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西水上天,饮马中原 ——黄河改道与黄河流域改造之浅见

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    发表于 2018-5-31 01:17:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    一、概况
    作为中华民族的母亲河,黄河承担了水资源供给和交通运输的职能,黄河流域曾在历史上辉煌无比,由于战乱造成的北人南迁,使得经济重心南移,由于气候变化和滥砍滥伐,植被大量消失,使得黄河面临缺水和黄土流失问题,从而制约整个华北平原的发展。
    中国的青藏高原号称亚洲水塔,每年大量淡水流入大海,如能加以利用,则可解决北方缺水问题,基于这个认识,出现过很多引入青藏高原水的构思和方案。大体分六种,分别为:①小西线调水方案(黄委会方案),调水量195亿立方米;②建大电站抽水的藏水北调方案(中科院中考会方案),调水量435亿立方米;③自流引水为主的高线方案(黄委会方案),调水量575亿立方米;④自流为主的中线方案(贵阳水电勘测设计院方案),调水量920亿立方米;⑤自流与提水相结合的低线方案(长委会研究方案),调水量800亿立方米,远景可达1000亿立方米;⑥全自流的低线方案(郭开等人的方案),调水量2006亿立方米。近期又出现了一个情况不明的红旗河方案,算是第七种方案。各种方案调水方式不同,水量不同,但从青藏高原调水却是一个共识。
    二、笔者方案
    相关方案很多,在此说明笔者方案,浅陋之见,只希望为以后提供下参考思路。因为不管采用何种方案调水,水都可以调来,那么调来之后怎么用,本方案提出不同思路,按照每年调水500亿立方米到1000立方米之间,为便于计算,假设原来黄河水量500亿立方米,调水新增500亿立方米,方案如下:
    1、在刘家峡水库(水面海拔1800米)向东南将950亿立方米黄河水引入渭水,剩余50亿立方米黄河水过兰州市按原来路线流动。950亿立方米黄河水经过渭水河道,流经西安市,在潼关一路向东,沿原来黄河路线,直到济南市,不东流入海,而是向北经德州,然后沿京杭大运河直接连通北京,在天津市入海,此段京杭大运河改造调直为黄河新河道。
    2、在黄土高原开挖三处沉沙湖,其一在贺兰山和狼山一带,其二在包头和呼和浩特之间,其三在潼关以北河津以南地段。在贺兰山和狼山之间人工造山,海拔高度2000米左右,相对地面高度1000米左右,与南北两座山平齐相连。开挖沉沙湖土全部用来修建人工山,大部土从黄土高原取,如需石头,则从上游顺流而下。
    3、因为黄河水绝大部分不再经过黄土高原,没有水土流失问题,所以逐步将黄河地上河部分进行开挖,改地上河为地下河,彻底消除隐患。
    三、此方案意图:
    1、彻底根治黄河对下游带来的黄沙问题,彻底解决地上河困局。例如开封地上河,比开封海拔高出70米,下面已经层层深埋了6座古城,虽然汛期可以疏导,甚至可以炸开北岸保护开封,但是万一汛情和地震同时发生,虽然这个概率极小,但是未必没有可能,那么70米的水落差,几百万人口的开封市会是什么样子,定然不可想象。
    2、对黄土高原的改造。
    ⑴、黄河保留在黄土高原50到100亿立方米的水流量,极大降低冲刷力度,而且基本不影响本来用水量,水流放缓之后,对黄河古道的改造调整也便于实施,同时大力进行生态绿化,改造黄土高原小气候。
