解决华北水问题主要依靠南水北调,海水淡化等措施为何放弃了

闲说宇俊星 2024-05-07 02:29:20

今年3月14号,水利部相关负责人介绍,目前我国华北地区地下水超采问题已得到有效缓解。关于南水北调劳民伤财论调可以休息了。

不过即使这项工程已经造福了华北各省几亿人,还是有不少质疑声音。大部分不再质疑项目本身,而是觉得这项工程工程“太笨”,比如沿海缺水的天津苏北地区完全可以搞海水淡化。调水应该先执行西线工程给黄河上游输水,这样下游不用搞中线工程也能缓解水资源短缺。而且西线工程如果打通了怒江、浪沧江可以把水引到新疆,这样收益更大。

那我们来说说这几个问题。

南水北调工程总体布局

提到海水淡化那就要提到以色列。在以色列在中文互联网备受推崇的时候,很多介绍以色列先进科技的文章都会大肆宣传他们的海水淡化技术。但是实际上以色列的1/4水源来自他们占领的戈兰高地。

以色列海水淡化厂SOREK

以色列滴灌技术

南水北调的优势和海水淡化的劣势

南水北调的总投资达到了5000亿人民币,特别是中线因为全程采用了明渠引水的方式,有大量的基础设施建设和土地征用。这些投资不是一次花完了,水源地的移民搬迁,沿线的基础设施改善都是有持续的效用的。

我国并不是没有海水淡化技术,在沿海城市比如天津已经有工厂了。而且单厂投资不高,那为什么当年的东线不直接就地建淡化工厂呢。

天津大港的海水淡化工厂

海水淡化目前成本并不便宜,以色列最新的工厂用低成本天然气发电再驱动淡化工厂去淡化海水成本也要40美分一吨。即使后来技术进步效率提升,因为目前采用的大量的是渗透膜技术。后期的维护还是比较高的。

而南水北调虽然前期的投入较大,但是后面维护成本就很低了,而且从湖北丹江口到北京惠及了华北多省份3亿人口。这个广度也是海水淡化跟不上的。

2000年初那会国家经济实力不如现在,当时投资建海水淡化工厂也是很难下决心的。

反渗透装置

第二个问题是海水淡化工厂目前规模较小,年净化能力是2~5亿吨,和南水北调目前100~130吨的调水能力完全不是一个级别的。必须建立60~70座工厂才行,而且覆盖不了太行山东面的区域。

第三个问题是如果以后技术进步可以在沿海低成本修建大的海水淡化工厂,但是工厂必须建立在沿海等地势低洼地区,向内地泵水必须层层将水提高,这里涉及的管网建设,长期的水泵的耗电又是一个相当大的成本了。

可以全程自流不用人工干预的南水北调中线(东线其实也需要水泵将水抬高)

相比而言,南水北调的中线工程全程自流向,虽然前期投资大但是后面就是“老天爷赏饭吃”,而且汉江上游的水质也很好。

第四个点是目前大家不太注意的海水淡化污染问题。因为海水淡化主要是把海水中的盐分、杂质提取出来。但是这些盐分杂质不会凭空消失,一个上亿吨产量的淡化工厂每年要产出上百万吨海盐,这些盐又不能直接食用,直接就近排海会造成附近海域盐分超标,直接威胁了海水生物。

海水淡化会造成"盐分"富集

关于海水渗透膜长时间污染的分析(北京师范大学 杨禹等)

而且还有其他化学品——尤其是对许多生物来说可以致死的氯。浓盐水废物可能还含有清洁化学品残留物、反应副产物和设备腐蚀产生的重金属。这些对人对近海生物都是很大的威胁。

所以尽管海水淡化技术有很多优点,除了中东那些极端缺水的国家,大部分有自流河流的国家并没有把这项技术当成国家水源的主要获取方式。

所以从经济和后期可维护角度来说,海水淡化并不是最优选择,特别在我们这种某些地区水资源丰富的国家,调水是更好的选择。

西线调水工程,为何迟迟不上马

南水北调规划时,其实是东、中、西三条线路都做了规划。80年代就有大量工程人员、专家奔赴全国各地进行调研。在94年的时候已经有了一个初步方案。

1994年1月水利部组织审查了南水北调中线工程可行性研究报告。2月水利部向国家计划委员会报送了《关于报送南水北调中线工程可行性研究报告审查意见的函》,认为:......中线工程的主要技术问题已基本搞清楚,达到可供中央决策的深度要求。希望中央尽早决策,早日兴建。

西线最初方案从通天河、雅砻江、大渡河上游取水,每年的调水量为170亿立方米。西线调水工程是直接给黄河上游补水,和东线目标不一样,这里主要是改善西北的环境。

西线的梯度调水规划

不过一个这里有一个很严重的限制,通天河、雅砻江、大渡河上游的水其实也是不多,而且西部的地形复杂,多地震和泥石流,工程的总投资可能高达5000亿(后期可能还要追加)是东线中线的总和,而且投资周期极长,后面很可能还要追加投资。

