优化改进红旗河、南水北调西线调水工程设计,为国家节省万亿资金
在黄河上游获得至少340亿吨水资源,两倍于南水北调西线,最多超过600亿水资源,也超过红旗河。
整体的投资比现在规划的南水北调西线还要低。
红旗河规划调水工程的投资高达4万亿。优化设计后节省3.75万亿。
国家稳步推进的南水北调西线工程投资6000亿。两三倍调水量节省1万亿以上。
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南水北调已经处于保密设计阶段。
为了解决西北干旱缺水问题,红旗河是中国水科专业院士顶流设计的方案,而南水北调工程西线调水是举国之力设计调水方案。
两个方案设计不应该存在什么不足,更优的方案或改进的方式方法也不应该存在?
但事实并非如此,在大国科技学苑微信公众号与读者互动的过程中。得到了一个非常非常重要的改进方式。
“削峰填谷”调水法。
电力调度的“削峰填谷”。该方法同样适用于调水工程。
该工程应用得当,国家可以直接暂停南水北调工程西线。
丹江口水库最近4年,每年入库流量都超过500亿立方米,最高有600多亿立方米。如果在丹江口水库上游实现多年调节。并将南水北调中线扩大到400亿立方米。全部调配到黄河、海河流域。
黄河上游将能截留全部水资源。其总量相当于南水北调西线工程两到三倍。也超过院士们规划的红旗河调水量。
实现调水“削峰填谷”的关键不在削峰,而在填谷。
三峡水库是填谷的关键。
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如上图三峡水库非汛期水位保持在170米以上,兰考黄河在汉江水流冲刷下水面海拔将会低于60米。如果非汛期,枯水年份我们能够实现三峡水库零成本往黄河调水150亿立方米。
南水北调西线和红旗河工程都不用上了,将会为国家节省万亿资金。
如上图三峡水库昭君村取水点到兰考黄河调水运河总长不超700公里。
只有古洞口水库到马桥镇35公里隧洞,直径16米。方城垭口引水洞埋深不超40米,截面1000平方米。工程难度极低。
其他都是现有河道或深挖不超25米,地面悬河高度不超8米。并能得到一条2000吨级的航道。
整个工程的投资是多少?没有准确的数据。
但我们可以估算一下,香溪河三个梯级抽水蓄能电站投资不用考虑,南河已有梯级电站无需投资。只需要建设一段45公里从南河到调水入口线路。
而丹江口水库到兰考黄河的460公里的运河投资是多少呢?
平陆运河每公里投资是5亿,航道也是5000吨级。
建设丹江口到黄河的运河,航道等级跟京杭大运河的苏北段运河最大吨位是2000吨级相同。那么年货运量超过4亿吨,我们假设每年货物运输在4到8亿吨,每吨货物收取建设费用25元,收费年限30年,可以获得3000到6000亿的收入。
运河调水能力是南水北调中线已有规模的2倍,年设计260亿,最大300亿。其中250亿立方米收取水费,每立方米收取0.4元,30年可以收取3000亿的水费。
实际水费是黄河上游灌溉用水用户支付,黄河下游用水只是作为置换黄河下游民众无需支付费用。
如此,我们获得至少超过6000到9000亿的收入建设运河。
但如果按照平陆运河投资水平,最多只要2500亿。
我们最后需要讨论一下,填谷的工程是否能实现
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三峡调水到丹江口调水线路图
线路说明:三峡大坝水位175米.丹江口运河取水口最高140~135米。
二者相差35米,调水距离200公里。全程自流,枯水年份南河水电站都保持高位运行,可确保抽水蓄能效率最有,理论上抽发效率大于70%.
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调水高程图
人划
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