2014年12月12日,南水北调中线一期工程正式通水。汉江水从丹江口水库(图4.14)出发,历经15天、1432千米的行程,于12月27日抵达中线工程终端北京团城湖,并通过自来水管网进入首都的千家万户。到2017年国庆节时,南水北调中线工程输水达100亿立方米,沿线河南、河北、北京、天津四省、直辖市5310万人喝上了汉江水。为什么要建设南水北调工程?在我国,类似的资源跨区域调配工程还有哪些?
国家为了解决国内资源及其产品生产和消费的空间不匹配问题,实施资源的跨区域调配(图4.15)。一方面,自然资源的区域分布很不均匀,存在明显的资源富集区和贫乏区,自然资源产品的生产地具有一定的集中性;另一方面,区域间的发展水平不平衡,一些区域由于经济和人口的集聚,对自然资源的需求量大,也会出现严重的资源短缺。例如,我国华北地区人均水资源不足,但人口、城镇、耕地分布密集,南水北调中线工程有效缓解了华北地区水资源紧缺状况。
资源的跨区域调配对于区域发展具有重要影响。资源跨区域调配通过市场机制、行政指令和统筹规划,实现资源及产品在区域之间的空间位移,满足区域发展对自然资源的需求,以达到优化配置资源、资源利用效益最大化,实现区域的共同发展。实现跨区域配置资源的基本前提是区域之间存在互补性和可达性,需要交通运输等基础设施的建设和政策作为保障条件,需要在具有更高资源调配权力的区域中实现。
资源调配除了将资源优势转换为经济效益,在资源开发、调运的过程中,还会对社会、生态环境造成影响,需要兼顾多方效益。
我国建设的大型资源跨区域调配工程有南水北调、西气东输、北煤南运、西电东送等。西气东输工程自西北至东南沿海,线路长,对沿线地区以及全国的发展和生态环境改善具有重要作用。
西气东输工程是我国西部大开发的标志性工程,于2002年正式开工建设。该工程以新疆生产及中亚进口的天然气资源为来源,以长江三角洲、珠江三角洲等东南沿海地区作为天然气的主要输送目的地及消费地,建设从新疆至上海、广州、香港等地的输气管道(图4.16)。
我国实施西气东输的原因是多方面的。
•能源资源生产和消费的地区差异大:能源资源是区域发展不可或缺的重要资源。我国区域能源资源赋存量与区域发展很不匹配,其中,东部沿海地区与中西部地区的能源生产与能源消费量存在显著差异(图4.17)。东部沿海地区经济发达,对能源的需求量大,但能源相对贫乏,使经济优势得不到充分发挥。西部地区主要受经济水平的限制,丰富的能源得不到充分开发利用。
•调整能源消费结构:长期以来,在我国的能源消费结构中,煤炭一直占50%以上(图4.18)。大量使用煤炭作为能源,带来一系列环境问题。煤炭燃烧排入大气的粉尘是大气中可吸入颗粒物的主要来源之一,导致大气污染。燃煤排入大气的大量二氧化硫、二氧化碳,是造成酸雨以及全球变暖的重要原因。另外,运量巨大的北煤南运给我国的铁路和公路运输造成了很大压力。可是,在矿物能源中具有清洁优势的天然气,在我国能源消费结构中仅占3%—6%。从可持续发展角度看,为实现经济和环境的同步发展,我国必须调整能源消费结构,提高天然气等清洁能源的消费比重(图4.19)。
•西部是我国油气资源未来开发的战略重点之一:我国陆上天然气资源分布的总体特征是西多东少、北多南少,陆上天然气主要集中分布在西部的新疆(塔里木盆地、准噶尔盆地)、青海(柴达木盆地)、川渝(四川盆地)和陕甘宁的鄂尔多斯四大气区。20世纪80年代,我国实施了“稳定东部,发展西部”的油气发展战略,西部地区作为我国油气工业新的战略接替区,油气勘探、开发取得了一系列重要进展。在“一带一路”建设中,我国倡导形成亚欧非之间的能源互联互通大格局,西部是油气进口的重要通道。
新疆的能源资源非常丰富,仅塔里木盆地的天然气就占全国天然气总资源量的近1/4。但是,21世纪之前新疆丰富的天然气资源长期得不到充分开发。
1. 分析自然条件对新疆天然气开发的影响。
2. 结合天然气开发利用的特点(图4.19),讨论新疆经济实力、技术力量、能源消费需求等社会经济条件对天然气开发的影响。
自然资源的跨区域调配,对于调出区、调入区及沿线区域的经济、社会、生态环境等方面影响深远。
