南水北调西线工程的科学思考10-20.ppt

刘刘 宝宝 珺珺20062006年年1010月月2020日日一一 南水北调工程简介南水北调工程简介( (一一) )起因起因19521952年年1010月月3030日日: :毛泽东第一次视毛泽东第一次视 察黄河提出：察黄河提出：“ “南方南方 水多，北方水少，如水多，北方水少，如 有可能，借点水来也有可能，借点水来也 是可以的是可以的 ”1953 1953年年2 2月月1919日日: : 毛泽东视察长江时又重申了这句话毛泽东视察长江时又重申了这句话 成为后来的南水北调工程的宏伟设想成为后来的南水北调工程的宏伟设想 19781978年年: :中共中央公开宣布要进行南水中共中央公开宣布要进行南水 北调工程北调工程19961996年年3 3月月: :南水北调的论证报告完成，南水北调的论证报告完成，6 6 月月2727日国务院审查通过了工程可行性研日国务院审查通过了工程可行性研 究报告究报告20022002年年1212月月2323日日: :国务院批复了由国家国务院批复了由国家 发改委和水利部的发改委和水利部的《《南水北调工程总南水北调工程总 体规划体规划》》报告报告(二)总体布局东线、中线、西线将长江、黄河、淮河、海河连接，形成“四衡三纵”水网布局，达到水资源南北调配、东西互济的优化配置目标。

西线工程中线工程黄 河长 江海 河淮 河东线工程南水北调工程总体布局示意图四横三纵四横三纵 南水北调工程总体布局南水北调工程总体布局到2050年，调水总量将达到448亿m3，相当于在黄淮海平原和西北部地区增加一条黄河的水量，可基本改变中国北方地区水资源的 严重短缺对我国全面建设小康社会、实现经济、社会、生态的协调 和可持续发展，推进我国社会主义现代化进程，具有重大意义 ( (三三) )西线工程西线工程目标：将长江上有大渡河、雅砻江支流和金沙江上游通天河之水调至黄河上游，解决黄河流域青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西6省（区）的缺水问题根据6省（区）经济、社会、生态发展对水的需求，西线工程总体规划纲要规定，调水规模为多年平均170亿m3三个调水区年均径流量256亿m3，调水比例65％～70％ 大渡河上游支流调水25亿m3雅砻江上游调水65亿m3金沙江上游通天河调水80亿m3全部工程拟于2010年 开工，2050年完成 第一期：从雅砻江、大渡河支 流调水40亿m3；第二期：从雅砻江干流调水50 亿m3第三期：从通天河调水 80亿m3《西线工程规划纲要及第一期工程规划 》已由专家审查委员会通过，引金沙江、雅 砻江、大渡河水入黄河，中间要通过“六坝 七洞”，打通巴颜喀拉山等峻岭，主要解决 青、甘、宁、蒙、陕、晋黄河上中游和渭河 至中平原缺水问题。

一期引水隧洞244km，其中200km在四川境内 二期引水隧洞288km，其中243km在四川境内 整个工程线路总长1073.3km，隧洞总长1022km，90％在四川境内 建100m以上拦水高坝6个，最高坝193m 工程全在海拔3500m左右的高度上进行 总投资3040亿元（2000年价）( (四四) )西部工程西部工程n n青藏高原东部，地质条件复杂，构造断裂发育，地震活青藏高原东部，地质条件复杂，构造断裂发育，地震活 动频繁；动频繁；n n地形北高南低，调水区比受水区低地形北高南低，调水区比受水区低8080～～500m500m，需要建，需要建 高坝蓄水并开凿长达高坝蓄水并开凿长达490km490km隧洞，打通巴颜喀拉山隧洞，打通巴颜喀拉山; ;n n工区工区3500m3500m海拔，施工时间短，难度大；海拔，施工时间短，难度大；( (四四) )西部工程西部工程n n生态环境脆弱，草原耕地面积大，形成干热河谷，工程生态环境脆弱，草原耕地面积大，形成干热河谷，工程 弃渣量大弃渣量大; ;n n人烟稀少，交通不便，施工用道路、电力、通讯落后；人烟稀少，交通不便，施工用道路、电力、通讯落后；n n少数民族居住区，宗教庙宇多，搬迁施工困难大。

