水利部黄河水利委员会
南水北调西线工程，是从长江上游干支流调水入黄河上游的跨流域调水重大工程，是补充黄河水资源的不足，解决我国西北地区干旱缺水的重大战略措施。
一、黄河及西北内陆河部分地区水资源现状及问题分析
（一）黄河水资源利用现状分析
黄河多年平均天然河川径流量５８０亿立方米，流域内人均水量仅为全国的２５％，耕地亩均水量仅为全国的１７％，水资源贫乏；黄河泥沙含量大，多年平均输沙量１６亿吨。黄河以其占全国河川径流２％的有限水源，承担本流域和下游引黄灌区占全国１５％的耕地面积、１２％人口及５０多座大中城市的供水任务，同时还有向流域外部分地区远距离供水的任务，黄河水资源不仅要供给流域内外国民经济用水，而且还要留有一定的水量维持流域的生态环境用水和河道输沙用水。
据２０世纪９０年代资料统计，黄河流域河川径流供水量３７５亿立方米，河川径流消耗量３００亿立方米，除上述已统计的地表耗水量之外，还有其他方面的因素直接或间接地消耗了河川径流量，估计为５０亿～８０亿立方米。因此，黄河地表水实际消耗量已达３５０亿～３８０亿立方米，占全河多年平均天然河川径流量的６０％以上。国际上通常认为用水超过河川径流的４０％，水环境就严重恶化，黄河的水资源利用情况已大大超过了这个限度。
近十几年来，黄河流域降雨径流量偏少，而国民经济各部门耗用黄河水量增多，导致黄河下游及支流河道断流加剧，水环境日趋恶化，河道萎缩，河槽泥沙淤积加重，这是黄河水资源供需失衡的集中表现。
黄河下游河段断流从１９７９年的２１天，延长到１９９７年的２２６天；河道断流的长度从１９７８年的１０４千米，延伸到１９９７年的７０４千米。同时主要支流渭河、汾河、伊洛河、沁河、大汶河等都出现过断流，其中沁河、汾河２０世纪９０年代平均每年断流２２８天和５５天；大汶河曾出现全年断流的情况。入海水量减少，排沙水量和滨海地区生态环境用水严重匮乏。据黄河近海河段的利津水文站实测径流量，１９５０～１９５９年年均４８０亿立方米，１９６０～１９６９年年均４９２亿立方米，１９７０～１９７９年年均３１１亿立方米，１９８０～１９８９年年均２８６亿立方米，１９９１～２０００年年均１２０亿立方米。入海水量越来越少，维持河流水沙平衡和生态环境用水的缺口越来越大。
目前城市缺水日趋严重，如呼和浩特、西安、太原、咸阳、铜川等城市都存在不同程度的缺水和地下水超采现象。城市缺水已给人民生活、工农业生产造成了严重的影响，地下水超采给城市带来严重的生态环境问题。
（二）黄河上中游河段水资源利用现状及问题分析
河口镇以上河段，１９６８年１１月～１９８６年１０月，来沙量１．０６亿吨，河口镇下泄水量２３９亿立方米，宁蒙河道年均淤积沙量０．３８亿吨。１９８６年１１月～１９９６年１０月，来水偏枯，来沙量０．９１亿吨河口镇下泄水量１７４亿立方米，宁蒙河段年均淤积１．０３亿吨。前后两个时段对比，河口镇下泄水量减少６５亿立方米，宁蒙河段年均淤积沙量增加０．６５亿吨，并由此产生了生态环境、防洪、防凌等一系列问题。因此，即使要维持宁蒙河段现状淤积水平，在来水偏枯的情况下，河口镇年平均下泄水量，不应小于１８０亿立方米；河口镇多年平均下泄水量应不小于２００亿立方米。
河口镇至龙门的峡谷河段，该河段多年平均河川径流量７３亿立方米，中等枯水年份５３亿立方米。据１９８６年１１月～１９９６年１０月资料，该区间来沙量５．４亿吨，汛期沙量占８４％，河水含沙量为１５９千克／立方米。该河段汛期河川径流多以暴雨洪水的形式，挟带大量泥沙下泄，含沙量高，利用困难；非汛期水量少，也只能维持两岸少量用水和河道生态环境基流。
