南水北调方案的战略选择--西线推进的合理性与现实性_南水北调论文

南水北调方案的战略选择--西线推进的合理性与现实性_南水北调论文

南水北调方案的战略选择——西线先行的合理性与现实性,本文主要内容关键词为:现实性论文,南水北调论文,西线论文,合理性论文,战略论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

一.引言

清朝著名的史学家全祖望在《刘继庄传》(注:刘献廷(1648~1695年),清大兴人,字继庄,又君贤,别号广阳子,娴熟地理、 音韵。在全祖望的《鲒埼亭集》中曾记有《刘继庄传》。)中记载:“西北非无水也,有水而不能用也,不为民利,乃为民害。旱则赤地千里,潦则漂没民居。无地可潴,无道可行。人故无如水何,水亦无如人何。有圣人出,经理天下,必自西北水利始。水利兴而后足食,教化可施也。”

阿诺德·汤因比在其宏篇巨制的《历史研究》中曾经认为,环境的挑战是文明产生的初始性约束条件。他将这组初始性的约束条件主要分为五类:困难地方的刺激、新地方的刺激、打击的刺激、压力的刺激和遭遇不幸的刺激。在其论述困难地方的刺激时,使用的就是中国长江和黄河流域在人类历史视野中孕育文明的案例。黄河,其困难刺激的程度远远高于长江流域,然而她却是中华文明的主要发祥地。

在中国著名国学大师钱穆的中国历史文化视野中,“西北水利,尤为千古伟论,足以发明中国民族二千年盛衰消长之机。”(注:钱穆:《国家概论》,商务印书馆1997年版,第265页。)

本文的任务不是研究中华文明的发源、光大与未来走向等问题,实际上,我们关心的是“南水北调”的战略与方案选择问题。我们认为中国的经济发展已经进入了一个新的综合性的国土整治时期,这个时期的国土整治必须在高速变迁的制度环境中寻找新的经济增长区域。纵观古今,现时期的中国比历史上任何时期都拥有更强的经济能力和更多的技术手段以进行大范围的国土整治,特别是缓解水资源对经济发展的约束,从而从根本上解决水资源的“瓶颈”问题,使人类经济行为走向一种新的人与自然的和谐。在一个相对长期的未来视野中,为子孙超越现有的自然资源约束提供基础。

本文的基本结论是南水北调战略不仅仅是两大水系的水资源相互调剂和水资源分布不平衡的结构调整,而且也是中国未来长期可持续发展的重要组成部分。它既使黄河流域的可持续发展战略和黄河治理战略相统一,同时也为大范围的国土整治提供了必要的基础设施,为中华民族的繁荣昌盛提供了新的生存空间。按照一组基于经济性和战略性的评价原则,我们认为在现有的调水方案中,南水北调西线工程具有更为突出的优势和更为重要的意义。

二.南水北调的必要性与战略意义

1.日益严重的水匮乏:总量不足与结构失衡

中国是一个农业大国,也是一个水资源匮乏的国家。水资源的匮乏首先是水资源总量不足。虽然中国的水资源总量达到约28000 亿立方米,居世界第6位,但是人均占有量仅2358立方米,为世界平均值的1 /5,在世界上列第88位;每公顷耕地拥有水量15060立方米, 为世界平均值的3/4。(见表1)。

从结构上看,中国的水资源自然分布不平衡,结构特征是南多北少(见表2)。长江流域及其以南河流的径流量占全国的80%以上, 耕地面积不到全国的40%,属于富水区;而黄河、淮河、海河三大流域和西北内陆的面积占全国50%,耕地占45%,人口占36%,水资源总量只有全国的12%,属于缺水区。(见表2)

表1 中国水资源与其他国家对照

国家 年均可更新量(10亿立方米)

加拿大

2,901

巴西 6,950

俄罗斯

4,498

美国 2,478

中国 2,812

中国北方 405

中国南方

2,278

印度 2,085

全世界 41,022

国家单位土地面积储水量人均水拥有量

(立方米/平方公里) (立方米)

加拿大 290,99498,462

巴西

816,49442,957

俄罗斯 263,42630,599

美国

264,659 9,413

中国

292,917 2,292

中国北方 150,528

750

中国南方 654,532 3.440

印度

700,840 2.228

全世界 301,988 7,176

资料来源:《碧水蓝天:展望21世纪的中国环境》,中国财政经济出版社1997年版

表2中国水资源的地区结构

地区 水源总量

人均水量 每公顷耕地水量

(亿立方米) (立方米)

(立方米)

东北:黑吉辽1529.0 1530.0 9417.0

华北:京津冀晋鲁豫内蒙 1685.2 555.6 5646.0

西北:陕甘宁青新2235.1 2787.619486.5

西南:川黔滇桂藏

12751.8 5721.992292.0

东南:沪苏皖鄂湘赣浙闽粤琼 9259.2 2134.938097.0

地区 每百亿元矿产拥有水量

(立方米)

