在过去几个月,一直在寻找如何将南水北调中线扩容到500亿立方米每年。并将实现汉江替代黄河上中游的,让长江流域每年500亿洪水调配到黄河、淮河流域。
在现有的数据看来,最优的方案已经初步显示。
南水北调中线要想成本最低,必须充分利用现有渠道和水库,自然河流。这是利用工程优化算法后得到的结论。
如果采用全新开挖一个流速低于1米,过流量超过2000方的调水线路,其成本会非常高,南水北调中线的技术文档资料显示,渠首到方城垭口预留深挖5米的技术方案。
深挖5米后,由于整段线路的边坡最高高达60米,只有白河交叉处,边坡不超10米。加高这段护坡后,只需要将渠首水位抬高,最高调水水深超20米。
在此,情况下过流能力会超过4000方每秒。
深挖5米之后,方城垭口底板高程是124米。
加高燕山水库大坝,最大坝高125米。水库库容超过40亿立方米。每年都采用放空的方式存水调水。
燕山水库坝低海拔90米。微山湖水位最高37米,低位低于33米。
整个调水线路超400公里,全部利用现有灌溉渠道加宽加深,无需过多征地。
这个调水线路可以通航2000吨级大船,水面宽130米,水深超4米。水流速小于0.8米。
洪水过微山湖后,分两路,一路去天津,恢复京杭大运河黄河北段通航,另外一路走山东小清河入海。
这个调水线路总长小于600公里,按每公里投资2亿,投入1200亿。
可以得到超1000公里运河,帮能够获得超过130亿洪水变为可利用水资源。
由此,南水北调中线在既有调水规模的基础上翻倍达到260亿。
而另外一条调水线路目前还在优化中,将会从方城垭口调水最大500亿到黄河中牟。
南水北调中线既有线路、燕山水库到微山湖,方程垭口到黄河中牟。三条调水线路年最大调水量800亿。设计调水量500亿。
汉江丰年多调水,枯水年份从嘉陵江、三峡水库利用抽水蓄能的方式满足最低调水量500亿的目标。
并在汉江流域上游,支流建立超过300亿立方米的水库库容。
这是一系列庞大的水利工程,单个工程都以抽水蓄能建设,除了调水线路需要依靠调水投资,其他都是抽水蓄能电站投资,并能只通过抽发电差价回收其建设成本。
如何理解这其中的逻辑呢?
以燕山水库加高为例,目前燕山水库库容10亿,加高20米后,如果利用大坝落差,附近的高山建立一个100米落差的抽水蓄能电站。
那么燕山水库的35米的落差发电,可以作为建设成本收益。
同样,在汉江,嘉陵江上中游,建立一系列混流抽蓄电站,可以就河流水力资源充分利用,并作为建设收益。
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