参天水利资源工程研考会《工作通报》No.99-19
1999年5月21日
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南水北调十线概览
中国社会科学院经济文化研究中心 邓英淘教授整编
编者按:早在50年代,南水北调的构想,由第一代领导人提出。中间经历了几上几下,水利电力部门先后做过很多艰苦细致的工作。80~90年代以来,黄河断流,生态恶化,南水北调再次提上日程,社会各界纷纷献计献策。据我们了解,目前有十条比较有影响的南水北调调水路线的设想。其中,水利部的东、中、西三线与林一山四江一河调水西进方案,做了大量的科学勘测和实地考察。黄河水利资源委员会在青藏高原的实地考察、勘探中,甚至有同志牺牲了生命。其余调水路线,大多尚处设想阶段,仍需大量艰苦、科学的论证工作。我们就手头掌握的有限材料,用尽可能简单通俗的语言,把十条线路(一、水利部的东、中、西三线;二、林一山:四江一河调水西进;三、黄委会的"大西线";四、陈传友:大拐弯建大电站;五、陈传友等人的四江进二湖;六、袁嘉祖、郭开等人的"大西线";七、朱效斌:三江贯通 调水分洪;八、张世禧:青藏高原大隧道)作一简单描述,供关心南水北调的读者参考。
一、 水利部的东、中、西三线
我国是一个缺水大国,而且水资源分布极为不均,南方水多,北方水少。全国闹"水荒"的城市有400个左右,缺水地区尤以华北地区、西北地区为甚,这严重地影响和制约着北方地区经济、社会的发展。针对这一严峻形势,南水北调-这一设想了几十年的宏大水利工程,在经过了大量繁重复杂的前期工作的基础上,终于被提上了议事日程。根据国务院总理办公会的决定,由水利部牵头,成立了以水利部部长钮茂生为主任的南水北调工程论证委员会。委员会将从南水北调工程的供水范围、可调水量、调水技术方案以及环境影响、国力承受等方面对其展开全面的分析研究论证。
根据长江流域总体规划,南水北调总格局分东、中、西三线从长江流域调水。三条线路互为补充,都是必要的,只是根据国力承受能力,实施有先有后,方式不同罢了。
东线方案
南水北调东线工程以长江三江营为起点,主线经过江苏省的扬州市,淮阴市,宿迁市,徐州市,通过南四湖,进入山东省。山东段从南四湖经济宁,走穿黄工程,穿越临清西侧到德州后,出奔河北,在河北只经过沧州市,便"水"分三路,两路流入北大洼蓄水待用,一路送向东线的终点-天津。
早在50年代末,苏鲁两省就开始研究东线方案。事实上,苏北地区的江水北调工程从1961年兴建江都第一站起,历时35年,已颇具规模。江水北调是江苏省为解决本省苏北地区的农业灌溉和抗洪抗旱而兴修的小流域水利工程,从长江三江营,长江的水沿着历史上淮河夺江入海的这条古老的泄洪河道汇入大运河,上行通过江都站、淮安站等九级梯级翻水站,被送到苏、鲁交界的微山湖。对江苏而言,南水北调东线工程就意味着江水北调工程规模的扩大,抽水量的扩大。
整个东线方案在关键是位于山东东平、东阿两县境内的解山之间和位山之间的穿黄工程。这需要在黄河河底的一块巨大的基岩上开凿一条总长584米的倒虹吸隧洞。经过多年地质勘探,穿黄试验洞已经开挖成功,这条高2.6米、宽2.9米的穿黄隧洞标志;东线调水工程的关键技术问题已经得到解决。
概括来讲,南水北调东线工程就是利用原京杭大运河河道,在江苏江水北调的基础上,采用水泵逐级提水北流,穿过黄河四水送到天津。主要解决苏、鲁、冀、津等省市的缺水问题。其优点是以治淮、治海工程为基础,充分利用现有水利工程,能够发挥抗旱、排洪、发电、灌溉、航运等综合效益,而且投资强度较小,便于分期实施。据专家介绍,东线较为敏感的问题是调水经过区域水质污染和多级抽水泵站运行后的工程管理问题。
中线方案
南水北调中线方案:湖北丹江口水库的水,经过河南南阳、平顶山、郑州、焦作、新乡、鹤壁、安阳和河北邯郸、邢台、石家庄、保定等城市一直流向北京、天津。最初的设想是解决沿线城市的生产、生活用水。
位于群山之间的丹江口水库,早在50年代就被规划为南水北调的水源工程。该工程于1958年9月动工,时逢国家三年经济困难,于是决定缩小规模,便形成了今天的水库现状:坝顶高程162米(设计坝顶高程175米),总库容210亿立米(设计总库容330亿立方米)。
中线有三个调水方案,关键是如何对水源工程进行调整。方案一是加坝调水,丹江口水库大坝加高与输水干渠工程同步建设;二是先调水后加坝,总干渠一次建成;三是先调水后加坝,总干渠分期建设。近期推荐调水方案,即第一方案,由丹江口水库加高工程、汉江中下游补偿工程和输水干渠工程三部分组成。总设想就是加高丹江口水库大坝,新开总干渠,沿太行山西麓引水自流,解决京、津、冀、豫等地区的严重水荒。
伏牛山是江、淮两大流域的分水岭,在河南南阳盆地的伏牛山东侧,有一宽达数公里的天然垭口-方城缺口,这是南水北调中线引水干渠的必经之路。
中线规划也有同样重要的穿黄工程,所不同的是,中线的穿黄工程是在沙质的河床底开挖一条穿黄倒虹吸隧道。河南水利厅的同志介绍道,将来准备采用国际先进的盾构法施工,开挖一条全长约七公里的穿黄隧道,丹江口的水就从这流向北京。
中线的突出优点是水质优良,丹江口库区水质可达地面水1类标准,而且可调水量比较充足;总干渠较高,丹江口水库到北京高差达一百米,可以引水自流,工程建成后,便于管理。应当考虑的问题是丹江口水库大坝加高及库区移民22万投资巨大,国力难以承受,而且水库大坝加高将在一定程度上影响汉江的航运和水资源的充分利用。
西线方案
南水北调西线工程主要是从长江上游通天河及支流雅砻江、大渡河三处引水黄河。其一从雅砻江长须干玛附近修建枢纽,自流引水到黄河支流恰给弄,其二从通天河同加附近建枢纽自流引水到雅砻江,再到黄河支流恰给弄。其三从大渡河上游足木河斜尔尕建枢纽抽水到黄河支流贾曲。
长江与黄河之间有巴颜喀拉山阻隔,黄河河床高于长江相应河床80~450米,调水工程需筑高坝壅水或用泵站提水,并开挖长隧洞穿过巴颜喀拉山。引水方式考虑自流和提水两种,无论采取哪种方式,都要修建高两百米左右的大坝和开挖一百公里以上的长隧洞。