东北:黑吉辽 30

华北:京津冀晋鲁豫内蒙 7

西北:陕甘宁青新 44

西南:川黔滇桂藏 70

东南:沪苏皖鄂湘赣浙闽粤琼

173

资料来源:刘昌明、何希吾等:《中国21世纪水问题方略》。

黄河流域大部分属于干旱和半干旱地区,降水稀少,水资源十分贫乏。黄河流域面积79.5万平方公里,占全国国土面积的8%,多年的平均天然径流量为580亿立方米,只占全国径流量的2%,流域内人均水量593立方米,为全国人均水量的25%,耕地亩均水量324立方米,仅为全国耕地亩均水量的17%。根据统计资料分析,黄河供水地区农业灌溉、城市与工业用水、农村人畜饮水的耗费量已由50年代的年均122 亿立方米增加到90年代的年均300亿立方米,增长了1.6倍。目前黄河的水资源利用率已经达到了50%。

水资源的短缺已经对西北和华北地区的社会经济持续发展形成了严重威胁。水土流失,土地沙化,生态环境的恶化和黄河持续断流使工农业生产和人民生活受到严重影响。为应付严重的缺水压力,西北和华北地区大量超采地下水,进一步造成了地下水位下降、地面沉降、河流干枯、海水倒灌等严重问题。解决水资源短缺,已经到了刻不容缓的地步。

需要强调的是西北地区和华北地区的缺水是资源性缺水而不是工程性缺水,是人类活动的规模超越自然极限的结果,并有着逐步恶化的趋势。黄河中上游提水灌溉工程及沿河省区经济发展对水资源的需求,已使黄河中下游诸省面临季节断流而严重缺水的被动局面,对沿河各省的发展产生严重的制约作用。对黄河现有水资源的进一步提取,必然会给这些省区的发展造成更大的约束。80年代以来黄河断流里程、日数和次数的明显增加,以及黄河淤积的加剧使得黄河缺水对中下游的威胁日渐严重。随着人口数量和密度的增加,以及经济活动规模的日益扩大,仅仅依靠各类节水措施是不可能从根本上扭转这种趋势的。尽管有着多种宏伟的设想和计划,从现实的角度看,在国力、人力和科学技术允许的范围内能够做到的只有南水北调,即将长江流域的余水通过大规模的水利工程设施调度到黄河流域,以解决西北和华北的水资源制约问题,逐步使西北和华北地区成为我国社会经济可持续发展的重要支点。

2.南水北调的战略意义

南水北调工程是中国必须现实考虑的重大的战略性基础设施工程(注:据参加中国南水北调工程论证的国家计委国土开发与地区经济研究所研究员刘颖秋认为,“按三条线最大调水量方案,该工程全部建成后每年可将长江流域500多亿立方米的水调配到西北和华北缺水地区, 直接涉及到12个省(区)和北京、天津两个直辖市。南水北调不论是工程规模和投资,还是作用和影响都大于三峡工程”。刘颖秋:《关于南水北调工程的论证意见和建议》,《科技导报》1996年第5期。)。 在一个广泛的国际视野中,人口增长和城市化正在加剧对基础设施的需求。按照经济发展阶段所形成的一般期望,人们对基础设施的关注已经开始从数量向质量转变。同时,近几年,对谁应该提供基础设施的存量和服务,以及如何将其提供给使用者已经发生了认识上的实质性转变。基础设施不仅被称为社会管理资本或者是社会先行资本,而且它在经济增长、减少贫困以及环境的可持续发展中所能够创造的重大效益已经日益为各国的可持续经济发展战略所重视。南水北调工程,作为中国的一项长期的战略性基础设施,在中国经济的可持续发展中具有不可替代的战略地位。

第一,南水北调是中国可持续发展战略的核心战略之一。

1994年3月中国政府制定了跨世纪可持续发展战略。 这一战略强调:“中国的可持续发展将建立在资源的可持续利用和良好的生态环境基础上。国家保护整个生命支撑系统和生态系统的完整性,保护生物多样性;解决水土流失和荒漠化等重大生态环境问题;保护自然资源,保持资源的可持续供给能力,避免侵害脆弱的生态系统,发展森林和改善城乡生态环境;预防和控制环境破坏和污染,积极治理和恢复已遭破坏和污染的环境。”(注:《中国21世纪议程:中国21世纪人口、环境和发展白皮书》,中国环境科学出版社1994年版,第5页。)

中国的可持续发展战略所面临的现实环境是人口压力的增长和日益递减的耕地。中国以全球5%的可耕地养活25%的人口, 生存空间实在非常有限。在实施中国的可持续发展战略的进程中,最为重要的方向就是要在保持和维护自然资源所提供的生命支撑体系的前提下,开发和利用尚未开发或没有得到有效利用的国土,创造新的生存空间。