    ⑵、在狼山和贺兰山一线人工造山并进行绿化,形成山脉的围合,阻挡黄土高原的主风向——西北风,这是造成黄土高原干旱少雨的重要原因,如果用这段人造山脉和贺兰山狼山阴山山脉太行山脉对黄土高原进行围合,那么高出1000-3000米的山势会在黄土高原营造一个微盆地地形,类似四川盆地那样(四川盆地在北、东两面高度落差也只有1000米),极大减少这个区域的水分蒸发,再辅以大量绿化造林,黄土高原生态气候会逐步得到根本改变。
    ⑶、如果建立人工沉沙湖,因为水流放缓,沉沙会非常容易,设计多条凹形清沙槽,便于设备进行清沙运作,或用于造山,或用于建材销售,在潼关以北形成黄河沙销售基地,黄河沙一向是优质建材。
    ⑷、如果黄河生态得以改善,未来可以逐步恢复黄河河道航运,但需要保持对总量控制,建议最多不超过200亿立方米,如果发生汛情,水量仍然控制不变,以免影响形成的河道结构,将沉沙再次激起。总之,通过流量控制将黄河在黄土高原地段变成一个稳定的生态河。
    3、彻底解决北京用水问题,黄河不断,北京不旱。虽然北京饮用水目前主要由南水北调中线满足,但生活生产用水才是大头,万一有几十年一遇的大旱,几千万人口的北京将非常难受,而从目前经济发展活跃程度对水的需求来看,这在概率上是存在的。何况北京天津雄安一带不大的区域未来将聚集5000多万人口,几乎是全国的1/30,超过了20个省,用水问题将是一个长期艰巨的问题,与其处处开源,何如一劳永逸。
    4、建立黄河交通大动脉,未来可以全线通航,而这个大动脉并非从山东入海,而是和北京天津相连接,将依次连接北京、天津、济南、郑州、西安等五个省级城市,惠及北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、甘肃、青海九省市。黄土高原治理好后,恢复在黄土高原区域的通航,又增加银川、兰州、西宁三个省级城市,总计八个省级城市,这是中国北部半壁江山。相比而言,长江虽然流域广阔,直接在长江边的省会级城市也不过上海、南京、武汉、重庆四个,另外有长沙、南昌、成都通过长江支流建立联系。
    北京由此建立了广阔的经济腹地,强化了北方经济龙头地位,虽然高铁出现,建立了北京与各地的快速联系,尤其北方陆路交通优势更加突出,似乎没有水运也无所谓,但对比下,如果没有长江,上海绝对形不成如今的地位,所以,北京多了黄河通道,定然如虎添翼,将具有和上海一样的战略价值,如此中国形成双龙出海大格局。
    整个北方地区的经济,将因此上一个台阶,西部资源、北部资源能源、中部平原、北京信息教育科技优势,将通过黄河新航道得到最大程度的优化组合,更易带动中西部共同致富,带动环渤海经济圈的大发展,进而辐射东北三省,改善东北三省经济在建国前后尴尬局面。
    5、利于解决雄安建设问题。
    雄安建设,用量最大的无疑是建材,而所有用量大的建材,铁路公路飞机运输都成本高昂,水运是最好方案,通过上游向雄安集中,虽然慢,但可以将运输成本减少80%,这是一笔极大的开支。有此河流,雄安建设不但可以加快,而且尽可从容不迫。需要注意的是,引来的水需要和白洋淀隔离,以免造成新的污染。
    6、解决济南发展问题,真正形成山东经济西部中心。
    济南三面环山一面临河,环境虽美,但现在已经极大制约发展,如直接将黄河填埋,仅保留足够的东向河流通道,则路网极易向北延伸,从此城市布局彻底打开,可将德州齐河和禹城部分划归济南,如此获得足够的城市发展用地,济南将迎来一个大发展。至于被填满的黄河故道,虽作为生态景观可惜,但是第一并不妨碍大量绿化,第二济南的自然景观已足够多,这段并非不可替代必不可少。
