1 現狀

我國幅員遼闊，人口眾多（占世界近 1/5），僅以6%的 世界淡水資源 ，9%的 世界耕地面積 ， 養活著21%的世界人口，是世界上人均水資源貧乏的國家之一，人均水資源量僅有 2250m3。

2010 年后 ，我國進入嚴重的缺水時期 ，預測到2030 年 ，人 均水資源量將降到 1760m3，接近國際公認的人均 1700m3缺水警戒線。我國淡水資源地區分布不均， 長江以北地區人多地多，水資源量僅為全國的 19%；南方水多地少，水資源量占全國的 81%，人均水資源量是北方的 4.4倍，單位耕地面積水量是北方的 9.1 倍。

我國西北內陸流域面積是全國總面積的 36%，而年均流量僅 4.55%。我國是水土流失嚴重的國家之一， 流失面積達3560 萬 km2。數十年來，政府大力展開防護林建設，局部地區的生態環境已有所改善，但總體環境形勢仍然嚴峻。我國的森林復蓋率 20.36%， 全球平均森林復蓋率30%～35%。

2 嚴峻的生態形勢

近年來，隨著氣候的變暖，沙塵暴的肆虐，土地沙漠化程度仍在擴大之中，草原衰退，人口增加，耕地面積減少，已接近最低的極限面積;黃河斷流，城市缺水，生態環境惡化，大氣污染，嚴重危害人民的身體健康，嚴重制約了國民經濟的可持續發展。 據衛星遙感圖片顯示，在我國的北方，西起塔里木盆地，東至松嫩平原西部，一條東西長 4500km，南北寬 600 km的黃色帶正呈擴展趨勢；每年冬春季節因燃煤和汽車尾氣排放及季風和沙塵擴散的疊加影響， 大部地區（特別北方地區）籠罩在霧霾天氣之中。 我國糧倉東北平原因干旱而欠收時常發生。

我國西北地 區著名的內 陸河塔里 木 河 全 長1321km，1972 年 由 于 建 了 水 庫 ， 造 成 下 游 斷 流320km。近 50 年來我國天然湖泊減少了近千個，新疆羅布泊的消失向人們敲響了警鐘。

根據 2002 年的首屆中國氣候大會獲悉：“地球正在第 3 次變暖”， 我國氣候變暖最明顯是在西北、華北和東北地區， 特別是西北變暖的強度高于我國平均水平， 由此據中國氣象局專家丁一匯說：“據估算，到 2030 年，我國種植業產量在總體上因全球氣候變暖可能會減少 5%～10%左右，其中小麥、水稻和玉米三大作物均以減產為主”。

2006 年 12 月 26 日科技部、中國氣象局、中國科學院等六部委發布的《氣候變化國家評估報告》認為，氣候變暖可能使北方江河徑流量減少，其中黃河及內陸河地區的蒸發量將可能增大 15％，旱澇等災害的出現頻率會增加。氣候變化將對中國的農業生產產生重大影響，如果不采取任何措施，到 21 世紀后半期，中國主要農作物，如小麥、水稻、和玉米的產量最多可下降 37%；將嚴重影響中國超長期的糧食安全。

近十幾年來，以調出水量為主的長江中下游地區的降雨量總體呈下降趨勢，鄱陽湖上游 5 條大河的流量，自 1998 年之后也呈下降趨勢，去年和今年的鄱陽湖，在裸露的湖底上，可以見到羊群在低頭吃草。

國家環?？偩滞▓?2005 年我國二氧化硫排放量巳超過美國，列世界第 1 位，我國的二氧化碳排放總量超過美國，居世界首位。

3 南水北調海線方案的理論依據

3.1 水資源分布
我國長江以南水資源豐富， 東南沿海屬多水區和豐水區，年降水量在 1000～1600mm 之間，長江和東南沿海江河的水資源均未充分利用， 卻源源不斷地流入海洋。 而長江以北缺少水資源，新疆、甘肅、寧夏、內蒙古及陜西北部等廣大地區嚴重缺水；沙漠和長期干旱地區是沙塵暴的發生源。

