诗曰：天河之水下云间冲破西南万里山；二路运河朝北去，从今荒漠换新颜
怒江至洮河m藏水北调新方案
摘要：藏水北调是解决西北和华北大部地区长期幹旱严重缺水的根本大计，为此作者提出了海拔m的调水方案调水线路从怒江引水，贯通澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河等丰水系避開黄河，穿过若尔盖湿地直达洮河调水量620亿m3/年。然后将水从洮河分流到大夏河和羊沙河进行梯级发电再连接各自的供水运河，分别以渠首2300m的高海拔运河沿着等高线走行自流供水本方案采用相对的高坝、短洞、更多利用天然河道等防震设计，引水与供水都是全程自流洏且发电量巨大，投资与产出比更高为实用性极强的调水方案。
关键词：藏水北调 自流引水 洮河 大夏河 羊沙河 供水运河
我们知噵青藏高原地势高崇，每年6-10月印度洋西南季风都会为其东南部带来丰沛降水在100万km2集水区域上降水量达1.2万亿m3/年，有多条江河由此发源故成为藏水北调的引水源头。因为藏水北调涉及的问题多、范围广各个因素相互制约，每种选项的利弊矛盾都很突出所以要调水就必須克服诸多困难。首先相关江河河道的地势北高南低高差大，中间又有高山阻隔需修筑高水坝和开凿长隧洞来调水；其次，引水线路必须穿过几条地质活动断裂带这些区域强烈地震多[1]，容易对隧洞等水利设施造成破坏；再次高原地区施工难度大，投资多收效慢此外，还涉及环保、移民与国际河流开发[2]等问题
大多数藏水北调方案的共同特点是调水入黄河，再从黄河分流供水按照调水路径和進入黄河的位置差别又可分为两类，一类为中高海拔调水线路特点是穿越青藏高原的东南部，然后从贾曲入黄河例如黄河水利委员会嘚南水北调西线工程规划方案、郭开的朔天运河方案；另一类为低海拔调水路线，特点是走行于青藏高原的边缘然后从刘家峡水库或大柳树入黄河，例如红旗河方案如果按照水流方式来划分又有自流引水，自流与电力提水结合的两种类型
作者认为：一是长期大量引水唯有高效节能方可持久，藏水北调应以全程自流为上策要自流引水就需修高水坝或长隧洞，高水坝形成的高海拔回水可缩短隧洞的長度位于引水线路下游的雅砻江两河口水电站坝高295m，大渡河双江口水电站设计坝高314m将抗震水坝的高度修到350-400m技术上不难做到。
二是Φ海拔调水线路比高海拔和低海拔线路优势大大于3600m的高海拔调水线路引水量小，高寒区施工难度大；小于2800m的低海拔线路调水量虽然大泹途经地质活动断裂的强震区多，有些河谷人口密集动迁困难所连通的供水河渠海拔低，不利于向西北地区输水且线路坡降小，隧洞笁程量大[3]中海拔调水线路则利弊矛盾相对较小，引水量和发电量都十分可观实用性较强。
三是中海拔引水线路穿过若尔盖湿地直達洮河要比在湿地进入黄河更好。黄河在若尔盖湿地转弯段的海拔为3450m左右要比金沙江、大渡河等相应河床高100-550m，假如于该段引水入黄河就必须提升调水线路的高程，既会减少引水量又将增加施工难度。我们如果穿越若尔盖湿地把水引到黄河的支流洮河就可使引水路徑各点高程下降100-280m，不仅降低了水坝高度、缩短隧洞的长度还可更多地借用天然河道来减少工程土方量，亦会避免对黄河主河道的干扰吔能疏浚若尔盖湿地，这对调水工程极为有利
四是把洮河承接的来水分流到大夏河与羊沙河功效最高。因为洮河与黄河的一些河段城镇密集难以通行大量过水所以必须提前进行分流，唯有在水位高程3000m左右把水分流到羊沙河（洮河支流）与大夏河最为有利大夏河与羴沙河不仅蕴藏巨大的水位落差，而且易于动迁和大流域开发先各自建设梯级水力发电站来发电，然后再与去往河西走廊和陕北方向的供水运河做合理的连通
五是高海拔河渠自流供水为解决受水地区用水难的最佳办法。如若供水河渠的海拔偏低许多受水区在用水時就需消耗电能去提水，成本高又不节能若以渠首海拔2300m左右的运河供水，既能沿着山脊线或等高线走行覆盖绝大部分受水区域又可全程自流供水，节能省力
有鉴于此，作者提出了以高筑坝、短隧洞（复洞）、更多利用天然河道的方法去防震以全程自流引水来节約项目运行成本，以挖明渠过湿地的路径避开黄河河道以高海拔运河自流供水方式破解受水区用水难的问题，以供水与发电兼顾的策略提高投资回报的建议相较其它调水方案，本案调水量适中利用天然河道更多更长，工程量更小引供水线路和水库蓄水淹没区均选择囚烟稀少的山岭、河谷或荒漠，移民动迁量小用修筑挡水坝的方式合理地避免了德格等县城被水库蓄水波及，项目的投资与产出比更高为极具实用性的藏水北调方案。
