2020年10月23日,中國南水北調(diào)集團(tuán)有限公司正式揭牌,這是加強(qiáng)南水北調(diào)工程運(yùn)行管理、完善工程體系、優(yōu)化我國水資源配置格局的重大舉措。
那么,我國為什么要建設(shè)這個(gè)巨大的調(diào)水工程?南水北調(diào),又是怎么調(diào)的?南方優(yōu)質(zhì)的水資源是怎樣引向北方的?浙江省諸暨市學(xué)勉中學(xué)地理高級(jí)教師葛永鋒對此進(jìn)行了解答。
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我國不少地方都很“渴”
當(dāng)我們打開水龍頭,看似有用之不竭的自來水時(shí),是不是會(huì)覺得我國的水資源非常豐富?
“恰好相反,中國水資源短缺,人均水資源量只有約世界人均水平的四分之一。”葛永鋒說,在中國,若以人均水資源量計(jì)算,最為“干渴”的并非沙漠廣布的西北地區(qū),而是華北平原,尤其是京津冀地區(qū)。那里人均水資源量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際標(biāo)準(zhǔn)中人均500立方米的極度缺水紅線。
并且,人口快速擴(kuò)張的城鎮(zhèn),迅猛發(fā)展的工業(yè),更讓流經(jīng)華北平原的黃河、淮河和海河,曾一度成為全國地表水質(zhì)量最惡劣的地區(qū)。水量短缺、水體污染,可用的地表水所剩無幾,于是人們不得不超采地下水、回用再生水,甚至擠占維系生態(tài)功能的水源,來填補(bǔ)龐大的用水缺口。
葛永鋒列了一組數(shù)據(jù):長江流域地區(qū)降水豐沛,水資源總量約占全國總量的三分之一,耕地比重僅占全國的四分之一左右,人均擁有水量超過全國平均水平,屬于豐水區(qū)。但北方地區(qū)人口超過全國的40%,耕地面積約占全國的60%,水資源總量約占全國的20%,且季節(jié)分配極不均勻,水資源供需矛盾突出。
水資源南多北少(南北方區(qū)分是指以秦嶺-淮河一線為界),制約了北方地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
特別是華北地區(qū),位于溫帶季風(fēng)氣候區(qū),降水較少,年降水量在400~800毫米之間,降水集中在7~8月份。河流徑流量小,徑流量季節(jié)變化、年際變化大,春季氣溫回升快,蒸發(fā)旺盛,春旱尤其突出。
“干渴”的華北大地,迫切需要新的水源。而南方地區(qū)雨季開始早,結(jié)束晚,持續(xù)時(shí)間長,年降水量在800毫米以上。因此,如果能從水量相對充沛的長江流域向華北地區(qū)調(diào)水,就能大大緩解北方水資源嚴(yán)重短缺的局面。這也就成了南水北調(diào)工程能夠立項(xiàng)并實(shí)施的基礎(chǔ)。
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如何實(shí)現(xiàn)南方的水“爬”上北方
按計(jì)劃,南水北調(diào)工程調(diào)水規(guī)模達(dá)448億立方米,約為長江多年平均徑流量的4.7%,或幾乎是黃河多年平均徑流量的80%。這樣大規(guī)模的調(diào)水,如何才能實(shí)現(xiàn)?
葛永鋒說,南水北調(diào)工程是涵蓋了大壩、水庫、渠道、大型渡槽、隧洞等工程的超大型項(xiàng)目集群。龐大的泵站、巨大的水渠,僅僅只是整個(gè)工程的冰山一角。
以已建成的東線為例,看上去確實(shí)有些“水往高處流”的意思——從江蘇揚(yáng)州北上跨淮河、穿黃河,最終讓天津城區(qū)和山東半島的人們喝上了長江水。
而這往北走的一路上,像京杭大運(yùn)河在內(nèi)的數(shù)條南北向的河道,都成了長江水北上的通道。看上去是不是特別順?
“其實(shí)也沒有,因?yàn)閺恼{(diào)水的起點(diǎn)到黃河,有近40米的高度差。”葛永鋒說,這就意味著長江水往北走的同時(shí),也是往高處流。直到水流“爬”上最高點(diǎn)后,再往下順流到天津、山東半島等目的地,“所以那一路上,為了一級(jí)級(jí)調(diào)水,建了大量的站點(diǎn)和水泵?!?/p>
東線一路上建有34處站點(diǎn)、160臺(tái)水泵,共計(jì)13級(jí)泵站,于是這也成了世界最大的泵站群。正是這個(gè)泵站群,讓長江水從揚(yáng)州江都水利樞紐開始,就被逐級(jí)提升,直至黃河南岸。
為了節(jié)省電力資源,科研人員發(fā)明了一種“燈泡貫流泵”——它擁有平直的流道,讓水流不需轉(zhuǎn)彎便可直接通過。這不僅減少了能耗,與傳統(tǒng)的立式軸流泵相比,電能轉(zhuǎn)化率還可從65%提高至81%。
目前,東線一期工程的年調(diào)水能力可達(dá)88億立方米。
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南水北調(diào)不僅“解渴”,還能促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展
在普通高中地理教材(三)中,就專門講到了南水北調(diào),并提到了“四橫”“三縱”這個(gè)概念。
南水北調(diào)工程規(guī)劃的東、中、西三條調(diào)水線路(三縱),把長江、黃河、淮河和海河四大流域(四橫)連接了起來,實(shí)現(xiàn)了我國水資源的南北調(diào)配和東西互濟(jì)。
東線工程通過江蘇省揚(yáng)州市江都水利樞紐從長江下游干流提水,沿京杭大運(yùn)河逐級(jí)翻水北送,向黃淮海平原東部、膠東地區(qū)和京津冀地區(qū)提供生產(chǎn)生活用水。
中線工程則是從加壩擴(kuò)容后的湖北丹江口水庫引水,沿唐白河流域西側(cè)過長江流域與淮河流域的分水嶺后,在河南鄭州以西穿過黃河,沿京廣鐵路西側(cè)繼續(xù)北上,基本自流到北京、天津。
西線工程是調(diào)長江水入黃河上游。根據(jù)規(guī)劃,西線工程是從長江上游的通天河、雅礱江、大渡河引水入至黃河上游的青、甘、寧、蒙、陜、晉等地,以補(bǔ)充黃河上游水資源不足,解決我國西北干旱缺水的狀況。
西線工程引水干線采用引水隧洞穿過長江與黃河的分水嶺巴顏喀拉山調(diào)水入黃河,長距離隧洞輸水采用自流方案。
截至目前,東、中線一期工程已分別建成通水,而西線工程還在論證之中。
那南水北調(diào)工程給北方地區(qū)帶來了哪些變化呢?
南水北調(diào)工程從根本上改變了中國的供水格局,受水地區(qū)40多座大中城市的260多個(gè)縣區(qū)用上了南水,實(shí)現(xiàn)了外調(diào)水與當(dāng)?shù)厮摹半p保障”,直接受益人口超過1.2億人。受水區(qū)和沿線地區(qū)的水質(zhì)也得到根本好轉(zhuǎn)。
此外,東、中線一期工程的建成通水,還有效增加了華北地區(qū)可利用的水資源,并為沿線兩岸的生態(tài)環(huán)境改善發(fā)揮了不可替代的作用。
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