南水北调工程是如何将水引入地势较高的北方的?

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上海科技报科普问答主持人:主任记者吴苡婷


南水北调工程是我国的战略性工程,非常浩大,目的在于解决中国北方缺水的困境。我们南方一到夏天经常出现洪涝灾害,暴雨连绵,而北方到了夏天经常会有干旱情况,南方和北方的农业都会受到威胁,如果能够让水源均衡调度,就可以获得双赢的局面。另外,北方700多万人口饮水质量将获得根本性的变化。


南水北调工程由东线、中线和西线工程组成。东线工程的起始地在扬州;中线工程起始地在亚洲第一大人工水库——丹江口水库,终点站是北京;西线工程是从长江源头调水到黄河。南水北调工程建成后,其调水规模可以达到448亿立方米,将让中国超过4亿人口受惠。2002年12月27日,国家宣布南水北调工程正式启动,今天南水北调工程的东线和中线都已经开工建设,西线还在规划中,还没有开工。



这三个线路的工程的地势都有高低起伏,而且中国北方绝大多数的地方的海拔高度都略高于南方,那么这个引水工程是如何进行的?


在南水北调工程中,是根据因地制宜来设计送水的方式的,地势平缓的,还有地势低的区域就采用自流引水的方式,地势在攀升,往上走的时候,就开启水泵了,梯级送水方式。就比如南水北调的江苏段一期工程就有9个梯级泵站,东线一共有13个梯级泵站,它们串联起一路上的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖等调蓄湖泊,将南方的水送到比引水口高出65米的北方区域。


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南水北调工程总共设计有三条线路,分别是从上游调水的西线工程,从中游调水的中线工程,和从下游调水的东线工程(如下图所示)。西线工程目前还处于规划阶段,没有开工;东线工程计划分三期完成,第一期工程已于2013年11月15日完工并实现正式通水;中线工程计划分两期完成,第一期工程于2014年12月12日完工并实现正式通水。下面主要介绍一下中线和东线的输水方案。

中线工程:所经过的地区南高北低,主要通过自流方式输水

中线工程的起点是丹江口水库,这里位于长江最大的支流-汉江-的中上游,输水渠的起点(渠首)在河南省南阳市淅川县丹阳村,终点是北京市颐和园的团城湖,输水线路跨越了河南、河北、北京、天津4个省、直辖市,输水干渠总长超过1200公里。为了实现中线调水,丹江口水库将其大坝加高,从而将水库的正常蓄水位从157米提高至170米(均为海拔高度)。相比之下,北京地区的海拔高度在50米左右,这就在丹江口和北京之间形成了120米的高度落差。有了这个高度差,中线的送水便主要是通过开凿明渠,靠水的重力自流来完成。

东线工程:所经过的地区北高南低,主要通过逐级电力提水并结合自流的方式输水

东线工程的起点是江苏省扬州市的江都水利枢纽,利用京杭大运河以及与其平行的河道输水,待进入山东省东平湖后,分水两路,一路向北穿黄河后自流到天津,另一路向东给山东的胶东地区供水,途径江苏、山东、河北三省。由于东线所经地区,特别是从扬州到东平湖地区北高南低,因此需要用泵站来逐级提水。事实上,东线工程创造了世界上规模最大的泵站群。


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主要是通过泵站来进行输水。 东线的地形以黄河为脊背向南北倾斜,引水口比黄河处地面低40余米。从长江调水到黄河南岸需设13个梯级抽水泵站,总扬程65m,穿过黄河可自流到天津。黄河以南除南四湖内上、下级湖之间设一个梯级,其余各河段上设三个梯级。黄河以南输水干线上设泵站30处;主干线上13处,分干线上17处,设计抽水能力累计共10200m3/s,装机容量101.77万kW,其中可利用现有泵站7处,设计抽水能力1100m3/s,装机容量11.05万kW。一期工程仍设13个梯级,泵站23处,装机容量45.37万kW。黄河以北各蓄水洼淀进出口设5处抽水泵站,设计抽水能力共326m3/s,装机容量1.46万kW。 南水北调东线工程泵站的特点是扬程低(多在2~6m)、流量大(单机流量一般为15~40m3/s)、运行时间长(黄河以南泵站约5000小时/年),部分泵站兼有排涝任务,要求泵站运转灵活、效率高。