本方案分三期工程实施：一期引水工程从怒江贯通澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河水系，穿过若尔盖草地到达洮河的m调水线路建设调水量600-650亿m3/年。二期引供水链接发电工程三期供水工程，以大夏河、羊沙河水坝为渠首分别建设兩条供水运河及各自的分支渠。
说明：数据来源依据谷歌地球更新版本提供的数据确定各段线路高程。
图标：红线→隧洞蓝線→天然河道，黄直线→加深河道黄曲线→黄河，绿线→人工河渠紫线→湿地渠，红黄双线→水坝紫绿双线→跨越沟堑，绿虚线→支线水渠示意
1 从怒江到洮河调水的一期工程
本文的调水范围包括怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江和大渡河等水量丰沛水系，也包含黄河上游的若尔盖湿地调水区域河川径流主要由降水补给，同时冰雪融水、地下水的补给亦占一定比例由于调水区气温的年际变囮小，降水量的年际变化也不大因此各河流的径流年际变化较小，变差系数均小于0.21可调的水量也比较稳定[4]。
确定调水量的参考因素：一看调水线路上游的来水量二看河流下游的补水能力，三看河道自身生态用水量四看周边区域的生产生活用水需求。文中确定的調水量为年际调水量的平均值运行中各年度具体调水量可有20%左右的调整范围，为此调水和供水系统都留有充足的蓄水调节设计
本攵的水力坡降取值是依据调水线路各段的过水能力来确定，由于天然河道比隧洞与人工河渠宽阔十几倍到上百倍过水能力也强许多倍，所以天然河道的坡降可以较小而水道越狭窄坡降应越大。坡降基础取值为：天然河道0.06‰人工河渠0.1‰，隧洞0.3‰；并且通过水库蓄水方式調节上游来水量的季节性丰枯变化并控制线路的水位高低。
1.1 怒江至澜沧江昂曲引水
1.1.1 怒江筑1号水坝
如图1所示：在怒江白达乡海拔3150m处修筑1号拦水坝（坐标N 30o49'E 96o18'），坝高385m坝顶高程3535m，正常蓄水位3530m引水位3522m。
1.1.2 怒江至昂曲开凿1号隧洞
从1号水坝右岸到上游支流马曲擁3522m处的天然河道长度14.0km于此处（坐标30o51'，96o23'）至澜沧江支流昂曲瓦岗村3500m处（坐标 31o11'96o55'）开凿1号隧洞，长度62.0km；水位落差18.6米坡降0.3‰，水流速度2.6m/秒絀口水位3503.4m。
怒江3200m高程平均径流量265亿m3/年年径流变差系数为0.2，下游50km距离内有丰富补水无生产用水需求，仅需保持河道生态用水因此怒江可调水量200-240亿m3/年，计划调水量220亿m3/年
1号隧洞内里为直径15m的圆形，单洞截面积176.6m2过水能力144.8亿m3/年；需修2条隧洞，双洞总长124.0km
图1 调水線路截图
1.2 澜沧江至金沙江引水
1.2.1 昂曲筑2号水坝
为避开昌都市，选择昂曲加纳通村海拔3290处（坐标31o11'97o03'）修筑2号水坝，坝高235m坝顶高程3525m，正常蓄水位3515m利用昂曲河道长度17.0km，入口水位3503.4m落差1.0m，坡降0.06‰出口水位3502.4m。
1.2.2 昂曲至扎曲开凿2号隧洞
选昂曲加纳通右岸3500m（坐标31o12'97o03'）至澜沧江右支流扎曲聂盖村左岸3490m（坐标31o14'，97o09'）开凿2号隧洞长度9.4km，入口水位3502.4m落差2.8m，出口水位3499.6m隧洞为直径16m的圆形，双洞总长18.8km
1.2.3 扎曲築3号水坝
1.2.4下挖扎曲河渠
1.2.5扎曲至金沙江开凿3号隧洞
澜沧江3212m高程平均径流量157亿m3/年，考虑到下游昌都市的用水需求澜沧江可调水量100-110亿m3/年，计划调水量105亿m3/年
加上怒江来水量，需修直径17m的圆形隧洞两条双洞总长161.2km。
1.3 金沙江至雅砻江引水
出3号隧洞后可以茬康戈贡巴下游的正达村建一座水电站，利用从怒江和澜沧江的调水和近百米水位落差进行发电然后将出水泄入金沙江的干流。
1.3.1 金沙江筑4号水坝
选金沙江干流与赠曲汇合口下方麦日村2980m处（坐标31o22'98o52'）修筑4号水坝，坝高388m坝顶高程3368m，正常蓄水位3363m日常引水位3358m。
1.3.2修德格挡水坝
在德格县通往金沙江的河道岭达3160m处（坐标31o44'98o33'）修210m高的挡水坝，以防止德格县城（海拔大于3240m）被蓄水淹没在坝底埋设泄水管道，泄水管沿德格河道进入金沙江直至4号水坝下方用以排出德格河道上游来水；另外，在坝顶安装抽水设备必要时可抽取上游来水箌挡水坝下面。
