昆明滇池流域引水工程与饮水安全
李作洪
云南省工程设计大师、教授级高级工程师
李作洪，教授级高级工程师，云南省工程设计大师。为解决昆明市缺水问题，主持完成了《昆明市外流域引水济昆选点规划》。并担任掌鸠河引水供水工程云龙水库设计总工程师和清水海引水工程设计总工程师。在主持的水利工程规划设计工作中，获省部级工程设计奖8项，获省部级科技进步奖9项。1986年水利电力部水规总院授予全国水资源利用研究先进个人一等奖；1992年起享受国务院政府特殊津贴。编著出版了《云南水资源及其开发利用》一书，在各级学术刊物上发表论文多篇。
云南依靠得天独厚的地理位置、多样的民族风情、深厚的民族文化成为备受游客青睐的旅游胜地。说起云南的水，自然联想到傣族的泼水节、美丽的大理洱海，山水环绕的丽江。然而，它作为水资源大省，近年来却面临着十分严重的缺水问题，其背后掩藏的结构性缺水、周期性缺水、工程性缺水、污染性缺水等一系列问题都备受人们的关注。今天有让我们一起来听听李作洪老师关于昆明市滇池流域引水工程与饮水安全问题的专题讲座。
一、滇池流域引水工程建设的必要性及紧迫性
滇池流域是经济核心、发展的核心，滇池流域是云南省社会经济发展最重要的地区，昆明市所在的滇池流域国土面积仅仅占全省面积的0.78%，但是集中了4.5%的人口，人口密度每平方公里达到1.54万人以上。这地方有占全省40%的大中型企业，有20%的社会商品的零售额，GDP总量要占全省总量的26%。在云南省国民经济的格局中地位突出，它的经济发展对云南省全省的经济发展具有十分重要的战略地位。但是这个地方是云南省最严重的缺水地区，滇池流域降雨量接近全省的少雨区的水平，降雨量少、蒸发量大，这个地方产水量少，所以导致每平方公里产水量比较小。流域内每年70%—80%的降雨量是集中在6—10月份，冬春雨水总量到不了年降雨量的10%，是全省这个时期旱情最严重的地区之一。历史上滇池流域曾出现过连续四年干旱的情况，降雨的年际变化比较大，这样就加重了水资源的供需矛盾。这里面干旱指数是1.89，滇池流域处在金沙江、南盘江和红河的分水岭地带里面。金沙江一级支流的源头段就是普渡河，它是普渡河的源头段。滇池流域源短流小，缺乏过境水，水资源条件比较差。流域内现阶段人均占有水资源量仅为166方，是我国人均水资源量的8.5%。
按照联合国国际人口计划研究项目的划分，人均水资源如果小于500方的话，就属于水危机地区。我们滇池只有166，远远低于这个指标，所以滇中引水工程规划报告里面的评价认为，滇池流域处于极度缺水状
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态。
昆明市是云南省人口最密集、生产最活跃、经济发展最发达的地区，但是由于水资源严重的缺乏，昆明造已成为全国最严重的缺水城市的14个城市之一。长期以来，滇池是昆明市赖以生存发展的支撑型的重要水源，水资源利用程度曾经达到150，对滇池的水资源超负荷的重复利用使滇池的水质由三类水变成劣五类的水体，滇池远不符合城市有水水源地的水质标准。在资源性缺水和滇池污染的双重压力之下，昆明市事实上已经面临着严重的水危机，远不能满足昆明市社会经济发展的需要，与其作为云南省内和面向东南亚开放的国际大都市的地位是极不相称的。为了构建昆明市可靠的水源和水环境保障体系，必须从根本上来解决昆明市的供水问题，积极考虑较大规模的从区外引水已经迫在眉睫，引水工程是滇池流域可持续发展的支撑性的工程，滇池流域缺水已经成为定局。不仅云南省经济发展引水工程建设势在必行。根据滇中引水工程规划的报告分析，滇池流域依靠本流域的水资源2030年如果不引水的话，缺水达到了14.13亿立方米，将严重影响滇池流域社会经济的发展。
