黄河综合利用规划纲要
出处:按学科分类—经济 中国民主法制出版社《建国以来国民经济和社会发展五年计划重要文件汇编》第778页(18443字)
《黄河综合利用规划报告》,于1954年2月开始编制,同年10月编制完成。
黄河的规划工作,牵涉的范围很广,因而在编制规划报告的过程中,政府各有关部门(包括水利部、燃料工业部、农业部、林业部、交通部、地质部、铁道部和科学院)以及有关各省区均抽调了一定数量的技术干部参加规划工作,黄河规划委员会与各有关部门保持了密切的联系。
报告编制过程中曾参考了巨量的原始资料,主要有各种查勘报告、地形图、地质图和断面图、水文报告、各计划机关的材料和其他有关各部的文件;其中依据的主要资料是全国解放后勘测工作的成果。
1950年起,水利部、燃料工业部、地质部以及其他有关部门对黄河进行了大规模的全面的勘测工作。工作项目包括查勘、测量、地质调查、钻探、水文测验和经济调查等等。勘测的范围包括干流自龙羊峡以下直至海口的全部地区,支流则包括了黄土区域的各重要支流。此外还进行了一次河源查勘和大规模的水土保持查勘。
过去5年内共查勘了干支流河道1.6万公里,测量各种比例尺的地形图8.5万余平方公里,在干流上选择了100个比较坝址,在支流上选择了230个比较坝址,在干支流的27处坝址上进行了344个钻孔,全部钻孔的总深度达到13015公尺。进行了1.1万平方公里的水库经济调查。过去几十年来积累的水文资料,也是到解放后才获得了认真的清理和整编的。为了进行这些工作,最多时各种勘测人员曾达到3000人。正是由于这些勘测人员的辛勤劳动,才能在短时期内给黄河提供了一套符合于现代科学水平的基本资料,黄河规划工作才有了可靠的基础。
黄河规划报告是在苏联综合专家组的直接帮助下编制完成的,该组由7位专家组成。组长技术科学硕士阿·阿·柯洛略夫(苏联电站部),水土专家巴·谢·谢里万诺夫(苏联电站部),水文与水利计算专家技术科学硕士维·安·巴赫卡洛夫(苏联电站部),水工施工专家谢·斯·阿卡拉可夫(苏联电站部),工程地质专家格·比·阿卡林(苏联电站部),灌溉专家康·谢·郭尔涅夫(苏联农业部),和航运专家维·尤·卡麦列尔(苏联海上及内河航运部)。
在编制黄河规划报告的过程中,苏联专家、中国专家和各有关部门负责人员组成了黄河查勘团,从兰州上游刘家峡直至黄河海口,历程1.2万公里,进行了重点的实地查勘。
黄河综合利用规划报告共分总述、灌溉、动能、水土保持、水工、航运、对今后勘测设计工作和科学研究工作方向的意见及结论等八卷。全文共计20万字,附图112幅。苏联专家组另编《黄河综合利用规划技术经济报告苏联专家组结论》,全文约10余万字。
《黄河综合利用规划报告》要点如下:
一、黄河概况
黄河从星宿海以上的约古宗列渠(位于巴颜喀喇山脉的雅合拉达合泽山东麓)发源,流经青海、甘肃、内蒙、陕西、山西、河南、山东等省区,过利津入海。总长4845公里。流域面积(受水面积)达74.51万平方公里。为我国第二大河。
黄河各段河道自然特性的变化大致可以青海的贵德与河南的沁河口为转变点。为了工作的便利,我们即以贵德上游的龙羊峡与沁河口对岸的邙山桃花峪为黄河中、下游的分界:即龙羊峡以上为上游,龙羊峡至桃花峪为中游,桃花峪至海口为下游。
位于康藏高原西北部的黄河上游,约有流域面积13万平方公里,由于尚未全部经过查勘,资料不足,缺乏研究的条件。同时因为在自然条件上,上游没有风积黄土,被覆好,土壤的侵蚀甚微,对下游的影响(洪水和泥沙)很小;在经济条件上,本区人口稀少(每平方公里不到2人),对于黄河的开发在目前尚无迫切的要求,所以本规划报告的研究范围并不包括上游在内。这样,不致影响到黄河综合利用方案的合理性和全面性。
黄河中游地形复杂,有峻陡的峡谷,也有广大的平原,同时还有水土侵蚀十分严重的黄土区域。这就造成了黄河中游综合利用问题的复杂性。根据中游河道各段的特性,又可大致再分为4段:即自龙羊峡至青铜峡间为第一段,青铜峡至河口镇间为第二段,河口镇至龙门(禹门口)间为第三段,龙门至邙山桃花峪间为第四段。
黄河下游是大片的冲积平原,自邙山至海口河道由堤防来维持,是历史上我国人民与黄河洪水斗争的主要地段。在黄河的洪水与泥沙被控制之后,这一段在灌溉与航运方面将有很大的发展。
