图解南水北调西线

图解南水北调西线

摘要：将西线调水工程建设的主要目标确立为恢复扩展北方干旱地区湿地面积，强化缺水地区的水资源储备，修复三江源及周边区域生态；实施藏南谷地水汽通道建设，提升雅鲁藏布江中游河谷降水条件，对峡谷未来可能再次出现的冰川/泥石流堰塞湖形成实施提前人工干预，化解区域地质灾害，关切地质灾害易发地区群众生活，拓展区域发展空间；关注到雅江下游邻国人民的利益，合理调水。走生态为主、储备为先、化害为利的治水之路符合国情，切合联合国饮用水安全千年发展目标。

对于跨区域、高投入调来的珍贵水资源的管理和利用施以“内流为主，外流为辅”的生态补偿、水系优化战略，采取超大容量集中蓄存与人工增雨相结合的治水模式，从制度、编制上强化人工降雨队伍常备化的建设，充分利用好藏水北调创造的历史契机，积极从事环境生态、水文气候等交叉学科研究，通过多年运行实践，探寻并确立符合大西北内陆干旱地区生态建设所需要的合理优化的湿地覆盖面积。建立并实行长效管理机制，从大尺度上掌握区域水量消耗与补给的总体平衡，将内陆湖储备水总量始终控制、保持在一定的浮动范围，使之成为西北国土资源永久的组成元素，最大限度地提高水资源利用率。

关键词：高原贯通隧道，防凌灾，“内流为主，外流为辅” ，梯级组合坝，高危堰塞湖化险，强制导汽，水汽切变，高压管道，轻轨地铁，无人值守电站，饮用水安全千年发展目标，自然生态与人文生态环境， 前言

南水北调西线――青藏高原贯穿隧道引水工程，充分考虑到藏东南水汽资源丰富，温湿条件好，环境修复快的优势，拟利用我国三级阶梯地形的有利条件，在不触及三江源区域水系的前提下，通过开凿藏南谷地至青海柴达木盆地的深长贯穿隧道，在雅鲁藏布江干流峡谷地段筑坝截流、支流帕隆藏布江蓄水，利用区域地形高差将雅鲁藏布江部分水量调入柴达木盆地之后实施分流，将柴达木盆地及祁连山周边地区建设成为国家水资源战略储备库，建设第二“天府之国”。大力发展林牧业，合理规划生态渔农业；增加西北地区的国家森林储备，涵养水土，提高天然草场、人工草场的覆盖率，增加地表有机腐植质含量，改良土壤结构；调节气候，吸收大气中二氧化碳；促成降水，修复山地冰川；解决急需的工业用水，消除制约西部地区未来发展的瓶颈问题。整理雅江峡谷河道，化解易贡－帕隆藏布泥石流地质灾害，提升藏东南地区的水资源利用率，将区域水资源优势转化为特色经济的发展优势，开源节流，应对西北荒漠化危机；平衡调水地区与受水地区的利益矛盾，以青海、藏南为支点，推动国家建设重心西移，平衡东西部经济差异，建设民族团结、文化多元、生态良好、经济全面持续发展的和谐社会。

一、高原贯穿隧道建设的优势和可行性分析

高原贯通隧道引水工程建设具有埋藏深、抗寒冻，水温高、防凌灾，做到全天候调水；引水距离短，真空过流快；抗破坏能力强、安全系数高；对环境破坏小，生态易修复，拓展地下空间，不占用大量地表土地资源，节省巨额土地征用资金，综合建设成本低等诸多优点；地面河道与地下隧道的巨大落差是一项可贵的资源，可以在未来区域范围内的水力建设中充分加以利用，为地下无人值守电站建设保留广阔的发展空间，这也是高原隧道调水同其他调水方案比照所具备的无法比拟的优势。