为了促进云南的经济发展，引水济昆工程势在必行。另外引水工程的建设可以大大的改善滇池流域的供水状况。1993年4月14日，云南省政府在海埂召开了治理滇池的现场办公会议，会议要求水利部门开展外流引水济昆工程规划，云南省水利水电勘测设计研究院通过一年多的时间，规划以滇池为中心，在200公里的范围内寻找了14种水源方案，经过可引水量、水质、能耗、取水可靠性的分析，选择了可引水量大、水质优良，能够自流引水的两组的引水工程方案。掌鸠河引水工程于1999年底开工建设，2007年通水，实际年供水量2.45亿立方米，它的通水缓解了07年昆明市城市供水的危机。清水海引水工程是07年动工的，2012年基本建成，实际供水量9800万方。云龙水库和清水海引水工程的供水对解决连续三年的严重干旱导致昆明城供水困难起着重要的作用。引水工程的建设，也有利于滇池水环境的改善。
滇池流域先天性水资源短缺，长期以来，滇池已经超负荷运转，勉强维持着昆明市的城市功能。如果仅仅从流域内的污染源、污染治理和环湖的生态建设入手，不解决滇池流域水资源匮乏的根本问题，将很难达到滇池治理的目标。
国内外有关成功治湖的经验表明，通过引水来增加入湖的水量，进行水体的置换，是湖泊污染治理和生态维护行之有效的措施。可以认为引水工程对滇池补水将有利于电池水环境的改善。
从李老师上面的讲述中我们大家都知道了，昆明是全国14个严重缺水的城市之一，滇池流域人均的水资源拥有量还不到300立方米，非常的缺水。我们昆明面临的是水资源短缺和水污染比较严重的双重压力。云南省政府会议决定，开展滇池中万流引水济昆的工程，那么昆明引水工程的选择有哪些原则和规划呢？
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二、昆明引水工程
（一）昆明引水工程选择的原则
1. 符合已批复的相关规划；
2. 正确处理调入区与调出区水资源开发利用的关系； 3. 应充分考虑节水因素以及用水户对水质的要求。
具体来说，调水的时候必须要满足当地用水要求的情况下，才能把多余的水往昆明方向调。我们进行调水，进行引水规划的时候是按照三个层次开展工作。
（二）昆明引水工程按三个层次规划
1. 按照先节水后调水的原则
首先要充分开发利用滇池流域本区的水资源。在这个情况下如果不够的话，再开展第二层次的规划。
2. 进行相邻小流域引水工程的规划
择优选定相邻流域引水工程的方案，来解决滇池中期水资源供需矛盾。
3. 开展远距离大流域的引水工程规划
在第二层次规划的情况下，滇池流域从相邻流域还不能解决远期用水的情况下，还要进行长距离调水方案的研究，根本上来解决滇池流域水资源供需矛盾。
第一层次这个问题早已经完成，流域内已经建成了大型水库一座，就是松花坝水库，中型水库7座以及一批小型的蓄水工程。滇池的沿岸还修建了不少的提水站，水资源开发的利用程度已经远远超过流域里面的水资源存在的能力，已不允许进一步开发流域内的水资源。由于滇池流域本区水资源过度开发，工农业生活大量的来挤占维持滇池入湖河流的以及滇池生态平衡的基本水资源量，造成了滇池突出的水环境问题。滇池的水质恶化更加重了滇池流域水资源危机。滇池流域存在着资源性缺水和水质性缺水的严峻问题，为此在1993年开始规划，99年开始从100公里以外的掌鸠河建设云龙水库引水工程。2007年开始建设清水海引水工程，2008年开始建设牛栏江滇池补水工程，上述三项引水工程都属于第二层次的引水工程，只能基本解决2030年以前水资源供需矛盾的问题以及滇池水污染的防治问题。根据滇中引水工程规划报告，2030年整个滇中地区缺水量达到34.2亿立方米，其中昆明市缺水16.03亿立方米，含生态补水量。从滇池周围近距离已无可以引的水源，因此要进行第三层的引水工程，从金沙江引水是解决滇中特别是昆明的最佳水源。