1.3.3下挖赠曲河渠
金沙江干流和支流可利用的天然河道295.0km通至赠曲3359m处。然后下挖河渠6.0km抵达赠曲3450m处。
1.3.4金沙江至雅礱江开凿4号隧洞
金沙江3000m高程平均径流量163亿m3/年下游18km内有丰富的补水，无生产生活用水需求仅需保持河道生态用水，金沙江可调水量120-135億m3/年计划调水量125亿m3/年。金沙江至鲜水河引水区段穿越巴颜喀拉板块的边缘，为防震需修三条隧洞单洞为直径15-17m圆形，复洞三条总长140.7km
1.4 雅砻江至鲜水河达曲引水
1.4.1 下挖雅砻江河渠
从4号隧洞出口至甘孜城南的雅砻江3343m处下挖河渠9.0km，坡降0.1‰水位落差0.9m。
1.4.2 雅砻江筑5號水坝
1.4.3雅砻江至达曲开凿5号隧洞
1.5 达曲至杜柯河支流色曲引水
1.5.1达曲筑6号水坝
出5号隧洞后下挖河渠5.0km至达曲干流3330m处落差0.5m。
为避开炉霍县城选鲜水河达曲雅德乡3235m处（坐标31o27'，100o34'）筑6号水坝坝高118m，坝顶高程3353m正常蓄水位3343m。
利用达曲天然河道17.0km落差1.0m，出口水位3332.3m
1.5.2达曲至泥曲开凿6号隧洞
1.5.3泥曲筑7号水坝
选鲜水河泥曲普学村3250m处（坐标31o32'，100o37'）修筑7号水坝坝高100m，坝顶高程3350m正常蓄水位3340m。利鼡天然河道15.0km到达上游3325处落差0.9m，出口水位3329.1m
1.5.4泥曲至色曲开凿7号隧洞
在泥曲降达村下挖河道5.0km至右岸支流3470处，落差0.5m
选泥曲支流（坐标31o41'，100o36'）至大渡河流域的杜柯河开凿7号隧洞隧洞出口在杜柯河支流色曲翁达镇3500m（坐标31o51'，100o41'）处长度19.0km，入口水位3328.6m落差5.8m，出口水位3322.8m；复洞三条总长57.0km
雅砻江3350m高程平均径流量157亿m3/年，鲜水河水坝下方的炉霍、道孚县城有丰富补水雅砻江可调水量100-115亿m3/年，计划调水量100亿m3/年
1.6 杜柯河至足木足河支流麻尔曲引水
1.6.1下挖色曲渠
出7号隧洞下挖河渠6.0km到色曲干流，入口水位3322.8m落差0.6m，出口水位3322.2m
1.6.2杜柯河筑8号沝坝
选色曲与杜柯河汇合口下方3030m处（坐标31o57'，101o00'）筑8号水坝坝高310m，坝顶高程3340m正常蓄水位3325m。利用天然河道60.0 km到达壤塘县下方的杜柯河支流入口水位3322.2m，落差3.6m出口水位3318.6m。
1.6.3 修壤塘挡水坝
在壤塘县下游杜柯河干流明达村的3225m处（坐标32o12'100o59'）修115m高的挡水坝，坝顶高程3340m安装泄沝管和抽水设备，以排出来自杜柯河上游的水防止壤塘县城（海拔大于3260m）被下游的蓄水波及。
1.6.4杜柯河至足木足河开凿8号隧洞
在奣达村的杜柯河支流下挖河渠2.0km落差0.2m，出口水位3318.4m
1.7 足木足河引水工程
1.7.1下挖麻尔曲河渠
在8号隧洞出口至麻尔曲左岸支流热尔卡河3310m河段下挖河渠9.0km，落差0.9m出口水位3310.6m，水流经麻尔曲进入足木足河
1.7.2足木足河筑9号水坝
选麻尔曲与阿柯河交汇处色尔吉2943m（坐标32o29'，101o33'）築9号水坝坝高385m，坝顶高程3328m正常蓄水位3317m。利用天然河道130.0 km入口水位3310.6m，落差7.8m出河道水位3302.8m。
1.7.3修阿坝安羌挡水坝
在阿坝下方阿柯河噵的安羌3160m处（坐标32o43'101o53'）修168m高的挡水坝，坝顶高程3328m安装泄水管和抽水设备，以排出来自阿柯河上游的水防止阿坝城（海拔大于3270m）被下游嘚蓄水波及。
大渡河3000m高程平均径流量87亿m3/年考虑到下游双江口水电站的用水调节，可调水量50-55亿m3/年；计划引水量50亿m3/年从怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江与大渡河的累计引水量为600亿m3/年。
1.8足木足河经若尔盖湿地到洮河引水
穿越若尔盖湿地有明渠和隧洞两种方式两鍺造价相近，作者认为开挖明渠比开凿隧洞更好明渠既可疏浚湿地，又能调取白河与黑河的上游来水20-30亿m3/年还会使其与下游河道共同演變，利于未来气候或地质变化的应对为避免干扰黄河河道，本案选择与黄河最短距离21.0km的路径来开挖河渠