西线工程主要解决青、甘、陕、宁夏、内蒙古等省区的缺水问题。西线水源区人迹罕至,水质绝无污染,而且调水距离最短。但工程也最为艰巨,主要调水区地处青藏高原,海拔3000~5000米,高寒缺氧,自然环境恶劣,同时这里也是我国地质构造最复杂的地区之一。
二、林一山:四江一河调水西进
林一山的大西线调水方案从怒江开始,在3800~3900米高程筑坝,年调水量150~200亿方,坝址附近有临时水文站,数据不太准确,但基本可靠。引水往东进入澜沧江,在昌都以上海拔3800米筑坝建库,可调水80亿立方米。怒、澜两江大体调250亿立方米。
在上述两个水库东边打一个隧洞引水到金沙江的一条支流(在玉树西边),由此过分水岭,水就流到玉树附近。在这里选址筑坝。水不淹玉树,这个水库蓄水很多,可调金沙江及其支流的水180亿立方米左右。这样怒、澜、金三江可调水总计430亿立方米。
再往东是雅砻江,其分水岭比金沙江陡得多、也短得多,这就是巴颜喀拉山分水岭。在甘孜上面建坝,水库高程不超过3700米,可调水130多亿方。坝高一百几十米,不超过200米。以上四江可调水总计560亿方。由北打隧洞,引水往东就流到大渡河流域,还可再调几十亿方水;以上四江一河总计约调六百亿方水。
在河坝附近修200~300米高的坝,并打隧洞27公里,便引水到了黄河。从红原县的登高(3500米)进入黄河支流黑河。
这条调水路线总调水量近期为800亿方,远期为1030亿立方,自流与提水相结合,以自流为主。自流引水量约600~700亿方;需要时可把上述四江一河引水干线下游附近的水用电力抽提上来,引水路线主要靠明渠,最长的隧洞27公里(位于河坝附近)。其它的隧洞长5~6公里。
该方案主要是向西部输水,而不是将水引向黄河中、下游。引水进入黄河以后,有几条输水路线。其一,在黑河入黄附近,打个不长的隧洞,可引水入洮河,分两级下来,洮河有一个天然水库很好,其高程2700米,于是有一个800米落差(引水入黄河高程3500米),沿着峡谷往下一直到兰州,都是很好的斜面,水就到了1200米左右的大柳树,落差1500米。两级总落差2300米。可建高水头的电站。顺着1200米左右的大柳树可到贺兰山脚的临河。然后水往西顺着1200米的分水岭,一直可到哈密,高程变成800~900米,到乌鲁木齐是七百米,再往西是克拉玛依,海拔才一百多米,这一带都是干旱地带,可垦土地资源非常丰富,仅河西走廊的可垦荒地就约3000万亩,灌溉效益非常好。
另一条线是引水沿黑河入黄处顺着黄河走,利用黄河已建成的很多电站,如龙羊峡、刘家峡、李家峡等,把已建成的水库大坝加高。这些地方只要水量增加了,不用另外投资,就可增加发电量。
再就是从龙羊峡附近向西引水,入柴达木盆地。在柴达木盆地西北(冷湖以西)。塔里木以南,阿尔金山脚下有天然的湖泊,面积约两万平方公里。可以蓄积几百亿方的水,可做多年调蓄之用。龙羊峡往西是一个很大很平的斜面平坡,顺着这个地方修一个水库,蓄水位在2700~3000米之间,选择一条斜路,就可穿越阿尔金山,引水到塔克拉玛干沙漠了。也就是说,延着这条线路可将一千亿方的水引到我国最大的沙漠。这就为在需要大规模改造塔克拉马干沙漠时,创造了基本的水源条件。
在这个方案中,目前虽未包括调雅鲁藏布江的水源,但其并不排斥于此。据林一山分析,雅鲁藏布江的水源是最宝贵的,但现在提水造价太高,而到了将来造价肯定会降低;届时,提调雅鲁藏布江的水源将会变成现实。
三、黄委会的"大西线"
大西线调水的总体构想
按照原定的工作部署,水利部黄委会在进行南水北调西线工程规划时,也初步研究了后续水源怒江、澜沧江调水、后扩展到雅鲁藏布江调水形成大西线方案。
大西线初步研究的总体构想为,目前正在进行规划的南水北调西线工程,即从长江干支流通天河、雅砻江、大渡河调水200亿立方米的方案,是大西线调水的一个组成部分。先从长江干支流调水,然后扩展到从澜沧江、怒江调水,进而扩展到从雅鲁藏布江调水,从而形成从通天河、雅砻江、大渡河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江六条江河的大西线调水方案。
根据引水河流的分布、开发建设的条件、研究工作的基础,大西线调水初步考虑分为三期。
以与黄河相邻的、开发建设条件相对较好的、目前正在规划的通天河、雅砻江、大渡河调水工程为现实的第一期。工程其实是从五、六十年代的大西线调水缩小形成的,水利部黄委会已进行40多年的工作,有多年的工作基础,积累大量的基础资料,通过深入细致的分析论证提出的调水量适宜,工程规模适当,工程方案切实可行,本着先小后大、先易后难、先近后远,摸索经验,分期开发的原则,要在大西线调水的宏观布局下,抓紧完成规划工作,按要求提出先期开发方案,在大西线调水的总体方案中可以先行实施。
与黄河相距较远、地质条件复杂、高寒缺氧、基础工作较粗的怒江、澜沧江调水设想为第二期工程,将更远、更艰巨的雅鲁藏布江调水设想为第三期工程。
调水河流的概况
六条江河中通天河、雅砻江、大渡河与黄河相邻,澜沧江、怒江、雅鲁藏布江由东北至西南依次排列,为国际河流。六条江河的开发任务均是以发电为主。
雅鲁藏布江在我国境内流域面积240480平方公里,干流长度2057公里,年径流量1654亿立方米。初步拟有12座梯级,总装机容量4638.6万千瓦,年发电量2765.04亿度。
怒江在我国境内流域面积13598平方公里,干流长度1659公里,年径流量689亿立方米。初步拟有六座梯级,总装机容量一千万千瓦,年发电量597.3亿度。
澜沧江在我国境内流域面积16437平方公里,干流长度1862公里,年径流量740亿立方米。初步拟有24座梯级,总装机容量2088.41万千瓦,年发电量1132.79亿度。
通天河流域面积138000平方公里,干流长度1145.9公里,年径流量124亿立方米。初步拟有十座梯级,总装机容量167.4千瓦,年发电量91.3亿度。
雅砻江流域面积128000平方公里,干流长度1637公里,年径流量604亿立方米。初步拟有21座梯级,总装机容量2235万千瓦,年发电量1357.7亿度。
