三峡水库小江引水工程中尚待深入研究 的几个问题

鲁家果

三峡小江引水工程被水利界不少权威人士看好。认为它是一个可以替代南水北调西线工程的方案。目前三峡引水工程的具体规划和可行性研究论证尚未面世，但据称原国务院领导已多次研究并作批示，指示深入研究论证，似乎势在必行。近见长江技术经济三峡引水工程研究组所作《三峡引水入渭济黄济华北方案》 （以下简称《方案》），介绍了这一工程的设想。大体轮廓为：

“三峡引水工程拟从三峡（开县小江）引水120亿m3，扬程380m，抽水至高山静水池，建设高山（大巴山）调节水库4座，每年蓄纳洪水15亿m3，共135亿m3，经大巴山，汉江、秦岭（内含隧道305.25km）经6个平原调节水库，进入咸阳附近的渭河。”《规划》称。“为了充分利用设备，拟建大型抽水蓄能电站。全年抽水（调水抽水加发电抽水），安装11台可逆式机组，单机容量300mw，总装机容量为3300mw（330万kw）用电量约219亿kw.h，小江电站发电35亿kw.h。”

因缺乏完整的规划报告和可行性论证，目前作出全面的评论为时尚早，只能就简介中还需深入研究的几个问题作初步探讨。

一、关于380m扬程，引水120亿m3耗电问题

工程院院士、原水利部长钱正英是赞同三峡引水工程的，但她同时指出：“该方案最大的缺点是长江低，黄河高，需要建设高扬程（380m）大功率电站，提水入黄河。” 她所指的最大的缺点，实质是高扬程调水抽水及抽水蓄能电站抽水发电，耗电量过大，是否可行的问题。

现在让我们具体分析耗电量：

1、抽水120亿m3，扬程380m，耗电多少？

从纯理论计算，1m3净水提升1m，耗电为0.00272kw.h。因：

W1=mgh=1000kg×9.8/S2×1m=9800J（焦耳）

W2=W1/1kw×3600S=9800j/3600=2.72J

因1J＝1w/s，所以2.72J＝0.00272kw.h

抽水120亿m3，扬程380m耗电：

0.00272kw.h×120×108×380＝124.032×108kw.h。亦即耗电124.032亿度。

这是纯理论的计算，高扬程水泵的实际耗电量＝单位水电耗×扬程×水量×水的重量／水泵效率／管路运行效率／电动机运行效率。

水泵效率取0.6，管路运行效率取0.35（因引水口至出水口距离远，输水管道长达数公里至十余公里），电动机运行效率取0.75.水的重量因含沙量较低，忽略不计，则实际耗电量为：

0.00272kw.h×120×108×380／0.6／0.35／0.75＝788×108kw.h

亦即引水120亿m3，扬程380m，耗电788亿度。但这不是电耗的全部。此外还有：

抽水蓄能电站的发电量，只相当于抽水耗电量的75%，总装容量为330万kw的抽水蓄能电站，如每年按《规划》1460h抽水发电35亿kw.h，损失电约13亿kw.h。

此外，因引水使三峡电站减少发电18亿kw.h。

三者相加：788×108+13×108+13×108＝819×108kw.h

三峡引水，实际耗电共计819亿度，与《规划》所称耗电219亿度相差508.3亿度。

三峡电站年均发电847亿度，引水工程耗电819亿度，相当于三峡年发电量的97%，如此巨额的耗电量，成为工程的“最大缺点”，这一问题尚待深入研究。

二、关于抽水蓄能电站问题

《规划》安排建抽水蓄能电站，选择安装11台可 逆式机组，单机容量300mw，总容量3300mw（等于330万kw），年发电35亿kw.h。这里有几个问题需研究：

1、抽水蓄能电站具备调峯、填谷、调相、备用等功能，但它不能增加电量。一般情况是“抽四发三”，（即抽水耗电为4,发电为3），反而增加电耗。

考虑到380的扬程，每年用于蓄能发电，需要抽多少水？耗电多少？高山蓄水库水的损耗多少？这些都需进一步调查研究。

2、全年抽水是否可能？一是由于三峡水库运行水位的变动。二是高山水库的规模，它要容纳15亿m3的高山洪水，还要承担常年畜水发电以及8个月调水的调节库容。高山水库如何设计规划？应作进一步研究。

3、目前重庆已在建幡龙抽水蓄能电站，4台30万kw发电机，总装机容量120万kw，总投资预计71.2亿元。小江站如何与之协调，需进一步研究。

三、三峡水库消落带水位差及消落带宽度对小江调水的影响，尚待研究。

三峡库区采取“蓄清排浑”的调度方式，每年10月底至11月蓄水，水位升至175m，11月至次年5月缓慢降至145m，6至9月按145m运行。因此库岸形成一个水位差30m的消落带，宽度约为70～280m，地处库岸支流小江的水位变化更大。

三峡引水计划全年抽水，抽水地点正处在支流消落带。引水地开县（水江库尾）消落带面积45.17km2，深30m左右。库岸崩塌，滑坡频繁，水质污染严重 。是三峡库区面积最大，影响人口最多的消落带。 水位落差、消落带宽度的变动对抽水距离和抽水效率等都将产生相当大的影响，抽水地地质灾害及污染物处理等都待深入研究。

