藏水入疆直通隧道工程规划建议

2017-11-19  sxy6385

 

作者:刘里远博士,北京师范大学,liu.liyuan@bnu.edu.cn 


刘里远博士

 

刘里远博士认为,当前国内基建能力过剩,与其冒风险在境外投资修桥建路,不如在国内搞个大工程,完成一个造福后代、把西部变绿洲的千秋大业的工程。


提要

中国大西北一直处于严重的干旱、饥渴和沙漠化中,而雅鲁藏布江丰富的淡水一直没有被充分利用,藏水入疆是一个技术课题、人文课题和国际关系课题。本文设计贯穿青藏高原的南北大隧道引水方案,其优势如下:(1)在雅鲁藏布大拐弯北端、海拔骤降之前开口,自青海格木市下方出口,大隧道横贯青藏高原,呈南北直线穿越,距离最短,约750公里;(2)分段施工,中间斜行插入7处入口隧道(斜井),双向南北对钻,10年可贯通全程;(3)斜井置于交通便利处,可立即施工;置于大江大河之处,可引水进入。其中,帕隆藏布江、怒江和通天河三处河水引入大隧道,相当于一条黄河的流量。(4)利用海拔自然落差引水,不需额外电力提水。千年大计,一劳永逸。(5)总计引水量达三条黄河,可彻夜解决大西北水荒,甚至变沙漠为绿洲,或再造四个四川盆地。(6)赞颂雅鲁藏布江为第三大母亲河,充满人文精神。(7)夏季分流过多洪水,利于下游抗洪减灾。南抗水灾,北抗旱灾。一箭双雕,互利共赢。


雅鲁藏布江

 

一、干旱与沙漠化危机


1.2000年前的楼兰古城,是丝绸之路上的繁华之地,1600年前因为沙漠化弃城而去,如今早已是罗布泊西北那茫茫大漠戈壁中的死亡之地。沧海桑田之巨变,只因缺水、干旱、风化、盐碱。


2.天山和昆仑山,两个美妙的名字。从两条山脉流下的河流却纤细而稀少,几条雪水河在山脚下呈扇形分开,并很快消失在塔里木盆地的沙漠边缘。在那些孤立的扇形面上,顽强地生活着一群群新疆人,成为荒漠中几块珍贵、孤独而岌岌可危的绿岛(图1)。


1 天山下面、塔里木盆地边缘,四块呈扇形分布的绿洲孤岛(喀什、阿克苏等)。


3.沙漠距首都北京越来越近,最近的天漠微型沙漠距京仅90公里,中国第七大沙漠库布齐距京也只有500公里。


4.从卫星地图上看,中国半数国土已经失去植被覆盖,赤黄色的土地,像祼露的创伤,流血不止(图2)。


2 卫星地图可见,中国过半土地已沙漠化或正在沙漠化,呈现恐怖的赤黄色。


5. 新疆是亚洲中心,处于丝绸之路经济带核心区,是欧亚两大经济连接点,战略地位陡增,其长期发展会受困于缺水。 


二、第三大母亲河


黄河、长江,世世代代哺育中华儿女,如同母亲之乳汁,故有母亲河之美誉。而雅鲁藏布江,乃青藏高原最长最大之江河,流量仅次于长江,因屈居边陲,久被忽略。而今,为其正名曰:雅鲁藏布江,中华第三条母亲河!


雅鲁藏布江,位于喜马拉雅山脉北麓之下,与喜马拉雅山脉相伴而行,由西向东。在林芝地区,大江毅然转身向北,直奔大西北而去,整整走了110公里。在崇山俊岭中,大江挤命冲撞,寻找去路。最终,难敌北路漫长艰险,围绕南迦巴瓦峰,切出一条大峡谷,掉头南下,横贯喜马拉雅山,从藏南巴昔卡出境,经印度和孟加拉国,注入印度洋(图3)。


图3 雅鲁藏布江大峡谷全景:大江由西向东,突然向西北转身,疑似浪子回头。然而,却再次向东,决然南下,直奔印度洋而去,惜哉!