3.2 地形的基本特征
我國大陸地形分 3 級階梯，青藏高原為第 1 級，平均海拔在 4000m 以上，是世界屋脊；第 2 級階梯屬內蒙古平原，是我國常年干旱的大西北，包括新疆、甘肅、寧夏、內蒙古、青海省及陜西北部，除青海省外各地區的海拔高度均在海拔 1000～2000m 之間，河川年均流量少于 50mm；第 3 級階梯中的華北平原和東北平原， 平均海拔在 500m 以下， 年降水量 400～800mm 之間，是我國主要糧食基地，特別是海河地區人口密度大，工業集中，水資源供需矛盾十分突出。這些地區均臨近渤海海域。

3.3 陸地和海域地質的基本特征
我國西部的青藏高原長期受印度板塊的擠壓而隆起，形成不少的地層斷裂帶，地質結構極不穩定，因此每年西部地震不斷; 而我國東部沿海的大陸架表層形成相當厚的泥沙層，地質條件穩定，在大陸架上鋪設巨型輸送管道，即使遇到地震，由于地震沖擊波受到泥沙層的吸收，對輸送管道影響較小。

3.4 山脈走向和河流流向
我國地形特征是西高東低， 主要山脈是西高東低走向， 因此決定了主要河流的流向也是自西向東流入海洋。 長江、黃河及東南沿海的江河如珠江、閩江等也是自西向東流入南海、東海、黃海和渤海。

3.5 海洋輸送淡水的原理
通過海底管道輸送的淡水是根據“U”形管原理，當江河入?？诘牡魅搿癠”形管一端后，從“U”形管的另一端抽取淡水時， 江河入?？诘牡詣恿魅牒５住癠”形管道進行補充，因此通過海洋內海底管道所輸送的淡水無須能耗。

4 南水北調海線方案簡介

我國北方干旱地區特別是大西北均有著充足的光照和熱量，只要有了水，這些地區的生態環境將大大改觀。 通過借力森林大力種植闊葉林充分發揮林木天然降塵、 吸附 PM2.5 的功能， 為減少霧霾天氣（特別北方地區）起到重要作用。

海線調水方案主要: 通過引取長江入?？诘牡康?40%～50%，引取東南沿海各省\\(包括臺灣和海南島\\)的江河如珠江、閩江、甌江等江河入?？诘康?0%～60%， 北方年均可調水量6000 億～8000億m3；其中長江的年均調水量可達 3500 億～5000 億 m3，向北鋪設海底管道長 1350km。

大量淡水經南海、東海、黃海大陸架內所鋪設的海底引水管道，再經渤海海域的海底管道，向京津在內的海河平原提供淡水。 其主要淡水量在秦皇島市與錦州市之間海岸登陸， 通過梯級泵站壓送翻越努魯兒虎山，人工河道的海拔高度在 100～1200m 范圍內，進入內蒙古高原后，主要干流自流狀態向西輸送淡水，途經渾善達克沙地、陰山北麓、巴丹吉林沙漠、甘肅省北部、哈順戈壁、直至新疆的博斯騰湖；部分淡水沿庫姆塔沙漠和塔克瑪拉干沙漠南側輸送，以及部分淡水從阿爾金山山口壓送進入柴達木盆地，在柴達木盆地再造一個人工青海湖； 另一部分淡水向北途經烏魯木齊，直至古爾班通古特沙漠等地。

向北向科兒沁沙地提供淡水， 以及向包括遼河地區在內的東北平原提供淡水， 一直可輸送到松嫩平原；若引取部分淡水壓送至 650m 的海拔高度向西穿越大興安嶺， 可以自流的形式向內蒙古北部的呼倫貝爾沙地輸送淡水。