黄河的中游和下游就是本报告所研究的河流范围。计自龙羊峡上口至海口全长3673公里,占全河总长的76%;流域面积62.16万平方公里,占总流域面积83%。
黄河由龙羊峡至青铜峡一段,流经与川地相间的深山峪谷中。峡谷形成的地区为最坚固的变质页岩、片麻岩及含火成岩的岩石。在该地区内河流具有典型的山地性质,河床坡降很大。该区内年降雨总量由200至300公厘。全年降雨量的70%-85%集中在6月到10月间,该河段的多年平均流量为1019秒公方。千年一遇的洪水流量为8330秒公方。年输沙量为1亿公吨。
黄河由青铜峡至河口镇一段,在平宽的河槽中流过,河槽为厚层冲积土、砂质粘土及黄土所构成,黄河在该段内水流缓慢,河床坡降较小。在包头附近的多年平均流量减少到829秒公方,千年一遇的洪水流量减至6400秒公方。这是由于本区域灌溉用水的消耗,又因河床展宽后河槽储蓄亦略有增加。该地区的年平均输沙量为1.5亿公吨。
河口至龙门段与其他河段不同,这一段为U型峡谷(被河流冲成的深谷),其上部及龙门区地质为喀斯特石灰岩,中部为水平埋藏的厚层沙岩及黏土页岩的交互层。该地段的特性为河床坡降大,有急滩及瀑布。年降雨量约为400公厘,多年平均流量至龙门增加到953秒公方,而千年洪水流量达3.68万秒公方。洪水的大量增加主要是由于区间支流迳流的不均匀性,年平均输沙量为8.3亿公吨。
龙门至邙山段同样具有山地性质,河床坡降很大,在地质方面由各种不同成分的岩石构成,这里常见到第三纪黏土、闪长斑岩、砂岩、页岩、石英岩及石灰岩。渭河流域之年降雨量达500-700公厘,而伊河、洛河流域达900公厘。本地区内三门峡坝址的年平均流量为1300秒公方,千年一遇洪水流量为3.7万秒公方。年平均输沙量为13.8亿公吨。
邙山以下,黄河流入厚层砂性黄土沉积区,此为黄河本流的大冲积锥,黄河在该地区内流经大堤之间,大部分河道为上游带来的泥沙所淤积。致使河底高出两侧地面。在许多地区,河床高出地面3-10公尺不等,每年河床淤高达1-10公分不等。
黄河下游,除山东境内梁山十里堡至归德镇一段,在南岸为山岭外,其余全部河道均为大堤所束。堤距上宽下窄,最宽处在京汉铁桥以下,宽达20公里,最窄处为艾山(山东东阿县境)断面,宽仅480公尺。
1946年以来,黄河两岸的大堤经过了加高、培厚和加固。全国解放后在山东东平湖区域建立可以临时分洪约3000秒公方的滞洪区;又在山东长垣石头庄建设了可以临时分洪约5000秒公方的溢洪堰,并在北金堤和黄河大堤之间建立了另一滞洪区;此外,在利津小街子建立了防凌溢水堰。
黄河的严重的水灾集中在下游。据历史记载,黄河下游在3000多年中发生泛滥、决口漫溢1500多次,重要的改道26次,其中大的改道9次。改道最北处经海河出大沽口,最南处经淮河入长江。因此黄河的灾害一直波及海河流域、淮河流域和长江下游,威胁25万平方公里上8000余万人口的安全,黄河的每次泛滥、决口和改道都造成人民生命财产的惨痛损失,常常有整个村镇甚至整个城市人口被大部或全部淹没的惨事。1933年的洪水造成决口50余处,受灾面积1.1余万平方公里,受灾人口364万余人,死亡1.8万余人,损失折合银洋2.3亿元。1938年蒋介石匪帮在河南郑州附近扒开南岸河堤,造成黄河改道,受灾面积5.4万平方公里,受灾人口1250万人,死亡89万人。由此可见黄河灾害的严重程度。
1933年在陕县的洪水流量曾达22000秒公方。但根据历史记载,1843年的洪水更为巨大,估计该次洪水的最大流量达到36000秒公方。
黄河下游的大量泥沙,其主要来源为中游广大的水土流失区域。根据计算,在陕县黄河的巨量泥沙中,来自河口镇以上的只占10.9%,来自河口镇至龙门之间的占49.1%,来自龙门陕县间的占40%(其中泾、洛、渭河流域占35%)。
黄河中游是世界上最大的黄土区域,由于土松、雨暴、坡陡以及缺少地面植物的被覆,水土流失的现象十分严重。根据观测,黄土区域土壤冲刷最严重的地区达到每年每平方公里1万公吨,如按整个37万平方公里严重侵蚀地区平均计算,亦达每年每平方公里冲蚀3700吨。