就资源开发潜力而言,中国主要的可供开发的荒地和牧场、以及中低产耕地和牧场均集中在西北和华北地区。这一地区还蕴藏着丰富的矿产资源和能源。就人口的分布而言,中国的主要人口密集区域均集中于沿海地带。而北方地区,特别是西北地区的人口密度则相当小。限制这些资源得以开发和有效利用的最主要障碍就在于北方地区缺乏水资源而异常干旱,相当多的地方生存条件极差,荒地和荒漠资源、矿产资源和能源难以得到有效开发利用。

实际上,经济发展的可持续性是为经济社会的中长期均衡发展创造战略支撑体系的。中长期均衡发展的战略维度是食品的长期有保证供应、矿产资源的有效利用、能源的合理开发和环境维护与改善。实施南水北调工程,对于这些长期问题的解决至关重要。从中国自然资源的分布来看, 西北和华北地区食品的长期有保证供应、 矿产资源的开发利用和能源合理开发和环境维护,都取决于水资源。南水北调工程,特别是西线南水北调工程则可以在补充黄河水量的同时,大幅度改善西北和华北的气候和自然状况,提高这些地区的可居住性和人口密度,提高农牧业的产出率和土地资源的利用率,并使得工矿业得以发展。这将对我国国土的综合整治与社会经济的均衡发展起到重要的诱导作用。从这些意义上讲,南水北调已经成为中国可持续发展战略布局中的关键一环。

第二, 南水北调是创造新的经济增长区域和推动经济增长重心西移的关键性战略步骤。

中国经济的持续发展逐步改变了中国经济的基本格局,从短缺向生产能力普遍过剩的转变使得经济增长速度逐步递减,扩大就业和维持增长逐步成为经济政策的中心,在产业层面上创造新的经济增长点和在区域布局上创造新的经济增长区域成为保持中国经济稳定持续增长的基本前提。1993年以来,随着中国经济“软着陆”的逐步实现,中国经济增长的重点已经开始明显发生西移。中西部地区经济发展对整个国民经济增长的贡献在逐步提高,不仅突出了中西部的战略地位,而且也揭示了中西部广大的内陆地区成为经济增长新区域的可能性前景。南水北调工程的实施对于推进这一进程的实现具有重要的作用。这主要取决于以下几方面的基本事实:

(1)西北和华北的农业在中国农业中的地位将逐步提升, 并在农业新增产量中占据主要地位。在中国现有的主要粮食产区的单位产量和复种指数已达到较高水平的基础上,城市化和工业化将不可避免地使这些地区的耕地面积逐步减少,粮食和其它农产品的增长潜力趋于下降而生产总规模趋于稳定。黄河流域各省,特别西北地区是中国可供开发利用的宜农荒地和牧场的主要地区。这些省份现有的耕地和牧场的单位产量亦较低,具有较大的增长潜力。在这一背景下,南水北调工程的实施将会通过对生态环境的改善、水土流失的治理、沙漠化的防治和土壤的改善,以及农业用水的大幅度增加等等途径使这些潜在的优势转化为产量的提高。在克服了水资源的制约后,西北和华北地区在中国农业中的地位将逐步地提高。

(2)建立新的能源基地。西北各省是中国最重要的能源基地, 有着规模巨大的煤炭和天然气储量。同时,黄河中上游已建成和计划中的三大梯级电站群的总装机容量可达到3000万千瓦,年发电量可达到 110 0亿度。在西线调水200亿立方米的条件下, 这些电站可新增年发电量800亿度以上,使黄河中上游的水力发电量达到将近2000亿度。 同时,南水北调后制约山西、宁夏、陕西和内蒙煤炭基地发展的水资源不足问题将被克服,火电产业亦有较大的发展前景。水电与火电互济将使西北地区成为支持中国经济发展的最重要的能源和电力基地。

(3)黄河的上中游是中国矿产资源丰富的地区,石油天然气、 有色金属、稀土及钾、镁、锂、锶等盐湖资源在全国居重要地位。这些资源具有极为良好的匹配性,在廉价的水电资源的支持下可以形成一组规模巨大且具有极强的国际竞争力的新兴产业。但是,目前这些矿产资源的开发却因为经济发展和资源开发的滞后而滞缓。随着国民经济的快速发展,黄河上中游地区的矿产资源的开发已经刻不容缓。一旦水资源开发利用到位,这一地区不仅会提高西部整体的工业化水平,增加就业总量,且能够形成铝、镁、硅铁等高耗能工业,稀土和锂锶等高增值原材料工业,以及以青海盐湖为基础的盐化工等一系列新的产业群,从而使这一地区成为新的工业增长区域,有效地支持中国经济的长期发展。

