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“海水入新疆”没那么容易

发布:2010-11-10 00:00:00  来源:转载  浏览次  编辑:佚名

大西线调水工程是郭开先生在“朔天运河方案”中提出的。据称:计划从雅鲁藏布江上的朔玛滩水库(水位海拔3588米)开始调水,千年跋涉流入黄河(水位3366米),落差222米。全程由高向低(由南向北)自流,经一系列的高坝水库、输水渠、隧洞、倒虹吸,串联“五江一河”(雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河与黄河),每年拟将2006亿立方米的“藏水”引到黄河中。因为可以利用“西藏之水救中国”,所以“具有十分可观的社会、经济和生态效益”,“引起了各界的广泛重视”。

一、大西线工程方案的基本内容与有关数据

大西线从雅鲁藏布江到黄河,地图直线距离760公里,实际长度大约为1239公里。第一期工程是调“藏水”入黄。该方案已有多次修改,大致项目包括19座高坝水库(总库容2888亿立方米,设计总引水量为2006亿立方米)、8条隧洞(总长240公里,最长的隧洞60公里,短的6公里)、9座水电工程(总装机容量2120万千瓦)、600公里引水集水渠(其中集水渠200公里,渠库89座)、6个倒虹吸工程(10个汇水池)。

第二期工程从拉加峡水库沿3338~3218米等高线引水入青海湖。青海湖水面将升高24米,水面海拔高度将达到3218米,水面面积将增至1万平方公里,总蓄水量将达到3689亿立方米。然后,以青海湖为调节库,向新疆、内蒙、河北等地调水,利用落差建立一系列规模宏大的发电工程。

第一期工程拟调水1680亿立方米,投资1250亿元(2004年价),工期5年。第二期工程投资1000亿元,沿途平行增添调水渠道与隧道,工期5年,通过扩容改造,达到每年调水2006亿立方米的规模。

表1 大西线调水沿途若干堆石坝的高度与库容

据《西藏之水救中国》说:“这段线路两岸皆是人烟稀少的山区,河水全部自流,可实行定向爆破,施工容易,不怕地震。”“专家报告认为,这里多数为‘V’型峡谷,采用筑坝引水,原料充足,很适合定向爆破筑坝,造价低廉。”

由此可知,大西线工程19座高坝水库是采用“定向爆破筑坝”(定向爆破堆石坝)技术修建的,那么这种技术的内容与特点是什么呢?

定向爆破堆石坝是在地形、地质条件适当的河谷的一岸或两岸布置炸药室,使爆破产生的岩快,大部分抛掷到预定的位置堆积成坝,拦截河道。爆破抛射出的石块,下落时以高速填入堆石体,孔隙率可在28%以下。抛填的堆石坝,坝体的密实度较低,建成后有较大的沉陷,容易造成防渗体破坏而引起坝体漏水。此外,爆破对山体的破坏作用较大,使两岸岩体内的裂缝加宽,有时可形成绕坝渗流通道,并可使隧洞、溢洪道周围的地质条件以及岸坡的稳定条件恶化。因此,爆破后填平补齐、整修清理、防渗堵漏的工作量仍然很大,坝基处理与防渗体施工均有一定困难。这种坝型主要适用于山高、坡陡、窄河谷以及地质条件良好的中、小型工程。

二、大西线调水方案难以实现的若干关键因素分析

由表1可知,大西线第一期工程的全线调水高度在海拔3588~3366米之间。要在如此高度的高海拔地区,实现所谓的自流调水,主要是通过建立高坝,形成长距离的回水,尽量利用天然河道,减少人工开挖工程;回水的高度,决定了超长隧道进水口的施工高度,通过一系列超长隧道(以及明渠、倒虹吸),把19座水库串联起来。其中:易贡藏布(八盖)、朔瓦巴、金沙江、两河口、拉加峡等5座水库的大坝高度为356~389米,10个大坝的高度为218~298米。这些大坝,要建在水流湍急的“V”字形峡谷里,由于采用定向爆破堆石坝技术,不是在预先清理和加固地基的基础上,由下而上进行精心施工。在堆石坝的最大孔隙率可接近28%的不利因素制约下,这种缺少坚实根基、堆石仅仅虚压于河床之上的大坝,要实现所谓的调水功能,显然是靠不住的。