由于这种严重的侵蚀,大片肥沃的黄土高原逐渐成为深达2300米的沟壑。黄土“塬”地逐渐转变成为“梁”及“峁”,在少数地方更变为荒凉的石山。由于这一侵蚀过程的急剧发展,黄土区域的宜耕面积逐渐缩小,土壤肥力逐渐减少,农作物产量低下,广大农民的生活条件不易改善。
虽然黄河流域在2000余年前即已有灌溉,而且黄河流域的地形、土壤和气候都利于大规模灌溉事业的发展,但是至今黄河流域的全部灌溉面积只有1650万亩。
阻滞黄河流域灌溉发展之原因,除不合理的社会制度外,在技术上则由于黄河的洪水和泥沙未得控制,下游河道变动频繁,渠首引水及渠道维持均有很多困难。甘蒙一带的灌区由于流量未经调节,四、五月间天然流量过小,限制了灌溉的发展。而洪水时则漫灌入渠,水量过多,土地发生盐渍化。
黄河流域雨量分布很不均匀,南部降雨较多,在北部则甚为稀少,一般年雨量在200公厘至700公厘之间,其中60%至70%集中在夏季七、八、九三个月内。在没有人工灌溉的情况下,即经常发生旱灾,严重者如1929年黄河流域各省大旱,灾民达3400万人。
发展灌溉不仅能避免历史上大旱的重演,同时可以提高农田产量。据统计在黄河下游地区实施灌溉可使农田增产1倍,在上、中游地区可增产1倍以上,甘肃、内蒙区域由于天然雨量过于缺少,其中某些地区的农业生产完全依赖于灌溉。
黄河流域目前的航运极不发达,基本上是一条不通航的河流,在局部地区利用皮筏或载重数十吨的木船。
二、黄河规划的远景
根据黄河各段水文、地形和地质上的特点,研究了过去勘测中曾经提出过的一切比较坝址,并考虑到黄河规划中各项目前的和远景的开发要求,参考水利计算,规划报告中拟定了自龙羊峡以下的黄河全河梯级开发方案。计自龙羊峡以下共选定梯级46处。在选定黄河的梯级方案中曾考虑到河流资源的最大限度的利用,在全河上选择了若干处库容很大而且具有高度综合效益的水利枢纽。如三门峡、龙羊峡、黑山峡和刘家峡,都具有防洪、灌溉、发电、航运等各项综合作用效益,其中三门峡和刘家峡两水利枢纽被选定为首先开发的第一期工程。在规划中也考虑到尽量减少各水库的淹没损失,在梯级方案中避免了青海的贵德川、甘肃的皋兰川、靖远川、原宁夏的卫宁平原,以及内蒙的民生渠地区遭遇淹没。黄河梯级开发方案各水利枢纽的要点见附表。
在黄河规划中也拟定了广泛地发展灌溉的计划。根据初步调查,黄河流域及其附近需要灌溉的土地已超过17800余万亩(包括现有灌区,但还未包括甘肃高原、内蒙高原和需要改造的沙漠地区)。这样广阔的灌溉区域,即使将黄河水量全部调节利用也将不够。根据若干不同灌区分布方案比较研究的结果,考虑到各省经济发展远景及各灌区的自然条件,在充分利用黄河水利资源的情况下,拟定黄河远景发展灌溉面积共约为11600万亩(包括现有灌区1650万亩)。其余的6200万亩土地及阿拉善旗、伊克昭盟的沙漠改良,由于黄河的水量不足,今后必须寻找其他水源来进行灌溉。所谓其他水源可包括当地迳流、地下水,从其他流域(如汉水)引水济黄等。这些问题是属于较远的将来,以后还需进行专门研究。
上述远景灌溉区的分布如下:
青海 126万亩
甘肃 807万亩
内蒙 1456万亩
陕西 1028万亩
山西 605万亩
河南 3299万亩
山东 2588万亩
河北 1730万亩
共计 11639万亩
在上述远景灌溉面积中,由龙羊峡到河口镇段共2389万亩,占全部灌溉面积的20.5%,主要生产谷物、甜菜及油料作物,其中后套区更将成为巨大的国营农场基地,供应包头及附近工业区农产品的需要。河口镇到三门峡段共1633万亩,占14%,分布在泾、洛、渭、汾各大支流河谷,主要生产棉花及小麦。三门峡下游共发展灌溉7617万亩,亦以棉麦为主要作物。
为了保证上述11600万亩土地的灌溉,需要由黄河引水470亿公方。此水量等于目前黄河除现有的灌溉用水、蒸发、渗漏等损失以外全部水量。这样,黄河水量的利用已达到最大限度。
从上述的远景发展灌溉区域中,选出了第一期发展的灌区面积约为3025万亩。
为了给拟发展的各灌溉地区创造有利可靠的取水条件,拟在青铜峡、渡口堂、昭君坟、桃花峪、位山和泺口等6处建筑主要为灌溉引水之用的拦河坝,其中青铜峡、渡口堂、桃花峪3处被选定为第一期工程。上述6处灌溉引水坝均已包括在全河46个梯级开发方案内。
黄河自龙羊峡以下至海口一段总落差为2537公尺,拟定之46梯级共利用落差2112公尺,利用率达83%。全部水电站的年发电总量为1048亿度。各段能量利用的特性见下表:
如能充分利用各梯级的水力资源,则每年平均可能为国家节省燃料7000万吨。
黄河流域及其附近地区具有丰富的天然资源。目前正计划在这些地区内建立若干新的工业中心,并大规模地发展现有的工业企业。这些工业中心和附近各城市的企业都是大宗电力的用户。这一情况对黄河水力资源的动力开发具有重大意义。黄河两岸的动力经济区域,可分为下列四组:一为山东、江苏地区;二为河南、陕西、山西地区;三为内蒙地区;四为甘肃地区。
山东、江苏地区一定时期内需要电力不大。其余三个区域为大型工厂企业的建设区,它将为我国社会主义工业化奠定基础。这些地区将来的发展与黄河资源的开发有密切关系。
三门峡水利枢纽位于第二个工业区的中心。当正常水位达350公尺时,装机容量约为100万千瓦,年平均发电量46亿度。
离三门峡水电站最远的为太原市区,距离约400公里。
三门峡水电站的电力将供应上述区域的工业方面和各大城市的公用与生活用电,以及农业和铁路运输的电气化。
刘家峡水利枢纽距用电中心兰州60公里,其电站的装机容量,当正常高水位达1728公尺时约为100万千瓦,年平均发电量52.3亿度。
刘家峡的电力将用来满足工业、农业、铁道电气化和市政、生活用电的需要。根据目前所拟兰州区的远景发展计划,可得出一个结论,刘家峡电站第一期装机容量(1967年前)只装40万千瓦即已足够。
根据苏联的经验,在廉价电源的附近将会出现用电量大的生产企业(如德涅伯水电站、伏尔霍夫水电站),同时刘家峡水利枢纽又具备了非常有利的技术经济指标,而这一个位于国家大后方的地区又有无限宽广的发展远景,因此估计实际上刘家峡电站的电能和利用可能较目前计划所拟定的要早得多。
本规划报告中所拟的各水利枢纽的建造,对整个国民经济的发展来说将起着很重要的作用。第一期工程以外的各项工程的兴建将在较长的时间以后根据需要情况而实现。
规划报告中的水土保持及黄河拦沙等措施,是根据了各地区水土保持实验站和农民的工作经验而制订的。
其具体措施有以下各项:(1)农业技术措施包括:种草、坡地水平耕作、种植防护草带、土地合理耕作以及其他等等;
(2)农业土壤改良措施,包括:修梯田、修水平沟、修地埂等田间工程以及其他等等;
(3)森林土壤改良措施,包括:农田防护林带和防风林带、坡地绿化沟壑绿化、种植树木和灌木丛以及其他等等;
(4)水利土壤改良措施,包括:固定沟头,在沟内筑土、石和插柳的小型谷坊,打淤地坝,挖排水沟以及修筑水窖、涝池等等;
(5)为拦蓄泥沙和调节迳流起见,拟定在黄河各主要支流上修建拦泥坝。
水土保持是解决黄河的泥沙问题,并改善西北黄土区域农业生产的根本措施。在黄河规划中,水土保持是十分重要,十分复杂的长期性的改造自然的工作。
黄河流域中游整个黄土区的水土保持工作,必须广泛开展,为此需结合地方,全面发动当地人民。第一期水土保持工作,拟按重点进行,然后逐渐推行到全区。除了采取一系列的农业技术措施,农业改良土壤和林业改良土壤措施,以减少地面冲蚀外,尚须在沟壑中建筑各级谷坊、土坝及支流水库,以拦截泥沙,防止沟蚀。除此以外,尚须考虑土地的合理利用,以及将耕地限于20度-25度。坡度以下地带,在此以上的坡地及山区,则应改为牧草区及森林区(预计森林区要发展到全区面积的36%)。
随着水土保持工作的逐渐开展,它的效果将表现在以下各方面:首先,在工作开展的重点区内,表土流失将逐渐减少。这样基本上便有可能防止地面水土流失现象,使得肥沃土壤得以保存,并保证了提高农产量的必要条件。
其次,由森林面积逐渐增加,土壤表面为植物所保护,气候将逐渐改变。由于土壤对地面迳流吸取量的增大,地下水将得到补充,因此洪水量将降低。
为了拦阻黄河各支流的泥沙进入黄河起见,拟在各重要支流上修建水库。这些支流包括:无定河、泾河、渭河、北洛河、延水、清涧河、揪水河、三川河、伊河、南洛河、沁河、汾河、灞河等。在规划报告中建议在这些河流上修建24处水库,其中绝大部分的作用主要为拦沙,一部分支流水库为了防洪,另一部支流水库则是为了解决附近地区的综合利用要求。
由于进行了水土保持工作和在支流上建立了一些水库和土坝的结果,将会逐渐降低黄河的泥沙量。估计到1967年可减少输沙总量的50%。由于水土保持工作和其他有关措施的综合结果,可使三门峡水库的使用年限延长,并保证了它的正常运转。