第三,南水北调是实施新的治河战略、 构建新黄河的长期战略手段之一。

黄河的水害问题是困扰中国北方经济发展和人民生命财产安全的长期问题。90年代以来,随着沿河各省经济发展对用水需求的扩大和中近期内降雨量、径流量的减少,黄河下游断流日趋严重,成为黄河治理开发过程中比较突出的新问题和新情况。从历史上看,黄河经常性断流始于70年代。在1972~1996年的25年间,黄河下游共有19年断流,平均每5年中有4年断流(注:黄河水利委员会(1997):《黄河下游断流及对策报告》,《黄河水资源利用现状和预测》。)。1997年黄河发生了历史上历时最长的断流现象(共169天)。 黄河断流突出地反映了黄河流域水资源供给与需求紧张的矛盾。

黄河断流的日趋严重使得黄河的治理任务出现了根本性变化,消除断流和防治水害成为治理黄河需要同时解决的问题。

在断流方面,由于整个黄河流域严重缺水以及经济发展对水资源的需求不断增长,合理分配现有水量、增强中游水库的调蓄能力、推广各种节水措施仅仅能够部分缓解断流现象。仅从黄河自身的角度解决断流仅是治标之道,治本之道应该是跨流域调水以增强黄河自身的供水能力。节水、分水和提高中游的调蓄能力都无法脱离黄河的供水能力的限制。就现状而言,断流发展的基本趋势是使黄河向内陆河和季节河的方向演化,而逆转这一流变趋势的根本之道只能是通过增水的方式,大规模地从长江水系向黄河调水。

在水害防治方面,黄河断流加剧了河床淤积,以蓄水拦沙和加高河堤为主要手段的治河战略已逐步逼近其能力的极限。三门峡水库已基本淤满,新建中的小浪底水库的淤积年限也仅仅只有20年,即使考虑新建碛口水库,其使用年限亦有其限度。至于遥堤和分洪淤地的方式则由于人口密度的增长和沿河工业的发展已基本无法采用。同时,黄河下游的河床经过长期的累积已高出大堤背河地面4~15米,且以每年10 厘米的速度递升。黄河水害对北方地区经济发展和人民生命财产安全的威胁日益突出和严重,寻求新的防治黄河水害的手段成为十分紧迫的战略性任务。

上述二方面影响的共同结论是必须从传统的以防治水害为中心的治河战略转向将防治断流和水害相结合的新治理战略。从现实的基础条件、可能选择的手段、以及解决北方地区严重缺水的相关要求看,新的治河战略只能是以增加黄河中上游水量为中心展开的战略。只有较大规模地增加黄河中上游水量才能从根本上消除断流和较大幅度地改进北方地区的缺水状况。同时黄河中上游水量的增加将形成增水冲沙的效果,增加黄河冲沙入海的数量,减少下游河床的淤积。在水量增至更大规模时,将形成增水攻沙的效果,逐步冲刷和加深河床底部,降低黄河河床,从而改变地上悬河的状况,最终根治黄河水害并形成一条新黄河。

很显然,在上述改善北方缺水状况和治理黄河的基本框架内,南水北调工程,特别是从长江上游向黄河上游调水的西线南水北调工程是最重要的基础条件。

三.现有的南水北调方案

南水北调的设想最初形成于本世纪50年代,经过几十年的调查研究,南水北调的总体布局思想已经形成:跨流域治理北方的水资源短缺,从长江流域调水解决黄河流域的水资源匮乏,在整体布局上进行分源、分线和分区的调水工程建设;独立论证,条件成熟者先行。1995年6 月国务院第71次办公会议决定,由水利部牵头,吸收有关部门和专家组成论证委员会,对南水北调工程进行审慎和充分的研究。在充分吸收先期研究论证成果的基础上,近期的论证又突出强调受水区互不替代和北方城市用水为主兼顾其它用水的基本思路。目前,三线南水北调已经完成了各自的最佳推荐方案(注:刘颖秋(1996):《关于南水北调工程的论证意见和建议》,《科技导报》1996年第5期。)。

1.东线调水工程

东线调水工程早在50年代初就曾形成了初步设想。在80年代和90年代已经分别形成工程可行性研究报告。东线调水工程是从长江下游引水,具体为从扬州抽水,基本上是沿京杭运河以及与其平行的河道逐级提水北送,经洪泽湖、骆马湖、南四湖,在位山附近穿过黄河后可自流,经位临河、南运河到达天津。东线的供水范围涉及到江苏、安徽、山东、河北和天津5个省市。工程规划目标是抽水流量达到1000 立方米/秒,总供水量达到192亿立方米,抽水泵站的总装机容量88万千瓦。

东线调水工程主要建立在江苏江水北调工程、京杭运河航道工程和治淮工程的基础之上,其工程实质上主要由3 个方面构成:输水工程、蓄水工程和供电工程。输水工程由输水河道、泵站枢纽和穿黄工程共同组成。从引水口到天津的输水干线全长为1150公里,其中黄河以南 651公里,穿黄河段9公里,黄河以北490公里,分干线总长为740公里。 输水河道90%可利用现有的河道。泵站枢纽工程包括13个梯级抽水站,总扬程65米,穿黄后可自流天津。