•对西部地区的影响:西气东输把西部地区的资源优势转变成经济效益,使之成为新的经济增长点(图4.20)。西气东输工程的起点在西部地区,气田勘探开发投资的全部、管道投资的3/4都在中西部地区,大量投资推动中西部地区天然气勘探开发和管道等基础设施建设,增加了就业机会,并强力拉动相关产业的发展。为了最大限度地减少对调出区及沿线地区生态环境的影响,西气东输工程在建设过程中,严格遵循环境保护的要求。
•对东部地区的影响:通过管道输送的天然气,稳定可靠,从而缓解东部地区的能源紧缺状况,优化东部地区能源的消费结构(图4.20)。西气东输不仅能缓解东部地区因能源供应不充足而引起的停工停产,而且能发挥东部地区的经济、技术优势,推动天然气化工、发电等产业的发展,以及用户管网等基础设施建设,促进东部地区的经济发展。另外,天然气可以部分替代煤炭,有利于改善东部地区的大气质量。
•促进区域协调发展:从区域整体性角度看,西气东输有利于加强区际联系,促进区域协调发展(图4.21)。西气东输将西部地区的资源优势与东部地区的经济、技术优势统筹配置,缓解了东西部地区能源产销与经济发展的矛盾,提高了资源的整体利用效率,对东西部地区的协调发展、共同富裕起到促进作用。西气东输工程不仅是建设一条输气管道,而且为沿途各省级行政区的发展创造了良好的契机,激活了沿线地区的钢铁、建筑、建材等产业的发展潜力。
发源于澳大利亚东南部大分水岭的墨累河是澳大利亚的主要河流,其流域是澳大利亚重要的农业区。全流域年平均降水量仅为425毫米。由于自然原因,墨累河流域的土壤中、河水里富含盐分,有的河水的盐度甚至高于海水的盐度。
1949年,澳大利亚开始兴建雪山调水工程,于1974年完工。该工程位于澳大利亚大陆东南部,在大分水岭东部雪河流域建库蓄水,再通过隧道将东部的水引至西部墨累河流域,在调水沿途利用落差发电(图4.22)。
1. 分析澳大利亚大分水岭东西两侧的降水差异及形成原因。
2. 说明澳大利亚修建雪山调水工程的原因。
3. 讨论雪山调水工程对于墨累河流域的城市供水和供电、农牧业发展、生态环境带来的影响。
新疆光热条件好,土地资源和矿产资源丰富,但水资源严重不足;西藏水资源丰富,但用水量较少。多年来,很多人憧憬从西藏向新疆引水,甚至有人构想了藏水入疆的引水路线。但是,在憧憬的同时,人们也在思考藏水入疆可能带来的负面影响。那么,该不该引藏水入疆呢?
针对这一问题的探究,建议采用以下思路。
资料1构想引水路线
如果引藏水入疆,需要从西南地区的雅鲁藏布江、怒江、澜沧江等河段取水,输水到新疆(图4.40)。图示路线是构想的一条引水路线。
1. 可以选择最短的穿越青藏高原的路线吗?
2. 该条调水路线联通哪些主要河流?经过哪些主要地貌单元及省级行政区?
3. 调水工程的修建,对新疆的环境和发展有什么好处?
资料2藏水入疆引水工程的潜在问题
藏水入疆引水工程可能会存在一些潜在问题。下面列出的是专家的部分质疑和担忧。
·中国地形的第一阶梯和第二阶梯的过渡带有多条断裂带,属于地质灾害多发区,大型水利工程会诱发地质灾害。
·沿线穿越我国生态脆弱区和重点保护区,流经多个流域,跨越多个自然景观带,对生态环境产生的影响不可忽视。
·新疆蒸发能力强、降水量少,一旦排水不畅,很容易出现土地盐渍化问题。
1. 归纳材料提出的藏水入疆引水工程的潜在问题。
2. 除上述问题外,藏水入疆引水工程还可能面临哪些难题?
问题探讨
假设藏水入疆引水工程的技术问题和资金问题都能解决,从政治、经济等方面,讨论该不该引藏水入疆。
2014年12月27日,南水北调中钱一期工程正式向北京供水。北京按照”喝、存、补”的用水原则,合理配置,制定科学的用水计划。
喝——优先使用南水北调来水,作为自未水厂水源。通过新建及改建自来水厂,为北京提供城市生活用水。
存——通过南水北调中线干线和配套工程建设,形成一条供水环路和一条贯穿西南东北的输水动脉,合理利用已建水利工程和密云水库调蓄工程,采取南水北调工程与本地水系遥远等工程措施,多存水、多蓄水。
补——主要向运行中的地下水水源地补充;形成城市地下水水源地的涵养、补给、储存、开采体系;通水初期,重点回补密云、怀柔和顺义水源地。
思考:1.为什么要调水进京?2.调水进京会对北京产生什么影响?