大渡河流域面积77400平方公里,干流长度l062公里,年径流量470亿立方米。规划布局有16座梯级,总装机容量1760万千瓦,年发电量1008亿度。
这六条江河的水源丰沛,有水可调,当然,引水点不可能设在河口地区和河流出国境处,只能设在适当的海拔高程处,以适当的工程规模,调取适宜的水量。除南水北调西线工程调水200亿立方米外,初步研究,拟从怒江、澜沧调水两百亿立方米,从雅鲁藏布江调水两百亿立方米,六条江河共调水六百亿立方米。
调水方案
l、现实的第一期工程
从距黄河较近的通天河、雅砻江、大渡河调水,即南水北调西线工程调水,总调水量200亿立方米左右。从雅砻江、通天河、大渡河调水比选了多条引水线路方案。现列举两组工程规划布局方案:
一是由雅砻江长须坝址引水45亿立方米到黄河支沟恰给弄的自流引水方案(简称长-恰自流方案)、通天河同加坝址引水100亿立方米到雅砻江再到黄河的自流方案(简称同-雅-黄自流方案)、大渡河斜尔尕坝址引水50亿立方米到黄
河贾曲的抽水方案(简称斜-贾抽水方案)组成。三条河共调水195亿立方米。
另一是从通天河侧坊坝址引水100亿立方米,到雅砻江热巴水库,再引水50亿立方米,通过雅砻江支流达曲、泥曲,大渡河支流杜柯河、马柯河、阿柯河引水到黄河贾曲出流,在上述支流引水50亿立方米,共调水200亿立方米的方案(简称通-疆-大-黄联合自流方案)。
2、设想的第二期工程
从怒江、澜沧江调水。怒江加玉、澜沧江昌都以上地势较高;地质条件较好:河流径流量约300亿立方米;可满足自流引水:调水量和工程规模可控制在适当范围内。线路自怒江永巴水库引水l50亿立方米,经澜沧江吉曲、扎曲、子曲,再引水50亿立方米,自流到通天河侧坊,两江总调水量200亿立方米左右。到通天河后,与第一期工程即目前规划的南水北调西线工程有两种衔接方案,一是抽水入雅砻江,通过较短的长-恰线引水到黄河;另一是与通-雅-大-黄联合自流线路相接。
3、设想远期的第三期工程
从雅鲁藏布江调水,其干流海拔高程低、距离怒江较近的雅鲁藏布江支流尼洋河、易贡藏布调水。先在尼洋河选适宜的坝址,建库抽水到雅鲁藏布江支流易贡藏布,再从易贡藏布抽水到怒江永巴水库,与第二期工程相接,共调水200亿立方米左右。
4、方案投资估算
第一期工程调水200亿立方米,规划已有较深入的工作,根据较详尽的工程量和1995年价格水平估算,静态总投资1566亿元~2100亿元。
根据当地的地理环境,第二期工程比第一期工程艰巨,第三期工程比第二期工程更艰巨。投资估算只根据第一期工程的投资做粗估,第二期工程调水200亿立方米,静态投资约2400亿元;第三期工程调水200亿立方米,静态投资约3000亿元。
调水600亿立方米,静态投资7000~7500亿元。
供水范围
l、第一期工程根据目前的规划安排,供水黄河上中游的青海、甘肃、宁夏;内蒙古、陕西、山西六省(区)的缺水地区;在黄河断流趋于频繁和严重的情况下,由国家统筹安排,相机向下游供水。可以基本解决沿黄六省(区)工农业缺水和黄河断流问题。
2.第二期工程从怒江、澜沧江再调水200亿立方米左右,补充黄河上中游及邻近地区工农业用水增长的需求,并向青海柴达木、新疆提供部分水量,可解决西北和华北部分地区缺水问题。
3、第三期工程从雅鲁藏布江调水200亿立方米左右,这是一项更远期的工程,供水甘肃西部、新疆北部等边远地区,可基本解决我国北方缺水问题。
调水效益和影响
l、经济效益
大西线调水可开发土地、矿产资源,促进工农业生产,获得巨大的经济效益,仅实施第一期工程,即从通天河、雅砻江、大渡河调水200亿立方米,增加黄河发电保证出力562万千瓦,增发电量501.63亿度。可获得城镇生活供水和工业供水效益、农业灌溉效益、发电效益,根据不同的调水量方案,大体上调一立方水,可获得净效益2~4元。
2、社会效益
促进西北地区经济发展,缩小东西部差距:发挥西北地区资源优势,支持全国经济发展:可加快民族地区经济开发,巩固和发展民族团结:增加就业机会,缓解劳动力就业压力;改善生活用水,提高人民身体俊康水平。
3、环境效益
有利于植物生长和地表植被增加,提高植被霞盖率,使生态环境大为改善;可改善黄土高原的生产、生活环境,促进治理水土流失:可有效遏制土地沙漠化的发展:可减少自然灾害。提高植被覆盖率,可防风固沙,调节空气湿度,大大减少自然灾害发生的频率和强度:增加河川径流量,可提高黄河下游河道的输沙能力,改善水环境:解决黄河断流问题,改善黄河下游的生态环境。
4、调水影响
雅鲁藏布江调水200亿立方米,占出境水量1654亿立方米的12%;怒江调水150亿立方米,占出境水量689亿立方米的22%;澜沧江调水50亿立方米,占出境水量740亿立方米的7%;通天河调水100亿立方米,占金沙江渡口站570亿立方米的18%;雅砻江调水50亿立方米,占全河水量604亿立方米的8%;大渡河调水50亿立方米,占全河水量470亿立方米的11%。
六条江河山高谷深,大片农田较少,工农业用水基本是支流引水,就地使用,调水不会造成大的影响。主要影响在于梯级发电损失。
四、陈传友:大拐弯建大电站
如果未来世界上有一座最大的水电站,那么它位于我国西藏雅鲁藏布江(以下简称雅江)下游大拐弯段米林县的派至墨脱县的背崩或地东之间。按照上游奴下水文站多年平均流量每秒1830立方米、两点直线距离的地形落差2250~2280米计,大约可装机四千万千瓦,是我国三峡水电站的两倍多。如果年发电小时以五千计,年发电量高达两千多亿度。
大拐弯建大电站
大拐弯水面海拔高程约2880米,墨脱县背崩处的水面海拔高程约为630米,两点之间的雅江干流长240千米,直线距离仅40千米左右,若裁弯取直便可获得2250米的落差。裁弯洞从派附近进口(考虑抬高水位,进洞海拔高程为2900米左右)沿东南方向穿过雄拉垭口,直抵雅江支流多雄河,隧洞全长约16千米,其中洞顶层深在一千米以上的长约五千米。由于隧洞不通过南迦巴瓦主峰,所盖层的最大厚度不超过1500米,远不像过去传说的那样深厚。
多雄河由西北向东南流,经小岩洞、汗密,然后急转南下,经马尼翁至背崩附近入雅江,全长38千米,平均坡降8%,属典型的山区性河流。考虑到多雄河两岸山体陡峻。开挖明渠困难,建议水流出隧洞后直接与长约20千米的压力输水管道相接,至布迪再转接高压水管进入厂房。