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（三）近中期外流域引水工程
1. 掌鸠河引水工程
上世纪90年代的时候，由于滇池水资源已经恶化，社会各界十分关注，在这个情况下，省政府决定开展外流域引水工程的前期工作。我们院在1993年开始对昆明200公里范围里面的牛栏江、普渡河、南盘江、金沙江的干流水源进行全面普查，对可能开发的方案进行规划。通过14种水源方案，我们从水量、水质、后备水源、单位水量的能耗、管理、工程必须的条件进行了对比、筛选，推荐了掌鸠河引水工程和清水海引水工程为近中期的引水济昆的方案。
掌鸠河引水工程水源地是禄劝县的掌鸠河，它是普渡河的一条支流，流域面积是1924平方公里，这条河流里面多年平均产水量有6.37亿立方米，这个工程包括有三部分，有水源工程、输水工程、配水工程三部分。水源工程就是云龙水库，这个水源工程选择在禄劝县掌鸠河上游的岔河交接汇口里面，它的空间进入面积是745平方公里，占流域面积的39%，坝子的河底高层是2000米，因此通过各种措施可以自流到昆明，具备了自流引水的功能条件。水库的总库容是4.84亿立方米，是云南省目前总库容量最大的水利工程。
输水工程的长度是97.72公里，其中隧洞有30座，隧洞总长就有86公里，输水工程的实际流量是8个流量，最大的供水能力达到10个流量。
配水工程是第七自来水厂，每天限供水量60万吨。
2. 清水海引水工程
随着昆明经济的发展，呈贡新城、空港经济区的建设，对用水提出新的要求。掌鸠河引水供水工程无法解决空港以及呈贡新区的需水要求，所以07年又开始了启动清水海引水工程的建设工作。原来清水海引水工程也是分两期建设，一期为清水海水源工程组，第二期是罗白河水源工程组，我们现在实施的是清水海水源组这个地方，这个地方必须说明一下，清水海引水工程一期工程，清水海本区的径流面积只有34.5平方公里，连续产水量只有2468立方米。这个地方离清水海本区的来水量是满足不了清水海本身湖泊的渗漏和蒸发的损失，以及打通这个中水洞之后，向寻甸供水。所以在70年代的时候，清水海水位逐年下降。为了维持湖泊的水位，上世纪70年代就建设了新田河引水、塌鼻龙潭饮水进入清水海，勉强使清水海的水位维持稳定。我们建设清水海引水工程，并不是引清水海本区的径流，它没有水可以引到昆明，主要是把周边小支流的水，一个是石桥河，一个板桥河，还有新田河，还有塌鼻龙潭的水，进一步把这些水调到清水海里去，通过清水海的调节，均匀的输送到昆明来解决空港和呈贡新区的用水。二期工程，准备在罗白河那个村子里面有一个小盆地，建一个水库，把本区的水资源控制起来，同时把周边的水源引到罗白河水库里面去，然后通过引水渠道、输水渠道也引到清水海，要从清水海进入昆明。但是在滇中引水工程规划的时候也提出，由于嵩明的嵩阳、官渡小哨那个地区地形比较高，由滇中引水工程供水，高层相对比较
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低，不能自流引水来供水。因此提出来清水海的供水工程还是由本区的水资源来解决当地的用水，所以目前二期工程没有启动，就是考虑到底怎么用，以后通过规划才能够顶多这个工程的方案，所以目前一期工程主要是把石桥河、板桥河、塌鼻龙潭引出。引了以后，在末端的地方还建一个金钟山水库，为什么要建金钟山水库？这个是末端水库，我们长距离输水的话，万一某一个地方出现问题，水就供不过来了，这个时候就从金钟山水库抽水向空港新区、呈贡新区供水。在维修期间，一般我们要求必须在20天以内维修，金钟山水库要保证20天到一个月的供水来解决，功能措施是这么来考虑的。所以清水海引水工程总的来说一期工程就是将寻甸小流域的板桥河、石桥河、新田河、塌鼻龙潭的水资源引入清水海，利用清水海的湖容调节来水，向昆明均匀供水，建设三座小型水库，两座中型水库，输水线路总长是72公里。
