1.2 调水工程的建设现状与发展趋势

从20世纪30年代开始，一些国家相继修建了许多具有现代意义的长距离调水工程，据不完全统计，目前全世界已建的调水工程有300多项。国外已建大型的调水工程主要集中在20世纪中期，这些调水工程规模宏大、覆盖的地域广，在改善区域生活环境和促进社会经济增长中发挥了巨大作用。其中美国加利福尼亚州调水工程是世界上最大的供水工程之一，该工程于1960年开始兴建，1997年完工，工程包括了21座大坝，由渠道、管道和隧洞组成的1100km输水线路，该工程的多年平均供水量为30亿m³，约为当地总用水量的60%，为2300万人口提供饮用水。此外，该工程每年还能产出电能65亿kW·h。该工程的兴建为加利福尼亚州南部经济、社会发展以及生态环境的改善提供了充足的水源。现已发展灌溉面积133万hm²，使加利福尼亚州南部成为果树蔬菜等经济作物的生产出口基地，并保证了以洛杉矶为中心的1700万人口的生活和工业用水。同样位于加利福尼亚的中央河谷工程位于该州的中北部，该工程建于1933年，包括20座水库，总库容达到368亿m³，年输水能力达到209亿m³，该工程与加利福尼亚州调水工程相连接，可以进行联合调度和资源共享，在供水区的农业灌溉和生态湿地的改善中发挥了巨大作用。此外，美国的大型调水工程还有科罗拉多河水道工程、柯罗拉多-大汤普森工程、特拉华调水工程、中央亚利桑那工程等。国外其他著名的调水工程还包括巴基斯坦西水东调工程、埃及西水东调工程、秘鲁东水西调工程、马赫斯调水工程、澳大利亚雪山调水工程、以色列北水南调工程等。国外调水工程的形式比较多样化，无论是渠道调水还是管道调水都在工程中得到了广泛应用，并且已经修建长距离、大流量的渠道和管道调水工程。

我国修建调水工程的历史悠久，早期的工程主要用于航运和灌溉。这些工程的规模巨大，但主要以开凿河道为主，如举世闻名的京杭大运河是世界上最长的人工河道，运河北到北京，南到杭州，全线长度约为1800km，该运河沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江等五大水系，从古至今，在我国运河航运中一直发挥着非常重要的作用。更早修建的邗沟工程同样是为水运和航行服务，成为沟通长江和淮河的水运通道。古代的灵渠工程连接了湘江和漓江的上游河段，该工程除了简单的航运功能外，还通过堰坝向附近区域提供灌溉供水。此外，举世瞩目的都江堰工程也可以看成是早期的供水工程之一，它通过将岷江的水引入成都平原，在农业灌溉、防洪和航运上都发挥着巨大的作用，虽然经历了漫长的2000多年，但该工程依旧神奇地发挥着应有的功能。真正意义上为缓解大中型城市供水矛盾的调水工程的建设起步相对较晚，但发展非常迅速。这些工程通常以城市供水为主，也兼顾生态和农业。如1966年建成的京密引水渠，输水线路全长113km，其主要作用是从密云水库引水到北京城区，为保障北京城区的居民用水做出了重要贡献。1983年建成的引滦入津工程，输水线路全长234km，其作用是从河北省滦河大黑汀水库引水到天津市市区，该工程为改善天津市居民的生活用水条件和保障工业生产发挥重大作用，为提高工业经济效益起了很大作用。1989年建成的引黄济青工程，输水线路全长290km，其作用是从滨州市境内将黄河水引到青岛市，该工程每年向青岛供水1亿多m³，对满足青岛市的生活用水、工农业生产用水起到了重要作用，在防止海水倒灌和地面沉降等方面意义重大。同时，还部分满足了输水沿线60多万居民的生活用水和农业用水。2003年建成的引黄入晋工程，输水线路全长450km，其主要作用是从黄河万家寨水库取水，分别引水至太原、大同和朔州三个重要城市，对满足当地居民生活用水、工业生产用水和环境用水发挥了巨大作用，很大程度上解决了山西省水资源短缺问题。2000年建成的引额济克工程，输水线路全长324km，其主要作用是从额尔齐斯河引水至克拉玛依市，该工程对解决新疆北部地区的水资源短缺问题发挥了重要作用，保障了克拉玛依市的石油开发和农业供水，也对当地的经济发展和社会稳定具有重要意义。我国南水北调工程是举世闻名的巨型长距离调水工程，该工程是长江流域综合利用规划的重要组成部分。南水北调工程包括三条路线，工程输水线路总长4350km。其中南水北调东线工程线路全长约为1160km，该线路从江苏扬州江都水利枢纽提水，途径江苏、山东、河北、天津，为华北地区和线路沿线提供生产生活用水，该工程已于2013年正式通水，对受水地区的工业、航运、城市生活用水和农田灌溉意义重大。南水北调中线工程线路全长约为1430km，该线路从湖北丹江口水库取水，调水终点为北京团城湖，该线路的供水受益地区包括河南、河北、天津和北京，年调水量为141.4亿m³，主要满足受水区的工业和城市生活用水，同时兼顾农业灌溉和生态环境用水，工程于2014年12月正式通水。南水北调西线工程总体计划是从长江上游通天河、雅砻江、大渡河引水到黄河上游，以解决黄河上、中游的青海、甘肃、宁夏等省份的水资源短缺问题，计划年引水量170亿m³。

从我国调水工程的发展来看，目前调水工程的主要目标是解决缺水地区，特别是大中型城市的水资源短缺问题。调水工程投资大，对水源区和受水区的居民生活、工农业发展、生态环境和经济发展等都具有重大的影响，因此，能否修建调水工况受到多方面的条件限制。如水资源分配和缺水情况分布、工程规模和技术难度、供水区和受水区人口、经济发展水平等。随着我国生活和经济水平的提高，人们对水资源的需求也在不断提高，一方面，随着城市化进程的加快，很多城市天然水资源量无法满足人口和经济发展的需要；另一方面，人类活动对水资源形成了巨大的威胁，城市附近的河流湿地过度开发，水资源污染加剧等更加加剧了城市的水资源短缺。可以预见，随着城市经济水平的不断发展，以及城市自身水资源的短缺，很多城市将去寻求远离污染的水资源。因此，我国的大中型调水工程，特别是城市供水工程将会逐渐增多。此外，随着我国对沿海岛屿的开发和利用，跨海调水工程也会不断增加。这些工程的主要作用不再是航运和农业灌溉，而是主要集中在解决大中型城市的居民生活用水、工业用水和城市环境用水上。调水工程的形式也会从开敞式的人工渠道调水转向以密闭的隧道和管道调水为主。