学习指南:通过区域比较,说明为什么要进行资源的跨区域调配。说明资源跨区域调配对区域发展会产生哪些影响。
提示:在学习时思考资源跨区域调配对调出区和调入区的不同影响,并了解我国政府是如何协调各区域发展的。本节的主要概念是资源跨区域调配。
自然资源的区域分布是很不均匀的,存在着明显的自然资源、富集区和贫乏区。各区域发展对自然资源的需求与该地区所赋存的自然资源往往不匹配。为了使区域发展需求与自然资源供给趋于平衡,就必须进行资源的跨区域调配。资源跨区域调配是自然资源及初级开发产品的跨自然区域或行政区域的人为调配,如矿产资源、水资源的跨区域调配。
水资源、跨区域调配是人类充分利用水资源进行建设的一种重要措施。我国的南水北调、引深入津等工程都是解决水资源分布不均的大型工程。其中,南水北调工程是优化我国水资源配置、促进经济社会可持续发展的重大战略性基础工程。
思考:哪些自然资源可以跨区域调配?
我国北方地区人口稠密,城市密集,人民生活和工农业生产对水资源的需求量大,但水资源相对贫乏;而南方地区水网密集,水资源丰富,在当前经济条件及人口状况下,水资源、供水量大于其需求量,水资源相对富足。20世纪50年代南水北调构想被提出后,经过长期科学论证,我国决定建设南水北调东、中、西三条调水线路,将长江、淮河、黄河和海河相互连接,形成我国水资源”四横三纵、南北调配、东西互济”的总体格局。
东线工程以江苏省扬州市江都水利枢纽为起点,沿京杭运河逐级提水北送,途经江苏、山东、河北三省,向华北地区输送生产生活用水。
中线工程从汉江中上游的丹江口水库引水,在丹江口水库东岸河南省渐川县境内开挖干渠,自流到干渠终点北京市颐和园团城湖,输水干渠总长1277千米,途经河南、河北、北京、天津4个省、直辖市。工程一期年调水95亿立方米,为沿线十几座大中城市提供生产生活用水。
思考:渡槽在南水北调中线工程中有什么作用?
规划中的西线工程从长江上游支流雅砻江、大渡河等水系调水至黄河上游,重点解决青海、甘肃、陕西、山西、宁夏、内蒙古6个省、自治区的缺水问题,是补充黄河上游水资源不足、解决我国西北地区干旱缺水的重大战略工程。
陕南秦巴山区是国家南水北调中线工程的水源地,在保证京津冀供水中占据重要位置。政府高度重视水源地保护与开发利用,围绕”一江清水入库,一泓清水北上”的总目标,积极实施”护水、增绿、治污、移民、兴业、宫氏”六大工程,坚持实施环境监管和生态建设,加快重点流域生态修复、水资源保护、沿江治理、供水运营与防灾防洪工程,建立健全”河长制”、河流网格化管理、造林常态化等机制,使汉江出陕断面水质稳定保持国家2类标准。
陕南秦巴山区水土保持工作成效显著,植被覆盖率显著提高,植被水源、涵养功能不断增强。
陕南秦巴山区的丹江口水库,为南水北调中线工程提供了70%的水量。为了保证丹江口水库具备足够的容量,需加高丹江大坝,提高库区正常蓄水位。为此库区大量居民不得不迁移。为了保障库区人民的生产生活,国家出台相关政策,对库区移民进行经济补偿,并制定了详细的补偿标准,包括移民个人补偿标准、外迁移民生产安置费标准、外迁移民基础设施标准等。
为什么说保护南水北调水源地意义重大?
从区域协调的角度,分析对库区进行补偿的重要性。
南水北调实现了水资源的跨区域调配,有利于改善我国北方缺水状况,促使南北方居民合理利用水资源,从而起到保护生态环境的作用。
保障城市的供水饮水安全:南水北调工程的实施保障了沿线城市的用水。南水北调东、中线一期工程建成以后,直接给沿线的253个县级以上城市供水,大大提高了这些城市的供水保证率,保障了供水安全。南水北调工程不仅为沿线城市增加了水量,而且改善了水质,使北方700多万人口结束了长期饮用高氟水、苦碱水的历史。
在南水北调水与受水城市水源联合供水、相互补充的情况下,各受水城市的生活和工业供水保证率提高到了90%以上。
保障农业用水:南水北调可在一定程度上解决北方地区的农业用水问题。除了使灌溉用水得到补充,南水北调工程还向城市提供充足的水资源,使城市长期占用的农业用水得以退还,增加的城市生活供水经处理后也可以用于城郊农业。
改善沿线地区人居环境:南水北调中线为北方地区增加了一条人工河。同时,南水北调中线沿线形成了一条长1000多千米、宽几十米到几百米的生态带。人工河和生态带增加了沿线绿色生态景观,大大改善了沿线地区的人居环境。
提高生态安全:南水北调能有效控制地下水超采。南水北调东、中线一期工程建成后,北方地区水资源增加,加上继续严格控制地下水开采,地下水超采现象明显减少。这有利于地表水、土壤水和地下水的循环,有利于水土保持,防止地下水位下降和地面沉降。
南水北调能推动水污染防治。为保障输水清洁,工程沿线设置了大量污水和垃圾处理设施,有利于治污和生态建设目标的实现。
跨区域调水对水源、调出区和沿途流经地区也会产生一定影响。在水资源跨区域调配时,需要处理好水源调出区与调入区的关系,解决好库区居民的转移和安置问题,解决好水源、输送的保护以及水资源的节约利用等问题。
思考:在你生活的地方,生产生活用水是否来自南水北调?水的利用效果如何?