工程的供水任务就是要保证寻甸城镇供水、农业供水的基础上，向昆明供水9700万方。
李老师告诉我们，随着新昆明建设的不断深入推进，昆明周边现有水源点已不能满足昆明跨越式发展用水的需要。在昆明周边寻找新的水源点，引水济昆已是迫在眉睫。因此一场声势浩大的昆明清水海引水工程在渺无人烟的崇山峻岭中展开。那么除了清水海工程还有哪些滇池的补水工程正在开展呢？
3. 牛栏江滇池补水工程
国家非常重视滇池水源污染治理，把它纳入国家的三河三湖重点治理范围。其中外流域补水工程是滇池污染治理工程比较重要的工程措施。牛栏江提水200多米，水质可以达到3类。所以省政府决定从牛栏江来作为补水的水源。水源地位于曲靖市的德泽乡，里面建个水库叫德泽水库。集水面积4551平方公里，多年平均产水量比较丰富，有17亿多。水质可以达到三类标准。
它的工程规模，这个地方要建一个德泽水库，总库容是4.4亿立方米。在水库的末端建个抽水站叫干河泵站，总装机容量是4×22兆瓦，提水扬程是226米，提水流量是23个流量。年平均提水流量是5.72亿立方米，输水线路总长是116公里，总共有10条隧洞，隧洞的总长是104公里。牛栏江的补水工程工程任务是这样子的，向滇池补充的生态用水，在昆明发生供水危机的时候，也可以作为应急供水。这个就是它的工程布置示意图，这个是德泽水库，通过输水线路经过很长的地方以后，进入昆明。
三、滇中引水工程
（一）滇中引水工程建设的必要性
滇中地区是云南省国民经济社会发展的核心区，滇池区人口占全省的39.7%，生产总值占全省的61%。受水区是云南省严重的缺水区，受水区的水资源开发利用程度从目前来说已经高达52%，如果没有进一步开发，基本上就没有进一步开发的余地了。如果从国际的标准来看，一般国际上对水资源的开发利用程度一般要求达到40%，达到52%就比较高了，进一步开发比较困难，代价比较高。所以滇中引水工程可以有效的缓解滇中水资源短缺的矛盾，可以提供受水区72%的城镇生活、工业用水以及灌溉供水的保证率也可
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以提高到87%，可以向滇池、玉龙湖、杞麓湖进行生态补水，也有利于湖泊修复。所以滇中引水工程对促进云南省经济发展是具有十分重要意义的，所以它建设是十分必要的。
受水区范围包括了丽江、大理、楚雄、昆明、玉溪、红河六个州市32个县市区。工程年引水量是34.17亿立方米，其中供城镇生活、工业用水是23.64亿立方米，农业供水是5.77亿立方米，向湖泊环境补水量是4.78亿立方米。滇中引水工程的工程任务主要是解决工业和生活用水，同时兼顾农业用水和生态补水。向昆明市供水量是16.03亿立方米，其中供生产生活用水是12亿，生态补水向滇池补水3.5亿，对滇池流域的供水量占总供水量的47%。这个就是滇中引水工程进入昆明的阶段。
（二）滇中引水工程的规模
总干渠设计流量是145个流量，进入昆明境内的设计流量是90个流量，进入滇池流域设计流量达到65个流量。滇中引水工程云南省在2003年开始工作了，规划阶段是由长江院、昆明院、云南院、中南院来开展规划工作。全国主要的科研单位都参与了滇中引水相关课题的研究。2005年，完成了滇中引水工程的规划报告，但是这个报告一直有些问题，到2011年的时候再进一步补充，在完成补充之后，2011年5月这个规划报告得到了水利部的批复。