东线工程着力解决的是天津、河北省黑龙港运东地区、鲁北、鲁西南和胶东的缺水问题,以改善因缺水而恶化的环境,使沿线的生活、工业以及航运、农业的用水达到一个新的水平,从而促进环渤海地带和黄淮海平原东部的经济发展。根据1993年的价格估计,东线工程的投资约200亿元(其中第一期工程的投资约为94亿元)。

2.中线调水工程

中线工程是从长江中游引水,解决华北水资源危机的一项重大的基础设施。近期从长江支流汉江上的丹江口水库引水,沿伏牛山和太行山山前平原开渠输水,终点在北京;远景考虑从长江三峡水库或以下的长江干流引水增加北调水量。

中线工程是按照丹江口水库后期的规模完建。丹江口水库的正常蓄水位为170米,每年的平均调水量为141亿立方米。中线工程的供水范围是唐白河平原和黄淮海平原的中西部,供水区的总面积约为15.5万平方公里。中线调水的主要受水目标是京、津、华北。虽然中线工程具有水质好、覆盖面大和自流输水等优点,但是因汉江水量有限,不能满足规划供水区内的用水需求,只能解决京、津、冀、豫、鄂五省市的城市用水和工业用水,兼顾部分地区的农业以及其它用水。

中线调水的主体工程由水源区工程和输水工程两大部分组成。前者主要是丹江口水利枢纽工程后期续建和汉江中下游补偿工程;后者主要是引汉总干渠和天津干渠。其中须加高现有坝顶高程至176.6米, 设计蓄水位由157米提高至170米,并增加库容量。增库扩容将淹没处理面积370平方公里,须移民22.4万人。

就中线工程而言,从水源区工程一开始就将涉及到分水、扩容、移民等一系列的问题。从输水工程看,总干渠长1241.2公里,但是沿线缺少调蓄工程设施,加上全线闸门多达300座以上, 调度运行的安全性和可靠性差。(注:刘颖秋(1996):《关于南水北调工程的论证意见和建议》,《科技导报》1996年第5期。)

从中线工程建设周期看,工程需要6 年,工程动态总投资预计将高达1000亿元。

3.西线调水工程

西线工程设想起源于本世纪50年代,1987年国家计委将西线调水工程列为超前期工作项目,黄委会等单位对调水区和邻近地区进行了大量基础工作,并形成了一批规划研究报告,提出了“三江联调”(即通天河、雅砻江、大渡河)的近期方案和“五江联调”(即通天河、雅砻江、大渡河、怒江、澜沧江)的远景方案。

近期调水方案是从通天河、雅砻江和大渡河三条河调水,年调水总量为200亿立方米。这一方案主要由雅砻江引水工程(年引水量为45 亿立方米)、通天河引水工程(年引水量为100 亿立方米)和大渡河引水工程(年引水量50亿立方米,年用电量71亿度)组成。

该方案调水200亿立方米入黄河,增加黄河多年平均径流量的1/ 3,增加黄河供水量的1/2,可为青海、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古和山西六省发展灌溉面积3000万亩,提供城镇和工业用水90亿立方米,同时还可解决京、津和华北平原的部分用水问题。所供水量还可以增加黄河全河段上的水电站的发电量,同时,上游所调之水本身不含泥沙,可以用于黄河冲沙,对于缓解黄河下游淤积及彻底根治黄河有着极为重要的意义。

就工程的技术可行性而言,西线工程地处海拔3000~5000米的青藏高原,地质构造复杂,地震烈度大都在6~7度。在此高寒地区建造 200米以上的高坝和开凿长达100公里的长隧洞,工程技术复杂, 施工环境困难。但在这二方面国内外已积累了相当多的成功经验,并形成了一批专门的工程技术装备。(注:世界成功的长隧洞工程包括日本的青(森)函(馆)海底隧道(海底部分长23.3公里),连接英法的英吉利海底隧道(38公里),芬兰赫尔辛基供水隧洞(120公里)。 最有名的高寒隧洞可能要数秘鲁在海拔4000米左右地区修建的总长为95公里的马赫斯调水隧洞。)

四.如何看待现有的南水北调方案

南水北调工程是国土整治和黄河治理的重要组成部分,对调水线路和工程方案的选择标准和原则应更加重视对国家总体经济发展的推进作用和对重大战略举措的支持作用。同时,这些标准应更加强调经济性指标和性制度背景变化的适应性。基于这样的认识,我们认为以下的一组原则应成为评价和选择调水线路和工程方案时优先考虑的标准。