本来,来自印度洋丰富的水汽流,被世界第一屋脊喜马拉雅山脉阻挡,大部降落在高山南麓。仅有一小部分艰难越过山脊,降落在北坡和青藏高原,这就是青藏高原缺水的重要原因,也是大西北缺水的根本原因。如果整个青藏高原的水都向北流入新疆塔里木盆地,那么,整个大西北同样会活得滋润舒适。但是,藏北的水基本都集中到雅鲁藏布江,向南流去了。而藏南的水,大部分汇入雅鲁藏布江,小部份汇入怒江等,也向东南流去了。


雅鲁藏布江水,来自高原雪山,清澈洁净,无愧天赐甘露。然而,大江中上游多处深谷之中,下游匆匆流过藏南一部、印度阿赛姆帮和孟加拉国,远没有被开发利用,是为可惜,实为可悲。


是故,母亲的甘甜乳汁,不能白流!


引藏水入疆,滋养饥渴的大西北,是一代又一代中国人的梦想!


现在,我们终于找到了一套极简单却超高效的引水方案!


三、藏水入疆方案


在雅鲁藏布江大峡谷中开钻南北大隧道,穿越青藏高原,从青海格尔木出口, 经过格尔木盆地边缘30公里隧道,入苦水河,向下进入罗布泊,经渡槽向左环绕塔里木盆地边缘,向右环绕巴丹吉林少漠边缘,实现对整个西北沙漠地带的灌溉(图4)。每年可引入三条黄河的水量(1800亿立方米)进入新疆、甘肃一带,可彻底解决大西北水荒,充分满足农业用水。甚至变沙漠为绿洲,或可再造四个四川盆地。同时,解决黄河系列问题。

 

四、南北大隧道方案


在西藏南迦巴瓦峰北侧、错嘎列卜大拐弯处设取水口,向正北方向开钻直线大隧道,直通青海格尔木市下方出水口,全长748公里,为最短南北直线距离。出入口总落差100-200米,范围可调,出入口具体海拔高度由现场测量的数据进行确定。隧道直径暂定16米,具体尺寸由隧道专家根据最佳开钻方式决定。


大隧道分段施工,中间插入斜井,即建设侧向斜坡隧道,垂直抵达大隧道上,在两个掌子面上,向两边前进,南北双向对钻,以缩短大隧道工程作业长度,节省时间。共置入七个入口点,分成八段(图4,5)。平均每段90多公里,双向对钻,每天以最低10米进程计,10年可打通全程。


4 藏水入疆全图。将雅鲁藏布江水(下方蓝线),从大峡谷中开钻南北大隧道,穿越青藏高原(红线),从格尔木出口, 经格尔木盆地,向下进入罗布泊,向左环绕塔里木盆地,向右环绕巴丹吉林沙漠。


斜井尽可能设置于交通便利处,便于大型机械进入,立即施工;尽可能置于沿途重要江河处,便于再引高原河水补充到大隧道中,同时可依靠高海拔落差,促进水流速度。其中,帕隆藏布江、怒江和通天河为三大重要增补水源。


1.帕隆藏布斜井  帕隆藏布江流域的高原冰川雪山,位于印度洋孟加拉湾水汽上行大通道上,水量极其丰富,位居雅鲁藏布江五大支流之首,流量1180立方米/秒, 与黄河下游流量(1775立方米/秒)相当。其斜井选在帕隆藏布两大支流合并后,可凭250米的落差,全部引入大隧道。单凭此江,每年就有370亿立方水,相当于输入近一条黄河!


2.怒江斜井  怒江斜井位于边坝县热玉乡,年径流量超过220亿立方米,可大部引入大隧道。水中含沙量多,但此段适于筑坝,可沉积部分泥沙。


3.通天河斜井 通天河斜井正好位于楚玛尔河汇入处,年总径流量超过70亿立方米,可大部引入大隧道中。


5 藏水入疆南北大隧道分段示意图。分别于大隧道上方的七个地方,由东向或西向钻斜井到大隧道线上,再分别向左右或南北对钻。以缩短工期,并引入沿途水源(下向箭头)。


在这些取水斜井的入口处,建设闸门,调节引水量。在各自的洪峰期,全开引水,并同时减少其它河流的引水量,以达到洪水引流的最大化和非洪水河流损失的最小化,如此还起到防洪减灾作用。