四、水库淹没及移民问题

三峡引水工程将在大巴山南麓建四个高山水库蓄水，穿越秦岭隧道后，还将建6座平原调节水库。四座高山调节水库每年的调节库容将达100亿m3以上（蓄洪库容加调水库容加抽水蓄能发电库容）。开县新建县城海拔179～181m。开县人口密集，全县180余万人。而高山水库海拔在520m左右，其风险应作充分评估。设计中的6个平原水库调蓄库容为3.27亿m3，水库总库容在5亿m3以上，在渭河支流沣河建库，水库总面积将达6854hm2（68.54km2），移民达6.17万人 。开具4座高山调蓄水库淹没面积多少？移民多少？均应作认真研究。

五、关于一期工程投资及运行费用问题

因缺乏二期投资的分项概算，这里只评估一期投资概算。

《规划》称：“第一期工程投资，完成小江抽水蓄能电站（按3356元/kw，静态投资110.75亿元，）第一条输水隧洞（2002年价）静态投资479.31亿元），沣河调蓄水库（35.18亿元）。一期投资共625.24亿元。

这一概算是不完整的，它至少缺少：1、高山调蓄水库的投资；2、跨越汉江工程的投资；3、征地及移民补偿；4、为修复生态的费用；5、基本预备费，折旧费及大修费等等。如加上这些费用，投资至少增加40%以上，一期投资（静态）可能增加到903.4亿元，现规划尚耒完成，何时动工，尚未可知，静态投资价格至少应以2014年价格为准。如折算成2014扯固定资产投资价格，据《中国统计年鉴（2014）》固定资产投资价格指数计算，以2000年为100，则2014年为139.3，一期静态投资 应为903.4亿元×1.393＝1258.4亿元。

水利工程的运行费用包括：1、管理费，包括行政管理和技术管理；2、维修费用；3、燃料动力等费用；4、税金、保险等。仅就其中动力费用一项计算 ，年抽水60亿m3，即耗电409.5亿度。如以上网电价0.25元每度计，既耗电费102.375亿元，每吨水耗电1.706元。若加上其他费用，每吨水运行费用至少在2元以上。

六、关于经济效益及社会效益

《规划》作了乐观的结计：调水135亿m3，其中约15亿m3供关中平原工农业用水；每年还有120亿m3水从渭河下游通过，10年内基本上可将淤积在渭河下游河漕内的3亿吨泥沙冲走。120亿m3水中，约60亿m3，经三门峡、小浪底调水调沙；其余60亿m3向黄河下游及华北城供水。

《规划》只是理论上的推测，没有研究以下现实的状况：1、引水120亿m3，加上高山水库蓄洪，共计135亿m3。中间经过四个高山水库和六个平原水库的调蓄，438.5km的输水线路（其中包括125.7km的天然河道和305.25km的隧洞），其中损耗多少？实际调水量多少？应作细算。2、调水调沙效益如何？黄委会在2002～2007年，6次调水调沙，总泄水量211.6亿m3，将2.854亿吨泥沙冲入渤海，平均冲每吨泥沙耗水74m3。如果把渭河的沙冲入三门峡小浪底，又把小浪底的沙冲入渤海。冲每吨泥沙的耗水量就远不止74m3了。

《规划》所称：“其余60亿m3”水可稳定可靠地向黄河下游，海河及京津和华北城市供水，不就成了一句空话吗？

七、跨流域调水不是治理黄河的根本办法

《规划》认为：“跨流域调水是治理黄河的根本措施。”调水的最大目的在于以120亿m3的水用来“加大黄河中下游冲沙的能力，使下游主槽基本上不再淤高。”

窃以为，解决黄河的水沙问题，恢复黄河的健康生命，不能仅仅依靠传统的“拦、调、排、放、挖”的工程措施。而应以生态建设为主，工程治理为辅。牢固树立“尊重自然， 顺应自然，保护自然”的理念，坚持“节约优先，保护优先，自然恢复为主”的基本方针。我们不能仅仅依靠调水、拦沙蓄水，不断高筑堤防等工程措施，而应着眼于保护黄河水资源，改善黄河水生态，合理规划土地，大力恢复植被，防止水土流失，重建黄河自身造水、保水、调节枯洪的自然功能，铺之以科学合理的水利工程措施才能达到下游自然的水沙冲淤平衡。此外还应加大节水，治污的力度，才能从根本上拯救黄河。（关于治理黄河，已有专文论述，此处不赘）。

结论

《三峡水库引水入渭济黄济华北工程方案》就方案本身来说，还有不少尚待深入研究的问题，还没有达到可以决策的程度。如：382m扬程高达819亿度的电耗（相当三峡电站发电量的97%），如何解决？抽水蓄能电站需抽水 多少？三峡水库消落带的影响如何？4个高山蓄水水库和6个平原水库的占地和移民以及工程投资及运行费用等问题都需认真研究核实；关于社会效益和经济效益尚无确切评估等等，上述问题都未作出科学论证。所以，现在拍板定案，为时尚早。

工程的最大目的在于调水冲沙，没有突破治费“拦、调、排、放、挖”的老思路。治黄应从工程治理为主转变为以生态治理为主。从这方面着眼，对三峡引水方案，我持反对态度。