1.治黄优先的原则

在评价南水北调的线路和工程方案时,治理黄河和解决北方地区水资源不足是两个需要优先考虑的目标。从总体上看,治理黄河的目标应重于对解决水资源不足的考虑,特别是应重于解决局部地区水资源不足的考虑。这一方面是因为治理黄河关系到北方广大地区的经济建设和人民生命财产的安全和稳定,而解决水资源不足则主要是为了扩大经济规模和改进生活水平与质量。另一方面,在适当安排的调水线路和工程方案下,治理黄河本身即会对解决水资源不足作出重要的贡献,并在新增水资源的地区分配上具有极为多样化的选择余地。由于南水北调工程投资巨大,如果不能对治理黄河形成实质性的支持,巨大的投资是否合理显然是需要进一步重新考虑的。

单纯从缓解我国北方地区缺水情况而言,东、中、西三种方案所针对的主要地区不同,所产生的效益也不同。东线工程供水范围涉及苏、皖、鲁、冀、津五省市。中线工程供水区为京、津、冀、豫、鄂五省市,供水区内总面积为15.5万平方公里,耕地1.26亿亩,但由于引水量有限,只能以满足这五省区的城市生活和工业用水为主,兼顾部分地区农业及其它用水。西线工程的供水范围为青、甘、宁、蒙、陕、晋西北六省区,同时还可以在保证京、津地区用水的基础上兼顾豫、冀、鲁。然而,东线和中线工程调水都是从黄河地下穿黄而过,唯有西线工程从上游引水入黄,对于黄河治理和黄河全流域的开发具有其它两方案所无可比拟的优势。

2.综合增效的原则

南水北调是跨流域的、社会公益性调水工程,因此,在评价南水北调的工程经济技术评价体系时,综合增效应该是南水北调的主要准则。所谓综合增效,即指不是按照单纯的标准或目的来解决水资源的匮乏或危机问题,而是应该首先建立在国民经济整体评价的基础之上。具体来说,综合增效应该包括:农业效益、发电、防洪、土地增值、地区开发、环境效益以及解决黄河断流和其它相关效益的基础上。

由于西线工程位于黄河上游河源地区,其控制和影响的范围远远超过其它调水路线,因而其形成的综合增效远远大于其它调水路线。

(1)增水发电。黄河中上游河段共有已建、 在建和拟建的三大梯级水电站群数10座,其总装机容量可达3000万千瓦。从上游年调水 200亿方时,经过这些电站,可增加发电量800亿度。 东线和中线方案则因线路高程较低,基本无发电效益。

(2)泄洪与断流。 利用黄河上游已有和在建的水利设施所具有的巨大库容,在洪水季节进行拦水蓄洪,在枯水季节放水泄洪。西线工程的调水量为黄河全年平均径流量的1/3,为每年冲沙入海水量的一倍,所以可以增加黄河水流以有效缓解黄河的断流问题。

(3)增水冲沙。 治理黄河最重要的限制条件是持续不断的泥沙淤积,而西线工程从长江上游调水为不含沙的清水,按每立方米水可以带走30公斤泥沙计算,若西线调水中50亿立方米用于冲沙,则可冲刷走 1.5亿吨泥沙。中线和东线因引水线路从黄河河床下穿黄而过,对冲沙基本无帮助。

(4)流域开发。西线调水可以为西北五省区提供大量的农业用水,有利于西北地区开展大规模的植被建设以改变西北的生态环境,为解决黄河中上游水土流失问题打下基础,其环境效益不可估量。东线工程主要利用现有的运河河道,在调水后可以有效地改善京杭大运河的航运状况。

此外,由于西线调水的收益区可覆盖整个西北和华北地区九省市,其对农业和工业的总体支持作用显然也是最突出的。

3.低成本的原则

南水北调工程的基本功能是将长江水系的水调入黄河水系,以改进沿黄各省工业、农业和人民生活用水的状况。调水的基本功能决定了设计和评价调水路线和工程方案的基本标准之一是调水的成本。调水成本应在用水地区的工业、农业和城市居民能够承担的范围内,并不依赖政府财政对用水的补贴。超过用户承受能力的调水工程方案,特别是超过农业用水和城市居民生活用水能够承受的调水方案,无论从调水收益的可取得性,还是从用水需求的实现方面看,都将会面临多种问题。

对于南水北调工程而言,降低调水成本取决于以下三个主要方面:

(1)控制调水工程的投资规模。 这包括了合理选择工程路线和设计工程方案以降低直接投资费用,并减少相应的人口迁移数量和减少搬迁费用;合理选择工程的资金筹措方式和组合以降低项目的资本费用;保持必要的工程进度以使工程尽快发挥效益以减少建设期利息负担。

(2)降低调水工程的运行费用。 降低调水工程运行费用的基本方式是采用自流引水而尽可能减少电力提水的区段。自流引水的比重越大则工程的运行费用越低。在已有的工程方案中,中线和西线主要依靠自流引水,而东线主要依靠电力提水。