从地形条件来看,大拐弯站可以一级开发,也可多级。如果一级开发.大电站设在马尼翁小盆地内;如果两级开发,一级电站设在小岩洞与汗密之间,发电水头约一千米;二级电站设在马尼翁附近,水头略大于一千米。
在国家还不具备全面开发的条件下,大拐弯电站可逐步实施,分期受益。一期工程主要是引水隧洞,装机容量为一千万千瓦。这样一来就避免了许多当前尚难解决的问题,如大机组问题、运输问题(拉萨至派区已有公路,派至墨脱只有简易路,通车困难)、高压输电问题、工程地质问题等,提高了大拐弯电站的可操作件。随着科学技术的不断进步和我国经济实力的不断增强,再逐步提高调节径流的程度,扩大保证和装机容量,满足国内外对电力日益增长的需要。
发电提水、调水
目前西藏没有大规模的用电户,邻近的西南、西北又是我国能源的"富矿区"。黄河、金沙江上均有很多梯级水电站等待开发。如果为了国内用电,与其开发雅江大拐弯电站,还不如开发上述河流上的梯级水电站。那么大拐弯水电站的电力出路在哪里?这是长期以来人们思考的问题。作者根据我国水形势及南亚各国用电分析初步认为:大拐弯水电站的电力主要用于"四江"(雅江、怒江、澜沧江、金沙江)提水,兼顾向南亚印度、孟加拉、缅甸等国送电。
我国北方,特别是大西北,土地辽阔,总面积近全国的一半,水资源匮乏,总量只相当于全国的7%。这里宜农、宜林、宜牧,土地一望无垠。它们与华北地区纬度相近,光热条件良好,只要有了水,农业生产潜力巨大。当我国人口达到高峰值16亿时,开发大西北是缓解我国粮食、肉类和东部人口过密的有效出路之一。西北的煤炭、石油、天然气、盐矿以及不少金属矿产资源名列我国前茅。开发资源需要大量的淡水。此外西北环境十分脆弱,荒漠不断吞蚀绿洲和农田,如不采取重大的国土整治举措,北方的生态环境还会不断恶化下去,以至影响生存与发展,对我国东部也构成严重威胁。近年来黄河中上游用水量不断增加,下游断流时间逐年增长,断流面不断上延,严重影响到东部地区山东的工农业和生活用水。调水改造大西北已成为我国当务之急。
从自然条件分析,西北的东、北、西三面水源有限,不可能大量内调。只有它的南面水资源极其丰富,仅"三江"(雅江、怒江、澜沧江)年产水量达三千亿立方米,基本没有被利用,为向西北调水提供了充足的水源。但是我国地势西北高,东南低,"四江"的水很难自流进入西北。所以长期以来,尽管人们千方百计企图解决西北的水问题,不惜提出人工把喜马拉雅山炸开一个缺口,让印度洋水汽北上的遐想,也没有提出藏水北调的建议。
为了解决高程差,先开发雅鲁藏布江大拐弯水电站,然后利用电力由近及远,根据需要与可能,把"四江"的水提至高原面进入黄河上游的扎陵湖和鄂陵湖。经过"两湖"反调节后,分别送入黄河上中游、柴达木乃至塔里木等盆地。在由"两湖"向西、东的输水过程中,还可考虑利用1500~2000米的地形落差,兴建数座大型水电站,增加西北水电比重节省煤炭,改善大气环境。这也是我国乃至世界上最大的抽水蓄能电站。初略概算,大拐弯水电站拟用400~450亿立方米水发电,其中三分之一的电力用于雅江中游提水,扬程为小于一千米,提水量150亿立方米;九分之一的电力用于金沙江提水,扬程500米左右,提水约100亿立方米;三分之一的电力用于怒江、澜沧江提水,扬程700~800米,提水约150亿立方米;九分之二的电力用于向当地和南亚各国供电,促进西藏和邻国经济发展。
五、陈传友:四江进两湖
黄河断流给豫鲁两省广大地区带来深重灾难:两省大约有三千万亩农田引黄河水源灌溉,断流时间正是作物生长季节,若遇天旱,致使灌区减产或绝产。黄河断流对黄河下游和渤海地区生态环境影响是多方面、多层次的,而且后患深远。如断流减少了渤海饵料来源,必然导致生物种群的变迁;断流改变了河床断面,不利防洪、恶化了水质等。更值得一提的是,断流极大地影响黄河三角洲的开发与那些大型工程的正常运行,从而不利于引水地区的经济发展。不仅如此,黄河断流还不只是黄河下游的事情,它关系到黄河流域、华北地区乃至全国社会经济可持续发展。
黄河源于青藏高原,上游有两个巨大的已经连通的湖泊,即扎陵湖和鄂陵湖(以下简称两湖),水面海拔4260~4280米。前者水面面积527平方公里,蓄水46.7亿立方米;后者水面面积610平方公里,蓄水108亿立方米。二者合计水面面积1137平方公里,蓄水154.7亿立方米。黄河流出两湖后,蜿蜒于高原面上,由西向东,然后急转向西北,大约行程1500公里进入黄河上游的龙羊峡水库(为我国目前最大水库)向东再行300多公里进入刘家峡水库。从两湖到龙羊峡,水面落差约1700米,到刘家峡水面落差约2700米。由此可见,黄河上拥有巨大的发电落差,只要有水便可以获得强大的电力。
两湖的南部分布有我国著名的"四江",由近及远为金沙江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江。"四江"水量丰富,开发利用极少。其中金沙江治家附近海拔3990米,集水面积12.5万平方公里,多年平均来水量99.3亿立方米,多年平均流量约为每秒三百立方米,距两湖水平距离仅一百公里之遥。两源与治家之间的分水岭垭口高程不到4600米。如果提供电力,便可把金沙江治家附近的水提至垭口高程(提水扬程视调节工程的高度而定),然后自流进入两湖,经两湖反调节后补给黄河。
据黄河水利委员会分析,黄河供水地区总需水量538.4亿立方米,目前可供水量为511.7亿立方米,全河缺水26.7亿立方米或每秒103立方米。缺水量只占治家附近年来水量的27%。金沙江治家上下游用水量很小,来水量可基本满足黄河一个时期的需水要求;如果北方用水再进一步增加,调水还可向南部延伸。除了目前南水北调西线提出的雅砻江、大渡河外,还可考虑调澜沧江、怒江、雅鲁藏布江的水。