少数民族居住区，宗教庙宇多，搬迁施工困难大n n20012001年年5 5月月2727～～2929日水利部在北京召开了日水利部在北京召开了《《南水北南水北调西线工程规划纲要及第一期规划调西线工程规划纲要及第一期规划》》的评审会的评审会n n专家审查会基本同意专家审查会基本同意《《规划报告规划报告》》对下一阶段的工作对下一阶段的工作提出了若干重要建议，其中有：提出了若干重要建议，其中有：ØØ对调水地区地质条件和地质构造活动的观测与研对调水地区地质条件和地质构造活动的观测与研 究究ØØ生态环境效益的研究生态环境效益的研究ØØ供水目标和范围的落实供水目标和范围的落实ØØ长隧洞施工技术长隧洞施工技术ØØ寒冷缺氧地区筑坝技术等专题研究寒冷缺氧地区筑坝技术等专题研究二二 西线工程的地质问题西线工程的地质问题位于川西高原川青地块位于川西高原川青地块 及其南缘鲜水河断裂带及其南缘鲜水河断裂带 川青地块东界是龙门山构川青地块东界是龙门山构 造带主要有主要有1515条区域性活动条区域性活动断裂，其中玉树断裂、鲜断裂，其中玉树断裂、鲜 水河断裂等活动较强水河断裂等活动较强GPSGPS监测，川青地块并监测，川青地块并非不活动的稳定地块。

非不活动的稳定地块三条蛇绿岩混杂带：金三条蛇绿岩混杂带：金 沙江、歇武沙江、歇武——甘孜甘孜——理塘理塘 、道孚、道孚——炉霍蛇绿岩混杂炉霍蛇绿岩混杂带，是地球岩石圈中结构带，是地球岩石圈中结构 最复杂的活动强烈区最复杂的活动强烈区调水区主要有15条区域性活动断裂，其中玉树断裂（F2）肄水河断裂（F4） 、桑日麻断裂（F8）、鄂陵湖南断裂（F9）及甘德南断裂（F10）的活动较强F2 为全新世断裂，1896年曾发生邓柯7.0级地震，造成山崩使金沙江断流10天之久 一期工程涉及F5、F7、F8级及F10等活断层 F8有较宽破碎带，它控制河谷展布，1947年发生达？7.75级地震，断层平均 水还动速率14.2mm/a，至今仍保留长60km，宽10～20km地震变形带 GPS监测:川青地块并非不活动的稳定地块川青地块及其邻区的地壳运动水平速度，具有自西向东由25.66mm/a速度下降到6.99mm/a顺时针涡旋转动的总趋势肄水河断裂系中段的两侧地块间的平均左旋滑动速率约8mm/a由于局部应变积累，肄水河断裂的？断裂的移动速率为9.3mm/a西线一期工程区东、西两侧的测站DAR/KEY和SEX/YJW之间有明显的水平速度差，分别为4.1mm/a和11.93mm/a，矢量方向自西向东相应的分别向东偏转15.3°和5.8°。

工程区最大主应力为6.0～11.7MPa，平均值为8MPa左右，属高应力区，并 可产生局部高应变能带，与中强震有关的断裂带，如达曲断裂带、色达断裂带、 和阿坝断裂带等都通过工程区，并表现出活动性工区包括三条蛇绿岩混杂带：金沙江、歇武——甘孜——理塘、道孚——炉霍蛇绿 岩混杂带，是地球岩石圈中结构最复杂的单一，是受压、扭和张应力作哦越能够强 烈区，常伴随大推覆、大剪切、大滑脱、大走滑等构造样式其地表浅部、中部与 深部的构造形式均不一致，需要有地球物理勘探资料混杂带两侧出现褶皱带，有冲断席、冲褶席、冲断推覆体混杂带两侧的？边界断 裂，往往是长期活动的深大断裂，新构造运动特别活跃 （三）地（三）地 震震“横断山脉、喜马拉雅山脉、帕米尔高原 ，被称为世界三大地震 带”鲜水——炉霍地震带，临近横断山脉，是 大陆性地震中最活跃， 最集中和最易发生群震 得地区国外资料水库 诱发地震实测100多处，中国发生水库诱发地 震动也有10多处鲜水河断裂带四川境鲜水河断裂带四川境 内段：内段：19011901年以来发生年以来发生7 7 级以上地震级以上地震3 3次，次，6 6～～6.96.9级级 地震地震6 6次，次，5 5～～5.95.9级地震级地震1010 次，次，4 4～～4.74.7级地震级地震7 7次，次， 6 6 ～～6.96.9级以上地震都发生在级以上地震都发生在 紧挨一期工程的炉霍紧挨一期工程的炉霍———— 甘孜甘孜————道孚一带；道孚一带；壤塘上杜河断 裂带，1443年发 生过6级地震， 638～1991年4.7 级以上地震5次；达日县桑日麻 断裂带，1947年 3月17日发生7级 地震，以及多次4级以上地震；阿坝断裂带曾 发生5～5.3级地震多次。