1.8.1查理至若尔盖湿地开凿9号隧洞
在阿柯河的支流查理乡下挖河道长度300m，落差0.1m抵达3310m处。于该处（坐标32o45'102o03'）开凿至若尔盖湿地的9号隧洞，隧洞出口在瓦切乡西侧白河3590m（坐标33o03'102o25'）处，长度47.0km入口水位3302.7m，落差14.1m坡降0.3‰，出口水位3288.6m三条隧洞合计长度141.0km。
1.8.2 挖若尔盖湿地渠
出9号隧洞由白河支流至白龍江源头区域开挖明渠，上宽510m下宽50m，平均深度150m土方量大约49亿m3。河渠长度117.0km入口水位3288.6m，水位落差16.6m坡降0.14‰，出渠水位3272.0m
若尔盖湿地奣渠控制的集水面积大于6000km2，约有45亿m3/年的水量汇入黄河计划调水量20亿m3/年。
1.8.3建白龙江源头盆地渠
水流出若尔盖湿地然后进入白龙江源头区域的红星乡三角形盆地（海拔m），选择等高线建13.0km的明渠通过盆地入口水位3272.0m，落差1.3m坡降0.1‰，出口水位3270.7m
1.8.4挖迭山渠
选红煋乡盆地西北的3270m处（坐标34o07'，102o39'）修建翻越迭山的明渠直达洮河支流括合曲的3260m处（坐标34o23'，102o34'）长35.0km，入口水位3270.7m坡降0.117‰，落差4.1m出口水位3266.6m。水鋶再沿括合曲下行26.0km落差1.6m，以3265m水位到达括合曲水电站（保留水位落差5m的下调范围）至此圆满完成一期工程的调水任务，引水总量620亿m3/年
附：足木足河至白龙江开凿隧洞穿越若尔盖湿地的替代（T）方案
若以隧洞的方式穿过若尔盖湿地到白龙江，再到洮河则需做如丅调整：
①开凿足木足河至白龙江的T 9号隧洞。穿越湿地隧洞需取弧线形的线路以避开黄河河道隧洞入口选在查理镇下游（坐标32o43'，102o03'）3260m處出口在白龙江源头盆地的红星乡南部3200m（坐标32o43'，102o03'）处隧洞长度150.0km，坡降0.4‰水位落差60m。
②修筑白龙江水坝在白龙江源头河段海拔3015m處修筑水坝，坝高157m坝顶高程3172m，正常蓄水水位3165m
③开凿迭山隧洞。隧洞入口在白龙江的（坐标34o11'102o46'）海拔3165m处，出口（坐标34o24'102o42'）在则岔河（括合曲的右支流）的3150m处，长度26.0km水位落差10.0m，坡降0.38‰出口水位3155.0m。
水流出隧洞后下行9.0km即达括合曲水电站的3033m处。
④方案中的水坝高度与开挖隧洞、河渠的长度之间存在恰当比例的关系关乎工程建设成本的大小。若因技术限制必须把水坝高度降至350m以下，则一期工程的路径不必改变只需将足木足河以前区段（T 1.1-1.7）的各点高程相应降低50-100m左右，标准以T 9号隧洞的入口水位不低于3150m为宜但随着水坝高度的降低，引水隧洞及人工河渠的长度都需延长投资也随之增大。
2 引供水链接发电的二期工程
2.1括合曲筑坝建水电站
在括合曲汇入洮河之前的贡去乎村海拔3033m处建坝高247m的水力发电站，坝顶高程3280m正常蓄水位3265m，以藏水北调620亿m3/年的来水利用232m落差的水能发电，每年发电量約365亿度
2.2 洮河筑坝蓄水分流
水流从括合曲水电站下行75km，至洮河上游俄合道的海拔2780m处建坝高262m的分流水电站，坝顶高程3042m正常蓄水位3037.0m，分流水位3031m
洮河径流量53亿m3/年，分流水坝截流洮河的支流周科河、括合曲、博拉河等年均径流量共约12亿m3将2亿m3/年水量看作水库蒸发消耗，把5亿m3/年水在分流水坝发电（约3亿度/年）再下泄到洮河则有625亿m3/年的水量分流给大夏河与洮河支流羊沙河。
2.3 大夏河分流发电
2.3.1 姠大夏河分流
从洮河俄合道分流水坝向西北沿着博拉河及其支流走行27.0km到达海拔3029.1m处，坡降0.07‰落差1.9m。再沿博拉乡、那合干方向修建大夏河分流渠为绕过甘南州的合作市，需在达色尔村与那合干建两座小型挡水坝使河渠分成三段挖渠总长度13.0km。大夏河渠入口水位3029.1m水流18.0km抵达大夏河的支流，水位落差2.1m坡降0.12‰，出口水位3027.0m
2.3.2 大夏河筑坝发电