在我國北方沙漠和干旱地區建造綠色生態屏障，防止沙塵暴的發生，建造內陸的黃金航行水道，向海河、遼河地區、山東半島、東北平原、環渤海地區，向黃河河套的毛烏素沙地提供淡水；沿烏蘭布和沙漠和賀蘭山西側騰格里沙漠的黃河補充淡水；利用渤海內沉積的泥沙建造秦皇島至大連跨遼東灣的公路鐵路兩用大通道，加強東北地區與內地的經濟聯系，推動環渤海經濟區和東北經濟區的發展。渤海是我國北方能源出口和石油開采基地， 將秦皇島和大連建造擁有300 萬～500 萬 t 級特大型深水港碼頭，提高渤海內港口的整體運輸能力；協調好調水與石油開采、航行之間的相互關系；為黃河小浪底調沙進入渤海海域騰出了堆積泥沙的空間； 把遼東灣建造成為淡水貯存區，設想建造成抽水蓄能水庫，這樣可在季節性缺水時向海河平原、東北平原或向海底管道提供淡水，并向我國沿海的島嶼提供淡水， 確保長年不間斷的供應，改變以往在缺水季節通過船泊運送淡水，節約大量人力物力；并且可以向我國寶島臺灣、海南島及澎湖列島和東南沿海地區和城市群季節性缺水時提供淡水；把崇明島北側已堵塞的長江入?？诮ǔ芍饕∷?，使長江的黃金水道與調水水道分離，排除了北支海水倒灌南支的危害性，確保航行和調水的安全。

在上海市的長興島至崇明島之間應考慮收窄長江河口截面的長堤，以阻擋海潮對上海的沖擊力，提高長江北支取水口的調水量， 同時又確保上海能從長江獲得更多的優質水源， 并可在長江及其他江河取水口建造低位能水電站， 為上海等地提供大量的再生清潔能源。

通過對北方沙漠地區提供巨量淡水資源， 改造上述地區的生態環境， 把塔克瑪拉干等沙漠改造成森林、草地和農田，再現羅布泊昔日的風光，大大增加我國的耕地面積；按年均調水量 7000 億 m3估算：

在海線方案實施 35 年后，可增加森林 1200 萬～1400萬 km2，草地 1300 萬 km2，耕地 266.7 億 km2，基本完成對我國北方生態環境的改造， 使森林面積占到沙漠和干旱地區面積的 50%以上， 森林面積占到西北地區總面積的 30%～35%。

海線方案實施的數十年后， 對我國北方提供的淡水量將大大減少， 那時我們可有償向蒙古國和哈薩克斯坦等國提供大量的水資源， 防止這些國家因生態環境的惡化而造成對我國的危害， 以加強我國與中亞地區的政治經濟聯系， 加強我國與西部和北部鄰國之間民族的團結，具有深遠的政治意義。

5 海線方案與陸線方案優缺點對比

5.1 海線方案
（1） 淡水輸送可包括長江和所有東南沿海江河口的淡水。

（2）輸送管道鋪設在海洋內 ，封閉式輸送 ，水質可得到保證，且基本不占用陸地資源，由于管道內外壓力基本相等，不必考慮管道內淡水自重，鋪設巨型管道時壁厚可設計得很薄，輸送管道根據“U”型管原理設計，輸送巨量淡水可不費電能。

（3）在我國沿海鋪設長達 3000km 的海底管道，工程施工受外界因素影響小，實施方便，是一個利用率高的綜合性系統工程。

5.2 陸線方案

（1）調節水量受抽取江河的下游供水量的制約，特別在江河枯水期，將嚴重影響調水量。

（2）開放式輸送淡水，水質受到當地環境影響 。工程量大，要鋪設相當數量的人工河道和管道，施工時對當地環境影響大，實施時考慮因素多，受地理環境制約，設備投資大，能耗較高，管理費用增加，如山川、江河、城鎮、交通、工業設施；人工河道和管道的壁厚必須考慮管道內淡水的自重和外部的壓力，成本高；要占用大量農田資源、遷移大量人口；陸線方案調水工程是相對獨立性的工程，每年調水時間短，工程利用率低。