调水的关键问题是电力。据测算,满足黄河附近一个时期缺水所需要的提水电力约为150万千瓦。随着用水量的增加,用电还会有所加大。解决电力的途径之一是火电和核电;二是水电。为了解决黄河断流兴建如此巨大的火电或核电是相当困难的。因此,只能从水电上开拓门路。构成水电的基本要素是水头和流量。从当前来看,黄河上游具备发电水头,缺少发电量。深入分析后发现,从两湖到龙羊峡的发电水头为在金江江治家附近提水扬程的3~4倍.根据这一特点,设想采取借水发电、以电抽水、水电循环、滚动开民的模式解决抽水的电力问题。
所谓借水发电,就是在较短时间内利用两湖极少水量放入下游发电。为了集中落差,减少水流行程。建议放水线路作如下安排:即水流出湖后,沿东北流经托素湖(又名黑海)南侧、绕苦海北侧、于楠木塘附近集中落差1100米入黄河上游支流曲什安河,入口海拔3100,从两湖到入水口引渠长约160公里,基本沿4200米高原面开挖,工程难度相对较小,在入水口楠木塘附近新建大型水电站。水电站的规模决定调水量的大小,调水量按两倍缺水量计电站的工作容量约200万千瓦。发电出力比提水所需电力大三分之一(尚未计算黄河梯级水电站增加的几十万千瓦电力)。借水期决定调水线路长度。初步估计,满足滚动开发的时间约为5~7天,借水总量不到两亿立方米,仅占两湖蓄水量的1.3%。实现调水后,及时偿还湖泊,对湖泊不会产生任何负效应。
所谓以电抽水,就有用楠木塘电站发出的电力在金沙江治家附近抽水,该电站为抽水专用电站。只有在满足抽水用电的前提下,余能可供西北使用。为了保证今后借水的可靠性和增加两湖的调节性能,建议在鄂陵湖口增修低坝或闸门,适当抬高湖水位。按现有水面一米水深,大约可增蓄十亿立方米的水量,近期抬高3~4米是可行的(视经济条件而定)。从长远来看,还可能有所增加,为解决整个西北用水提供水源。
所谓水电循环、滚动开发,就是把从金沙江提过来的水,通两湖反调节后,按黄河断流的要求放入楠木塘电站发电,又及时地把电输送到金江提水。循环往复,以至无穷。
按提水流量和黄河上游水头情况,本可不另建桶木塘水电站和引渠即可完成水电循环的任务。苦于黄河上游梯级水电站大部分尚未完成(均有规划),因此兴修楠木塘水电站,在某种意义上是顶替黄河上游梯级的作用,大于同一河段梯级水电站效率。小于梯级水电站的投入,是一个不可多得的大型水电站。从西北发展来看修建该电站是迟早的事,除了满足黄河断流所需提水电力外,还有许多的电能供西北工农业利用,年剩余量估计在40亿度左右,超过我国丹江口水电站的年发电量,如果每度电按0.25元计,一年收取电费高达10亿元(考虑黄河梯级水电站的增发量还要大于此数),节省标准煤160万吨。调水规模、发电效益在我国罕见,而且工程的难度和投资规模都不大,特别是工程的副作用,如淹没、搬迁、占压耕地等都非常少,施工的难度也不大。
以上思路还需要进一步考察研究。解决黄河断流不能再等了!北方缺水盼望早日解决!
六、袁嘉祖、郭开等人的"大西线"
"大西线"的水源和水量
西藏自治区是青藏高原的主体,其北部有平缓的高原和很多河谷平原,这里是西藏传统的农业区。谷地南面是喜马拉雅山地,东部是横断山脉北段的藏东高山峡谷区,雨量充沛,这里的地貌和气候,使它成为黄河、长江、澜沧江和怒江的发源地。
表1:西藏诸河的平均径流量及出境水量 单位:亿立方米
流 域 平均径流量
西 藏 云 南 青 海 径流总量 出境水量
雅鲁藏布江怒江澜沧江藏南诸河 1654.0408.9151.01952.020.1 280.0498.4 90.9 1654.0688.9740.31952.020.1 1654.0687.4736.31914.920.1
合计 4186.0 778.4 90.9 5055.3 5012.7
又如,长江上游金沙江的径流量为1880亿立方米,雅砻江为586亿立方米,大渡河为500亿立方米。三支流入长江口的水量为2574.5亿立方米,占三支流径流总量的86.8%,而长江年入海水量占径流总量9613.4亿立方米的92.3%。所以,西南地区是一个大的可调水源,我们可以利用部分出境水和入海水来解决西北和华北地区的干旱缺水问题。
若以海拔3500米等高线筑坝截流,雅鲁藏布江主干流可调水300亿立方米,它的四条支流可调水600亿立方米(即拉月河50亿立方米、尼羊河150亿立方米、易贡藏布河200亿立方米、帕龙藏布河200亿立方米);怒江230亿立方米;澜沧江150亿立方米;藏南11条南北向的的河流有垭口可与喜马拉雅山北麓沟通,汇入雅蕙藏布江南岸的朔米(朔马滩至米林)大渠,可调水600亿立方米,合计西藏可调水1880亿立方米,占西藏水资源总量的44.9%,占出境水量的45.3%。四川的金沙江可调水100亿立方米,雅砻江50亿立方米,大渡河20亿立方米,两省(区)共计调水2050亿立方米。
"大西线"的路线
从地形上看,丰水的西南地区地势比西北和华北地区高,全线水位可由海拔3578米逐渐降到黄河河源的海拨3366米(河源海拔3402米,为开发毛尔盖草地,这里可下挖36米),形成由南向北倾斜,有利于区域间可全线自流引水条件。从雅鲁藏布江上的桑日(海拔3489米)到黄河河源的直线距离为760公里,按海拔3500米等高线计算,路程约1786公里,中间隔5条江河,各江河之间都是平坦的峡谷(或称垭口)山体单薄,为了沟通相邹水系,对高于海拔3578米或低于3400米的峡谷,采用现代抗震技术打双隧洞;对海拔3400~3558米的峡谷,采用定向核爆破技术筑顶宽150米的柔性水库,壅高水位,达到自流引水。
1. 沟通雅鲁藏市江与怒江分水岭的峡谷是位于念青唐古拉拉白舒拉岭的美堆登县通达乡朔格吉峡谷,海拔3566米。在通达沿海拔3556米高程,开凿直径24.16米的隧洞六公里到洛隆县八美乡,出水口高程为3546米,过水能力6000立方米/秒;落差十米,可建40万千瓦水电站,年发电20亿度,价值十亿元,是隧洞造价的四倍。称为"通达~八美隧洞工程。"
2. 沟通怒江与澜沧江分水岭的峡谷是他念翁山的卡马多地峡谷,海拔奶4000米。从洛塘县马利乡沿海拨3536米开凿直径28.32米的隧洞19公里到昌都地区类乌齐县恩达乡,出水口高程3516米,过水能力8000立方米/秒,利用落差可建140万千瓦水电站,年发电70亿度。称为"马利一恩达遂洞工程"。