由于中间水量如此丰富,而到达大峡谷取水口还需修建公路,为提高水位还需修建水坝,先期工程可直接从帕隆藏布江斜井开始。


大隧道呈南北走向,中间斜井需东向或西向斜行进入(图6)。其坡度在30-35度,需综合现场施工便利与工程车辆的爬坡能力来确定。因地面距地下大隧道距离不同,浅者300米,深者1600米,其斜井坡道长度在1200-6000米之间。

6 斜井模式图。在南北贯通大隧道的中间路线上,建设东向或西向的斜井。从中间向两端开钻,以缩短隧道工程长度,节省时间。


五、取水口、出水口和分段斜井入口详解


从南北大隧道的出口格尔木开始,依次向南,到达雅鲁藏布江。全程共计9个开工点,含7个中间置入点。


①格尔木---76 Kmà②东大滩-秀沟 --113kmà③通天河--101.5Kmà④多彩乡.多彩曲--92.6Kmà⑤阿多乡.科空涌曲--109Kmà ⑥嘎塔乡.当翁曲88.6Kmà⑦怒江--122.8Kmà ⑧帕隆藏布(江)36Kmà⑨雅鲁藏布江大峡谷.错嘎列卜。


1.格尔木出水口


格尔木市红梅饭馆北下9公里处,向正南方向开钻大隧道。

右图红标落点为起始点入口,黄线为隧道线。

海拔:2760m

北纬:36°29'6.07'

东经:95° 0'0.72'

       南行:76 KMà东大滩-秀沟



2.东大滩-秀沟斜井


东大滩与秀沟水库之间,距东大滩20公里,距秀沟24公里。国道108盐桥段昆仑河到秀沟水库支线,是已有建坝路段。从路边斜向开钻4公里隧道,进入大隧道。


右图示隧道黄线与湖左河流并道路交叉点。


海拔:4120m

北纬:35°44'11.60'

东经:95° 0'19.32'

  南行:113KMà通天河



3. 通天河斜井

308省道经过麻曲莱县曲麻乡,从曲麻河乡沿楚玛尔河南下19公里,已有过半乡道,再修9公里沿河弯道即达通天河。由北向南修建斜井4公里,引通天河水进入大隧道。


右图示隧道黄线与通天河交叉点。


海拔:4220m

纬度:34°34'57.53'

东经:95° 1'19.60'

南行:101.5KMà多彩乡. 多彩曲



4.多彩乡. 多彩曲斜井


省道 308经过治多县城,县道821经过多彩乡。从多彩乡经多彩墨格,西行32公里乡道,开钻西向斜井6公里,进入大隧道,可引入多彩曲水。


下图示隧道黄线与多彩乡左边多采曲河的交叉点。


海拔:4660m

北纬:33°48'11.02'

东经:95° 1'25.44'

南行:92.6KMà阿多乡. 科空涌曲



5.阿多乡. 科空涌曲斜井


从杂多县809县道杂扎段进入乡道,沿扎曲河向西,到阿多乡,约15公里。从阿多乡建斜井4公里向西进入大隧道,可引科空涌曲河水进入。


右图示隧道黄线与通天河交叉点。


海拔:4210m

北纬:32°56'9.50'

东经:95° 1'49.84'

   南行:109KMà嘎塔乡.当翁曲



6. 嘎塔乡.当翁曲斜井


丁青县317国道向北,经536乡道26公里至嘎塔乡,向北再向东,经10.5公里乡道,到当翁曲西边。


右图示隧道黄线与翁曲-当翁曲间的交叉点。


海拔:4490m

北纬:31°55'52.67'

东经:95° 2'23.71'

南行:88.6KMà怒江



7.怒江斜井


        昌都市边坝县热玉乡西侧,503县道拐弯处,西向斜井3公里,引怒江水进入大隧道。


       右图示隧道黄线与怒江的交叉点。


       海拔:3640

       北纬:31° 9'30.36'

        东经:95° 2'38.82'

        南行:122.8KMà帕隆藏布



8.帕隆藏布斜井


波密县易贡乡西藏易贡国家地质博物馆西南、318国道上,向西1200米斜井进入大隧道,引入帕隆藏布江全部江水。此处流量接近下端进入雅鲁藏布江的流量(1180立方米/秒), 与黄河下游流量(1775立方米/秒)相当,占雅鲁藏布江巴昔卡出境流量(5240立方米/秒)的五分之一。