    7、河北对山东的补偿。
    黄河改道河北,造福河北广大区域,从此再无缺水焦虑,作为补偿将吴桥、景县、故城三县划入山东省,并入德州市辖区,同时作为济南获得齐河和禹城部分的交换,如此平衡了临省关系,并解决了济南城市发展和德州经济发展的矛盾。
    8、解决了山东半岛缺水和水污染问题,只要北京有水,那么山东就不缺,不然以一省之力去和上游七省谈判,谈判水的调配,谈判上游污染的治理,难度之大可想而知。
    虽然山东牺牲了黄河入海口,但这个入海口很难成为深水良港,更难成为一个大城市,何况在京杭大运河基础上开挖新黄河远比建设一个大城市容易,最关键的是,有限的黄河水难以支撑两个入海口,不如集中优势资源,形成集聚效应,由济南起到带动山东西部经济的作用,这会更加现实可行。
    9、开挖的土在黄河沿线用来造山植树,其一是黄河改道开挖土,其二是黄河逐步降低为地下河开挖土,都用来在沿线造山绿化,用以调节黄河沿线生态气候,同时具有军事价值,并可做为旅游资源。通过开挖黄河河道,逐渐把黄河从地上河变成地下河,这个时间尽可根据各地具体条件自行安排。
    10、便于倒逼上游产业升级改造,解决上游污染问题,东部尤其北京的科研和教育资源可以和西部对接转化。
    11、考虑未来变化,北京极大可能将天津合二为一,天津消失,形成北京天津雄安正三角大北京布局,由此北京成为世界第一大都市,同时因为正三角大格局,易于建成生态型园林城市,环境质量和生活质量得到极大提高,会在世界城市建设史上成为经典。
    如果京津区域发展充分,未来可考虑将西安升级为直辖市,作为新丝绸之路起点,重返秦汉唐盛世。西安和重庆同时作为中国中部的两个中心城市,都不仅仅具有经济意义,同时因其独特的地理位置具有军事战略价值,如此由东向西的渐进发展将更加立体和厚重。
    12、资金来源,大部由国家筹集,小部由地方根据谁受益谁投资谁投资谁受益的原则筹集,也可广泛吸纳民间资本,可举国债或通过上市手段,甚至可以引入国际融资,但需要引入退出机制,或限制经营范围。从世界各国和中国经验来看,大型基础设施建设是迎来以后大发展的先兆,获得回报会远超投资。估算整体投资5万亿左右,未必准确。
    四、关于几个问题的说明。
    1、为什么黄河要少量流经黄土高原,大部引入华北平原?
    上游黄土高原不解决,大量水就会在上游被截流,严重影响华北平原发展,华北平原不能充分发展,则国家无余财解决黄土高原问题,如此形成恶性循环。
    上下游GDP对比:2017年宁夏0.3万亿,甘肃0.7万亿,内蒙1.8万亿,陕西2.1万亿,山东7.2万亿,河北3.6万亿,河南4.4万亿,天津1.8万亿,北京2.8万亿。人口对比:宁夏0.06亿,甘肃0.26亿,内蒙0.25亿,陕西0.38亿,山东0.99亿,河北0.74亿,河南0.95亿,天津0.15亿,北京0.21亿。人均GDP对比:宁夏5万,甘肃2.7万,内蒙7.2万,陕西5.5万,山东7.2万,河北4.8万,河南4.6万,天津12万,北京13万。需要注意的是,部分西部数据虽然和部分东部差距不是特别大,但大部分是建立在资源开发基础上的,可持续性差。所以,如果水源充足,华北平原会有更大经济潜力,尤其京津区域。
    2、为什么需要将青藏高原淡水引入华北平原,而非引到塔里木盆地?