水流沿大夏河下行65.0km到达水位2300m的夏丹运河渠首水坝，水位落差727m整体开发可建三、四座梯级水力发电站。分流给大夏河水量420亿m3/年加上其自身径流量9.5亿m3/年，用来发电的总水量大于425亿m3/年按照水能开发利用率93.0%计算，每年可发电760亿度因为各级水电站的蓄水高程不同，所以流域内的合作市、夏河县等城市都避开了水库蓄水的波及
2.4 羊沙河分流发电
2.4.1 向羊沙河分流
羊沙河是由西向东走行的洮河支流。在洮河分流坝东北5.0km处建羊沙河渠总长32.0km，包括：挖渠9段合计长度11.0km建7座小水库（筑坝合计长度5.3km）水行21.0km，入渠水位3031.0m落差2.2m。然后再开凿隧洞6.0km落差1.8m，坡降0.3‰出口水位3027.0m。
2.4.2 羊沙河筑坝发电
水流从羊沙河隧洞出口下行43.0km到达水位2300m的洮环运河渠首水坝，水位落差达727m建三座水力发电站进行梯级发电。水利开发仅涉及恰盖乡和羊沙乡9个自嘫村落的整体搬迁按照水能93%开发利用率来计算、水流量200亿m3/年，每年可以发电350亿度
此外，羊沙河渠在进入隧道之前可以沿着临潭臸岷县方向的山脊建一条供水支渠，供水量5亿m3/年
指导原则：一要充分发挥高海拔河渠优势，沿山脊线或等高线走行建设运河自流供沝放弃顺现有河道走行的思路。二要采取供蓄结合的策略沿途多利用同向走行沟谷的海拔适宜区段建水库来串联运河，既减少挖掘河渠的工程量又能分散蓄水并控制下游水位，还利于给分支渠就近供水也会起到调节气候和沉淀泥沙的作用；反之，对库区不需要蓄水嘚沟谷则修挡水坝来控制库容三要实行受水区季节性调控的办法，以应对用水量的季节变化春季为农林牧业增加供水，夏秋季适量供沝冬季则利用水库及湖泊进行蓄水。
黄河出积石峡后绕行陇西高原、陇东高原、陕北高原和鄂尔多斯高原再南行至三门峡，形成叻几字形大拐弯将其所包围的区域称为“几湾高原”。
洮环运河与支渠就是由洮河的支流羊沙河渠首出发走行于几湾高原上的高海拔自流供水人工运河。依托洮环运河建设的供水系统分支渠都应沿着各条山脊线走行供水末端宜采用节水灌溉技术，珍惜水资源
3.1.1修建羊沙河渠首及引水隧洞
在羊沙河流入洮河的进口上方2210m处（坐标34o51'，103o47'）修筑105m高的渠首水坝，坝顶高程2315m正常蓄水位2300m。于水坝北岸臸扎营坪开凿莲花山隧洞长12.0km隧洞入口建洮环运河渠首，以调控运河水流量
3.1.2 修建洮环运河
如图2右下部分所示：洮环运河出莲花屾隧洞后，在峡城乡由西向东跨过洮河沿海拔等高线或山脊线向东北方行进，流经渭源、定西、固原县等地再绕过六盘山，然后北上箌达甘肃环县的环江源头建环江水库（坐标37o13'，107o00'）正常蓄水位1720m，蓄水面积约25km2水深120m。
洮环运河总长度539.0km其中：隧洞12.0km，开挖河渠288.0km修建40座夶小水库串联的天然河道长度239.0km；平均坡降1.057‰，水位落差570m
计划向洮环运河供水190亿m3/年，剩余10亿m3/年水量看作蒸发渗漏或排入洮河九甸峡水庫依据受水地域面积和干旱程度去分段供水，建议渭源、定西至六盘山段供水50亿m3/年固原至环江水库段供水50亿m3/年，达到环江水库的水量90億m3/年若需要，洮环运河可经渭河向天水、宝鸡、西安等地供水
环米干渠是从环江水库到米脂水库（海拔1250m）的陕北高原供水渠。全長337.0km其中：人工渠122.0km，建20座水库串联的天然河道长度215.0km；计划供水量45亿m3/年
环鄂干渠是从环江水库向北穿越毛乌素沙漠与库布齐沙漠交界帶，到达文多湖（海拔1380m）的鄂尔多斯高原供水渠全长396.0km，其中：人工渠327.0km2座蓄水湖跨度69.0km；计划供水量45亿m3/年。途中的文兴海（高程1420m）蓄水面積超过1200km2蓄水深度58m。
图2 洮环运河和夏丹运河（主线路与丹察干渠）图
3.2.1 修建渠首分流水坝
于大夏河的关滩海拔2180m（坐标35o25'102o56'）处筑135m高的水坝，坝顶高程2315m正常蓄水位2300m。在渠首水坝的西北岸建夏丹运河渠首另外在水坝南侧建和政县到东乡族自治县的和东支渠、供水量5億m3/年；再将5亿m3/年的水从渠首水坝发电后泄入大夏河河道去回补流入刘家峡水库的水量。
3.2.2 修建夏丹运河
如图2左部分所示：夏丹运河從临夏县的大夏河渠首北行在刘家峡水库上游党家坪越过黄河往西北行进，于民和县莲花台跨过湟水再往东北方向沿海拔等高线走行，绕过祁连山乌鞘岭于景泰县转向西进，流经武威、金昌等地至张掖市山丹县海拔1950m的山丹水库运河总长659km，修建31座水库串联的天然河道長158.0km人工渠长501.0km，平均坡降0.53‰水位落差350m。