为了加快推进桥头堡的建设，省委、省政府提出建设滇中产业新区战略的构想，产业新区的核心区以及易门片区是其中的一部分，是全省最重要的工业聚集区，核心区就布置在安宁新城。这个地方里，安宁以及易门这两个地方现阶段的水资源开发利用程度已经非常高了，没有办法进一步开发本区的水资源来解决供新区的工业用水。所以通过供水分析工业缺水是3.47亿，所以必须通过新的工程解决。通过分析，解决安宁片区、易门片区用水计划在螳螂川建个取水坝，通过引水渠道向安宁片区供水，这个地方还建个青龙湖，这个地方起两个作用，一个是作为末端水库来保证输水线路的安全，另一个是景观生态的要求。另一个通过青龙湖来向易门片区补水。
前面李老师分别重点介绍了牛栏江滇池补水工程和滇中引水工程的实施情况，这些项目将从缺水问题的根源着手，针对水资源利用率不高、水污染浪费严重，人们缺乏良好的用水习惯，水资源开发不够等问题，进一步探究缺水引起的干旱、农业减产、社会不稳定一系列连锁问题。我们把水引进昆明市，可是滇池流域饮水安全问题仍然让人担忧，那么滇池流域城市供水工程的特点和问题是什么呢？对滇池流域饮水安全问题又有哪些建议呢？
四、滇池流域饮水安全问题及建议
（一）滇池流域城市供水工程的特点和问题
1. 城市流动人口数量增长快，蓄水量增幅较大
初步预测2015年滇池流域的工业、生活需水量大概是5亿，日均需水量达到137万方，增幅达到27%。
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到2020年需水量达到5.84亿，日均需水量达到160万方。2020年需水量较现阶段增加1.87亿，增幅还是比较高。
2. 外流域引水工程是滇池流域的主要供水水源工程
现阶段云龙水库每天供水是66万吨，松华坝每天供水是17万吨，清水海每天供水26万吨，总共每天供应是108万吨。但是云龙水库和清水海这两个外流域引水工程供水量达到了92万吨每天，占了总供水的84%。就是说大部分都是靠外流域引水。
3. 现阶段城市供水水源工程抗御干旱能力的不足
也潜伏者供水的危机，连续三年的干旱，水库蓄水量大量减少。截至目前主要的水源工程蓄水量占正常库容的比例很低。云龙水库目前只有7000多万方，我们总库容是4.84亿，云龙水库目前的蓄水量仅占正常库容量的18%，松华坝好一点，占正常库容量的51%，清水海目前的蓄水量仅占正常库容的46%，所以供水水源我预测会长期处于一种低水位的运行状态。供水的可靠性是比较低的，所以我认为昆明城市供水的形势是严峻的。
（二）对滇池流域饮水安全的几点建议
根据这个情况来看，我对供水饮水安全问题提出几点的建议：
滇池流域水资源比较短缺，是存在资源性、水利性缺水的问题，现在与将来主要是靠长距离的外流域引水工程来解决供水问题，供水的可靠性会受到很多客观因素的影响。
1. 加强对供水水源地水资源的保护工作
因为饮水安全的标准包括两部分，一个是供水水源的水质，必须要达到三类水标准，供水水量必须要满足用户日益增长的需求，我们滇池的水目前的劣五类是满足不了用水标准的，它的供水量也满足不了我们的需水要求。由于它损失了饮水功能，就加重了滇池流域水资源供需的矛盾，逼迫从远距离调水来解决城市供水问题。
2. 加强节水措施力度，保证干旱年供水安全 3. 做好应急水源的供水措施的建设
长距离引水工程都有一个末端水库，这个末端水库的作用就是在长距离供水的情况下，比方说某个渡槽、某个隧洞、某个引渠出现问题需要进行检修，必然就要断水了，在断水期间由末端水库向城市供水，城市供水是不能断水的。所以引进水源方案末端水库还是要重视，避免长距离供水中断的时候能够补水。
4. 加强滇池水环境综合治理
实现滇池外海作为昆明市城市供水的备用水源。昆明市政府已经把滇池作为备用水源。因为滇池历史