海拔:2080m

北纬:30° 4'47.29'

东经:95° 3'10.14'

南行:36KMà雅鲁藏布江



9.雅鲁藏布江大峡谷.错嘎列卜取水口


从林芝市机场路到达雅鲁藏布江南岸,沿江而下,走乡道约100公里,到达加拉村。再沿江修路20公里,到达南迦巴马峰北侧,错嘎列卜处大拐弯处。筑坝1930米,蓄水高度1920米。于海拔1860米处向正北开钻大隧道。下图示江边起点与隧道黄线。


海拔:2830—2920m

北纬:29°46'10.40'

东经:95°3'27.39' 



六、效益分析


1.投入


大隧道和斜井总长约800公里,按每公里1亿造价算,总计800亿。按十年工期算,每年80亿,在国家承受范围内。


2.地质与地震


隧道远离青海-川西间的地震活跃带,地质稳定。深入地下一公里多,几乎不受地震带来的塌陷和错位影响。即使发生局部问题,再打通就是了。


3.生态


取水口位于雅鲁藏布江大峡谷近顶端处,从那以后大江急拐骤降南下,因此,对雅鲁藏布江上中游流域没有影响。引水大隧道横穿青藏高原地下,对青藏高原表面也没有任何影响。唯怒江和通天河斜井取水口会对其下游小区域流量带来影响,但越往下,水量越丰富,故影响有限。水流出隧道后,先是格尔木沙漠盆地,再下是塔里木大沙漠盆地,这些地方已经是生态崩溃的死亡地带。有了水才能有生命,有了生命,才能有生态。因此,是生态重建。

 

4.引水分配使用


新疆最重要的盆里木河,全域水量约500亿立方米,不及总引水量的三分之一。因此,相当于三条黄河的引水,除了充分满足灌溉需要外,将流入塔里木盆里,逐年填补,预计10年左右可让塔里木盆及邻近区域的沙漠达到水饱和状态,并形成湖泊。


5.水汽良性循环


沙漠地带的干旱与缺水呈恶性循环。因为地面缺水、空气缺水汽,太阳的热能使地面温度显著升高,极大地增加地表水的蒸发;使空气显著膨胀,产生燥热的大风,进一步加速地表水的蒸发。大风把本来就很少的水汽带到远方,本地就变得更加干旱,更加缺水。如此,形成恶性特环。反过来,地表有足够的水,吸收太阳热能,就会缓冲地表温度的升高,从而减少水蒸发。与时同时,表面上面空气的温度也会降低,从而降低空气膨胀,降低风速。由于地表有水,蒸发的量就多了,空气的中水汽增加,湿度加大,密度加大,风速就会下降。水汽在空中形成云层,遮挡太阳光,进一步降低地表温度、减少蒸发量。如此,便形成良性循环。由于风速低,蒸发的水汽会在不远处再变成雨,降到地面,减轻邻近地域的干旱。如此,也形成良性循环。总之,通过这种水汽在地面和天空的良性互动和良性循环,整个大西北的干旱问题,都可以逐年逐步好转,直至根本解决。这才是藏水入疆的战略性设计,解决大西北干旱的千年大计。如此以来,困扰中原黄河的任何问题,都附带迎刃而解。有了这些良性循环,开始引水较多,十年后会减少的。

 

七、引水工程对下游的影响评估


雅鲁藏布江主要流程在中国境内,其下游包括中国藏南地区,印度阿萨姆帮和孟加拉国全境。这些地区处于喜马拉雅山南麓,直接受惠于印度洋水汽流,降雨量十分丰富,足够使用。


雅鲁藏布江中上游属于雪山及干旱的高原,其江水依赖于夏季冰雪融化和暴发性洪水。因此,夏季水量相对充沛而冬季极其稀缺,对于下游而言,有则过多成灾,少则几近于无,呈现严重的两极分化状态。如果在其中游峡谷中,建设若干水电站,则洪水时可拦截蓄积过量雨水,旱季时再慢慢泄流发电。如此以来,不仅产生天量的电能,而且保证大江常年持续的流量,对下游而言,天大利好,有百利而无一害。