龙门至潼关河段，２０世纪５０年代龙门实测多年平均来水量３２０亿立方米，来沙量１１亿吨小北干流平均淤积量０．８亿吨；１９８６年１１月～１９９６年１０月，来水偏枯，龙门实测来水量２２０亿立方米来沙量５．９亿吨，水量较２０世纪５０年代减少近１／３，沙量减少近１／２，而年均淤积泥沙仍有０．７５亿吨，造成河床淤积抬高，河势游荡摆动频繁，危及两岸村庄及人民生命财产安全。为此，按龙潼河段维持现状淤积水平，龙门站多年平均下泄水量应在２５０亿立方米以上；来水偏枯年份，龙门站年平均下泄水量应不小于２２０亿立方米。
上述表明，黄河上中游河段，为保持生态环境用水和河道输沙用水，必须维持一定的下泄水量，目前上中游河段水资源利用程度已较高，随着社会经济的发展，用水量增多，缺水量增大，解决的根本途径是从上游补充水源，否则生态环境会进一步恶化。
（三）黄河水资源供需预测
为实现我国第三步发展战略目标，黄河流域经济必将快速发展。预计到２０５０年，人口由现在的１．０７亿增加到１．３６亿；城市化率由２３．４％提高到５０％，工业总产值由６０１５亿元增加到１２８７４８亿元，人均拥有粮食４００千克，灌溉面积少量增加，并维持目前对黄河流域外的供水任务，预计国民经济需水总量有新的增长，当地水资源已不能满足新增的需水要求，在生态环境低限需水量和大力节水的条件下，通过供需平衡，生态环境用水、城镇生活、工业用水的缺口还很大，预测黄河上中游的青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西等６省、自治区，正常来水情况下２０１０年、２０２０年、２０３０年、２０５０年的缺水量分别为４０亿立方米、８０亿立方米、１１０亿立方米、１６０亿立方米，中等枯水情况下上述年份的缺水量分别为１００亿立方米、１４０亿立方米、１７０亿立方米、２２０亿立方米。其中２０３０年正常来水情况下的缺水构成是河口镇以上缺水５０亿立方米，河口镇至龙门区间缺水２０亿立方米，龙门至三门峡区间缺水４０亿立方米。
（四）河西走廊水资源现状分析
黄河邻近的河西走廊黑河、石羊河等地区，气候干旱，年降水量仅１００毫米左右，而年蒸发量却高达２０００毫米，流域内缺水十分严重。缺水的危害主要表现为：河道断流加剧和尾闾干涸长度逐年递增，地下水位下降，天然林衰退，草场退化，土地沙漠化和沙尘暴危害加剧，生态环境的破坏已经到了相当严重的程度。
综上所述，西北地区战略地位十分重要，但是水资源短缺是制约该地区经济社会发展的重要因素。西北地区大力开展节约用水和高效利用当地水资源，是缓解水资源短缺的重要措施，但从当地严重缺水的状况和合理配置水资源考虑，根本措施还是从邻近具有丰沛水量的长江，调部分水到黄河，为干旱少雨的西北地区增辟水源，恢复绿色的生机，促进西北地区经济社会的可持续发展。
二、供水目标、对象和范围
供水目标：主要解决西北地区缺水问题，同时促进黄河的治理开发，必要时相机向黄河下游供水，缓解黄河下游断流等生态环境问题。
供水对象：主要是生态环境包括支流和水土保持用水减少入黄水量而向黄河干流补充的水量、城镇生活和工业，兼顾农业灌溉。
供水范围：随着西北地区经济建设速度的逐步加快，黄河上中游支流开发和集雨工程的发展，将进一步加大支流的用水，减少黄河干流的水量。南水北调西线工程除补充这部分水量外，还可解决干流扬黄、自流引黄、黄河冲沙和生态用水。
在龙羊峡—三门峡河段向黄河两岸地区供水和向黄河干流补水，并向流域外的黑河、石羊河等地补水。
三、可调水量分析