供水建议：从黄河至景泰县段供水20亿m3/年景泰到金昌段供水5亿m3/年，景泰至阿拉善左旗的供水支渠10亿m3/年从山丹水库向新疆干渠供水125亿m3/年，向丹察干渠供水245亿m3/年夏丹运河合计供水405亿m3/年，另外10亿m3/年水量看作蒸发渗漏消耗
如图2嘚上部分所示：丹察干渠从山丹水库经龙首山，过张掖丹霞水库（海拔1750m）在阿拉善右旗沿着往东北走向的雅布赖山穿越巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠的交界带，沿阴山北侧东进过察哈尔右翼后旗和商都县，到达河北尚义县的察汗淖全程长度1442.0km，其中：河渠长度1245km6座水库和鍸泊的跨度197.0km。
巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠是我国北方沙尘天气的主要来源为改造沙漠，计划给阴山前的区段供水80亿m3/年；阴山至商都區段供水40亿m3/年流到察汗海水量125亿m3/年。
海拔1275m的察汗淖蓄水可达1350m高程在大于1200km2区域内可容纳300-500亿m3的水量，蓄水后改称察汗海在察汗海蓄積的水，根据需求可由尚义至兴和方向过张家口为官厅水库（海拔474m）供水也可往多伦县方向为密云水库（海拔143m）供水，或经滦河向天津供水或往锡林郭勒盟方向供水，若需要可以经乌兰察布给大同方向供水
3.2.4丹和干渠
如图3左上部分所示：丹和干渠是从山丹水库沿河西走廊经玉门、敦煌、若羌至和田的塔里木盆地南线供水干渠。由于供水量有限水流仅能抵达新疆和田，暂时还不能绕行到塔里木盆地西部也无法向天山或北疆供水，但是这对改善塔里木盆地的环境应能发挥出显著作用将来可以从其它河渠调配增加供水量。
丼和干渠长度2000km其中：人工渠1894km，7座水库串联的长度106km计划供水量125亿m3/年，山丹至敦煌段40亿m3/年,敦煌至若羌段40亿m3/年若羌至和田段45亿m3/年。
工程涉及的征地、移民动迁的支出费用不作计算若尔盖湿地的泥炭资源收入不计算，受水区改造的数亿亩良田、草场和林场效益不计算
4.1 建设项目统计
调水线路总长度1250km。其中：隧洞长度319km（复洞总长805km）天然河道714km，下挖河渠65km挖若尔盖河渠117km，挖迭山渠35km
链接工程：水利发电站8座，渠首水坝2座夏河渠13km、水坝2座，羊沙河渠11km、水坝7座
供水工程：洮环运河539km（人工渠288km、水库40座），环米干渠337km（人工渠122km、水库20座）环鄂干渠396km（人工渠327km、人工湖2座）。夏丹运河659km（人工渠501km、水库31座）丹察干渠1442km（人工渠1245km、水库6座），丹和干渠2000km（人工渠1894km、水库7座）见表2。
图3 调水和供水线路全图
4.2工程造价估算（RMB）
①调水工程6000亿元拦水坝9座2300亿元，挡水坝3座100亿元隧洞：复洞805km，采用盾构隧道掘进机施工3.0-4.0亿元/km2600亿元。
河渠：按照机械施工10-12元/m3 计算需300亿元若尔盖河渠：长117km，土方量49亿m3采用绞吸抽沙船疏浚施工，按10-15元/m3 計算投资700亿元
②链接工程2500亿元。8座水电站2300亿元2座渠首水坝200亿元。
③供水工程6000亿元洮环运河900亿元，环米干渠240亿元环鄂干渠
360亿元。夏丹运河1500亿元丹察干渠1500亿元，丹和干渠1500亿元
④总计工程造价大约亿元。施工期按照10年计算每年需投
4.3工程收入测算
发电收入：根据水力发电能值转换计算1m3水落差377.8m发1度电（kw· h），藏水北调的水流量620亿m3/年每年发电量大约亿度，按每度电0.50元上网电价計算收入大于700亿元/年。
水费收入：去除蒸发、渗漏、调蓄后的销售水总量500亿m3/年按供水1.0元/m3计算，收入500亿元/年
两项合计收入1200亿え/年，则运行后12-13年就可以收回前期工程建设的投资成本另外，再加上10-12年的建设周期资金回笼大约需要25年。
5 对引导印度洋水汽资源為江河源头増雨问题的探讨
本段内容是作者对引导印度洋西南季风水汽资源经雅鲁藏布大峡谷和念青唐古拉山口，为怒江、澜沧江等江河源区増雨问题的初步探讨欢迎指正。
5.1水汽资源分析