南水进京,效益显著
南水进京可有效缓解首都水资源紧张的局面,在保障域市供水安全、改善居民生活用水条件、促进水资源涵养和恢复等方面,取得了显著的社会效益。
南水北调水已占北京城区日供水量的70%左右,直接受益人口1500余万人。南水进京以来,全市平原区地下水位连续7年累计回升10.11米,增加储量51.8亿立方米。
南水北调中未利用的水调入密云水库,密云水库蓄水量不断刷新着2000年以来的蓄水记录。随着密云水库蓄水量的不断增加,水库多年调节功能得以恢复,首都水资源战略储备得以增加,库区生物多样性得到保护,水生态环境得到改善。
南水北调东线——供水线也是风景线
南水北调东线江苏段把工程与水文化有机结合,在工程建设过程中对生态环境、人文景观和经济社会的发展进行统筹考虑,结合每项泵站工程实际,打造独特的水利建筑。南水北调洪泽站工程被评为国家2A级旅游景区,宝应抽水站被坪为省级水利风景区。
在江苏,南水北调工程逐渐成为当地重要景观,带来显著的旅游效益——淮安市借力南水北调退圩还湖,整治白马湖;淮安和宿迁两市在洪泽湖周边岸滩整治堤坡,使洪泽湖风景区焕发新生机…
南水北调东线山东段同样如此,为涵养水源、净化水质,济宁太白湖新区在老运河入湖口建设人工湿地净化工程,170余种野生鸟类在湖区周边筑巢繁衍,老运河人工湿地成为山东重要的淡水水产基地和鸟类栖息地,生态环境得到明显改善,这使得太白湖景区于2013年晋升为国家4A级旅游景区。
加利福尼亚州位于美国本土西南部,西临太平洋。加利福尼亚州北部湿润,萨克拉门托河等河流水量丰沛;南部干旱少雨,水资源短缺。全州年径流量870亿立方米,其中3/4集中在北部,而全州需水莹的4/5却在南部。为了开发南部地区,美国政府和加利福尼亚州政府共同建设了加利福尼亚水道,把加利福尼亚州北部丰富的水资源调到南部缺水地区。此外,为缓解南部缺水的状况,当地政府还建设了科罗拉多水道工程和洛杉矶水道工程,以满足洛杉矶地区的用水需求。
西气东输工程开启了我国的天然气时代,奠定了我国天然气工业发展格局,促进了我国能源消费结构的战略性调整。
西气东输工程建设
西气东输工程主要由西气东输一线、西气东输二线和西气东输二线组成。西气东输一线以塔里木气区为主力气源,管线西起新疆塔里木轮南油气田,东至上海白鹤镇。西气东输二线以中亚天然气为主力气源,管线西起新疆霍尔果斯口岸,与中亚天然气管道相连,南至香港,东达上海。西气东输三线工程主供气源为中亚天然气,补充气源为新疆煤制天然气,管线西起新疆霍尔果斯,东南至福建福州等地。
西气东输工程对区域发展的影晌
西气东输工程改善了我国能源格局。西气东输工程打通了中亚天然气和液化天然气等气源进入我国内地市场的通道,提升了我国能源保障能力,有利于保障我国能源安全。天然气在我国能源消费结构中比重的提高,有利于优化能源结构,提高能源利用效率,在缓解和治理环境污染方面发挥了重要作用。此外,西气东输工程还有利于改善家庭生活方式,提高生活品质。
西气东输工程是合作创新、共同发展的大平台,为管道沿线地区输送清洁能源的同时,带动了相关产业的升级和区域经济转型。西气东输工程将拥有天然气资源优势的西部地区与天然气资源匮乏的东部地区连接起来,在将西部地区的资源优势转化为经济优势的同时,也为东部地区发展提供了强有力的能源支撑。
西气东输工程投资的67%集中在中西部地区,仅西气东输一线工程每年就可为新疆增加10多亿元的财政收入。西气东输的主要用气市场为长江三角洲、珠江三角洲地区,天然气发电、天然气化工、工业燃料对当地产业的带动效应日益显现。例如,天然气的利用推进了南京产业结构调整,促进了其发电、化工等领域的发展。
西气东输工程建设中的生态保护与恢复
西气东输工程建设过程中坚持施工、水土保护、植被恢复”三同时”,对环境敏感地区实施”能绕就绕,不能绕就移”的施工原则,最大程度地降低工程对沿线生态环境的影响。为了有效防治土地荒漠化,在风沙区设置植物沙障、草方格人工种草;在具备条件的草原区保留草皮并养护,施工后及时移植以恢复地表植被;在黄土高原和山地、丘陵区,结合工程和生物措施综合防治;在绿洲区进行表土剥离,分层回填。为确保生态恢复取得最佳效果,采用一年恢复、三年管护的管理模式,保证植物达到较高的成活率。西气东输一线和二线工程全程未发生任何生态环境破坏事件、重大社会投诉事件或环境污染事故。
思考:1.结合所学,通过查阅资料,分析我因为什么实施西气东输工程。
2.请举例说明西气东输对我国中西部、东部及全国的发展有何影响。
1.阅读和查找材料,完成下列各题。