规划从通天河调水７５亿～８０亿立方米，从雅砻江调水４５亿～５０亿立方米，从雅砻江、大渡河支流调水４０亿立方米，共调水１６０亿～１７０亿立方米，详见表１。
调水量约占引水坝址径流量的６５％～７０％，还有３５％～３０％的水量下泄，从当地生态环境角度考虑，规划的下泄水量和调水量都是合适的。从全河看，调水所占比例不大，通天河调水８０亿立方米，占金沙江渡口站径流量的１４％；雅砻江调水６５亿立方米，占全河径流量的１１％；大渡河调水２５亿立方米，占全河径流量的５％。
四、区域地质条件
调水工程区位于青藏高原东南部，地质条件比较复杂。该区地层主要为三叠系，多为陡倾岩层，褶皱非常强烈，活动断裂较为发育，以北西向断裂为主，大多具有明显的分段活动特征；该区处于可可西里—金沙江地震带内，该地震带为青藏高原地震区强震带之一；区内多年冻土和季节冻土发育。但调水工程主要处于强震带内地震活动水平相对较低地区，地震强度和活动性相对较弱，地震动峰值加速度大部分为０．１克相当于地震基本烈度ⅶ度，其次为０．１５克～０．２０克ⅶ～ⅷ度；区域构造活动性以基本稳定和稳定类型为主，而且东部较西部稳定；广泛分布的砂、板岩抗压强度一般为４０～１００米ｐａ，属中等坚硬～坚硬岩类；冻土主要对明渠、渡槽、厂房等地面建筑物有一定影响，而对深埋长隧洞影响甚微。
五、调水工程方案及实施意见
（一）调水工程方案
经研究，初选了１２个有代表性的调水线路方案，其中大渡河调水２个，雅砻江调水４个，通天河３个，雅砻江、大渡河联合调水１个，分为自流和抽水两种引水方式，各方案主要规划指标见表２～表４。
抽水方案主要优点，可缩短穿越分水岭的隧洞长度３个抽水方案输水隧洞总长２０４．５千米自然分段最长洞段３０千米，在枢纽坝高的选定上也有较大机动；主要缺点，建设大流量、高扬程的大型泵站有难度，扬程４２５～４２８米装机４２７万千瓦，年用电２０３亿千瓦每小时，若按０．４元／千瓦每小时计，年用电费８１．３亿元，运行费用高；南水北调西线工程受水区多处于西北老、少、边、穷地区，如此高的年运行费，难以承受。再者，多种类型建筑物，建设地点分散，管理维护困难，冬季输水受冰冻的影响。
自流方案的主要优点，隧洞避开了地表大量的交叉建筑物问题，比较单一，工作环节少，故障率低，管理人员少，年运行费少；长隧洞输水有利于冬季保温，可延长引水期；减少输水工程规模；深埋长隧洞避开了地表的冻害作用和岩体的物理风化作用，以及滑坡、泥石流等不良地质现象的影响；深埋隧洞与地面建筑物相比在抗地震破坏方面也有较大优势，据有关资料统计分析，地表的地震烈度随深度增加而衰减，大体上深５０～１００米衰减０．５度。主要缺点，输水隧洞长。
根据历次专家咨询会和审查会，众多院士和专家不赞成抽水方案。根据当前开凿隧洞技术水平和已建的长隧洞工程，权衡利弊，目前采用自流方案。如果几十年后，随着西部地区经济的发展，电力供应条件发生变化，也不排除个别调水河流采用电网供电的抽水方案。
根据方案的工程规模、可调水量、工程地质条件、技术可行性、海拔高程、施工条件及经济指标等因素，经综合比选，三条河调水较好的方案为：
大渡河：达—贾联合自流方案；
雅砻江：仁—章自流方案和阿—贾自流方案；
通天河：同—雅—章自流方案和侧—雅—贾自流方案。
（二）工程总体布局
上述三条河五个较好的引水方案有两种组合，形成了三条河调水的两种布局方案，一是达—贾联合自流线路，调水４０亿立方米；仁—章自流线路，调水４５亿立方米；同—雅—章自流线路，调水７５亿立方米，共调水１６０亿立方米。二是达—贾联合自流线路，调水４０亿立方米；阿—贾自流线路，调水５０亿立方米；侧—雅—贾自流线路，调水８０亿立方米，共调水１７０亿立方米。