（3）我國西部有較多地層斷裂帶，每年地震不斷，陸線方案調水工程大多要在地層不穩的崇山峻嶺中開鑿隧洞，長度超過 10～700km，直徑 10～40m，要通過地層斷裂帶，風險大，成本高；（4）調水量僅考慮缺水地區人民的生活用水量和灌溉少量用水，極少考慮生態環境用水量，根據我國目前沙化防治速度， 理論上至少需要 300 年才能完成治理全部沙化面積，而 實際上要完成治理全部沙漠面積是不可能的；總之，海線方案輸送淡水的成本較低，而陸線方案輸送淡水的成本較高。

6 南水北調海線方案實施的若干重大問題

6.1 電耗問題
海線方案實施后要年均輸送約 6000 億～8000億 m3的巨量淡水，從海平面壓送到 100～1350m 的高程需要巨量電能，要建設相當規模發電站的支持，大力開發水能資源， 建造大型的水電站符合我國能源和環境政策。

6.2 泥沙清除問題
海線方案主要由取水口、 海底管道和壓送水泵系統組成。 為保證海底管道內泥沙的沉積，首先要求整治這些河流的水環境， 盡可能減少江河內泥沙的含量，也要保證水質的質量；其次要求取水口必須設置極高的清除泥沙系統， 最大限度地控制泥沙等機械雜質流入海底管道內； 再次要求海底管道內設置清掃泥沙的系統， 這樣充分保證了海線方案長期連續運行。

6.3 海底管道的鋪設和常規系統性風險控制問題
海底管道采用鋼筋混凝土框架結構是適當的，其目的是防止海水的腐蝕。管道雖長而粗，但管道不受壓，且沿程地質條件穩定， 因此全面加強管道在制造和施工中的質量管理是防止常規系統性風險的關鍵。我國大陸架水深較淺，一般不超過 100m，特別在渤海海域平均水深不超過 18m，無法鋪設當量直徑巨大的海底管道，為了保證船舶的航行， 必須在大陸架開挖一條海溝鋪設海底管道，工程量大。 但是在大陸架上施工對環境影響小，海底管道工廠化生產，建造大型綜合工程船進行施工和檢修，可以大大提高科技含量，成本降低。

6.4 海線方案分階段實施問題
由于海線方案工程量大，全長 3000km，東南沿海江河的水環境未得到有效的改善， 因此工程應分階段實施，第 1 階段優先鋪設長江以北的海底管道，年均調水量可達 3500 億～5000 億 m3，向北鋪設海底管道長 1350km。 為保證黃金水道能通航萬噸級船舶， 應加深崇明島南側河口淡水分流后附近主航道的吃水深度。

實施的第 1 階段建設用 15 年時間， 若從 2015年施工，則可滿足我國北方 2030 年前的供水需求。

第 2 階段全面完成包括鋪設東南沿海江河的海底管道， 實施的第 2 階段再用 15 年時間， 基本在2050 年前把北方的生態環境全面改造完成，可完全滿足我國本世紀和今后相當長的時期內供水需求。

7 海線調水方案和陸線調水方案相互關系

海線方案具有調水量大，能耗低，建設成本低，基本不占用陸地資源，水質得到保證的優點。

我國是多山地丘陵少平原的國家，地形復雜，西部多高山，東部多丘陵和平原，山脈和江河大多是西東走向， 極大多數人口和主要工業集中在東部的平原和丘陵地區。

陸線方案是通過抽取江河上中下游河段的淡水進行調水，均要從南向北穿越眾多的山脈、丘陵和江河以及相應設施。 陸線屬削峰型，在江河豐水期調出的水量最大，常年時調出水量不可能太多，枯水期則無法調出水量。 調水利用率較低，因此陸線方案調水方案成本較高。

我國大西南占有 70%的水能資源是我國得天獨厚的可再生資源。 當今油價的高企，傳統的能源日趨緊張，目前巳處在嚴重的缺電時期，水能資源更顯得珍貴。 從大西南調水勢必減少水能資源的開發量，減少的電量至少包含該河流下游支流和干流上 （包括規劃建造的）梯級水電站發電損失的總和。 其中包括長江三峽水力發電站和葛洲壩水力發電站， 以及金沙江下游規劃興建的烏東德、白鶴灘、向家壩水力發電站在內的發電損失。