南水北调中线全程自流,千里调水,落差不到100米。为减少沿线水头损失和渗漏,输水渠道采用8-10厘米厚混凝土衬砌,而且是全封闭的,不与沿线河湖交叉,既经济又环保,保障水质安全。水头损失指水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失。
(1)读”南水北调中线工程海拔示意”图,说出南水北调中线工程主要的海拔范围。
(2)查找资料,分析南水北调中线是怎么穿越黄河的。
2阅读和查找材料,完成下列各题。
澳大利亚为解决内陆的干旱缺水问题,在1949-1975年修建了第一个调水工程一一雪山工程。该工程位于澳大利亚东南部,运行范围包括2000平方千米的地域,通过大坝水库和山涧隧道网,从雪山山脉的东坡建库蓄水,将东坡河流的一部分多余水量引向西坡的需水地区。
(1)查找资料,分析造成澳大利亚墨累一达令河流域水资源短缺的最主要原因。
(2)分析澳大利亚雪山工程对水源调出区和调入区产生的影响。
3阅读”西电东送工程示意”图和材料,完成下列各题。
材料一:西电东运是我国西部大开发的标志性工程,自2000年开始建设至今,为我国带来了巨大的经济效益和社会效益。
材料二:甘肃省风能和太阳能丰富。20世纪末,甘肃省开始大力开发”风””光”资源,酒泉风电基地,金昌、武威、酒泉等光伏发电基地相继建成。然而,新能源的发展之路并不平坦,投产不久,甘肃省就深陷”弃风、弃光、限电”的困局,大量风机、光伏设备长期处于闲置状态。弃风、弃光最主要的原因是新能源爆发式增长与市场消纳能力不足之间的矛盾。
(1)查找相关资料,分析西电东送对西部、东部及沿线区域发展的影响。
(2)如何解决甘肃等地的”弃风、弃光”问题?
澳大利亚东南部墨累—达令河流域位于大分水岭背风坡,是典型的混合农业区。随着农业的发展,缺水问题日益突出。澳大利亚政府不得不从大分水岭东部向西部引水,在雪河上修建水库,通过自流或抽水,将向南流入塔斯曼海的雪河水调入墨累—达令河流域,以解决农业灌溉用水问题。
1.墨累—达令河流域水资源短缺的原因主要是什么?
2.该调水工程实施后,东部调出区的河流中下游水质变差,污染加重;西部调入区土壤盐渍化问题突出。分析这两种现象产生的原因,并提出整治措施。
区域之间存在着差异,比如资源禀赋、生态环境、发展水平、承载能力等。由于区域间发展水平的不平衡,各区域对自然资源的需求与该区域所拥有的自然资源往往不匹配。资源需求量大的区域,可能资源赋存量少;而资源需求量小的区域,可能资源赋存量多。为了满足不同区域的发展需求,实施资源跨区域调配,显然是十分必要的。
我国幅员辽阔,空间跨度大,东部与西部、南方与北方之间,都存在着显著的经济发展差异和资源配置差别。我国东部地区人口、城镇和产业密集,但资源、能源明显不足,面临着沉重的环境压力。我国中西部地区自然资源丰富,相当一部分地区资源、能源供过于求,可将富余部分向东部地区调配。
(一)南水北调
“南水北调”工程是我国建设的大型资源跨区域调配工程之一。它规划了东、中、西三条调水路线,把长江、淮河、黄河和海河四大流域连接起来,形成“四横三纵”的总体布局,进而实现我国水资源的南北调配和东西互济。
(二)西气东输
“西气东输”的主体工程,是从新疆塔里木盆地的轮南铺设管线到上海,全程4167千米。该工程穿越戈壁、沙漠、黄土高原等复杂的地形区,三次跨越黄河,一次跨越长江,将塔里木盆地的天然气最终送到上海市。
2012年底,我国“西气东输”二线工程全面投产。该工程外连土库曼斯坦的中亚天然气管道,西起我国霍尔果斯,南至广州、深圳和香港,是世界上最长的跨国天然气管道。“西气东输”工程为长江三角洲和珠江三角洲等经济发达地区提供大量的天然气,为当地发展提供能源保障。“西气东输”工程,对于改善东部地区的能源结构,有效防止大气污染,提高沿线地区及沿海地区居民的生活质量,拉动西部地区的经济发展,促进民族团结和社会稳定,都具有重要的战略意义。
(三)西电东送
“西电东送”是指开发青海、贵州、云南、广西、四川、内蒙古、山西、陕西等省(自治区)的电力资源,将其输送到电力紧缺的广东、上海、江苏、浙江和北京、天津等地区。
“西电东送”工程形成三大通道。南部通道:将贵州乌江、云南澜沧江和桂滇黔交界处的南盘江、北盘江、红水河的水电资源以及贵州和云南两省坑口火电站的电能,送往广东。
中部通道:将长江三峡和金沙江干支流水电送往华东地区。北部通道:将黄河上中游和山西、内蒙古坑口火电站的电能送往京津唐地区。
(四)北煤南运
“北煤南运”是指将我国北方出产的煤炭运往南方,主要是运往华东和华南沿海地区。我国煤炭资源集中于北方,山西、陕西、内蒙古尤为丰富。华东、华南地区经济发达,但煤炭资源明显不足。因此,“北煤南运”具有重要的现实意义。