布局方案二具有下移、集中的特点。
下移。布局方案一的通天河引水高程４１００米左右，该地区自然条件恶劣，严重缺氧，每年野外工作时间仅４～６个月，勘察、规划、施工、运行和管理困难很大。布局方案二相对于布局方案一，引水枢纽和输水线路整体下移，海拔高程处于３５００米左右，该区有森林、农田，适宜于人类活动，对施工、运行和管理都有利。下移后的通天河侧仿水库比方案一同加水库的径流量大，下泄水量也大，而且侧仿水库处于三江源保护区的边缘，对生态的影响相对较小。
集中。布局方案二在实施过程中可以互相联系，能由近及远、逐步实施，达—贾线先期实施后，后期实施的雅砻江、通天河输水线路相当一部分要从达—贾线近旁通过，引水工程高度集中，后期工程可充分利用第一期工程线路的地质资料和处理措施，节省后期工程大量的勘测、交通及施工等基础工程费用。
根据规划阶段的工作深度，拟推荐布局方案二。根据推荐的布局方案二，南水北调西线工程的总体布局如下：
大渡河、雅砻江支流达曲—贾曲联合自流线路，调水４０亿立方米。自雅砻江支流达曲开始调水，建阿安引水枢纽引水７亿立方米，通过输水隧洞穿过分水岭到泥曲；建仁达引水枢纽引水８亿立方米，再通过输水隧洞穿过雅砻江与大渡河的分水岭到杜柯河；建上杜柯引水枢纽引水１１．５亿立方米，再通过输水隧洞穿过分水岭到麻尔曲；建亚尔堂引水枢纽引水１１．５亿立方米，再通过输水隧洞穿过分水岭到阿柯河；建克柯引水枢纽引水２亿立方米，再通过输水隧洞穿过大渡河与黄河的分水岭到黄河支流贾曲；在贾曲隧洞出口后，沿贾曲左岸开挖明渠，输水到黄河。
雅砻江阿达—贾曲自流线路，在雅砻江干流建阿达引水枢纽，调水５０亿立方米。开凿隧洞通过雅砻江干流和支流达曲的分水岭，输水穿过达曲，此后输水线路和达—贾联合自流线路基本平行，走向一致，输水到黄河贾曲出流。
通天河侧仿—雅砻江—贾曲自流线路，在通天河干流建侧仿引水枢纽，调水８０亿立方米。自侧仿水库引水，过歇武沟沿通天河及其以下的金沙江左岸开凿隧洞，到邓柯附近穿越金沙江与雅砻江分水岭到雅砻江浪多，顺河道而下进入雅砻江阿达水库，然后从阿达水库引水到黄河贾曲，自阿达引水枢纽以后的输水线路和阿—贾自流线路基本平行，输水到黄河贾曲出流。
三条河调水１７０亿立方米，基本上能够缓解黄河上中游地区２０５０年左右的缺水，但从发展战略考虑，要实现西北地区经济、环境的可持续发展，尚需扩大水源。因此，规划时还研究了从西南的澜沧江、怒江向黄河调水作为西线后续的远景水源工程。初步研究结果认为，从澜沧江、怒江可以自流调水到黄河，后续水源可调水量１６０亿～２００亿立方米，后续线路均能与目前规划的三条河引水线路相衔接。后续水源调水拟从怒江东巴水库引水，串连澜沧江吉曲、扎曲、子曲，在玉树以上入通天河侧仿水库，与南水北调西线工程相衔接。
（三）工程分期
１．第一期工程的选定
从以上三条河调水工程总体布局初步比较来看，由于各输水线路的入黄出口均在黄河贾曲，出口段输水线路集中在从雅砻江和大渡河支流引水的达—贾联合自流线路附近，工程实施必然要由近及远，先支流后干流的步骤逐步实施，即先从靠近黄河的达—贾联合自流方案开始，逐步扩展到雅砻江干流和通天河引水，实现三条河调水１７０亿立方米。
本着由低海拔到高海拔、由小到大、由近及远、由易到难的规划思路，第一期工程选择达—贾联合自流方案。达—贾联合自流方案调水４０亿立方米，需要建５座引水枢纽，引水线路长度２６０千米。
２．第二期工程选择