(3 )调水过程中能够形成不依赖于直接用户的其它收入流量以补偿调水的运行费用。就调水工程而言,形成其它收入的主要方式是利用调水线路中的落差发电。在已有的调水线路中,中线和东线方案均无能够形成发电能力的落差。西线方案由于引水口位于高海拔地区,加上可以有效地利用黄河中上游已建成的和计划中的三大梯级电站群,在调水200亿立方米的条件下,预计可新增年发电量800亿度以上。

从工程本身的条件看,东线和中线的工程难度较小,而西线工程的难度大。东线可充分利用既有的水利设施,分期实施工程具有方便的条件,可进行滚动开发,分期收益,工程风险较小。该方案的投资小,但由于黄河南段需要抽水,有一定的运行成本。同时,由于华东地区的工业发展造成的严重污染,导致水体污染严重,所以东线工程存在相关的生态不确定性问题。中线工程全长1241.2公里,要修建大大小小近1000个涵洞,虽然工作量大,但在工程实施上没有较大问题,且可以不同河段同时开工,可以缩短工期。从丹江口调水的水质好,保证调水全线的水质良好。然而,沿线缺乏调水工程,运行调度复杂,风险大;最为重要的是中线工程将涉及到大量的移民问题(丹江口库区的移民为22.5万人),除了增加工程的总的投资外,还可能带来比较严重的社会问题。西线工程地址地势高寒陡峭,地质条件比较复杂,在青藏高原垒筑高坝和挖掘超长隧洞,其工程上的难度和风险在三个方案中是最大的,工程投资也较大。但西线方案没有移民问题,不淹没现有的耕地。同时,水流在隧洞中行进,不会出现冰冻,可以提高工程的运行效率。

尤其值得重视的是西线调水方案由于其能够借助于黄河中上游的三大梯级电站群形成巨大的发电效益,这些效益足以形成足够的收入流量以支付调水工程本身的投资和运行维护费用,而不依靠卖水来获取回报,可以极大地降低调水成本。换言之,西线调水方案是一个以电养水的方案。就工程本身运作而言,西线调水也因此而实际上成为一个零投资和零成本的调水工程。这是其它调水线路所不具有的突出优势。相形之下,中线调水方案的动态投资约需1000亿元,至北京居民用户的用水成本将高达每立方米4元人民币。

4.滚动发展的原则

从长期看,西部和华北地区的经济发展对水资源的需求量将会随着经济的不断发展而增长,现有的调水方案均不可能保证北方地区对水的长期需求,而必须有后续的调水工程予以支持。从这一意义上讲,南水北调工程应是一个可以逐步放大的工程项目群,最终可以改变中国北方地区的整个生态环境。从投资规模上看,现有的调水方案均需巨额投资。基于这样的背景条件,在调水线路和工程方案的选择中,应高度重视滚动发展原则的运用。滚动发展的原则包括了以下二个主要方面:

(1 )现有的调水工程方案中应尽可能采用分期和分段建设的方式,分段建设,及早收益,避免一次性投入过大、建设周期过长和建设期利息负担过重的缺陷。

(2)现有的调水路线和方案应尽可能具有可扩展性, 能够逐步增加调水的规模,并与更大范围的调水水源区相配合,以不断满足北方地区的远期水需求,并减少规模调水中的重复建设。

中线调水方案由于其计划的调水量已达到水源区可以达到的最大规模,且工程必须一次性完成才能发挥作用,故中线方案基本上不具有滚动开发的可能性。东线调水方案则因地处长江下游,调水的规模几乎不受任何限制,且主要依靠现有河道和增建抽水泵站的方式扩大调水规模,故在水量和工程二个方面均具有较好的滚动发展特征。

现有的西线调水方案水源区分布在雅砻江、通天河和大渡河,现有工程即可分布实施,并逐步增加调水量。从远期看,水源区可扩展至长江上游的澜沧江、怒江,以及金沙江和雅鲁藏布江,水源基本可保障扩大调水的需要,且工程可分期实施,逐步由“三江联调”滚动到“五江联调”,最终从西线调水过渡到“西部调水”。同时,每一次调水规模的扩大和线路的延伸都可以通过发电量的相应增加而获得新增发电收入以筹措工程投资。从滚动发展的要求看,西线方案的优势亦是十分明显。

5.商业化原则

毫无疑问,大规模的水利工程是政府责任的重要部分,中央及地方政府参与南水北调工程并承担工程的部分投资是政府责任的具体体现。然而在经济体制改革全面深入、市场经济体系逐步完善、对外开放逐步扩大的背景下,在南水北调这样的大型水利工程中引入市场机制和商业化运作原则是十分重要的。这一方面是由于政府财政支出负担的不断增加使得政府难以为此类项目提供主要的资金,而同时社会资金的不断壮大和资本市场的逐步发展使得这类项目在政府的协助下有较大可能利用资本市场筹措到主要资金。另一方面,多年来的经验表明大型公共工程的建设和运行如果主要依靠政府出资和组织建设,其中的弊病十分巨大,并有可能最终使得项目本身受到重大的负面影响。由此,南水北调工程的方案评价和选择中应充分重视调水线路和工程方案能否在减少依靠国家出资的基础上,以商业化运作的方式从资本市场筹集主要的资金,并以市场化的方式进行运行管理。