(1)高坝的安全性问题。诸如356~389米的高坝,缺少宽度、厚度、地基稳定性等数据。需要定向爆破并削平多大的山体?是否会造成或拓展两岸岩体与地层内的裂缝、断层?众所周知,长江三峡大坝是巨型的钢筋混凝土重力坝,混凝土浇筑总量2794万立方米,钢筋46.30万吨,总浇筑时间为3080天,坝顶高程185米,总库容393亿立方米。大西线朔瓦巴水库的库容为1000~1188亿立方米,金沙江、百巴(尼洋河)水库与拉加峡水库分别要达到200~488亿立方米,它们大坝的高度是三峡大坝高度的2倍,而大坝的安全性远远低于三峡大坝,且库容要比三峡水库大。巨大的库容(水压),将对缺失根基的堆石坝产生强大的压力,如果造成垮坝,后果将不堪设想。

(2)堆石坝漏水问题。堆石坝爆破物主要是大小不等、形态各异的岩块,坝体必然存在一定的孔隙;两岸岩体和地层中,也可能存在天然的裂缝、解理、断层与层理,甚至隐藏喀斯特构造。靠爆破形成高度为218~389米的15座堆石坝体,不知打算采取什么技术来防止库水渗漏?这么高的坝体,目前未闻有可靠的防漏技术,不同高度渗出的水流,将形成数百米高的瀑布或水帘景观。两岸岩体内的裂缝、解理、断层与层理,造成的渗透水通道,也可导致绕坝渗流。

(3)能否达到蓄水水位和隧道进水口的水位问题。堆石坝通过壅高水位,造成长距离回水,经由隧道流入下一个水库。已知百巴水库,回水流程148公里;易贡藏布(八盖)水库,回水流程50公里;朔瓦巴水库,回水流程256公里;扎曲水库,回水流程100公里;金沙江联合大水库,回水流程136公里;甘孜水库,回水流程118公里;两河口水库,回水流程86公里;拉加峡水库,回水300公里到贾曲口。如果19座水库中,有一个或若干个高坝出现漏水,回水(壅水)水位无法达到隧道入口的引水高度,那么整个调水链条就会出现一处或多处中断,调水将无法进行。估计最可能的发生情形是,由于高坝无法阻止漏水,结果营造出一系列深度不等的湖泊,壅水水位比预期隧道进水口的高度低,调水成为泡影。

(4)引水渠、集水渠以及隧道的宽度、深度问题。拟调水1000~2006亿立方米,引水渠、集水渠以及隧道的口径需要多大?14~25米的孔径,每年能通过1000~2006亿立方米的流量吗?如果受冬季严寒的影响,无法实现全年不间断调水,是不是还要拓宽引水渠、集水渠以及隧道的口径?

(5)倒虹吸的跨度与口径问题。倒虹吸是一种类似英文“U”字形的连通管,虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,连通管内的水面变成相同的高度,水就会停止流动。倒虹吸最常见问题是漏水。为了确保产生压力差,连通管必须具备很好的密封性。可是,受施工技术的限制,倒虹吸(连通管)难以有很长的跨度与口径。大西线拟上马6个倒虹吸工程,过水流量1000~2006亿立方米,那么倒虹吸输水管的跨度(长度与规模)有多大?需要多大的口径?如此大的调水量,可能倒虹吸是无法胜任的。

(6)入黄前,沿途水电站的建设问题。一般来说,水库与电站是相互配套的一体化工程。据称:大西线“采用在最佳的垭口中开凿短程隧洞的办法……可利用落差发电”,“大朔天运河工程的水电装机能力在1.76亿千瓦以上”。遗憾的是,诱人的前景背后缺少严肃的科学论证,入黄前诸水电站的选址在哪里?能够采用堆石坝技术建水电站吗?已知从朔玛滩水库(海拔3588米)至黄河支流(3366米),全长1239公里,总高差222米,平均每10公里只有1.8米的落差。除长距离自流调水,必须维持一定的落差外,从隧洞出口跌入水库的流水落差,其实将所剩无几,请问有多少落差可供9座(隧道出口)水电站来发电?9座水电站工程(总装机容量2120万千瓦)用5年时间能够同时建成吗?

 

 

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