时间经度（ºE ）纬度（ºN）震级参考地名1443101.232.36.25中壤塘1790100.732.35.5壤塘热窝－格达1915.4.289634.56.5曲麻莱1928.7.20102.531.55.75小金北1932.3.7102.231.85马尔康1933.8.5103.431.97.5叠溪1935.7.2610133.15.5久治西南1935.7.26101.133.36久治1941.10.8103.332.16黑水石碉楼1947.3.1799.533.37.75达日1950.9.1995355.25曲麻莱1952.11.110133.36久治1961.5.1899.233.75.2达日西1969.9.26101.832.55.1阿坝南1969.11.6101.832.75.3阿坝南1970.9.5101.332.15.5壤塘1970.11.8101.132.15.5壤塘1977.9.11101.05325壤塘1978.7.13102.95325.1黑水打古泽、日南 间1989.3.1102.431.55小金东北1989.9.22102.3531.66.6小金北1991.2.18102.4531.55小金东北1992.11.309833.25.1石渠北1995.12.1897.3634.56.2玛多2005.1.5101.3732.25马尔康川青地块内部川青地块内部≥5≥5级地震级地震川青地块内部的地壳连续变形表现为地震迁移性。

20世纪以来，M≥5的地震东西方向上的迁移具有一定周期性，地震能的释放时间上有一定周期性，大致保持在同一水平上 （四）工程地质问题（四）工程地质问题n特长引水隧洞围岩大变形问题n隧洞涌水及地表水渗漏问题n泥石流及岩爆问题n塌岸环境问题黄委会官员的说法黄委会官员的说法n n黄河勘测规划设计公司的地黄河勘测规划设计公司的地 质评估：质评估：“ “一期工程处于可可一期工程处于可可西里－金沙江地震带中地震西里－金沙江地震带中地震 活动水平相对较低的中西部活动水平相对较低的中西部 地区，是青藏高原强烈活动地区，是青藏高原强烈活动 区内相对弱活动区之一区内相对弱活动区之一” ”n n谈英武：谈英武：ØØ“ “虽然西线工程处于世界屋脊，面临的地质状况虽然西线工程处于世界屋脊，面临的地质状况 极为复杂，但我们在工程技术上已有这个能力极为复杂，但我们在工程技术上已有这个能力 ，施工上不成问题施工上不成问题 ”ØØ“ “我们要对地质问题加以优化，避开地质复杂地我们要对地质问题加以优化，避开地质复杂地 区，利用地质条件相对稳定的地区进行施工区，利用地质条件相对稳定的地区进行施工 ”三、调水量问题三、调水量问题n n西线工程三期拟调水西线工程三期拟调水170170亿亿mm3 3。

n n谈英武不同意所谓年调水谈英武不同意所谓年调水170170亿立方米这个数据亿立方米这个数据 是做简单加法产生的是做简单加法产生的《《规划规划》》中匡算：通天河中匡算：通天河 的侧坊引水枢纽年均径流量为的侧坊引水枢纽年均径流量为124124亿亿mm3 3；雅砻江；雅砻江 阿达引水枢纽为阿达引水枢纽为7171亿亿mm3 3；雅砻江、大渡河；雅砻江、大渡河5 5个引个引 水枢纽径流量为水枢纽径流量为7676亿亿mm3 3三条河引水枢纽径流三条河引水枢纽径流 总量总量271271亿亿mm3 3，调水，调水170170亿亿mm3 3，调水量约为径流，调水量约为径流 。