变迁视频,作者制作)▼
而在第二长江水网中,则可以有效阻止两湖“洪水一片,枯水一线”的局面。首先,水网可以直接调节进出湖的径流量,而且将进出湖主要水流由南北方向改为东西方向,这将有利于湖盆重塑,消纳更多的洪水。
(第二长江洞庭湖洪水调度示意图)▼
具体的运行措施是,在干流集中洪水时候,通过两湖蓄水,并由东侧水道向东分洪。除此之外,在湘赣运河和浙赣运河节点,还规划有大型储能蓄水水库,配合抽水蓄能,有效分担洪水。
(长江历史旱涝示意图)▼
在“第二长江”加持下,洞庭湖,鄱阳湖两大湖有效吞吐容量可以极大提高。以洞庭湖为例,洞庭湖分为东洞庭湖,西洞庭湖,和南洞庭湖3个湖区,其中西洞庭湖用于缓冲,南洞庭在设计蓄水位为36 米时(北湖垸历史最高水位36.77 米)的面积为880 平方公里,容积为68亿方。死水位为28.5米(这一水位高于目前枯水期水位,因为第二长江可以保证更高的枯水水位和枯水湖面)时的水量为19 亿方。这一湖区承接沅江(第二长江主流)洪水,可以确保洞庭湖和江汉地区的行洪安全。
(第二长江洞庭湖区域示意图)▼
东洞庭湖面积1200平方公里,可以蓄水大约110亿立方米。同时,第二长江水网让洞庭湖水系呈现“十字”形状,汨罗江可做抬水蓄洪通道,可以实现全方位调度,极大扩展行洪抗旱空间。洞庭湖和沅江梯级水库的综合调蓄能力可达800亿立方米,大约是三峡的4倍。
(鄱阳湖区域示意图)▼
鄱阳湖区调度原理类似,通过修水-信江水网,也让鄱阳湖呈现“十字”形吞吐水网,通过浙赣运河将长江和钱塘江流域联通,同样实现调蓄能力扩增。这里除了兴建调节水库以外,原有的柘林水库,新安江水库(千岛湖)等大型水库也能参与水网条件,通过共享行洪抗旱空间,实现水旱灾害两消除。
(上饶,衢州区域地形图)▼
第二长江打造两湖枢纽,航道穿湖部分修筑堤闸,在每年二月份放空湖心水(仅仅留足生态水),围堤上的闸门只有在需要泄洪时才打开,将(6-9 月)洪水期的超标洪水蓄积起来,除灾害洪水外一切入湖水流由现有大堤及将建的湖心围堤形成的导洪渠导出洞庭湖。前面已经介绍过,由于冲淤平衡改变,长江不可避免出现枯水期低水位,缺乏了长江顶托,两湖必然缺水。但在第二长江和两湖水网滋润下,在冬季枯水季节,仍能保证两湖丰盈,实现“蓄洪补枯”化灾害洪水为水资源、保护生态、环境和水资源利用等目的。
(长江流域景观图)▼
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