东线中线惠及人口有3亿多人,西线的几个省份青海、甘肃、宁夏、内蒙中西部、陕北关中,总共就6000万人不到。对于20年前的中国来说确实吃不消。

2002年南水北调中线即将上马时,水利部长给时任总理朱镕基汇报。“第一期投资钱不多,只要460亿”。朱总理打趣道:“你们口气真大”。那会国家还不像现在财大气粗,总理算账要精打细算。

西线可能的调水路线

国家2000年着急上马中线工程是因为当时的情况已经火烧眉毛了。2000年左右华北巨量的农业、工业用水需要,加上人口多。华北的地上河流基本都被抽干了,只能打地下水的主意。但是地下水的形成是以地质时间为周期的,几十年的抽取让华北的地下水也不堪重负。

90年代到2000年,华北地区的生态已经到了一个极限

2000年左右,国家综合了各省份和各级水利部门的数据后不禁倒吸一口凉气。华北地区的地下水超采已经到了难以为继的地步,如果再不加以干预,华北地区将会变得不适合人类生存。

西线只是暂停,但是验证工作一直没有停

西线只是暂停了,但是没有放弃。去年2023年,中共中央、国务院印发的《国家水网建设规划纲要》,明确提出南水北调西线工程是“连通长江、黄河及西北内陆河水系,为黄河流域及河西走廊地区供水”的重要战略部署。

相比较中线,东线影响的是30万平方公里的华北。西线将改善西北青海、甘肃、宁夏、山西、陕西、内蒙6省的水资源短缺现状。

还在前期论证阶段的西线工程

后期还有从澜沧江,怒江调水的远期规划,这些方案还涉及到国际协调。时间就需要更长一些了。

西部横断山脉地区地址复杂,自然灾害多,提高了工程建设难度

从长期来说,西线调水工程是肯定需要建设的,不过目前来说,线路还未确定下来,因此只能算是一个设想。西线调水工程的范畴也具有一定的争议。如果是小范围的调水,那可以算是南水北调的一部分。如果要加大规模建设,那可能是藏水北调工程的一部分了。这里就有涉及到国际水源的分配的。

西线不同于东线,估计工程的90%以上都是隧洞。西线的地质条件远比东线复杂

西南很多县城只能沿着河谷搞开发,这里开展大型工程很困难

南水北调对华北生态恢复的巨大贡献

为什么说西线未来一定会上马,因为中线和东线工程已经产生了巨大的经济和环境效率。

南水北调早在1950年代就提出了,工程验证和讨论了几十年。直到2000年华北的水资源面临“绝境”中央才下决心上马工程。工程施工时遇到了巨大的困难,比如加高丹江口水坝、引水干渠穿越黄河腹部等等。上游的丹江口地区人民也做出了巨大的牺牲,为了保证水质当地工业发展做了很多限制。

南水北调中线的源头丹江口水库

南水北调中线工程一头是长江的支流汉江,一头是首都北京。开始调水后不久,北京的出现了立竿见影的环境变化。

沿线干涸的水库焕发了生机,最著名的水库就是北京的密云水库了。自调水开始,密云水库接收了超过6亿立方米的南水。不仅重新担负了北京城市生活和工农业生产用水的重要任务。还变成了旅游打卡圣地。

北京门头沟附近永定河,今日已经焕然一新

1996年永定河断流,河床裸露。14年南水北调供水以来,河湖状态焕然一新。北京的水系活了,市民周末郊游的景点也多了选择。到了2022年北京地下水平均深度15.64米,比调水之前回升了10.1米!地下水储量增加了51.8亿立方米。

2000年的华北地下水基本被耗尽了

今天北京潮白河

现在每年南水北调的中线+东线可以给华北供给100+亿立方米的水资源,这相当于1/6的黄河年净流量。而且水质大部分是2级标准。可以大量替代沿岸的生活用水。

在调水的同时,华北各省份都采取了很严格的控水措施。针对超采地下水是专人专区进行监控。华北地区也是农业用水大区,各种节水型技术也在铺开。耕地灌溉亩均用水量由2014年的每亩402立方米下降到2022年的364立方米,降低了9.5个百分点。

河北石家庄藁城区放弃大水漫灌而采用的水肥一体化种植小麦

这些年加上雨带北移,所以华北地区的水资源状态正在发生根本性的好转。在需要一两代人华北的地下水水位会恢复到上个世纪80年代之前。

南水北调中线的渠首

未来按照西线最大调水量700亿吨的年调水量看。差不多再造了一条黄河,这将大大减轻华北几个省份为国家保障口粮的负担。能多出上亿亩的耕地,也可以让城市多修建容积率低的住房,提高中国人的居住质量。

翘首以盼吧。

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