科学汇 | 为解北方之“渴”,我们是如何让南方的清水“爬”上了北方大地

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钱江晚报·小时新闻 记者 陈伟斌

2020年10月23日,中国南水北调集团有限公司正式揭牌,新央企南水北调集团正式成立, 这是加强南水北调工程运行管理、完善工程体系、优化我国水资源配置格局的重大举措。

那我们为什么要建设这个巨大的供水规模调水工程?南水北调,又是怎么调的?作为已经贯通的东线,又是如何将南方的优质水资源引向北方?为了解答这一系列问题,本期我们请来了诸暨市学勉中学地理高级教师葛永锋。

我国的水资源很丰富吗
其实很多地方都很“渴”

同学们,当你们打开水龙头,看着好似用之不竭的自来水时,是不是会觉得,我国的水资源非常丰富?

“恰好相反,中国水资源短缺,人均水资源量只有约世界人均水平的1/4。”葛永锋告诉记者,在中国,若以人均水资源量计算,最为“干渴”的并非是沙漠广布的西北地区,而是华北平原,尤其在京津冀地区。那里人均水资源量远远低于国际标准中人均500立方米的极度缺水红线。

并且,人口快速扩张的城镇,迅猛发展的工业,更让流经华北平原的黄河、淮河和海河,曾一度成为全国地表水质量最恶劣的地区。水量短缺、水体污染,可用的地表水所剩无几,于是人们不得不超采地下水、回用再生水,甚至挤占维系生态功能的水源,来填补庞大的用水缺口。

葛永锋还给记者列了一组数据:长江流域地区降水丰沛,水资源总量约占全国总量的1/3,耕地比重仅占全国的1/4左右,人均拥有水量超过全国平均水平,属于丰水区。但北方地区人口超过全国的40%,耕地面积约占全国的60%,水资源总量约占全国的20%,且季节分配极度不均匀,水资源供需矛盾突出。

水资源南多北少(南北方区分是指以秦岭-淮河一线为界),就制约了北方地区的社会经济发展。

特别是华北地区,位于温带季风气候区,降水较少,年降水量在400-800毫米之间,降水集中在7—8月份。河流径流量小,径流量季节变化、年际变化大,春季气温回升快,蒸发旺盛,春旱尤其突出。

“干渴”的华北大地,迫切地需要新的水源。而南方地区雨季开始早,结束晚,持续时间长,年降水量在800毫米以上。因此,如果能从水量相对充沛的长江流域向华北地区调水,就能大大缓解北方水资源严重短缺的局面。这也就成了南水北调工程能够立项并实施的基础。

让南方的水“爬坡”去北方
这项工程是如何实现的

按计划,南水北调调水规模达448亿立方米,约为长江多年平均径流量的4.7%,或几乎是黄河多年平均径流量的80%。这样大规模的调水,如何才能实现?

葛永锋说,南水北调工程涵盖了大坝、水库、渠道、大型渡槽、隧洞等工程的超大型项目集群。庞大的泵站、巨大的水渠,仅仅只是整个工程的冰山一角。

以已建成的东线为例,看上去确实有些“水往高处流”的意思——从江苏扬州北上跨淮河、穿黄河,最终让天津城区和山东半岛的人们,喝上了长江水。

而这往北走的一路上,像京杭大运河在内的数条南北向的河道,都成为了长江水北上的通道。看上去是不是特别顺?

“其实也没有,因为从调水的起点到黄河,有近40米的高度差。”葛永锋说,这就意味着长江水往北走的同时,也是往高处流。直到水流爬上最高点后,再往下顺流到天津、山东半岛等目的地,“所以那一路上,为了一级级调水,建了大量的站点和水泵。”

东线一路上建有34处站点、160台水泵,共计13级泵站,于是这也成为了世界最大的泵站群。正是这个泵站群,让长江水从扬州江都水利枢纽开始,就被逐级提升,直至黄河南岸。

为了节省电力资源甚至利用水力,我们的科研人员发明了一种“灯泡贯流泵”——它拥有平直的流道,让水流不需转弯便可直接通过。这不仅减少了能耗,与传统的立式轴流泵相比,它的电能转化率还可从65%提高至81%。

目前,东线一期工程的年调水能力可达到88亿立方米,而西湖的库容约为1429万立方米,大家可以算算,东线一期工程的年调水能力顶了多少个西湖?

不过中线工程是从湖北丹江口水库向北引流。改造后的丹江口水库水位达170米,比北京高出百余米,所以可以自流往北。


兴趣小组

南水北调不光能“解渴”

还提升了沿线的社会经济发展

在普通高中地理教材(三)中,就专门讲了南水北调,并提到了“四横”、“三纵”这个概念。

南水北调规划的东、中、西三条调水线路(三纵),把长江、黄河、淮河和海河四大流域(四横)连接了起来,实现了我国水资源的南北调配和东西互济。

东线工程是从长江下游扬州引水,利用京杭大运河提水北送,并连接洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水:一路向北,经隧洞穿越黄河至天津;一路向东,通过胶东地区输水干线经济南到烟台、威海。

中线工程则从加坝扩容后的湖北丹江口水库引水,沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭后,经黄淮平原西部边缘,在郑州以西穿过黄河,沿京广铁路西侧继续北上,可基本自流到北京、天津。

西线工程在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞,调长江水入黄河上游。因为地貌复杂,所以在西线工程量最大。可相比东线和中线,这里的水质最好。

那南水北调对北方有什么改善呢?

南水北调给受水区城市补充水源,转变了多个重要城市生活用水主力水源,还改善了受水区和沿线地区的水质。

此外,东、中线一期工程的建成通水,有效增加了华北地区可利用的水资源,并为沿线两岸的生态环境改善发挥了不可替代的作用。

考考你

南水北调,你会选择南方哪个流域作为水源地?谈谈你的理由。

A.长江流域  

B.珠江流域  

C.雅鲁藏布江流域  

D.澜沧江流域

参考答案:A

(1)长江流域位于亚热带季风区,是我国丰水区,径流量大;

(2)长江年径流稳定,年内径流的季节分布也较北方各河流相对均衡;

(3)长江上游靠近西北干旱地区,中下游与最缺水的华北平原相邻,调水距离相对较短。


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133****0126
133****0126

我只知道某些工程毁灭性的破坏了生太

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187****8039
187****8039

大工程!

150****7531
150****7531

把雅鲁藏布江和浪沧江的水调出来更好

130****8087
130****8087

南水北调

132****8819
132****8819

了解一下

朱浩卿
朱浩卿

伟大的工程。

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