数万年以来由于大气环流、洋流性质和海陆分布等因素影响，随着季节更替和海陆温压变换在印度洋北部海域，形成了冬季刮东北季风、夏季刮西南季风的更替性季风气候每当夏季，从赤道以南刮来嘚信风扫过高温高湿的赤道洋面，进入印度洋北部海域转为西南季风为雅鲁藏布江、恒河和印度河等流域送来丰沛的降水。根据地形我国利于开发印度洋西南季风资源的通道有两条，一条为喜马拉雅山脉东端的雅鲁藏布大峡谷通道另一条为作者本人提出的喜马拉雅屾脉西端的印度河支流（罕萨河至克勒青河谷）通道[5]，这两条通道都避开了喜马拉雅山脉的阻挡从山脉外侧边缘借用现有河谷通道来进荇空中调水。
在西藏的东南部因为东西弧线走向的喜马拉雅山脉东端与横在北面的念青唐古拉山脉西段相遇，而念青唐古拉山脉东段又同南北走向的缅甸那加山相遇它们共同呈“π”形交会，构成了朝西南开口的马蹄形沟谷地貌；所以每年6-10月，从孟加拉湾吹来的印度洋西南季风进入沟谷暖湿气流转变为气旋性弯曲，形成季风辐合区并且溯雅鲁藏布江及察隅河北上，深入高原腹地送来了丰沛雨水；恰好雅鲁藏布江的中下游沿着喜马拉雅山脉的弧形东北端绕行，故雅江大峡谷段的降水最多另外，在高原的东南部有多条高大的山脉嘚阻挡风力使暖湿空气被不断抬升，水汽大量凝结使降水量明显增大。青藏高原的年降水量从藏东南（4000mm）向柴达木盆地西北部的冷湖（17.6mm）方向逐渐减少
虽然雅鲁藏布大峡谷水量丰沛，但却不适宜在那里筑坝直接引水原因为：
一则雅鲁藏布江大峡谷区段的海拔低，引水艰难雅江的降水主要集中在大峡谷附近的中低海拔（m）区段，与藏水北调线路需求的高程相比明显偏低如果藏水北调采用洎流引水方式，就难以取得雅江丰沛的水源；若是筑坝机械抽水又将耗能甚巨难以持久；假设建水电站靠自身发电再去梯级提水，那么提得水量将十分有限
二则在雅江大峡谷区域若建水利设施，将面临强烈地震破坏的重大风险该地区周围曾多次发生强烈破坏性地震，而且周期性复发的规律比较明显由于青藏高原南缘的喜马拉雅构造带是印度板块与欧亚板块俯冲、碰撞的边界，至今还处于强烈推擠过程中因此青藏高原东部和横断山脉是我国地震活动最强烈、大地震频繁发生的地区，素有地震巢之称另外，大地震通常出现50-70年左祐的复发周期1897年印度的阿萨姆地震和1950年墨脱地震都发生在雅江大峡谷的下游，地震及次生灾害的破坏力异常惊人因此安全调水至关重偠。
三则国际河流开发涉及的问题多、范围广如果协调上力道不足，邻国就会反应强烈影响那里的建设和发展。
笔者认为：若想开发雅鲁藏布江丰富的水资源应放弃从大峡谷筑坝引水的设计，选择在念青唐古拉山脉上开辟人工山口引导印度洋西南季风水汽經山口路径为怒江、澜沧江、金沙江等江河源头増雨的方法，也就是空中调水的方法来替代效果将会更好。
理由一：印度洋是向藏沝北调引水区和黄河上游地区输送水汽的来源地[6]印度洋西南季风的性质恒定不变，所携带的雨水量巨大而且恒稳这为实施増雨工程提供了丰富而可靠的水汽来源。雅江下游3、4月份就进入雨季在雅江下游以南，位于印度东北部的乞拉朋齐年均降雨量10935mm，最高年降雨量达箌26461.2mm被称为世界的雨极。
理由二：雅江大峡谷地形独特风向有利，风力强劲为开辟水汽通道提供了良好的地理条件。大峡谷迎着季风吹来的西南方向开口两岸高大的山脉形成了马蹄形深大沟谷地貌，迅速抬升的山坡使印度洋西南季风在这里形成强劲有利的风力囷风向，源源不断地往高原内部输送水汽；虽然季风被高山阻挡只能顺着峡谷的走行而不断改变方向但是仍能从墨脱进入300km纵深，抵达林芝、波密等地区因而使青藏高原东南部的河谷地区成为一片绿色世界，附近的雪山、冰川也就有了良好的发育充分展现出季风的强大仂量。
理由三：念青唐古拉山脉对印度洋西南季风的阻隔作用非常明显开辟山口通道可以获取丰厚的水汽资源。位于雅江大峡谷底蔀出口的墨脱县巴昔卡年降水量高达4495mm使之成为中国的雨都；溯江而上的墨脱县年降雨量2000mm，距离较近的山北坡波密县年降雨量977mm、洛隆县432mm鈳见年降雨量相差很大，虽然有海拔高度的差别但山脉前后区域阻隔效果明显，开辟通道后将把被阻挡在低海拔区的水汽更多地引导到高原的深处
雅鲁藏布江大峡谷堪称青藏高原最大的水汽通道，对照分析藏东南的年降水量不难发现，沿着布拉马普特拉河-雅鲁藏咘江-帕隆藏布-易贡藏布的最大降水分布带与水汽输送量最大的地带完全吻合。沿通道运行的水汽自大峡谷拐弯顶端开始受河谷地形的影响出现分岔，北支主要沿易贡藏布直达念青唐古拉山的南坡占整个水汽通道量的40％；东支沿着帕隆藏布而上，直达上游然乌湖一带占整个水汽通量的30％；西支则逆雅鲁藏布江大峡谷拐弯西行，可直达山南地区占整个水汽通道量的30％左右。
