編者按:面對中國的淡水資源南多北少的客觀事實,該文提出了使用小型水庫和管道連接相結(jié)合的方式方法,用以解決中國的淡水資源南北不平衡的問題。同時,提出了利用管道發(fā)電的方式方法,用以解決大規(guī)模的南水北調(diào)所需要的大量電力那里來的問題。該文因此而具有很強的實用價值。而且,該文也具有很高的學(xué)術(shù)價值。為此,打破常規(guī)予以發(fā)表。
內(nèi)容簡介:
中國的淡水資源分布的非常不平衡。長江流域及南部地區(qū)占據(jù)了80%以上,中部地區(qū)時常出現(xiàn)嚴(yán)重干旱,北部地區(qū)常年缺水,西北地區(qū)地區(qū)缺水更是極為的嚴(yán)重。如何解決中國目前和今后百年面臨著的這一個巨大的問題?筆者在本文中提出了使用小型水庫和管道連接相結(jié)合的方式方法,用以大規(guī)模的南水北調(diào)解決中國的淡水資源南北不平衡的問題。同時,提出了利用管道發(fā)電的方式方法,用以解決大規(guī)模的南水北調(diào)必然需要的大量電力那里來的問題。
關(guān)鍵詞:管道輸水 管道發(fā)電
在當(dāng)今世界, 中國是世界上人均淡水資源最為貧困的13個國家之一。尤其是,中國的淡水資源分布的非常不平衡。長江流域及南部地區(qū)占據(jù)了80%以上,中部地區(qū)時常出現(xiàn)嚴(yán)重干旱,北部地區(qū)缺水嚴(yán)重。處于大西北的新疆地區(qū)缺水更是極為的嚴(yán)重。早在1952年,毛澤東在視察黃河時就根據(jù)中國水資源南北不平衡的問題提出來了一個宏大的工程——南水北調(diào)。
但是,中國的地形基本上是南低北高,地理環(huán)境、地質(zhì)條件也非常的復(fù)雜。受歷史條件的制約,南水北調(diào)工程在以前也就沒有得到大規(guī)模的開展。
改革開放以后,中國工業(yè)、農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,水資源短缺尤其是南多北少的矛盾也就更加明顯的表現(xiàn)出來。為此,在黨中央和國務(wù)院的領(lǐng)導(dǎo)之下,中國從2002年12月27日開始了世界上最大的水利工程——南水北調(diào)。至今已有20多年,因為困難重重而進(jìn)展緩慢。效果并不是非常的顯著和理想。南水北調(diào)設(shè)想中的西線工程,在目前是紙上談兵,由民間提出的藏水入疆至今還是少數(shù)人的夢想。那么,如何解決中國目前及今后百年面臨著的這個巨大的困難?本文,提出了使用小型水庫和管道連接相結(jié)合的方式方法進(jìn)行南水北調(diào),用以解決中國的淡水資源南北不平衡的問題。同時,提出了利用管道發(fā)電的方式方法。用以解決大規(guī)模的南水北調(diào)需要的大量電力那里來,以及因為耗費大量電力造成調(diào)水成本過高的問題。以此解決中國的淡水資源南北分布不平衡和水電落后的兩大難題。并由此解開了中國科協(xié)在2021年第23屆年會上公布的,在中國的科技界中存在著的三大類30個問題中的風(fēng)馬?;ゲ幌嗉暗娜齻€重大難題。
一、延安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的原因
2016年,筆者終于實現(xiàn)了自己的一個夢想,到中國革命的圣地——延安參觀旅游。習(xí)總書記上山下鄉(xiāng)的具體地方是延安市屬的延川縣文安驛公社的梁家河大隊。在從西安到延安的路上,看到只有公路兩旁的丘陵溝壑之間有稀稀拉拉的低矮的小樹叢。據(jù)導(dǎo)游介紹,那是在10多年前,在黨中央和國務(wù)院的組織安排下,使用飛機播種以后才有的。就是這些小樹叢,對于改變延安的氣候環(huán)境也產(chǎn)生了重大的影響。延安市減少了黃沙滿天飛的次數(shù)。筆者則由此深深的感到毛澤東和黨中央在延安時期的艱難程度。導(dǎo)游告訴我們,延安的紅棗核有兩種,一種是圓,一種是尖。蘋果一種是微酸,一種是甘甜。筆者也知道,陜西的蘋果是江蘇省人民非常喜愛的水果。 蘋果,是一年四季在市場上可以見得到的水果,但是,陜西的蘋果在江蘇省是長期的斷貨。可惜、可惜、可惜。
在路過一片稻田時,導(dǎo)游告訴我們,毛主席在延安主住了13年。他是湖南人愛吃大米,這一片稻田就是為毛主席提供大米的基地。問詢當(dāng)?shù)剞r(nóng)民主要的農(nóng)作物是什么,回答是玉米。收成怎么樣?三年兩絕產(chǎn)。為什么?靠天吃飯。天不下雨一點收成也沒有,還要白白白的搭上種子。這正如毛澤東所講,農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),水利是農(nóng)業(yè)的命脈。這就應(yīng)當(dāng)是延安市至今沒有進(jìn)入全國前10強的原因。
對此,需要對比的一個資料是,2021年,江蘇省有38個縣市的GDP超過1000億,6個縣超過2000億。全國21年有38個千億縣,江蘇省占有16個。附上一句話,江蘇省不僅僅是沿海省份,還處于長江的下游。滾滾的長江水在路過江蘇省以后,即進(jìn)入波濤洶涌的東海。
在路過黃河壺口瀑布之時,也曾經(jīng)看到了黃河壺口瀑布的宏偉壯觀。延安處于黃河的中游,并且是在黃河壺口瀑布之前。守著黃河缺水用,遺憾,遺憾,遺憾!
