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红旗河能改变大西北吗?

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红旗河能改变大西北吗?

最近两年,一项“史无前例”的大工程频频闯入人们的视野,引起广泛关注与讨论。
这就是“红旗河”工程:
从雅鲁藏布江引水,沿着第一级阶梯的边缘,从青藏高原东南绕到大西北,修建一条约6000km的水渠,每年向新疆等干旱区输水600亿m⊃3;,形成20万k㎡的绿带和2亿亩耕地。
某新闻网关于“红旗河”研讨会的报道

红旗河能改变大西北吗?

这一工程的预期效果远胜于南水北调工程。
因此,每次网络上出现“红旗河”将要开工的消息,都会引得“吃瓜群众”的一阵围观叫好。然而,传了几年,该工程也没有任何新的进展。
所以这红旗河到底能不能改变大西北呢?
“红旗河”输水干线示意(线路走向仅供参考) | 制图@王朝阳

红旗河能改变大西北吗?

根据相关报道,红旗河的关键数据如下:
长度:6188km(干线)
纵坡:0.203‰
调水量:600亿m⊃3;
总投资:4万亿元人民币
工期:10年
主要成果:2亿亩耕地、20万k㎡绿带及1000km航道
注意:本文内容并非严格的科研论文,也无法实地考察研究,相关数据和设计主要依据现有工程和研究,不妥之处还请指正。
01 红旗河能调多少水
能调多少水,这是首先需要考虑的问题。
在之前的文章《北方究竟有多缺水?》里,我们分析过中国的水资源分布情况。雅鲁藏布水系高达1850亿m⊃3;,怒江、澜沧江、金沙江、岷江等等也都超过500亿m⊃3;。相比之下,面积广大的西北诸河区水资源总量也不过1500亿m⊃3;。
中国各水系分区水资源总量 | 制图@王朝阳

红旗河能改变大西北吗?

从这些河流调水600亿m⊃3;似乎很容易,但事实并非如此。
受地形影响,青藏高原降水主要集中在东南边缘区,且海拔较低。如喜马拉雅山南麓年降水量最高可达4000mm以上,而雅鲁藏布江中上游和怒江、澜沧江、金沙江的源头区往往不足800mm,部分地区低于300mm。
红旗河沿线年降水量 | 制图@王朝阳

红旗河能改变大西北吗?

这意味着这些河流中上游河段径流量远小于下游。而为了保证红旗河能够自流(降低成本)进入新疆,取水口海拔不能太低。
因此,纵使下游水量再大,也无法作为红旗河的水源。那么,究竟有多少水量可资调用呢?
水文数据显示,只计算各条河流取水口以上可调水量,雅鲁藏布江约630亿m⊃3;,帕隆(迫龙)藏布与易贡藏布合计约320亿m⊃3;。加上怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河等,总共约为2200亿m⊃3;。
计划调水比例超过总量的27%。如此大的比例会显著改变这些河流的水文、生态环境,并影响下游用水,尤其是云南和四川相关区域。
水资源量与调水量示意 | 制图@王朝阳

红旗河能改变大西北吗?

同时,雅鲁藏布江、怒江、澜沧江等属于国际河流,因此需要与下游国家协商解决水资源分配问题。
再一个,目前南水北调西线工程已进入具体方案论证阶段,其计划从通天河、雅砻江及大渡河等调水170亿m⊃3;,这会大幅占用红旗河可调水量。
当然,还有一个至关重要的问题,即径流量的年际变化大且变化频繁。也就是说,水源区并不能保证每年都有2200亿m⊃3;。
据水文资料,水源区主要河流丰水年与枯水年径流量相差可达2倍左右。且这些河流不同年份径流量变化趋势基本一致。
金沙江向家坝站径流量变化 | 制图@王朝阳

红旗河能改变大西北吗?

这意味着它们会同时处于枯水年,径流量显著减小,要满足调水需求,则调水比例会大幅增大。
而受水区的用水需求通常比较稳定,如农林灌溉、工业生产、生态等等。受水区如果主要依赖于红旗河,水量不足的后果将是灾难性的。
为此,需要加大工程的调水和储水能力,在丰水年多调水以备用。但这又会增加工程投资。
02 工程量与难度有多大
这一工程若实施,必然是“史无前例”的。
①调水量与设计需求
调水量设定为600亿m⊃3;,约相当于一条人造湘江或赣江,平均输水流量高达1900m⊃3;/s。但实际工程并不能按此设计,因为水源区水资源年内、年际变化极大。
中国月降水量分布变化 | 制图@王朝阳