3. 沟通澜沧江与金沙江分水岭的峡谷是昌都附近芒康山的括热地堑,海拔3988米,从妥坝县括热区空满多村的白马弄沿海拔3490米开凿宜径30米的隧洞11公里到贡觉县爱玉乡夏如村,出水口高程3446米,过水能力9000立方米/秒,这里隧洞落差44米,可建3000万千瓦水电站,年发电150亿度,用于开发江达玉龙特大铜矿和贡觉金矿,振兴西藏经济。称为"括热~贡觉隧洞工程"。
4. 沟通金沙江与雅砻江分水岭的峡谷是四川省雀儿山的打莫寺赠曲,海拔3250米。从白玉县赠科打错乡沿高程3461米打直径31.62米的隧洞八公里到甘孜县打火沟,出水口高程为3435米,过水能力为10000立方米/秒,可利用落差26米建200万千瓦水电站,年发电100亿度。称为"白玉~甘孜隧洞工程"。
5. 沟通雅砻江与大渡河分水岭的峡谷是罗科马山的罗柯马~翁达峡谷,海拔3500米。从罗科马沿高程3388米打直径32.86米隧洞六公里到色达县翁达屯村,出水口高程3373米,过水能力10800立方米/秒,可利用落差15米建80万千瓦水电站,年发电40亿度。称为"罗柯马~翁达隧洞工程"。
6. 大渡河与黄河的分水岭是毛尔盖草地西南边缘的麦尔玛山梁,海拔3700米,这里就是毛主席说的"打一个洞,长江水就到了黄河"的地方。从麦尔玛沿高程3376米打直径33.44米的隧洞六公里到纳革藏玛,出水口高程为3366米,过水能力为11180立方米/秒,引水入贾曲,再北流48公里入黄河,可利用落差10米建60万干瓦水电站,年发电30亿度,为开发毛尔盖草地提供能源。称为"麦尔玛~纳革藏玛隧洞工程"。
由于又窄又浅的贾曲不能胜任流量11180立方米/秒的引水2006亿立方米进入黄河,同时为了开发毛尔盖草地,还要首先在野孤峡建一个低坝淤泥库,然后,采用人工泥石流法,炸开玛曲、黄河入拉加峡前的约200米长有八万立方米的拦门石,使黄河水奔泻而下,并在玛曲、黑河、白河、贾曲约158公里的河床内进行水下爆破或用挖泥船搅拌,一年内即可下泻泥沙35亿立方米,使贾曲入黄口以下的黄河河床降到3340米,当黄河水位降到3366米以下时,与毛尔盖草地就有30~80米的落差,草地积水会迅速排出。同时,利用36米落差,还可建1000万千瓦大型水电站,年发电量500亿度。
大西线南水北调工程引水的基本路线是:在雅鲁藏布的桑日(海拔3498米)筑坝建水库,坝高92米,雍高水位3588米,引水到波密,过分水岭(3566米)通达进入八美乡冻错曲一康玉曲,到八宿县夏里区央巴村入怒江;在夏里区洼乡达秀村朔瓦巴大跌水峡谷筑坝堵江建水库,提高水位至3546米,回水过嘉玉桥,引水过分水岭马利一恩达隧洞入紫曲(海拔3516米),北流40公里,到昌都的察雅注入澜沧江;再在澜沧江左岸支流麦曲筑坝建水库,壅高水位至3528米,使引水沿勇曲北流至括热,过分水岭(海拨3516米)沿纳曲-马曲-热曲到贡觉县爱玉乡夏如村东流入金沙江。至此,引水出西藏入四川;在热曲入金沙口下游的然中顿巴峡谷筑坝,壅高水位至3462米,回水入四川省白玉县的赠曲,向东北流66公里至白玉县赠科区打错沟,过八公里分水岭隧洞到甘孜县打火沟向东北流22公里到大金寺入雅砻江;在甘孜南20公里的木罗峡谷筑坝,壅高水位至3399米,回水东流50公里,过分水岭导水入达曲,顺河而下,过朱倭到炉霍入鲜水河;炉雷海拔3168米,需筑坝建水库,使水位升至3396米,回水东流,沿尼曲支流老则柯河,在罗柯马过分水岭到翁达,再沿色曲向东北流35公里入大渡河上游的多柯河(即两河口);两河口海拔为3088米,故在两河口南面的雄拉峡筑坝建库,壅高水位至3383米,库水沿多柯河一叶古玛向北流入麻尔柯河,引水到阿坝查理寺,沿热柯河过分水岭麦尔玛隧洞进入贾曲,向北流入黄河。
此外,由于设计的从拉加峡水库下泄黄河的流量不得超过4800立方米/秒,所以引水入黄河后,水量大,黄河盛不下,必须东西分流,将500亿立方米水顺黄河而下,给黄土高原、华北、辽西和二连浩特地区供水,经内蒙古凉城县岱海凋蓄入桑干河、永定河,至天津北塘入渤海,保证在讯期黄河有洪无灾。岱海的海拔1221米,水域面积174平方公里,水深19米,蓄水量20亿立方米,潜在蓄水量可达600亿立方米。其余水量,从河源的贵德穿过拉加峡水库,通过共和盆地西边的倒淌河修建216公里批引水渠,以每秒5000立方米的流量引水入青海。青海湖设计引水后,将使水面海拔达3226米,比现在升高32米,水域面积扩展到6000平方公里,总蓄水量2889亿立方米,矿化度降低到3克/升,可向柴达木盆地(2679米)、塔里木盆地(1200米)、青海省西宁市、甘肃省河西走廊、腾格里沙漠、阿拉善沙漠等地区供水,即可解除西北地区的旱情。
"大西线"工程的价值
大西线南水北调工程投资少,工期短,调水量大,水质好,可以从根本上改变三北地区的干旱荒漠面可扩大耕地21.2亿亩,相当于我国现有耕地的2.2倍,从根本上解决我国北方农业用水问题,并为东部地区密集人口的转移创造条件。
大西线南水北调工程实施后,将对黄河、黄土高原产生重大影响。它可以杜绝水土流失,冲刷河床淤泥。当每年黄河水量达到680亿立方米以上时,每立万米的泥沙含量将由目前的160公斤降到15公斤,河道不再淤积,黄河将从地上河。变成"地下河'。大西线南水北调工程的实施,还将对开发西北和华北地区的130多种矿产资源,加快发展地区经济,缩小中西部经济差距,促进民族团结发挥重要作用。
在大西线引水范围内,地广人稀,地势比较平坦,可以充分利用原有干支流自流引水,所以整个工程线路虽长,工程量虽大,但难度并不大,是一个真正的多、快、好、省的社会主义工程。
七、朱效斌:三江贯通 调水分洪
长江宜昌以上,1998年洪水最大流量为63000立方米/秒,仅为历史上的中上流量,已经造成千钧一发之势,损失数以千亿元计。试想如果洪峰流量达70000立方米/秒以上,今年会发生怎样的形势?今后若发生更大洪水又如何处置?我们可以回答:加高加固大坝,植树造林。但值树造林、减少水土流失,需"十年树木"方见显效;加高大坝必然使水位上升,水压加大,将潜伏更大危险,若一旦决口或迫不得已分洪,损失何止上千亿元?