东线工程 从长江下游扬州(江都)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,通过胶东输水干线经济南到烟台、威海。
中线工程 从加坝扩容后的丹江口水库引水,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。
西线方案 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。西线方案旨在弥补黄河上游水资源不足,解决青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西6省(自治区)的缺水问题。
“南水北调”东线、中线一期主体工程建成通水以来,已将长江之水大量调往北方,直接受益人口达1.2亿。西线方案尚处于规划论证阶段,还未开工建设。
我国北方水资源明显不足,供需矛盾非常突出。因此,跨区域调配水资源具有重要的现实意义。我国水资源空间分布不均衡。由于降水量受大气环流、海陆位置、地形地势等因素的影响,我国水资源存在“南多北少;东南多,西北少”的格局,且差距悬殊。南方为亚热带季风气候,降水丰富;北方为温带季风气候,降水较少。西北为温带大陆性气候,降水稀少。我国水资源时间分配不均匀。我国地处中低纬度,主要受季风气候影响,秋冬季以西北风为主,大部分地区受从西北内陆来的冷高压控制,寒冷少雨。春夏季节主要以东南风为主,从海洋上带来了大量水汽,气候温暖,降水充沛。我国南方水多耕地少,北方水少耕地多。北方人口稠密,耕地面积广,工业较发达,生产、生活用水量较大,并且在生产、生活中存在用水浪费严重,工业排放污水,水源被严重污染等现象;北方人均水资源占有量仅为南方的1/3,缺水限制了当地的经济社会发展。
1.分析华北地区缺水的原因。
2.解决北方水资源不足的问题,除了“南水北调”工程以外,还有哪些措施可以实施?
3.根据已学知识,收集相关资料,对“南水北调”三线方案进行对比,并完成下表内容。
黄河上游是“西电东送”的重要基地
黄河上游龙羊峡至青铜峡河段全长918千米,落差1324米,可规划建设25座大中型水电站,现已建成龙羊峡、拉西瓦、尼那、李家峡、公伯峡、积石峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡等大中型水电站,总装机容量1083万千瓦,是我国主要的梯级电站群之一。
黄河上游是我国建设大中型水电站成本较低的区段。为了加快开发步伐,陕西、青海、甘肃、宁夏4省(自治区)和国家电力公司等,共同组建了黄河上游水电开发有限责任公司。公司以现有的水电站为依托,采取滚动发展的方式,梯级开发黄河上游水电资源。
“北煤南运”的主要通道
我国“北煤南运”的主要通道由铁路、公路、海运、内河等多种运输方式组成:铁路运输由北、中、南三大通道组成;海运下水主要港口为秦皇岛、唐山、天津、黄骅、青岛、日照、连云港等,接卸港主要为华东、华南沿海各港口;长江、大运河也承担了相当数量的煤炭下水运输任务。我国“北煤南运”铁路通道主要有三:北通道由大(同)秦(皇岛)、神(木)黄(骅)等铁路组成,以外运晋陕出产的动力煤为主;中通道由石(家庄)太(原)、邯(郸)长(治)等铁路组成,以外运山西出产的焦煤、无烟煤为主;南通道由太(原)焦(作)、侯(马)月(山)、陇海、西(安)(安)康等铁路组成,以外运晋陕煤炭为主。此外,向南运输的还有京广线、焦柳线、襄渝线、宝成线等。
长期以来,我国“北煤南运”存在着运力不足、通道布局不够合理的问题。湖北、湖南、江西三省为我国缺煤区,目前每年需要调入煤炭4亿吨,中长期更达6亿吨。为此国家修建了从内蒙古西部到华中地区的运煤通道浩吉铁路。该铁路北起内蒙古鄂尔多斯的浩勒报吉站,南到江西吉安,跨越内蒙古、陕、晋、豫、鄂、湘、赣7省(自治区),全长1837千米,设计年输送能力2亿吨,是我国最长的运煤专线铁路。
1.根据图3-14,指出目前我国“北煤南运”采用的主要运输方式,并简述其运输方式选择的合理性。
2.简述浩吉铁路建设的必要性。
3.有人提议在北方产煤区建坑口电站,改“北煤南运”为“北电南送”,你是否赞同?并说明理由。
资源跨区域调配,往往工程量浩大,建设周期长,需要投入大量的人力、物力、资金和技术,对资源调出区、资源调入区以及调配工程沿线,都会产生不同程度的影响。资源跨区域调配的空间布局,需要重点考虑的因素包括:可靠的资源供给,资源调配线路造价,沿线的自然地理和人文经济状况,可能引发的生态环境问题。