若通過陸線方案向我國北方年均輸送 7000 億m3的巨量淡水時，在理論上，需要建造超過 15 條以上的調水工程（按建造年均調水 300 億 m314 條，2000 億m31條），這在我國國土和國力都是無法承載的。

綜上所述， 由于陸線跨流域調水方案無法解決我國北方水資源短缺的瓶頸， 因此建立一個以海線跨流域調水方案為主體， 以陸線調水方案為輔的總體格局符合我國的基本國情。

8 實施南水北調海線方案的重大現實意義

建設我國北方的綠色生態屏障， 遏制沙塵暴的發生，還沙漠成桑田，減少霧霾天氣，阻止全球氣候的變暖，具有巨大的經濟效益和社會效益?？杉涌煲员本?、 天津為中心的環渤海經濟區的建設和發展， 利用渤海內沉積的泥沙建造秦皇島至大連跨遼東灣的公路鐵路大通道， 整治重點污染的海河、遼河和渤海海域的遼東灣的水環境，協調好調水與石油開采、航行之間的相互關系。

可確保上海能從長江獲得更多的優質水源，并可在長江及其他江河取水口建造低位能水電站，為上海等地提供大量的再生清潔能源。

可在極短的時間內使我國的耕地面積得到快速增長，建造大型現代化農場，加快北方中低產田的改造，增加水澆地面積，確保在 15 億～16 億人口的條件下，由糧食進口國轉變成糧食出口國；可大面積種植生產乙醇、 生物柴油等生產生物液體燃料的能源作物基地， 以彌補油氣資源的不足， 減少石油的進口，兩者均為國家節約大量外匯?？赏苿愚r村結構改革， 積極推進新型城鎮化建設，加速農村人口從缺少耕地地區的遷移，減小農村人口向我國沿海地區和城市流動的壓力?？纱_保東北地區糧食生產，穩定糧食供給，加強和推動東北經濟區的發展?？纱_保黃河水量的供給，使黃河水永不斷流，為整治黃河創造條件?？捎辛Φ刂С治鞑看箝_發戰略， 縮小東西部差距，加速推進西部經濟的發展，積極推動西部地區對外改革開放政策， 加強我國與中亞地區的政治經濟聯系，我國與西部、北部鄰國之間民族的團結，全面推動歐亞大陸橋沿線的經濟發展， 鞏固和推進上海合作組織各國的政治經濟的聯系?？上蜓睾u嶼提供淡水， 確保該地區經濟的可持續發展?？煞e極推動生物多樣性的保護。

9 建議

在上海的長興島至崇明島之間考慮收窄長江河口截面積和阻擋海潮的能力，建造設有閘門的長堤，使北支與南支最窄處的徑流截面積之比為 11∶9，北支年均調水量可達 4500 億～5000 億 m3，通過上海至崇明島的隧堤和長江北支的低位能水電站， 確保上海能從長江獲得更多的優質水源， 并加深河口淡水分流后主航道的吃水深度，確保航行的安全。

上海市與江蘇北部地區之間建造電動軌道交通是城際交通的發展方向， 軌道交通可直通崇明島和壩頂公路與蘇北地區的城市群相通， 推進崇明生態島和蘇北地區經濟的發展。

從我國大西南調電比調水合理。 從大西南調水與調電二者之間是相互制約的關系， 當今傳統能源日趨緊張，我國正處在經濟高速發展的時期，因此與調水相比，建造大型水電站，把巨量的電力輸送到全國各地更為合理； 從長遠的觀點看， 保護大西南的水能資源， 大力開發水能資源是我國經濟可持續發展的有效保障。

有力地支持國家的土地流轉政策， 建議若按從干旱地區開發的優質農田按 10∶1 的比例獲得建設用地，可獲得 26.67 萬 km2的城市建設用地，通過各省市支付一定費用購得一定額度， 這樣既支持調水費用又解決各省城建設用地緊缺的局面， 有力地支持當前國家的土地流轉政策。

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