我国云南省境内,有三条大江并行南下。一为金沙江。金沙江是长江主流,为长江正源,其发源地青藏高原的流域面积为30万平方公里左右。夏秋季节,青藏高原冰雪融化量大,降雨量多,这些水汇入金沙江.成为长江中下游洪峰的重要组成部分。二为澜沧江,澜沧江下游称湄公河:三为怒江;怒江下游渭萨尔温辽。长江、湄公河、萨尔温江三大世界名河,具有同一高海拔发源地,上游河段又具同一流向,且相互最近间隔仅30公里左右,实为世界奇观。
首先要考虑长江的防洪需要,应以分流长江洪水为之中心,把上游水系调整和利用大体分为三个程序。
1.1999年开始,我们可考虑实施由金沙江向澜沧江分流工程,争取减少长江宜昌以上洪峰流量五分之一左右。云南迪庆自治州内,金、澜二江间隔最短,可根据两江水位高程,在适宜地段横挖或斜挖人工河道(明渠或隧道)沟通金、澜二辽。两江同处横断山脉中部且间隔距离短,水位海拔高程相近。该州中甸附近的霞若,有一条金沙江支流,与澜沧江间距仅25公里左右,并且地广人少。由此处开挖河道贯通澜沧江,在金沙江建拦江大闸提高分流水位,可能较为适宜。澜沧江下游的湄公河流域防洪与长江防洪有时间差异。
开挖人工河道所挖沙石,可直接来建造拦江坝闸。如果时间和资金允许,可与建金沙江水电站结合起来,建电站时向邻江分流。可节省大量资金。电站建设对发展我国西部经济意义重大,同时,用电能代替柴薪作生活能源,可使周边居民不再砍伐森林,自觉地保护植被。
金沙江和澜沧江发源地位于青藏高原,冬春季节降水量少,高原冰雪融化水少,金、澜二江此时流量小,河道窄浅,较易施工。建议自11月份开始施工,明年五月完成分流工程。本工程完成后,可在长江汛期来临前15天,由金沙江向澜沧江分流,提前降低长江上中游水位,减轻汛期长江、洞庭湖和鄱阳湖压力,减少入湖泥沙量。自金沙江拦江分流 闸至宜昌、水的流程为十天左右。因此以提前分洪为好。
2.分流工程与南水北调西线方案相衔接,优先考虑实施西线调水工程。肥水不流外人田。发源于青藏高原的金、澜之水,末受工农业和生活污水污染,水中重水(含氚和氘)含量也极低,是极为理想的洁净天然河水,这样超一流的水质,在内地和沿海城市极难寻觅。
建议修订南水北调西线方案。金、澜二江开挖河道贯通后,再在澜沧江建拦江大闸蓄水并建发电站,长江枯水期提高澜沧江水位,使澜沧江之水也可以流入金沙江。调配金、澜之水,沿西线调水工程入黄河。调水河道开挖标准上调为5000立方米/秒,兼顾向黄河调水和金沙江向黄河分洪,一举数得。
我国西北和北方大部分地区及大中城市严重缺水。黄河因年径流量小,使中下游河段泥沙淤积大于冲刷,河床逐年抬高,给黄河防洪带来严重问题,同时因沿黄地区用水量逐年加大,黄河面临变为内陆河的危险。目前,我国渤海是污染最严重的海域。渤海本身是半封闭内海,黄河的径流对某自净能力有决定性影响。如果黄河入海口处年径流量达800亿立方米并呈辐射状(几条入海河口)入海,渤海可恢复生机,再次成为重要渔场。我国有三大三角洲平原,即黄河、长江、珠江三角洲,惟有黄河三角洲盐渍化,河流也不能通航,工、农、商业落后,这主要是因为严重缺谈水。所以由南水北调西线工程(修订调水工程流量)调水和向黄河分洪极为重要。这里的西线工程为"翁定线"。1959年,南水北调考察队经初步踏勘,选出了怒江-洮河和怒江-定西两大方案。两线路线长度分别为2600公里和3200公里,需要兴建180米以上的大坝六座,即怒江的沙布180米,澜沧江箐头630米,岷江十里沟470米。翁定线则是从金沙江翁水河口引水,穿过横断山脉,跨越雅砻江、大渡河、岷江、白龙江到甘肃中部定西地区,然后由祖历河入黄河,全线长3000公里,年引水量约1000亿立方米,全程自流。
3.金沙江、澜沧江和怒江三江贯通,实现人工自由调水和分洪,并建设三座统一的水利发电站。
南水北调东、中、西工程全面运行时,长江水在冬春季节将面临枯竭。贯通金沙江、澜沧江后,可考虑再把两江与怒江贯通。可在怒江的拉马底(傈傈族自治州内)河段上游,开挖衔接澜沧江的人工河道,并建水电站拦截怒江水。人工河道的开挖使怒江水电站的建设更为经济。这样三条江的水电站成为一体,水源可统一调配,大大丰富了我国水资源和能源,也使我国西部能源供应和经济发展发生质的变化,并可向友邦售卖电力能源。
更为重要的是,如果澜沧下游湄公河流域也同时发生较大洪水,我们可以再向怒江分流一部分洪水,而三条大江同时发生洪水的机率小。金沙江、澜沧江、怒江三江贯通并实施南水北调西线工程后,长江中上游五分之一左右的洪水可根据人们的意志,向澜沧江、怒江和黄河分流,可大大减少宜昌以上江段发生洪峰的机会,大大减轻长江中下游的防洪压力。
八、张世禧:青藏高原大隧道
成都市南洋高新技术研究所退休研究员,年届82岁高龄的张世禧教授,数十年皓首穷经,提出西藏大隧道工程:18条隧道引雅鲁藏布江水到塔里木盆地,使八亿亩沙漠变绿洲,开采石油600亿吨,建成又一个"中东",年发电量2000亿度,可供移民两亿人。
雅鲁藏布江在我国境内长达2075公里,仅次于长江,这条"极地天河",从藏北高原流出后,在海拔4700米的西藏仲马境内被称为马泉河,真正的源头多从这里算起。由马泉河到西藏曲水县被称为上游。在此与拉萨河汇合后,中游流经拉萨、山南、林芝,多为水流湍急,峡谷幽深、蜿蜒蛇折的河段,从林芝森林大拐弯后,形成世界第一大峡谷,然后拐弯经西藏墨脱向南流去。下游称布拉马普特拉河,流经印度、孟加拉国,形成富饶肥沃的冲积平原,最后注入孟加拉湾。雅鲁藏布江在我国境内的上、中游一带,平均流量为每秒44.25立方米,年总水量约1400亿立方米,水能蕴藏量为7460万千瓦,仅次干长江。由于地形复杂,气候多变,生存环境恶劣,雅江的开发利用微乎其微,白白注入孟加拉湾,浪费掉丰富的水力资源,殊为可惜。
张世禧教授设想中的"西藏大隧道工程计划",就是在雅江上游日喀则地区(马泉河到日喀则的拉孜后正式称雅鲁藏布江)的谢通门县,该地海拔为3836米 - 修建一座水库,利用三峡截流的方式,建筑高水坝,壅水高程达4200米。然后,由谢通门水库到昆仑山的喀拉米兰山口下长达780公里的隧道线上,每距40公里开凿一口竖并,共约18门,竖井深度在300米左右。
