《“引雅入疆”真空流隧道输水工程课题》介绍
——访“引雅入疆”真空流隧道输水工程课题组组长翁友彬
记者 黄世宏
实施引雅鲁藏布江之水进新疆 ‘真空流’隧道输水工程 ，改变中国大西北严重缺水的现状。
雅江被称为“天河”，全长2,840公里，在我国境内有2075公里，流域面积93.5万平方公里，在我中部分流域面积有24.6万平方公里；流量4425立方米／秒；天然水能蕴藏量达7911.6万千瓦；河床一般高度在海拔3000米以上，是中国含沙量最低的大河之一。
翁先生说，遗憾的是：如此丰富洁净的水源，每年有1400亿立方米流出境外，造就一片片肥沃的平原，造福他国，或流入大海，白白浪费。雅江流经印度、孟加拉国时，平均流量达16000立方米／秒。而雅江的另一侧，正是我国新疆、内蒙、陕西、甘肃等中西部地区，这里缺水却十分严重，不少地方甚至连生活用水都相当困难。雅江地势高达3800多米，而距其800多公里的新疆塔里木盆地南端标高只1250米，两者落差近2600米。于是，我国不少专家学者、仁人志士早就提出，利用这极其有利的地形，“引雅入疆”，一旦成功，就能解决新疆干旱地区的农业灌溉及生活用水，让数以万计公顷的沙漠变成良田；还能用其来发电，预计发电量不亚于三峡水电站。他坚信：在新形势下，“引雅入疆”应该摆在超大型工程的重要位置。
多年来，课题组认真研究了前人提出“引雅入疆”的各种方案，各种方案都付出艰辛的劳动，但根据工程有2600多米的落差，这些方案多采用常规输水理论“重力流”输水方式来设计。受传统水力学理论和原水源地条件、环境的局限，存在工程浩大，投入惊人，施工期长，用地很多，成本极高，效率欠佳，风险极大，得不偿失等缺陷，难以实施。其中主要的有以下三种设计方案：1.在雅江截流筑起超过150米的大坝，依靠落差让江水跨越附近的山坡，流入管道或隧道。这里先不提筑起超过150米的大坝截流，需要多么巨额的一笔费用，只考虑建如此大坝要淹没多大面积的土地，靠近江边的乡镇或城市有多少居民需要搬迁、有多少移民要加以安置，要花费多少人力物力财力，特别是途经的多为少数民族地区，涉及他们的民族信仰、风俗习惯等诸多问题，要做好确实是一件不易的事情。2.筑低坝，然后采用动力水泵将水打入江边的管道或隧道，其所需的大量能量，通过水力发电或太阳能发电来供应。这方案也难行得通。水力发电的建设投资、运行维护、以及不间断地向“将水打入”提供动力等，均需巨大资金投入，弄不好难以承受；在气候多变的这些地区，想用太阳能来解决能源，目前的技术水平尚有难度。3.开凿超百米宽的运河引水。这里面也有难以跨越的障碍。想在地球最高、最复杂地区开凿百米宽以上人工运河，首先运河必须按照一定的坡度、一直向下倾斜才可行。要达到这要求，必须逢沟架桥、逢山挖洞。可以想象，要打造如此运河需挖掘的土石方将是个天文数字；还需要修建许多公路，才能把建设所需的大型设备、建设材料运入建设工地；此外，还要投入大量防灾减灾的资金，才能应对工程建成运行中随时可能发生的地震、泥石流、堰塞湖等自然灾害。
“真空流”是最佳选择
课题组设计的“引雅入疆真空流隧道工程方案”是：在雅鲁藏布江上游日喀则地区海拔3836 米的地方，建筑24米至52米低水坝，使壅水高度达3860米至3888米，然后在水坝到昆仑山的喀拉米兰山口下长达780公里的隧道线上，每距20-40公里开凿一口竖井，共约18～36口，隧道的进水高程为3888米，出水高程为1250米，当中有2638米的落差，滚滚水源最后输往海拔1000米干涸缺水的新疆塔里木盆地。隧道完工后，在隧道出水口，可利用高达2638米的高水位落差，兴建多级隧道水力发电站。此项工程可以在4～6年内完成