引水工程主要集中在洪水季进行,对于过多的水量进行分流,是除蓄水之外,又一极好的抗洪减灾手段。因此,引水不是断流,而是抗灾。南抗水灾,北抗旱灾。两全其美者,天赐良机也。


1.藏南


藏南正对印度洋孟加拉湾,其水汽流至为丰富,降雨极其充沛。但由于山高坡陡,雨水难于贮存(图7)。沿江依赖于上游常年持续的水流,以保证生活之用。雅鲁藏布江上游完全断水或大量放水,都会带来一定的灾难性影响。但是,如前所述,为了发电,必然维持常年持续不断的水流,是极大的利好。现在藏南受印度控制,从军事角度看,对于“印度人”而言,当然是“灭顶之灾”。但是,印度不要忘了,藏南是中国的藏南,藏南人民是中国人民,那里的一切都属于中国,属于我们。我们爱护我们的每一寸土地、每一份财产和每一位个同胞。无论在什么情况下,我们都不会干那种为害自己同胞和自己国土的勾当。即使不是我们的土地和人民,我们同样不会干那种伤天害理、灭绝人性的勾当。


2.印度


        印度的阿萨姆帮位于藏南下方,是块斜长平坦的凹槽。雅鲁藏布江从巴昔卡出境,进入阿萨姆帮,名布拉马普特拉河,就算流到了喜马拉雅山脚下了。其水流分分合合,呈网带状,河面宽度一般在10公里左右,最宽达骇人听闻的20公里,这就是夏季大洪水冲涮的结果(图8)。如果能减少夏季的洪水而增加冬季的来水,那么,一条稳定的大河对于维持稳定的农业生产和航运来说,都是非常有利的。由于其河道平缓而宽阔,具有巨大缓冲能力,无论上游断水或放水,都不会造成灾难性的影响。如前所述,这种情况绝不会发生。


       必须注意,布拉马普特拉河海拔在40-100米间,与西边喜马拉雅山脚下的恒河处于同一水平。西边的恒河能依赖喜马拉雅山南麓的雨水和雪水完美地生存,那么,这东边的布拉马普特拉河,拥有比西边降水量更丰富的喜马拉雅山南麓,难道离开了喜马拉雅山北麓的雅鲁藏布江,反倒不能生存了吗。


       还需指出的是,在布拉马普特拉河的上端,雅鲁藏布江只是三大水源之一(图9)。另一条大支流同样来源于中国的察偶河。在布拉马普特拉河的中下段,不断有来自藏南高坡,包括越过喜马拉雅山的中国河流汇入,并灌溉布拉马普特拉河以北的农田。依靠布拉马普特拉河灌溉的南边农田,不到河流面积的三倍,真是绰绰有余。


       总之,如果印度借引水工程喊缺水危机,醉翁之意不在酒,我们需要清楚再清楚。


3.孟加拉国


孟加拉国处于雅鲁藏布江最下游,如同阿萨姆帮,地势平坦,河面宽阔,还有恒河这样的大河汇入(图8)。因此,即使上游断水,也不会带来可观的影响,更何况不会出现断水事件。


总之,来自喜马拉雅山南麓藏南地区和察偶地区的水,都贡献出去了。喜马拉雅水北麓那本就不富裕的水,我们还是想自己留些用,这个想法是人之常情,国之常理,一点也不过份。至于藏南,印度就不要替我们操那份心了。如果印度人能把藏南当着中国的领土,就会心安理得地受用雅鲁藏布江中上游建坝和引水带来的抗洪福利,坐享其成。


8 雅鲁藏布江(红色箭头)出国境河段(绿色箭头),由东回头向西,横贯印度阿萨姆帮,形成宽阔河床,适于通航。再笔直南下,纵贯孟拉国,与恒河汇合,进入印度洋。


9 雅鲁藏布江经藏南巴昔卡出国境(红色箭头),与另外两大河流汇合(黄色箭头与天蓝色箭头),进入印度阿萨姆帮,形成广阔河面,宽达10-20公里,名布拉马普特拉河。


八、母亲河颂


九、雅鲁藏布江欣赏与畅想


可参见另一文件:母亲河颂


雅鲁藏布江


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