    ⑴、如果引到塔里木盆地,未必可以改造良田成功,因为塔里木盆地独特的地理形态,这些水未必够蒸发。
    ⑵、因为没有水流出口,单纯的内流河,盐碱化将不可避免,这也是在黄土高原保留50到100亿立方米流量的原因。同时沙漠主要成分是硅,和土壤不一样,未必容易改造成良田。
    ⑶、单纯的良田产生不了多少价值,而工业体系是需要周围环境配合的,远离内陆工业系统,不但运输成本是一个大问题,技术协同的及时反应更是一个大问题。所以新疆发展需要渐进,而非突进。
    ⑷、如果阿富汗局势稳定,这个区域作为西部交流的经济文化中心,可以成为重镇,那么中国打通向西的通道,不但是经济的,而且是关乎石油战略的,但是,无论是前苏联还是近美国,都不会放弃这个特殊位置,没有这个稳定的西部,中国石油只能远途奔波,环绕印度洋,面对居心叵测的印度目光,不但是成本造价问题,还是战略安全问题。所以阿富汗问题不解决,单纯的塔里木盆地变成耕地意义不大。
    ⑸、在战略意义上,强干弱枝。
    3、堵住狼山和贺兰山之间的风口,人工造山会不会成本巨大?
    按照贺兰山体积估算,南北长220公里,东西宽20-40公里,海拔2000-3000米,宁夏平原海拔1000米,即贺兰山高出平原1000-2000米,按照300米高度估算,则贺兰山估算体积为:200公里*30公里*0.3公里=1800立方公里=1800*10(6次方)立方米。假如考虑挖湖和造山结合1立方米50元,那么造价是900亿。
    华北平原一座人造山为例,直径340米,标高51米,按圆锥体体积估算,此山体积为:3.14*170^2*51/3=154万立方米,造价5000万,平均32元/立方米。
    两个数字差不多,如果考虑高处增加的成本,那么大约1000亿可以,这个缺口比贺兰山要大,那么再增加成本直到1500亿或者2000亿。
    为营造一个微盆地气候,考虑到三北防护林工程30年投资200亿,觉得这个造山造林造湖应该是一个长期持续的工程,未必一次完成,但如果真能改善气候,那么是值得的,这方面专家可以论证下。
    4、黄土高原有没有可能成为中国瓜果基地?
    黄土高原最不缺少的就是土壤,如果让黄图高原建立一个自我修复环境,疏松肥沃的土壤和充分的光照,黄土高原很可能有成为中国瓜果基地的潜质。 因为相邻延安已经成了国家森林城市,而且成为世界质量级别的苹果产地,所以黄土高原是大有潜力的,这方面农业科研人员已经做了大量卓有成效的工作,就看能不能逐渐推广了。
    5、关于在黄河中下游沿岸用开挖泥沙造山问题说明。
    因为绿化表面积会大量增加,以圆锥体为例,表面积比圆面积会增加:3.14rl+3.14r^2-3.14r*2=3.14r(l+r-2),直观说面积100平方米,直径8米的圆形地块,高是8米,那么这个圆锥的表面积是:3.14*4(4+4+2)=125平方米,增加了25%。积土成山,风雨兴焉,山高了是可以影响气候的,同时增加了旅游资源,具体实施尽量避免占用耕地就是了。
    6、引藏水北上对区域经济的直接作用。
    2016年广州GDP耗水量73立方米/万元,济南2017年GDP耗水量21立方米/万元,某县GDP耗水量300立方米/万元。综合折算200立方米,则500亿立方米水具有提供2.5万亿GDP的潜力。从另外角度测算,受惠水资源增加的十个省级区域, 2017年GDP山东7.3万亿,河北3.6万亿,北京2.8万亿,天津1.9万亿,山西1.5万亿,陕西2.2万亿,甘肃0.8万亿,宁夏0.3万亿,青海0.2万亿,河南4.5万亿,内蒙1.9万亿,总计27万亿。如能增加10%则每年增加2.7万亿GDP。
    7、关于如何引水。
    历史上方案非常多,此处建议水的来源,不集中一处,原则是江水入黄,藏水入江,这样会极大降低施工难度,减少工程造价。
    五、总之,真能如此,将青藏高原丰富的淡水引入华北平原,则黄河流域将重现历史辉煌,至于是不是符合科学和现实条件,欢迎拍砖,欢迎讨论,更欢迎论证,尤其涉及区划调整问题,狂夫之言圣人择焉。
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