从运行管理的方面看,中线、西线和东线均可实现市场化方式管理,并依靠调水所形成的收入维持调水的运行。但中线和东线的调水成本偏高,能否在稳定地收回水费和控制无偿使用方面存在较大的难度。

从资金筹措方面看,除西线方案可以利用发电收入筹集所需要的资金和支付运行费用外,中线和东线方案均需要通过调水本身所形成的收入支付运行费用,由于收入来源相对较小,其融资能力将受到较大的限制。

尽管中线、东线和西线调水方案有着各自的优点和局限,综合上述分析,西线调水工程在支持黄河治理、降低调水成本和筹集工程资金以及可扩展性等方面的优势是其它方案难以具备的。据此,我们认为,应改变目前以中线方案为起步的调水格局,适时地转移到优先开始西线调水的方向。

西线调水方案的本质是以自然之力而受人与自然和谐之利,进而改造自然,人的参与仅仅在于为自然创造条件。在一定意义上讲,西线调水方案体现了天人合一的理念,而其它调水方案和治河方案则更多地体现了人定胜天的理念。

五.结论:为天地疏经脉,为万世开太平

回溯历史,黄河及其流域是以“良田千顷,美河一条”而养育文明和繁荣;然而,水资源的逐渐枯竭却导致了中国北方地区经济和社会发展水平的逐步衰落,并呈现出自然环境的破坏和人口规模超出环境承载能力造成的恶性循环趋势。现在是到了彻底解决水资源约束的时候了!

需要强调指出的是,在黄河治理日益复杂化和难度增大的同时,治理黄河的手段和能力有了更大的提高。持续的经济发展壮大了中国的综合国力,使我们拥有了从未有过的经济实力以支持大规模的国土整治;持续的技术进步使得我们拥有了各种功能强大的工程机械,可以解决各种工程技术难题;国际经济一体化和对外开放的扩大使得我们可以在全球范围内筹集需要的资金和技术,而不必仅仅依靠国内的资源;经济体制的深刻转变使得我们可以在一个市场化的体制基础上组织和运作调水工程,而不必仅仅依靠政府和财政注资。我们认为,中国历史记载的所有治河经验是我们进行大范围国土整治的珍贵的思想和文化遗产,今天,我们已经拥有了巨大的能力和实力,并将以这样的能力和实力去完成一项前无古人的事业,“开万世之太平”。

基于这一基本立场,我们强调以下的主要结论:

(1)北方地区的水资源短缺已成为制约北方经济发展的重大障碍,黄河断流和黄河水害威胁的加剧要求从根本上沟通中国的两大水系,从而彻底解决水资源的结构性失衡对北方经济发展的威胁,为文明的繁衍沟通血脉。正本清源,保证文明的源远流长,须从两大水系的水源头进行南水北调。

(2)西线南水北调先行,具有广阔的滚动发展空间, 而且是一个战略性的互动和扩展过程。这一滚动发展和战略性的扩展过程拥有三个维度:西线调水的水源区和水量可逐步扩大,直至满足西北和华北经济发展对水资源的需要;西线的供水范围可随着调水量的逐步增加扩大至中线和东线所要求的受水区;西线滚动发展所需要的资金可以通过本身发电量的增长而逐步筹措。在此基础上,形成新的江河体系和水利工程体系,孕育新的经济增长区域。

(3)从长期看, 西线调水为探索和合理地治理黄河提供了新的手段。随着西线调水量的增加,传统的“束水攻沙”、“蓄水拦沙,上拦下排”、“遥堤淤田”等思想资源可以发展为增水攻沙、降低河床和减少淤积的现实战略。在大规模增加黄河中上游水量的前提下,降低河床高度、消除断流和改变北方地区水缺乏瓶颈才能从根本上得到实施。同时,黄河中上游水量的增加将形成增水冲沙的效果,增加黄河冲沙入海的数量,减少下游河床的淤积。在水量增至更大规模时,它将逐步冲刷和加深河床底部,降低黄河河床,从而改变地上悬河的状况,最终根治黄河水害并形成一条新黄河。

本文提供了西线南水北调的充分理由,因为它不是从局部利益出发的结果,而是结合中国长期可持续发展战略、新的黄河治理战略和现实的确立新经济增长区域的要求而形成的现实选择。

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南水北调方案的战略选择--西线推进的合理性与现实性_南水北调论文
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