预计前述措施可能在50年内基本完成。这些措施结合支流水库将会逐渐地使黄河全河变为清水河。
在黄河全部46个梯级修建完成后,黄河可以全部通航。
三、黄河综合利用规划的各项第一期工程
黄河规划中各项第一期工程的选择,是根据黄河流域的特点,以及我国最初3个五年计划(1952年一1967年)各国民经济部门所迫切需要解决的各项综合问题而拟定的。
黄河下游广大地区长期未获得解决的严重洪水灾害问题,是黄河规划所需要首先解决的迫切任务。
为了增产粮食,消除旱灾,需要在黄河流域发展新的灌溉面积,并保证灌溉用水的供应。这是另一个重要的任务。
第三个重要任务是满足黄河流域新建工业中心的电力需要。
第四个任务是改善黄河的航运。
在解决上述各项主要问题的同时,必须在广大的西北黄土区大规模展开水土保持工作,以解决中游的水土流失和下游的泥沙淤积问题。
(一)三门峡水利枢纽
根据黄河梯级开发设计研究的结果,为解决黄河下游区域的各项综合问题,选定了三门峡水利枢纽为第一期工程。
三门峡水利枢纽在陕县下游22公里。为黄河中下游最大的水库,也是此段中唯一能够解决黄河当前最迫切的实际问题的关键性水利枢纽。
三门峡水利枢纽能控制黄河流域面积的92%。按最高水位350公尺计算,水库容量达到360亿公方(如最高水位按360公尺计算,水库容量可达697亿公方)。如此巨大的库容,可以解决下述黄河的各项综合利用问题:
首先在防洪方面,可以将黄河的千年一遇的洪水由3.7万秒公方减低至8000秒公方(将来更可减至6000秒公方),此项流量为下游河段堤防的安全泄流量。至于为三门峡所未能控制的支流沁河、伊河、洛河和三门峡下游干流地区,仍可发生威胁下游安全的洪水,则将在此三支流上同时修筑水库以控制此项洪水,并满足当地的灌溉和电力的需要。如此,下游泄流量仍可控制在安全限度内。从而可根本解除了黄河洪水的威胁。
可以拦蓄泥沙,下泄清水,使下泄河床不再淤高,河道趋于稳定,并可能刷深,大堤便于防守。
可以调节下游最低流量由197秒公方调节到500秒公方左右,给灌溉、发电和航运的发展创造了有利的条件。
由于泥沙得到控制,流量得到调节,三门峡下游广大地区在1967年以前可顺畅地发展灌溉2220万亩(包括现有灌区164万亩)。
由于流量的调节和水头的形成,三门峡水利枢纽可发电100万千瓦,多年平均发电量为46亿度。初期最高水位在335.5公尺时,约可装机45万千瓦,保证出力22.5万千瓦,多年平均发电量26.4亿度。可供给附近河南、陕西、山西工业区的用电。上述地区为我国社会主义建设中的主要轻重工业区,需要电力极大,估计到1967年,此地区共需电力212万千瓦。计划中的火电厂容量为74万千瓦,故除需要三门峡水利枢纽以全部容量100万千瓦投入外,尚需另行设法解决约38万千瓦。
由于泥沙得到控制,流量得到调节,三门峡下游的航运可得到改善,并为进一步发展航运创造了条件。
三门峡水利枢纽坝高约90公尺左右,坝顶长1100公尺,全部混凝土数量约为164万公方。约合每千瓦1.8方。(丰满水电站的混凝土工程量约为每千瓦3.9方。)
三门峡水利枢纽有很好的地形和地质条件,坝址基础为坚硬致密的火成岩(闪长斑岩),厚达80公尺,有高度抗压抗摩的能力,为计划中高坝的良好基础。
三门峡全部施工时期约为5年,在第四年中即可发挥防洪、发电的作用。如在1957年动工,至1961年即可发挥防洪、拦沙的作用,并可改善灌溉和航运的条件。
三门峡工地离陇海干线仅为17公里,交通运输极为便利。
三门峡水利枢纽的经济指标十分优越。全部投资(包括全部移民费用和铁路改线费用)约为12.2亿元,每公方库容的造价约为339元。即如以全部投资摊入发电成本(实际上如此分摊是不合理的,至初步设计时应进一步研究三门峡投资分配的适当比例),则每千瓦建设费用约为1360元,每千度电投资约为265元,每千度电的成本约为10元。每年可节省燃煤约300万吨。目前我国新建火电厂每千瓦投资约为1200元,每千度电成本约为30元。如以三门峡水利枢纽全部投资的三分之一计入发电成本,则每千瓦的投资仅约为400元,每千度电的投资仅为3.3元。