调水隧道拟列三条路线可供选择，一是大致沿东经95度走向，经易贡至边坝－荣布－满塔－莫云－扎河－格尔木；二是沿214国道走向，由古乡经倾多至洛隆（新荣乡）－仁钦－囊谦－玉树－称多－清水河－玛多－香日德；三是整体线路继续向东部倾斜，由倾多至拥巴－同卡－察雅－江达－德格－浪多－达日－甘德－玛沁－兴海－共和（龙羊峡）或是拥巴－同卡－察雅经贡觉－白玉－甘孜北上至玛沁……前两条线路长度大体相当，直线距离650－680KM，实际工程距离估计在750－800KM；第三条线路向东大幅度迂回建设将使隧道工程量增加近80－120KM，可将澜沧江、金沙江乃至雅砻江上游河段都纳入未来发展范围，取水潜力更大，将隧道垂直落差水电效能发挥到最大。东部线路地势相对低，214国道一线交通条件较好，有很多河道低谷可以利用，隧道建设埋藏较浅。详细施工线路还需要借助卫星遥感技术及地质勘查资料作进一步论证优化。 附图：南水北调西线－高原引水隧道备选线路图

高原隧道建设总体趋势是由南至北从海拔2900M向2800递减，东线隧道选址路线原面海拔在3600－4300M的地段占主流， 80%的地段隧道平均埋深都在1300M左右，平均深度2000M的地段不超过20％，沿途4800M左右的山体所占较少，5000M以上山头完全能够避开。数量多、大断面、埋藏深、距离长是21世纪隧道工程发展的趋势，小西线调水方案设计也有长达490KM的隧道工程，最长一段隧道204KM；首期工程隧道长度260KM，最长隧道73KM，平均埋深500M，最大埋深超过1100M。同国内外已经建成使用、在建的部分隧道相比较，青藏高原深长隧道也并不算太深，二郎山隧道748M，方斗山隧道800M；雪峰山隧道850M，巫奉摩天岭隧道880M，大瑶山隧道910M，北天山隧道1038M，乌鞘岭隧道1100M，西秦岭特长公路隧道1400M，西康秦岭铁路隧道1600M，秦岭终南山公路隧道最大埋深1640M，雅泸泥巴山隧道1650M，锦屏山引水隧道2375M ……法国谢拉引水隧道，埋深2619M，意大利－法国勃朗峰2480M，瑞士列奇堡隧道2300M，瑞

士－意大利辛普伦隧道2135M ，……南非金矿开采深度早已突破地下5000M，澳大利亚金矿开采超越到3000M，而目前仅国内超过1000M开采深度的矿井也不在少数，土石方提升系统也应不存在技术难题。 附图：高原隧道调水示意图

锦屏山隧道采用钻爆技术开挖，双孔直径12M，埋深在1500M以上的占73.1％，施工单向推进深达9500M，高压地下水封堵处理，强岩爆大变形的防治，深埋长隧道通风等问题都得到很好的解决。高原铁路建设已为高原冻土区施工积累了经验，贯通隧道工程大深埋设计避开了冻土层将干扰减至最小，如果遇到深层高地温情况应该也能够克服，人工制冷本身就是成熟技术，引用冰融水实施喷洒降温也是可选方案；针对超长隧道只有南北两个平洞出口，横向排水困难的问题，应对突发强透水排险，还可采取掏深竖井，增加预置缓存、及时抽排的方式加以解决。高原隧道超长的问题可以采取长洞短打、相对开进、各个击破的方式进行，有效缩短工程建设周期，产生的部分土石方通过井道提升先就地堆放，后期可就近用作修建沿途河道内低矮的土石坝用以蓄水，对环境不会造成任何负面影响，还可以在丰水期加以利用，提高隧道调水总量；低坝建设通过面板护衬、挡土墙以及必要的植被修复最终会与地形融为一体，从而使土方弃渣得到有效地消化，后期扩展产生的土方通过为先期贯通的隧道建成的地下轻轨运走，用于其他配套水坝项目建设。