布局方案二中，雅砻江距黄河较近，调水条件优于通天河，因此选择雅砻江阿—贾自流方案为第二期工程。
第一、第二期工程的实施，可满足２０３０年左右黄河上中游６省、自治区增供水资源量的需求。
３．第三期工程选择
布局方案二中，选择通天河侧—雅—贾自流方案为第三期工程。第三期工程调水８０亿立方米，输水线路长，投资高达１９２９亿元单方水投资２４元，占南水北调西线工程总投资的６３％。南水北调西线工程要全部实施，需要一个较长的时期，按现规划的工期排序，第三期工程的实施时间预计在３０年以后，那时南水北调东、中线工程已经实施，西线工程的第一、第二期工程也已实施，南水北调“四横三纵”的总体格局已经形成，黄河水资源需要重新配置。再者，那时西北地区经济社会和生态环境需水也有变化，第三期工程的规模势必相应调整，工程方案尚可与抽水方案或其他方案进一步比较优选。由于目前规划的第一、第二、第三期工程具有相对的独立性，第一期工程先行实施，第二、三期工程输水线路在通过雅砻江和大渡河支流分水岭时，与第一期工程平行的线路部分都需另外开凿隧洞，与第一期工程互不干扰，故第一期工程的选定不影响第二期工程的调整变化，更不影响第三期工程进一步优选。
（四）实施意见
抓紧前期工作的进程，２０１０年以前完成第一期工程的可行性研究、初步设计和招标文件编制，力争２０１０年第一期工程开工建设。开展并完成第二期工程规划，适时转入项目建议书和可行性研究工作。第三期工程的实施距今尚有３０多年，那时水资源配置网络已基本形成，西部地区经济社会发展对水资源的需求也有很大变化，工程方案尚需进一步优选，但不影响第一、二期工程的实施。
六、投资估算
按２０００年第一季度价格水平，第一期工程静态投资为４６９亿元，第二期工程为６４１亿元，第一、二期工程合计为１１１０亿元，调水９０亿立方米，单方水投资１２元；第三期工程为１９３０亿元，三期工程共３０４０亿元。
七、环境和社会影响分析
初步分析了调水对调水河流地区、调水工程区的自然生态和社会环境的不利影响。
社会环境方面，初步分析了调水对人群健康、三江源保护区、水库淹没等的影响。调水对调水河流梯级发电有一定的影响，但调水入黄河后增加了发电效益，从２０３０年水平看，损失和效益大体相当。调水对工农业用水、漂木、航运基本没有影响。
自然生态影响方面，初步分析了对局地气候、地下水位、下游水质、干旱河谷和生物等的影响。研究表明，尚未发现制约西线调水工程实施的重大因素。
第一期工程，从雅砻江支流调水１５亿立方米，大渡河支流调水２５亿立方米，调水量有限，对下游影响甚微。
八、效益分析
从水量丰沛的长江上游，向干旱、半干旱的西北地区调水，具有显著的生态环境效益、社会效益和经济效益。２０５０年调水１７０亿立方米，在龙羊峡—兰州河段、兰州—河口镇河段、河口镇—龙门河段、龙门—三门峡河段，向两岸地区供水１２０亿立方米，向黄河干流补水３０亿立方米，向流域外的黑河、石羊河等地补水２０亿立方米。年净经济效益９９３亿元，调单方水经济效益６元。
２０２０年水平第一期工程调水４０亿立方米，向兰州—河口镇河段的甘肃、宁夏、内蒙古、陕西北部地区供水２０亿立方米其中生态环境用水７亿立方米，工业用水８亿立方米，生活用水５亿立方米，并向龙门—三门峡河段的关中地区和汾渭河地区供水１０亿立方米，向黄河干流补水１０亿立方米由于水土保持用水和支流用水，减少了入黄水量，此１０亿立方米水为补充黄河河道生态环境用水。经济效益２４８亿元，扣除调水对调水河流的发电经济损失８亿元，净经济效益２４０亿元，调单方水经济效益６元。
来源：《中国水利》2003年1月