三门峡水库最高水位达到350公尺时,水库内淹没陕西、山西、河南三省农田约207万亩,需要迁移的人口达到60万人。
为了减少移民的困难,现拟采用逐步抬高水位,实行分期移民的办法。在水利枢纽完成的初期,除了满足防洪的需要外,泥沙淤积尚少,灌溉和发电的需要亦较小,水库可以不必蓄满。初期水库最高水位可以335.5公尺,初期移民水位在333.6公尺,初期移民约为21.5万人(其中陕西约13.6万人,河南约4.9万人,山西约3万人),将在开工后的第三年至第四年进行迁移,尚可有充分时间来进行细致的准备工作和组织工作。准备工作应保证做好移民工作。
关于移民问题,根据各有关部门和有关地区研究,其具体办法,按地方的不同情况,可综合为下列三项:
1.结合国家的垦荒计划移民耕种。
2.沿水库边沿向高处后移一部分居民。
3.附近各新兴工业城市有计划地从移民地区吸收一部分人口,成为工人。
4.向附近及较远地区拟发展的新灌区移民。对于移民所必需的补充土地面积已包括在本报告之内。
三门峡水库将淹没陇海铁路和同蒲铁路南段的一部分,据铁道部研究,如按350公尺高程,陇海线需要改建(将原线路靠南移)约130公里,同蒲线约改建10公里,拟建的连接同蒲与陇海两线的黄河大桥需提高20公尺,增长200公尺。以上各线铁路改建工程,在技术上尚非十分困难,所需投资共为6000万元,已包括在总投资额内。
三门峡水库内泥沙淤积和水库寿命的估计是一个很复杂的问题。根据过去资料,三门峡平均年输沙量约为13.8亿吨,最大年输沙量约为44亿吨。假定此数字根本不减少,全部淤入库内,则三门峡水库约在25年至30年内淤满。但这样的淤积速度是不能容许的。在此期间必须同时广泛进行水土保持工作和支流水库的兴建,故泥沙数字必然会逐年减少,三门峡水库的寿命也必然远较上述数字为长。
为了减少黄河泥沙量,减少三门峡水库的淤积,同时为了发展西北黄土区域内的农业生产,和改善该区域人民的生活,必须大力展开水土保持工作。本报告水土保持部分的计划规定:在最近15年内将实施大规模的水土保持工作和支流水库的兴建。由于这些措施,到1967年流入三门峡水库的泥沙估计将减少约50%。
三门峡最高水位为350公尺时,库容为360亿公方。如按以上情况估计,三门峡水库在50至70年后尚可有足够库容来拦蓄洪水和调节径流,预计该时黄河干流和支流已建起了更多的水库,水土保持已全面生效,洪水和泥沙都将大为减少。三门峡水库防洪拦沙的任务亦将大为减轻,水库的寿命自将更加延长。
(二)刘家峡水利枢纽
刘家峡在兰州以西60公里,控制流域面积18.5万平方公里。
当刘家峡水库水位为1728公尺高程时,坝高约124公尺,水库总容积约为49亿公方。可完成下列各项综合任务:
首先,刘家峡水利枢纽具有很大的发电意义。装机容量为100万千瓦,多年平均发电量52.3亿度,可以保证兰州及其附近工业厂矿所需的大量电力。根据现有材料估计,兰州区域至1967年的电力需要约为30至50万千瓦。
由于水库的调节,可将最低流量由200秒公方调节到465秒公方,这就可满足自青铜峡至河口镇间各灌区第一期新发展586万亩的用水量。故在灌溉发展方面也要求将刘家峡水利枢纽作为第一期工程。
兰州在过去50年中曾数次遭受黄河的水灾。目前兰州正在进行大规模的工业建设,对防洪问题更必须加以妥善的考虑和解决。刘家峡水库可将兰州的千年洪水由8300秒公方降到5000秒公方,解除了洪水的威胁,保证了此重要工业基地的各项工业建设。
由青铜峡到包头一带的河道,由于刘家峡水库的调节后,可保持一定的水深,从而创造了良好的航运条件。由于该地区航运的发展,大量的煤和农业品都可得到廉价的运输。
刘家峡坝址是在变质页岩和花岗岩的分布区内,是适合于建筑高坝的岩石,同时坝址处河面宽仅四五公尺,工程量小(全部混凝土量约为120万方)。
在经济指标上,刘家峡水利枢纽总投资约需53000万元。如以全部投资计入发电成本,则每千瓦建设投资为530元。每千度电投资约为1020元。每千度电成本约为4.5元。如以全部投资的二分之一计入发电成本,则每千瓦的投资约为265元,每千度电的成本约为2.3元。
刘家峡水利枢纽全部完成后,每年可节省标准燃煤300万吨。
刘家峡水利枢纽,如在初期安装40万千瓦时(几乎全部为可靠电力),年发电量约为20亿度。约需投资41600万元。