对资源调出区而言,可将资源优势转变为产业优势和经济效益,促进当地经济社会的发展,形成优势产业集群和大型产业基地。同时,也面临着资源减少、环境破坏、原材料经济占比高、产业层次偏低等问题。
对资源调入区而言,资源跨区域调配缓解了当地资源短缺的问题,促进了经济社会的可持续发展,为当地发展提供了资源支撑;
但也可能引发一些生态环境问题。对沿线区而言,不同类型的资源跨区域调配,因资源运输载体、管道线路、工程规模以及施工方式的不同,所产生的影响也有较大差异。一般而言,运输线路长、规模大、施工方式多样、地貌类型复杂、生态环境脆弱的地区,水土保持等生态环境保护与建设工作非常重要。
“南水北调”工程实施后,我国北方水资源短缺的局面得到有效缓解,为区域经济社会发展提供了基本保障;有效遏制了因缺水导致的生态恶化,有利于改善气候条件,保护湿地和生物多样性;有利于地下水的恢复,减缓地面沉降;缓解城乡争水、行业争水、地区争水的矛盾,促进社会稳定,改善投资环境。
对于水资源调出区来说,由于长江径流量的减少,减轻了洪涝灾害,但可能会提高河口区的盐度,进而影响到当地的水质;一部分江段泥沙淤积增加,阻碍航道通行。对于沿线地区来说,能够缓解供水紧张的局面,但可能导致地下水位上升,引发次生盐碱化。这些问题已经引起国家充分的重视,并采取了相应的防范措施。
1.阅读下列材料,完成相关任务。“西气东输”工程沿线的生态环境保护至关重要。甘肃段沿线生态脆弱,工程穿越降水少、风沙大、植被稀疏的安西极旱荒漠国家级自然保护区。根据环保部门评估,工程可能破坏当地的植被,影响到裸果木、麻黄等第三纪孑遗植物的生长环境,阻隔野生动物的活动通道,对保护区内的大泉、小泉湿地造成不利影响,可能损害古丝绸之路的历史遗迹。对此,国家和甘肃省有关部门通过深入研究和反复论证,提出了一整套科学可行的环境保护措施,比如减少土方开挖量、控制垃圾污染、专人监管文物古迹、设置生态隔离带等,力争将损失降到最低程度。目前,工程沿线的生态环境得到了很好的保护。
(1)说一说,我国实施“西气东输”工程面临的挑战有哪些?
(2)议一议,“西气东输”工程给我国区域发展带来哪些预期效果?
(3)资源跨区域调配,需要关注对资源调出区与资源调入区的环境影响,还要考虑对资源调配沿线区域的环境影响。收集资料,分析“西气东输”工程给甘肃的区域环境带来哪些影响。
2.在我国资源跨区域调配工程中,任选一个工程,收集其有关资料,在班级举行一次以“××××工程带来的影响”为主题的讨论会。
活动建议:
(1)将全班同学分为两个组,分别扮演该工程的调出区居民与调入区居民。各组推选组长一名。
(2)各组收集资料,组长召集本组成员展开讨论,在此基础上整理出发言提纲。一方面侧重于该工程的有利影响和综合效益,另一方面侧重于该工程的不利影响以及应采取的对策。
(3)“调出区”与“调入区”两组开展模拟对话活动,每组派出代表陈述己方观点,再就是针对对方观点提出不同的看法。
我国南水北调工程,是迄今为止人类历史上最大的调水工程。南水北调东线、中线一期工程分别于2013年和2014年正式通水。
问题:我国为什么要实施南水北调工程?该工程对区域发展会产生哪些影响?
我国水资源总量丰富,仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚,居世界第六位。平均年径流量为2.71×1012立方米,约占全球河川年径流量的5.8%。
我国水资源地域分布不平衡,地区间水资源供需也不平衡。长江流域降水丰沛,水资源总量约占全国总量的1/3,耕地面积占全国的1/4左右,人均水资源占有量超过全国平均水平,属于丰水区。北方地区人口超过全国人口的40%,耕地面积约占全国的60%,但水资源总量仅占全国的20%,且季节分配极度不均,水资源供需矛盾突出。
知识窗:我国北方地区的水资源困境
在我国600多个城市中,缺水城市达400多个,严重缺水的108个城市大部分在北方地区。按国际标准,人均水资源占有量低于2000立方米为严重缺水,人均水资源占有量1000立方米是人类生存起码需求。北方地区的河北、河南、山东、山西、陕西等省人均水资源占有量都低于1000立方米。北京、天津两市所在的海河、滦河流域人均水资源占有量与以色列、沙特阿拉伯等沙漠国家相近。
我国水资源地区分布差异明显,随着社会经济的发展,水资源供需矛盾日益突出。
1.读图3-3-2,说说我国水资源空间分布特点,分析造成水资源分布不均的主要原因。
2.结合表3-3-1,推测各流域中水资源最紧缺的是哪一个,并说明理由。
3.缺水严重对区域发展可能带来哪些影响?