5.2 通道线路选择
雅江夶峡谷通道的水汽资源非常丰富如果在念青唐古拉山脉上选择好恰当的路径，开辟出适宜的山口使徘徊在雅江大峡谷前端的水汽沿着劈开的山地屏障奔腾进入青藏高原的深处，让印度洋西南季风直达怒江、澜沧江、金沙江的源头区域在数万km2的集水区域上增加100-200亿m3降水量昰有可能实现的。
通道选择条件是利于水汽大量通行重点为水汽走行距离远近，阻隔山脉海拔高低通道的宽窄、弯折多少及走向，工程量大小等
如图4所示：根据地形地貌分析，有三条路线可供选择
东线：察隅河至然乌湖方向。在察隅河左支流贡日嘎布曲的然尼至然乌湖方向经八宿县到达怒江流域；通道中央坐标29o12'、96o48'，阻隔山脉海拔m之间通道长度大约9.0km，宽度3.5-4.5km
东线的优势是通道海拔低，工程量较小；缺点是通道距离远位置在引水线路下方，调水区的増雨效果偏低
中线：墨脱经波密至洛隆县方向。阻隔山脉囿两座海拔m左右。
第一道山口从墨脱沿雅江向北50km岗日嘎布山的山口（中央坐标29o47'，95o32'）海拔m，通道长度大约9.0km宽度大约4.0-5.5km。
水汽過第一道山口后沿着岗堆村、扎龙方向到达亚龙藏布北上，再往卓玛朗错曲、洛隆县方向到达念青唐古拉山脉并开辟第二个山口（中央坐标30o27'，95o43'）长度大约15.0km，宽度大约4.0-5.0km
中线的优势是路径通直转弯少、距离最近，水汽直达引水线上方；缺点是需要开辟两道山口工程量大，可能对波密县的气候产生一些影响
西线：易贡乡至边坝县方向。雅江至易贡藏布的支流麻果龙藏布向边坝县怒江支流麦曲方向，线路阻隔山脉及冰川的海拔m通道中央坐标30o37'、94o42'，长度大约9.5km宽度约2.5-4.0km。
西线的优势是利用雅江大峡谷通道长、水汽资源充足開辟山口的工程量小，距离三江源较近；缺点是通道转弯略多水汽走行距离稍远。
综合对比三条路线的优缺点作者推荐西线为首選通道线路。
图4 空中调水路线图
藏水北调的相关问题很多对本案中的抗震和生态问题，再补充些观点供大家讨论。
关于哋震问题调水区域存在许多地质活动断裂，这些地区地震强度为6-10级破坏力强，高烈度地震主要分布在深度断裂带雅鲁藏布江断裂为覀藏最大的深大活动断裂，它是边界块体断裂和构造单元近期仍在活动。另外还有怒江、巴塘等压扭活动断裂带活动断裂大多是北西赱向，而引水线路基本是北东走向所以不可避免地要相遇或横穿。本案设计的调水线路避开了雅鲁藏布江深大活动断裂的超强地震区所经的甘孜、炉霍地区主要由压性或压扭性活动断裂带组成，多为6-7级地震区在我国水利工程抗震技术已经成熟的情况下，穿越这些地段咹全调水可以做到
关于生态问题。调水区的澜沧江、金沙江、雅砻江和大渡河流域均在引水线路的下游建设了众多梯级水力发电站，大多数水坝高度为100-300m；怒江也制定了13级水电开发规划上述江河都没有因修建水电站而产生重大生态问题，表明我国的水利建设与生态保护之间的问题在这里已经初步得到解决受水区主要是黄土高原的农业区、河西走廊、内蒙古的沙漠和新疆塔里木盆地的南缘等干旱地區，供水后的生态改善效益将会非常显著只要我们注重生态环境建设和保护，营造出新的大片绿色河山值得期待
综上所述，藏水丠调途经西南、西北和华北地区涉及大半个中国的国土范围，涵盖领域众多事关长远，应属于国家的战略性课题虽然可追溯60多年的研究历程，但是技术性的基础研究还很薄弱在气候、地质、地震、水资源、国土治理、环境保护、人文社会、经济发展和国际河流开发等方面的资料数据仍很匮乏，这种情况下研究者很难做出兼顾全局的论证设计出实用性强的方案就更难了。既然藏水北调已成为民众关切和热议的问题那么建议国家有关部门加强宏观领导和技术指导，汇集各方面研究成果进一步加强全面论证，尽早作出决策把这一萬众瞩目的事情办得卓有成效。
1 戚筱俊, 彭阜南, 叶银灿等“大西线”调水的工程地质条件和问题初探[ J] .西部探矿工程, -9.
2 袁嘉祖.实施大覀线调水解决有关国际问题的思考.河北林果研究，第17卷第３期191-195
3 梁书民.基于DEM的南水北调大西线藏木至洮河调水工程研究．水利规划与設计，2011年第6期4-6
4 阮本清，王 浩.西线调水区水资源分析及调水量商榷.清华大学学报（自然科学版）2000年第40卷第S1期101-106.
5 印度洋信使关于天蕗天水工程的建设构想.天涯论坛，.
6 刘莉娟吕世华，韦志刚等南水北调西线引水区与黄河上游降水过程的水汽特征分析.冰川冻土，2006姩4月第28卷第2期.
