洪水北调 长江三峡至黄河
每年雨季到来之前,三峡水库就要打开泄洪闸腾库防汛,泄洪时不发电,使每秒7万至10万的淡水资源白白流入大海。而且,每年洪到来时给下游造成洪涝灾害。
北方的黄河,每年调水调沙的水量有限,使下游悬河逐步升高。黄河灌区上百处引黄闸门上锁关闭,即使干旱也无水浇地。
为了解决长江洪水和华北缺水问题,可以在南水北调中线已经征用的土地上修建一条三峡水库与黄河相接的连通器。利用长江洪水冲刷黄淮海河泥沙。旱季灌溉华北地区田地。
每年三峡腾库泄洪时,就打开黄河岸边出水口闸门,在发电的同时冲刷黄河泥沙。黄河下游的坡度是长江下游坡度的2倍,河面宽度相同,只要把地上悬河冲刷成为地下河槽。就能达到泄长江洪水的能力,从此永久解除长江决堤与黄河改道风险。冬季不调水,可防止凌洪灾害。黄河下游封冻河段的冰凌没有水流作动力,冰凌静止不动,就不能形成冰坝危害。
淮河:汛期洪水下泄不畅,水患频繁。利用三峡洪水把淮河出海口段冲刷的更深更宽,提高行洪能力,作为长江第二条的分洪河道。
海河:下游泥沙沉积量仅次于黄河,泥沙冲刷之后,作为长江第三条分洪河道。
线路的选择:为了减少隧洞,从三峡船闸北岸开凿沟槽,上口浇筑单跨混凝土拱顶,出来沟槽之后,沿大巴山东南边缘水平铺设多拱形低压管道,到达陶岔口渠首以东5公里处,与中线管道连通,曲线长约320公里。此段地势比较高,管道应降低高度,增加宽度。过水面积9847平方米不变。此处设两个出水口,一个向西,采用单跨混凝土拱顶,把槽內的明渠覆盖起来,与陶岔口渠首闸门严密连接一起,顶部填土种植水稻,作为反向流入丹江口水库的压力管道。反流调蓄与正流供水依然由闸门控制;另一个出水口向东南,就近注入原有灌溉干渠,满足于湖北山岗地与华北平原的灌溉用水。
进水口设在三峡正常水位175米以下12米处,管道顶部水面高程163m。底面高程138米,管道净高25米。
出水口设在穿黄工程南部,原渠道底部高程112米,要保证管道顶部162米的基本水平,管道需要加高至50米。才能减轻管道顶部浮力。过水面积不变的情况下,根据中途用水量,相应减少管道过水面积。
洪水北调中线管道示意图
汉江采用拱形管桥跨越;沙河渡槽处可以采用PCCP高压管倒虹吸过河;所有平交口,把原来桥梁用隧道包括起来,车辆从管道腹中穿过,桥梁两头增加倒虹吸或者增加宽度。
在穿黄工程南部作为水平低压巨型管道的终点,此处建造设三个方向的出水口,一个采用单跨混凝土独拱顶把槽內的明渠覆盖起来,与原来倒虹吸闸门严密连接一起,顶部填土种植水稻,作为向河北输水的压力管道。北岸水位又提高45米,原穿黄管道的流量将增加数十倍,放水多少,有闸门控制有闸门控制;第二个出水管向东,采用PCCP管道,发电后注入郑州引黄灌渠;第三个出水管向西,灌溉西部田地;第四处向西北,是PccP高压管道群,到寨沟河东岸建设发电站群,发电后排入黄河,冲刷悬河泥沙。
我们能建造跨度达400米以上的混凝土拱桥技术,更能建造墻柱拱形管道。力争达到高强度、高密封性、高耐久性、高抗渗性、高性价比优良工程。
开闸运行:三峡水位只能高于管道2米左右,减轻水平管道内的水压。关闭出水口发电站闸门,打开进水口闸门,自动充水排气,充满水达到真空之后,打开出水口发电站闸门,使全线形成虹吸效应。每秒流速9.2米,大坝水位超过163米时,每秒流速10米。每秒流量90666立方米。开闸运行之后,管内水压减轻,不再控制三峡水位。洪水全部北调,枯水期只供饮用水,常年自流。
工程优缺点
1.以上黄淮海三条为长江分洪河道。永久解除长江与黄河特大洪水的决堤隐患。
2.不用再加高长江、黄河、淮河的堤坝,无需退田还湖,即可永久解除蓄洪区与黄泛区居民的后顾之忧。
3. 加上大西线管道巨大的发电收入,足以免费灌溉湖北及华北平原的所有土地。鼓励多种植水稻,蒸发增雨,补充地下水。中途出口设在高岗处,使163米以下全田地能自流灌溉。
4.利用华北数万口水井,把水注入地下储存起来,以备不时之需。保证露斗地区不再沉降。被污染的地下水就会重新流回河道排入大海,解除淮河两侧癌症村等被污水围困的局面。解除京津唐 地下水污染。
5. 南水北调中线工程占地宽度包括景观绿化带为300至350米,管道顶部增加的水田面积是北京、天津、石家庄、郑州四市占地面积之和。
6. 地上悬河冲刷成为地下河槽后,入海口露出大片陆地。改良盐碱地,可增加高产水稻种2亿亩。
7. 使三条河流再加上京航大运河在夏季与大海通航。
8. 节省南水北调东线运河多级泵站的电力费用。可以大量用水,北京通航至上海。
9. 中线管道上部水位比小浪底坝址处还高36m, 可以向西自流到沁阳、孟州、济源等地区灌溉用水,小浪底水库的水源全部从引黄入洛干渠供给洛阳地区。使三峡水资源发挥更大效益。
10. 混凝土管道的使用寿命:公元一世纪的古罗马时期,意大利及欧洲其他国家,就用水泥建造港口,而这些堤岸在经历2000年的海浪冲刷后,依然坚强地屹立在港口,不但没有损毁,反而益发坚固,结构也变得越来越強。所以节省大量的维护费用。
11. 可以节省引江济汉工程的重复性投资。(新审定的引江补汉工程调水量太少)
12.可能会吓坏非工程技术人员和决策者,他们害怕出现安全事故,特别是地震问题。日本的海底隧道,经20年以来的多次強震,至今完好无损。其实,拱墙及拱顶均有一米多厚,c35号混凝土对钢筋有足够的握括能,1级钢筋有效好的延伸性能,众多高强度后涨法预应力钢丝束把管道拉结为整体,即使遇到強震,至多会使拱墙及拱顶振烈成缝隙,露水规模在可控制范围内。把损坏段堵漏或者更换即可,不可能彻底断开,造成洪灾。
13. 可能会有极少一部分人持反对意见,会说长江也缺水。可该工程只取丰水及洪水,储存到地下。
14. 工期。影响工期的关键位置是进水口三峡船闸北岸沟槽开凿工程;黄河出水中寨沟发电站群的建设与安装。每标段长300米,三年全线竣工。
15. 工程造价,三峡至黄河曲线长780公里,估价一万亿元以内。中线一期工程投资额2541亿元。流量是中线明渠的400倍,投资不到其4倍。
各位人仁人志士,谁有高性价比的调取洪水方案,希望也贡献出来,以解人民忧患。
洪水北调中线及大西线管道线路图
三峡船闸北岸取水口及管道位置图