隧道的进水高程为4350米,出水高程为4000米,计有发电量2000亿度之多350米的落差。这条隧道和竖井都是在海拔4000米以上的藏北高原穿行,滚滚水源最后输往干涸缺水的新疆塔里木盆地 - 平均海拔1000米,计有3350米的落差。
在第一座隧道完工后可利用每年收入的电费和水费,供第二、第三座隧道的工程费用。
由于利用了第一座隧道作为固定线,就可逐步施工第二、第三座隧道,只需在完工的隧道旁开凿横向隧道,以便转移掘进机和人员即可。
预计在下个世20年代前,共建成三座隧道,年输水总量达300亿立方米,装机容量达4000万千瓦,年发电量2000亿度之多。在各个隧道出水口,可利用塔里木盆地内的喀拉米兰河上中游河道兴建梯级水力发电站,以利用高达3000米的高水位落差发电。
由于西藏大隧道工程均使用先进的隧道掘进机施工,各个作业区的开凿长度任务,大多数为20公里(各自反向开凿),三年即可完成,若把兴建竖井和扫尾工程时间加上,当可在四年完成。
一旦获得成功,可使塔里木盆地拥有八亿亩绿洲,开采六百亿吨石油,年发电量达两千亿度,形成新的"西部经济圈"。
雅江水1400亿立方米的五分之一被引塔里木盆地后,可灌溉八亿亩严重干旱沙化的土地,一举解决两亿人口的吃饭和就业定居的问题,使我国的可耕地面积一跃而为亚洲第一。新疆塔里木盆地的面积为91万平方公里(包括山区)。盆地底部56万平方公里,计约八亿四千万亩,其中沙漠和戈壁的面积就占六亿七千五百万亩。塔里木盆地位于欧亚大陆中心,海洋水气难以到达,年降水仅为50毫米,日照丰富,年日照数为三千多小时,积温在摄氏四千度以上,年蒸发量却达两千多毫米。
由于塔里木盆地西部有葱岭,北有天山,南有高大的昆仑山为屏障,只有东部和北部准葛尔盆地较低,盆地内常年吹拂的是西北风和东北风。因此,西藏大隧道输入的水,经灌溉蒸发后,难以吹过高达七千多米的昆仑山,只有部分水汽吹往青海甘陕一带,塔里木盆地上空大多数水汽,当遇冷凝结时,就会以降雨降雪的方式,仍落于盆地内;引来雅鲁藏布江的水后,盆地的总水量在30年以后将达9000亿立方米之多,使它成为中国的最大水库,那广阔的盆地和周围山区,也将经常受到雨水滋润。如果再使用飞机造林,撒播单钟,盆地内的沙漠和戈壁上,以及周围山区,也将披上绿色的新装,使沉睡几千万年的塔里木盆地万物争春,那时候塔里木盆地就适合人类居住了。塔里木分地与华北平原同纬度,年无霜期在200天左右,要是把雅鲁藏布江水引入后,开垦出来,年可两熟(现新疆科委拟进行三造栽培技术试验),经济效益不可限量。
其次,塔里木盆地是一艘中国的"超级油轮"被誉为"第二个中东"。
现居成都的著名地质学家杨槐根据地质力学理论,科学地预言:"塔里木是我国最大的石油圈,我国石油储量世界第一,超过中东"。早在80年代中美合作勘测队对塔里木盆地交叉点勘测时,在26.8万平方公里区域内,计储藏有297~585亿吨石油,而塔里木盆总面积为56万平方公里,约30万平方公里尚未勘测,因此,整个盆地面积的石油理论储量估计当在600亿吨以上,其总价值达10万亿美元之多。但是在广阔的沙漠地带开采石油,就必须首先解决"水"这一重大问题,否则就是花费大量资金,也难以进行大规模开采。如果开凿西藏大隧道工程,把雅鲁藏布江丰富的水引入塔里木盆地后,就能够大规模开采油气资源了。
此外,西藏大隧道工程完成输水、发电、灌溉后,每年可收电费800亿元,水费150亿元。使用滴灌和喷灌技术,至少可供两亿亩土地耕种,年收粮食两亿吨,价值4000亿元。在输水十余年后,多余的水量可引至河西走廊和内蒙古等地,以改造荒漠化的土地和提供用水,其受益的面积将占国土的一半,可使国家每年免受2560亿元的经济损失。原为千沟万壑的黄土高原也将披上绿色的新装,一举解决三亿人工作和住房问题。大西北的气候也大为改善。不但如此,今后西藏每年将获得数十亿元的经济收入,可以大大改善群众的生活和实施各项经济建设计划。
针对一些专家的担忧,张世禧指出:西藏大隧道工程线路附近计有玛尼、双湖、奥娃钦、沙里、卓波日、尼玛、藏多、代纳等县,藏中是藏北高原的交通要道,也是新疆南部的通道,为大湖区,半干旱地区,无永久冻土层,该线路正避开东面的可可西里山、唐古拉山及念青唐古拉山和西面的乌斯登塔格山与冈底斯山,所以西藏大隧道工程的线路,就是选择该地区最有利的地形和气温较高的有利条件,以便施工。当前,国外隧道最大埋深达2135米的是瑞士至意大利之间的率普轮铁路隧道,竖并最深的是前苏联阿尔帕 - 谢万引水隧道,竖井深668米。现在世界上每年隧道掘进长度达1000公里以上,在日本青函海底隧道完工后,英法海底隧道仅花3年,就完成3座总长165公里隧道,而西藏大隧道工程比这两个海底隧道的技术条件好,更容易施工。根据当前世界新技术的飞速发展,开凿西藏大隧道工程的一切技术问题都能迎刃而解。
西藏是我国人口密度最稀疏的省区,因环境、交通与社会历史发展等原因,丰富的自然资源开发利用程度甚低,生态环境基本上保持着原生状态,而成为地球上受人类活动污染的极小地区之一,被环保专家誉为"最后一片净土"。因此,兴建"西藏大隧道工程",并无我国兴建大水电站的许多复杂问题。比之其他大型工程有可能产生的负面效应,张教授又进一步论证了该工程的好处。第一、不迁移人口;第二、不花安置费;第三、不淹没耕地;第四、不影响生态环境;第五、不污染环境;第六、不致诱发地震;第七、无泥沙淤积问题;第八、不兴建高围堰;第九、无核弹的威胁。张教授又算了这样一笔帐,根据目前四川省凉山自治州修建水电站的单价,增加一倍半计算,开凿每一立方米土方造价为120元,增加为每立方米300元,混凝土砌衬每立方米为4000元,增加为一万元,即隧道每米造价为400元,如按3座隧道完工,时间约12年,造价为2500亿元(300亿美元)。建成后每年可收电费800亿元,水费150亿元,仅需三年就可以收回全部投资。
目前,由几十名专家、教授组成的"西藏大隧道小组"已经成立,虽然一切仍是纸上谈兵,但他们正在为此积极奔走。据张教授介绍:由他领衔的西藏大隧道工程计划课题研究小组,已经取得初步进展,计划得到许多有识之士和专家的首肯。