20世纪50年代,我国水利部门开始对从长江上游、中游、下游引水北调进行专门研究。经过几十年研究和论证,确定了南水北调的总体方案:分别从长江上游、中游、下游调水,以适应西北、华北各地的发展需要,即南水北调西线工程、中线工程和东线工程。
东线工程2002年12月动工,从江苏扬州江都水利枢纽引水,利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送,向黄淮海平原东部地区、胶东地区和京津冀地区供水。2013年11月,东线一期工程正式通水运行。中线工程2003年12月动工,由长江中游丹江口水库和三峡库区引水,自流供水至华北平原大部分地区。2014年12月正式通水,每年可输送95亿立方米的水量,缓解了北方严重缺水的局面。
西线工程尚未开工建设,规划在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,引水入黄河上游,供水给西北地区和华北部分地区。
美国加利福尼亚州水资源分布不均,其北部气候湿润,雨季常有洪灾发生,南部却降水很少。解决水资源问题是加利福尼亚州发展的关键之一,于是加利福尼亚州修建了北水南调工程。
加利福尼亚州北水南调第一期工程建于1960—1973年,1990年达到设计输水能力。该工程从加利福尼亚北部山区奥维尔开始修筑,通过一道大坝拦蓄上游3个湖泊和部分山涧河流的水量,形成库容量43.17亿立方米的奥维尔水库。奥维尔水库的建成,既可以控制北部经常泛滥的洪水,还可以引水向南,经费瑟河、萨克拉门托河及人工沟渠水道将水调到南部洛杉矶及周边地区。整个调水工程主干道1300多千米,包括22座大坝、22座泵站和6座水电站。该工程解决了洛杉矶及周边地区的工业和生活用水,对加利福尼亚州南部经济与社会发展以及生态环境改善发挥了重要作用。
活动:阅读知识窗“美国加利福利亚州的北水南调工程”,结合所学知识,完成下列任务。
1.为什么我国要进行南水北调,而美国加利福尼亚州却是北水南调?
2.查阅资料,对比我国南水北调中线工程与美国加利福尼亚州北水南调工程方案,完成下表。
南水北调工程全面实施后,将有效缓解调入区水资源的紧缺状况,促进社会经济发展,改善城乡居民的生活用水和地区的生态环境,具有巨大的社会效益、经济效益和生态效益。
社会效益
调入区是我国人口众多、经济发达的区域。南水北调工程能有效缓解当地水资源供需矛盾,为人们提供洁净的饮用水源,并保障工农业用水。南水北调已建成通水的东线和中线一期工程,年调水183亿立方米,1.1亿人口直接受益。南水北调工程可以改善调入区的投资环境,为经济发展创造良好的社会条件。此外,可以缓解城乡争水、地区争水、工农业争水的矛盾,有利于社会安定。
经济效益
南水北调工程的全面实施,有效利用水量300亿~350亿立方米,破除了调入区水资源短缺的瓶颈,有利于充分发挥区域优势,促进区域经济发展。综合各项效益,按目前的价格水平估算,南水北调工程产生的经济效益达600亿~800亿元。
生态效益
南水北调增加了调入区的水资源总量,有效保障了地区生态用水的需求,有利于美化环境和改善城乡居民的卫生条件。同时,减少了地下水的开采,有效缓解了地下水位下降的趋势,控制地面沉降,使区域生态环境向良性方向发展。
南水北调对调出区及沿线地区也会带来一些不利的影响。例如,东线工程范围内,一些地区地势低洼,地下水位高,天然排水条件较差,调水后土壤容易发生盐碱化;径流量减少有可能引起长江泥沙淤积加重,淤塞航道;长江径流量减少后,海水会上溯,引起河口地区盐度升高,影响长江下游水质。对这些问题要加以重视,并采取措施改进。
知识窗:南水北调中线“穿黄工程”
南水北调中线的“咽喉”——穿黄工程,从郑州向西约30千米的孤柏嘴穿过黄河,其中最重要也是施工难度最大的是穿黄隧洞和退水洞。穿黄隧洞承担着将长江水从黄河底部运输过河的任务,全长4250米,其中过河段隧洞3450米。退水洞穿越邙山,将穿黄隧洞进口与黄河连通,主要作用是将穿黄隧洞检修期间总干渠多余水量排往黄河,同时兼有向黄河补水的作用。
读图3-3-5,思考并回答下列问题。
1.读图3-3-5,说说华北平原地面沉降的空间分布有什么特点。
2. 为什么南水北调工程实施以后可有效减缓地面沉降现象?
3. 南水北调工程的实施对华北平原还有哪些影响?试举例说明。