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上也是一个生活水源，滇池水质是由三类退化成五类、劣五类水体，不具备这个作用。所以使滇池成为水质性缺水的地区，靠外流域来解决生活用水。国家也要求通过综合治理，2030年外海的水子资源要达到三类标准，来充分利用流域本区的水资源来保证滇池流域的饮水安全，还是有质疑的，但是我认为这是一个很理想的方案。
通过六大工程预测，通过数学模型、物理模型预测如果六大工程措施能够实施、实施好，按计划2030年滇池外海是可以达到三类水标准。
5. 以供定需，制定滇池流域发展规划，减少供需矛盾
滇池流域一直以来，国民经济的发展对水资源的利用是采取以需定供的方式，导致滇池的水质恶化，以需定供，曾经一度滇池的水质利用程度150，就是说有时候进去的滇池的水，还舍不得从中摊闸放出去，还要重复利用。所以这种情况就是以需定供，也是滇池水质产生恶化的一个重要原因。目前主要靠外流域引水工程来解决水资源的供需矛盾，掌鸠河引水工程曾经预测，建成之后可以满足到2020年用水量，实际上到2011年的时候，就满足不了要求了。2012年要靠清水海来加入进行满足基本的平衡。所以根据这种情况来看，完成了掌鸠河引水工程、牛栏江补水工程之后，滇池流域周边基本上没有可以进一步调水的水源，长远的供水措施主要依靠滇中引水工程，这个工程起码要到2030年才能建成供水。根据目前供水工程的条件，与干旱年水供需矛盾还是突出的，为此除了加大节水措施力度以外，近中期必须要按以供定需的原则来制定发展的规划保证供水安全。
6. 制定合理的水资源配置方案，促进昆明经济的发展
充分利用牛栏江滇池补水工程，从滇池向安宁退水的水资源量来促进昆明市的经济发展。这些工作还是可以再进一步深入的研究，研究滇池的调控能力对下游的补水是我们工业发展尽量往安宁方向布局，来充分利用牛栏江补水退水的水资源利用，这样子能够起到资源合理利用的目的。
（三）滇池引水的意义
解决滇池流域供水问题，关系到云南经济发展的大局
滇池流域属于资源性、水质性缺水的地区，解决滇池流域的供水问题，关系到云南的经济发展的大局。现阶段滇池流域水资源条件已经远远超过合理的存在能力，建设外流域引水工程向昆明供水是必要的，从根本上来解决昆明缺水的问题是滇中引水工程，三年的连续干旱的条件下，三个大型的供水工程库容量来也很少了，云龙水库、清水海、松华坝都达不到正常蓄水的库容范围里面，已到达县级供水区的范围。较长时间内，我们三个水库都会在低水位条件下进行运行，这种是很脆弱的。所以加强节水措施，是十分必要的。
牛栏江滇池补充工程规模大，投资比较高，80多亿，既是滇池改善水质的水源，同时又是昆明市应急供水的水源。它的退水对安宁及滇中产业新区的用水具有重要的作用，因此应该要认真研究牛栏江滇池补
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水工程进一步充分利用的问题。另外滇池流域水资源严重短缺，将来主要靠长距离引水工程供水，外流引水是有限的，所以应该采取以供定需的原则来制定经济发展计划，保证供水安全。
在昆明，工业水资源使用存在着浪费的现象，水的重复利用率远低于发达国家，农业水资源由于灌溉方式落后以及特殊的地理原因，灌溉渗透量很大。城市生活用水也普遍存在诸如跑冒滴漏以及其他浪费水的现象。而滇池水污染问题是我国高原湖泊区的典型，滇池污染治理也深受国家和社会的关注，从而呼吁全社会共同保护滇池、保护我们的地球，首先要从节约用水做起，节约用水，人人有责。
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