刘家峡水库内需要迁移的人口,仅为27000人。
进入刘家峡水库的泥沙,为量极小,每年约为6500万吨,仅为三门峡水库的二十分之一。刘家峡水库留有死库容16亿公方,以容纳泥沙。估计刘家峡水库的死库容至少需要40年才能淤满。
(三)灌溉
为了增加农业生产,以适应我国国民经济进一步发展的需要,必须扩大黄河流域的灌溉面积。由于三门峡和刘家峡两水利枢纽的兴建,为黄河流域灌溉的发展创造了有利条件。
三门峡和刘家峡两大水利枢纽对发展黄河灌溉所起的重大作用如下:
一、由于水量得到调节,枯水流量增加,不但改变了春季缺水的情况,并可进一步大量扩展灌溉面积。
二、由于泥沙得到拦蓄,灌溉渠道可不再受泥沙淤积之害。
三、由于洪水流量减小后,为灌溉而兴建的水工建筑物的工程可减小,可以降低造价。
四、由于大量廉价电力的产生,可以发展电力抽水灌溉。特别如黄河沿岸若干较高的台地,必须依靠电力抽水,下游某些地区需要利用地下水灌溉,亦需电力抽水。
同时由于在黄土区域内水土保持工作的推行和支流水库的修建,也将使灌溉的发展造成有利的条件。
故在选择黄河流域第一期工程计划时,必须尽量结合上述两大水利枢纽和有关的支流水库,结合国家工农业发展对于粮食和技术作物的扩大的需要,并结合各省发展灌溉的远景,选择技术条件和经济条件最有利的地区。
已选定的第一期灌区分布如下:
1.甘青高原区——配合刘家峡水利枢纽,增加本地区的粮食供应,发展灌溉31万亩。
2.河套平原区——甘蒙灌区应首先注意旧渠的改善,解决进水、排水、土地盐渍化等问题。再结合刘家峡水库对水量的调节,结合包头、兰州等工业区粮食和原料的供应,开发荒地586万亩。
3.黄土高原区——结合水土保持和支流水库的兴建,适当发展陕西泾河、灞河和渭河的灌溉,并改善泾、洛、渭、汾原有的灌区。第一期发展灌区346万亩。
4.华北平原区——结合三门峡水利枢纽和伊洛沁河支流水库的兴建,适当的满足各省的需要,并配合国家开垦荒地的计划,第一期发展灌区2062万亩。
第一期新发展灌区面积共为3025万亩。按省区计算,青海21万亩,甘肃205万亩,内蒙古421万亩,陕西226万亩,山西90万亩,河南960万亩,河北400万亩,山东702万亩。
在选定上述灌区时,曾征询了有关地方的意见。
此外,为了配合上述第一期灌区的发展,并需在黄河干流的青铜峡、渡口堂、桃花峪等地各建灌溉引水坝一座。
青铜峡引水坝供给原宁夏平原的灌溉用水,拟筑坝抬高水位1.5公尺。将来尚拟加高至9公尺。
渡口堂引水坝为供给内蒙后套灌区的用水,拟筑坝抬高水位4公尺,为了航运的需要,在引水坝旁应建船闸一座。
桃花峪引水坝为供给下游平原灌溉引水之用,拟筑坝抬高水位约3.5公尺。
黄河现有各灌区(主要为原宁夏灌区、后套灌区、汾河灌区及沁河灌区)的改善工作亦需与第一期新发展灌区计划配合进行。在1967年以前拟改善旧渠1198万亩。
为发展以上第一期新灌区3025万亩,修建灌溉系统约需投资80700万元,修建灌溉用的三座引水坝约需投资28100万元。总计黄河灌溉各项第一期工程约需投资108800万元。
以上第一期灌溉工程完成后,每年可增产粮食54.7亿斤,即比1952年同一地区产量增加1.1倍;每年增产棉花约4亿斤,即比1952年同一地区产量增加2.6倍。每年全部增产总值约为85600万元。
(四)水土保持
西北黄土区域的水土保持工作,是长期的改造自然的巨大工作。
水土保持工作的全面实施,并结合支流水库的修建,可以达到下列各项目的:
1.逐步防止黄土区域严重的土壤侵蚀,提高该区的农业生产,改善人民的物质生活。
2.延长三门峡水库的寿命,使其能长期保持解决黄河下游的防洪、灌溉、发电和航运等综合任务的必要库容。
3.减少下游河道的泥沙淤积。
黄河流域拟进行水土保持工作的全部面积达58万平方公里。
为了有效地配合干流的第一期工程——三门峡水利枢纽,并适应农业的互助合作运动的发展,考虑到农业机械化程度的逐步提高,农业剩余劳动力的利用,农业生产量的增加,农民物质生活的改善,以及国家对水土保持工作可能投资的情况,根据各有关部门和有关地区的研究,拟定1967年以前黄河流域第一期水土保持工作计划的要点如下:
在1967年以前拟重点进行水土保持工作的地区为小沙湾至龙门间黄河东岸各支流流域,无定河流域,清涧河流域,延水流域,延水以南至龙门间各支流流域,洛河头以上流域,泾河张家山以上流域等7个地区,以及渭河流域和小沙湾至无定河口黄河西岸各支流流域的一部分,包括了土壤侵蚀最严重的地区,其总面积约为19万平方公里。分属于以下3省11个专区:
陕西省:榆林、绥德、延安、宝鸡。
甘肃省:天水、平凉、庆阳、定西。
山西省:忻县、榆次、临汾。
进行一般的水土保持工作的地区为自龙羊峡至青铜峡间黄河干流地区,大黑河流域、红河流域、潼关至陕县间地区,三门峡至洛河口间地区和伊河、洛河流域等地区,以及小沙湾至无定河口黄河西岸各支流流域、渭河河口以下流域、汾河流域和涑水流域等地区的一部分。总面积约为27万平方公里。至于土壤侵蚀作用较为轻微的冲积平原区,其总面积约为12万平方公里,亦可结合当地群众经济需要加以提倡。
1967年以前拟进行的水土保持工作的主要工作量估计如下:改良耕作面积1.27亿亩,草田轮作牧草面积870万亩,改良天然牧场1.346亿亩,培植人工牧场面积670万亩,种植果园200万亩,停耕陡坡面积1100万亩;修梯田2800万亩,修带截水沟的梯田1400万亩,修地边埂的耕地1470万亩,修等高沟埂的耕地1700万亩,修大型水簸箕36万亩;造林2100万亩,育苗70万亩,封山育林3660万亩;修水窖3.7万个,修涝池2000万公方,修路壕蓄水堰1.6万个,修沟头防护设备21.5万个,修谷坊63.8万个,修淤地坝7.9万个,实施小型灌溉476万亩,修水漫地100万亩,修沟壑土坝300个,整理沟壑区道路4300公里。
除现有的水土保持试验站和推广站外,至1967年试验站总数将发展至17处,示范区20处。
以上措施如能按计划进行,则在15年内,水土流失将逐渐减轻,估计至1967年约可减少流入三门峡水库的泥沙25%——35%。同时和1952年比较,由于停耕陡坡,减少耕地面积7.8%;但由于农田单位面积产量可提高到203%,区内粮食总产量仍将增加到187%。
上述各项水土保持措施大部分为群众性工作,可结合农民生产进行,除由农民投入适当数量的劳动力外,不必由国家投资;另一部分可以贷款方式进行(估计共需贷款约11660万元);需要国家投资的部分估计约为73200万元。
在大力推进上述各项水土保持工作的同时,还必须在含沙量大的支流上修筑水库。支流水库的兴建为水土保持工作的重要组成部分之一。1967年以前,拟在泾河、葫芦河、北洛河、无定河、延水等支流的适当地点建筑以拦泥为主、并结合灌溉和发电等综合利益的支流水库共5座。此外,并在其他较小的支流上修建小支流水库5座。这些支流水库控制黄土区域面积约9万平方公里,每年约可拦蓄泥沙4.7亿吨。总投资约需67600万元。
关于支流水库的建筑,则必须将有关各支流作出技术经济报告后,有重点地逐步进行水库的设计和修建。
上述的各项第一期水土保持措施和支流水库完成后,至1967年,流入三门峡水库的泥沙将约可减少50%。
(五)航运
结合三门峡和刘家峡两大水利枢纽的建设,在1967年以前,拟在黄河下列各河段组织航运:
(1)银川至清水河 843公里
(2)桃花峪至海口 703公里
(3)三门峡水库区内 190公里
(4)刘家峡水库区内 59公里
共计 1795公里
在上列各段中,银川至清水河段的航运应首先予以开发。
为了建设上列各河段的航运设施,约需投资20500万元。
(六)临时防洪措施
在三门峡水利枢纽和伊、洛、沁河各支流水库建成前,必须尽力设法减少黄河洪水的威胁。为此,必须拟定一系列的临时防洪措施。包括:沿河堤防的加高与加固,原有分洪、滞洪工程的改善,以及在适当地点建立新的分洪工程等。在规划报告中估列临时防洪措施投资约为2700万元。此项工程,必须尽速付诸实施。
(七)投资计划
在规划报告中,曾制定黄河综合利用各项第一期工程到1967年为止的初步工程进度及投资计划方案。这一计划预计在三个五年计划中所有各项第一期工程的全部投资额总数约为53亿元,其中第一个五年计划中的投资额为1.5亿元。这一计划应认为是较近似的,应当根据国家对黄河建设投资的可能性作进一步的核定。
附表:黄河干流水利枢纽主要技术经济指标汇总表