加快高原地区专用工程设备的研发改造进程，生产配备无氧耗电能驱动设备，减少使用柴油内燃机动力机械，推广便携式单兵作业供氧系统、车载供氧系统，乃

至隧道专用供氧餐车等支持设备的使用，减少隧道耗氧量，减轻高原隧道建设射流通风系统工作压力；提高盾构机、凿岩机器人的的使用率，提升智能化施工程度，减少井下作业面人员数量；采取盾构与钻爆技术结合的施工方案。受交通运输条件限制，大断面盾构机备无法进入施工现场，选择小断面盾构设备为先导，利用小断面盾构机施工进度快、技术成熟的优势，集中力量率先实现一到两条小断面隧道贯通，并建立起地下平行运输支持系统（如保留该隧道，增加耐高压密封门设计，未来可以改建成智能化高速轻轨地铁，用于今后的输水系统、无人值守电站维护的支持平台，埋深略小于输水隧道），为随后展开的大断面隧道施工提供运输支持。当今电子传感器技术飞速发展，将带动超前地质探测预报技术的快速更新与突破，计算机模拟仿真技术的广泛采用，也使得地下施工环境愈加安全。在已经取得了世界第二埋深的锦屏水电引水隧道建设、青藏铁路风火山隧道以及更多高原山岭隧道的成功案例基础上，相信通过高原隧道实验性施工阶段的继续探索实践，所有的问题都能得到成功地解决，施工效能会得到进一步提高；在充分准备、统筹资源、周密部署前提下，用10年的时间实现高原引水隧道全线贯通不是梦想。

附图：隧道机器人作业智能化管理 二、受水区域水资源的分配与管理

高原隧道出口拟选在柴达木盆地东南部的都兰县境内香日德以北海拔2800M低洼地带；调水进入柴达木盆地后，在隧道出口处建设调配控制枢纽，为东西两线分流，向第二阶梯塔里木盆地、阿拉善高原调水，并利用巨大的落差蓄能发电。 西线：修建简易导流渠引导江水自流至冷湖至茫崖一线，在青海新疆交接附近，阿尔金山海拔2800M左右的低凹山口（拉配泉以南）开凿浅埋过山隧道，出口海拔2600M左右，（加大坡降、提高流速，防范新河道生成的大量泥沙淤积，）江水流过库姆塔格沙漠注入塔里木盆地的罗布泊、艾丁湖地区。首先用于恢复两地传统数万平方公里的湖泊湿地面积，为阿尔金山自然保护区添水，进而为若羌河、车尔臣河增流，服务区域经济、生态建设。

柴达木盆地地形总体上呈东南高西北低的倾斜态势，从海拔3000M的布尔汗布达山脚向高程2600M以上、平均海拔2733M的冷湖地区递减；处于盆地的中北部咸水湖区，海拔也在2600多米；导流渠应避免直接穿越低洼湖盆，一是防止湖泊蓄水后造成对河道流速的削减，二是避免水流冲击带来的大量泥沙淤高湖床，造成今后储水困难。江水沿着导流渠运动不断刷深拓宽河道，河床日趋稳定；宽阔河面傍着湖畔缓缓流过，通过砂石土壤渗透作用，湖泊水量得到补充，沿途就会生成与青海湖面积相当的湖泊群，调节盆地气候，蒸发的水汽参与盆地内循环；冷湖地区洼地蓄水，并与大河联通，作为向外调水调蓄之用。决不能让宝贵的水资源沿大运河白白流走，也完全没有必要直接调水入青海湖将其作为调控中心，盆地低位蓄水更有利于降水的形成与收集，分裂的青海湖生态环境可以通过祁连山地区新增的降雨飘雪补给，自然会得到全面修复。

由于采用深埋隧道真空输水方式，水温较高，尽管柴达木盆地内也属于高寒地区，但有着800KM长保温管道的一路呵护，调水流入盆地后出现冰冻的几率很小，也

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