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南水北调东线工程是通过泵站将水一级一级送到北方的。目前是送到江苏北部,及山东,远期送到天津。

而中线工程基本上靠自流,因为丹江口水库的水位高于150米,目前有165米,而北京的地面高程约为50米左右。

另外东线工程的水不到北京。中线工程的水按规划只有十分之一分给北京,河南及河北的分水量都达30%以上,天津也有十分之一左右。目前北京分得多的原因是,沿线的毛细渠道还在完善。另外就是各地愿意抽地下水,因为便宜,而用南水更贵。


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谈及中国的水利工程,我只能说“真的不怎么样!”。

个人认为,水利工程不单单是把有限的水源分配好、保护好而已。南水北调的确可以解决水资源分配不均衡问题。但是,单一拆东墙补西墙却是不可取的!不能顾了西顾不了东!

我们应该开源节流,既要把有限的降雨储存好,也要防止水源白白流入大海而从未使用!

首先,应做好储备配套设施,沿流域方向每隔一段在节点处建可控水库(河道两旁建可循环水库:水少则存,水多则溢。两水库溢出部分及主河道水流合流后能保证下游河道水流正常)。

其次,把现有的所有河道整改,每个河段配以辅助河道,并且全部改成半河道深混凝土河床,一高一低。好处1:一高一低双河道利于防洪抗旱,水多则开辅助河道分洪并储存水源以便干旱用水。水少则开辅河道放水灌溉。好处2:水泥河床利于清淤。好处3:便于现代化农业灌溉及工业用水分配。

再次,对上、中、下游河段进行整流以及分流。以解决局部地区长期内涝及长期干旱问题。

然后,就是农业工业用水的配套设施管道安装。传统农业的灌溉方式太过粗枝大叶,要么干半个月,要么淹半个月,产量不稳定且水源利用都是一次性的。工业用水应管道分配,管道回收处理。

我国每年流入大海的淡水几乎占降雨量80%,却对东北地区西北地区缺水问题不知所措。几百年前,都江堰建成的水利工程很好嘛,为什么用了那么久却不知借鉴呢?中国正在向“全球化国家”“智能化国家”“发达化国家”转型的过程中,那么全球化从哪里来呢?从陆海空交通来!智能化从哪里来?从科研从技术落实从教育来!发达化从哪里来?从发达的农业,发达的工业,发达的商业来!


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南水北调只有东线工程要提水,东线工程是从长江下游的江都抽水站抽水,经过京杭大运河,到了黄河以北就不用提水了,那水会自流,为什么要逐级提水呢?因为进过山东时,山东丘陵比南面的地势要高,且要经过黄河,黄河地势也高(黄河被成为是“地上河”),所以要把水提到高处。黄河北面是海河平原,和山东丘陵比哪个高啊(平原海拔在0~200米的陆地),丘陵是海拔在200~500米的陆地)。从江都抽水站到黄河那里有16个抽水站呢。至于电力嘛,和东线工程的贡献价值费用就小的多啊。

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调水为何不考虑直接从雅鲁藏布江接通黄河上游,我们不完全截流雅鲁藏布江,可是引流一部分还是可以的,完全不用顾及印度脸色,反过来倒是要印度看我们脸色才对,友好给水,不友好屁都不给!


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南水北调干渠总长1722公里,如何将水引入地势较高的北方,主要靠梯形泵站输送。这样就轻松解决输送的问题了,多谢相邀,



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北京,河北省,河南省,都是平原。。向京杭大运河一样。长江流域和黄河流域如果走这里没有什么落差的。。挖一条明渠就行了。。西边高大概需要建立泵站。。



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希望西线和中线工程发挥作用大一些,东线工程太耗电了。成本也太高了。

还有,北方人民有水了,希望你们能节约用水。这些水,是南方人民给你们省下来的。水来之不易,切用且珍惜


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