课题组经反复论证，认为实施上述工程所需的千亿资金，以及开挖隧道的技术，目前对我国来说已都不成问题。经过改革开放30多年的发展与积累，我国仅今年修建地铁的投入就几千个亿。虽然工程大部分输水隧道线路处于高海拔地区和“无人区”，施工需克服多年冻土、高原缺氧、天气恶劣等难题 ，但目前青藏铁路已通车运营，拉(拉萨)至日(日喀则)铁路2014年9月也将通车，交通运输条件已大为改善，上述难题在青藏等铁路施工中均已取得排除的经验；加上吸取60年来众多水利科技工作者研究“引雅入疆”各种方案的精华，采取“真空流”隧道输水是完全可以胜任的。
采用“真空流”设计的“引雅入疆”输水工程方案，具有以下明显的优势：1.相同的隧道断面、相同的水头、输水量要比“重力流”的输水流量增加20%～80%以上，无形中节省了近20%以上的工程投资。2.筑坝52米完全是为了蓄存一定的水量，满足不断输水的要求。若坝高20～30米也能满足输水过流，方案可根据需要进行调整更改。3.因全程均是隧道，若采用“重力流”方式，会存在气阻、气蚀、淤积等问题，要想在深达1000多米的隧道设置排气装置是相当难的；而采用“真空流”无需排气，且百分百地水满管，不存在气阻、气蚀、淤积等问题。4.全程近800公里的输水隧道，任何点均能装机发电，因其流速要比“重力流”高20%以上，自然要比“重力流”发更多的电，有利解决西藏、新疆等地的缺电问题。5.采用“真空流”管道输水新技术，无需人员值守，全自动运行，无需任何动力，真正的(零排放)绿色工程。具体动作可以关闭上游的闸门后，开启真空泵抽吸管内的空气，待这200多米管道及隧道充满水后，关闭真空泵，开启上游闸门，开启下游闸门，同时开启隧道的排气口，雅江之水即源源不断进入隧道直至全程充满。然后关闭排气口，整个输水工程就进入正常运行。6.工程设计简明快捷。随着技术进步，开挖隧道已不存在技术难题、以机械施工为主的隧道造价有下降的趋势，且不存在污染、移民等问题；隧洞不影响过水流速；隧道抗震效果好，并且不影响地面环境。以2008年汶川地震为例，地震及次生山地灾害，造成高速公路损害无法通行；与之相反，无一隧道完全塌陷，即使是在极震区，受损隧道修复后也能全部使用，隧道发挥了很好的减灾避灾的作用。7.整修施工期只要6年，即可实现全程隧道贯通，解决新疆等地缺水问题。8.放在江中的“潜水式真空整流装置”，使用寿命可达70年以上，几十年后需要更新设备，没有任何困难。这样，“引雅入疆”原来遇到的纠结均可迎刃而解，“真空流”有望成为“引雅入疆”的最佳方案，将为我国带来难以估量的综合效益：
1.本方案每年将至少400亿立方米的雅鲁藏布江水引入塔里木盆地，使面积为91万平方公里，计约8.4亿亩严重干旱沙化的土地得到灌溉，沉睡的沙漠和戈壁将长出作物，披上绿装，使我国的可耕面积从18.21亿亩跃为26亿亩。
2.输水十余年后，多余的水量可引至河西走廊和内蒙古等地，为改造荒漠化的土地和提供用水，并改善西北的大气候，变干燥少雨为湿润多雨的宜居地区，其受益的面积将占国土的一半，原为千沟万壑的黄土高原也将披上绿装，一举解决几亿人的工作和生活问题。
3.工程沿途将可兴建的多座水力发电站，装机容量达4000万千瓦，年发电量2000亿度，是三峡年发电量847亿度的两倍多，不但能缓解西藏、新疆、青海用电需要，还可向邻近省份送电。西藏每年收入电费和水费可达10亿多元。
4.塔里木盆地是一艘中国的“超级油轮”，被誉为“第二个中东”。著名地质学家杨槐预言：“塔里木是我国最大的石油圈，我国石油储量世界第一，超过中东”。早在80年代中美合作勘测队对塔里木盆地交叉点勘测时，在26.8万平方公里区域内，计储藏有297～585亿吨石油，而塔里木盆总面积为56万平方公里，目前还有30多万平方公里尚未勘测，因此整个盆地的石油理论储量预计600亿吨以上，总价值达10万亿美元之多。但是在一望无际的沙漠开采石油，必须首先解决“水”，否则难以进行大规模开采。一旦雅江水引入塔里木盆地，大规模开采将不成问题。