農(nóng)業(yè)發(fā)展困難,延安的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也就沒有良好的基礎(chǔ)。習(xí)總書記上山下鄉(xiāng)當(dāng)知青的延安市屬的延川縣也一定是如此。從那以后,如何才能以解決延安市人民守著黃河缺水用的問題,也就緊緊的索繞在筆者的心間。經(jīng)過多年的苦苦思索,終于有了自己的答案。
筆者的答案是什么?這就需要首先看一看延安市以及對延安市的氣候環(huán)境產(chǎn)生重大影響的延安北部榆林市的地理狀態(tài)、地形地貌以及水文現(xiàn)狀。
二、延安、延川、榆林的地理狀態(tài)和地形地貌
延安,總面積為3.7萬平方公里。處于黃河的中游,陜西省的北部,黃土高原的中南地區(qū)。
對于延安、延川的地理狀態(tài)和地形地貌,在網(wǎng)上查找到的介紹資料介紹如下。延安位于陜西省的北部,介于北緯35°21′~37°31′,東經(jīng)107°41′~110°31′之間。西安以北371公里。北連榆林,南接關(guān)中咸陽、銅川、渭南三市,東隔黃河與山西臨汾、呂梁相望,西鄰甘肅慶陽。地勢西北高東南低,平均海拔1200米左右。北部的白于山海拔1600~1800米,最高點在吳旗縣五谷城鄉(xiāng)的白于山頂,海拔1809.8米;最低點在宜川縣集義鄉(xiāng)猴兒川,海拔388.8米,相對高差1421米。
長江在蘇省會南京市的區(qū)段的海拔高度在50米以下。延安海拔的最低處,與長江的南京區(qū)段的海拔高度相差300多米。即100多層樓的高度差。
延安的北部以黃土梁峁、溝壑為主,占全區(qū)總面積72%;南部以黃土塬溝壑為主,占總面積19%;全市區(qū)石質(zhì)山地占總面積9%。西部子午嶺,南北走向,構(gòu)成洛河與涇河的分水嶺,是高出黃土高原的基巖山地之一,海拔1500~1600米,主峰1687米;東部黃龍山,大致呈南北方向延伸,海拔1500米,主峰(大嶺)海拔1788.7米;中部勞山,呈西北——東南走向,平均海拔1400米,主峰(大墩梁)海拔1464米。黃龍山和勞山統(tǒng)稱為梁山山脈,形成延安地區(qū)地形的骨架。
這也就是說,延安的地理狀態(tài)屬于中國的黃土高原的丘陵溝壑區(qū)。地貌以黃土高原、丘陵為主。
延安市屬于內(nèi)陸干旱半干旱氣候,四季分明、日照充足、晝夜溫差大、年均無霜期170天,年均氣溫7.7℃~10.6℃,年均日照數(shù)2300~2700小時,年均降水量只有500毫米左右。
中央中央總書記習(xí)近平當(dāng)年上山下鄉(xiāng)的地方是延川縣文安驛公社的梁家河大隊。為此對延川縣的地理地貌也就需要特別的介紹以下。延川縣,位于黃河中游陜北黃土高原的東部,距延安市80千米。東隔黃河與山西省永和縣、石樓縣相望,北與榆林市清澗縣接壤,西北與子長市毗鄰,西接寶塔區(qū),南靠延長縣。地處北緯36°37′15″—37°05′55″,東經(jīng)9°36′20″—110°26′44″。東西長74.25千米,南北寬51.5千米,總土地面積1983.87平方千米 。
延川縣屬陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū)的白于山脈東端。地勢西北高,東南低,由西北向東南傾斜。最高點在西北部崾山梁關(guān)家圪塔峁(高家屯鄉(xiāng)賀李家溝行政村),海拔1402.6米,最低點在東南部黃河灘(土崗鄉(xiāng)馬家河村),海拔508.5米。與長江的南京區(qū)段的海拔高度相差400多米。
自西向東海拔高度逐漸下降,地形依次為:黃土梁峁?fàn)钋鹆辏ê0?25—1402.6米)、黃土寬梁殘塬(海拔523—1202米)、薄層黃土覆蓋的石質(zhì)丘陵(海拔508.5—894.2米),其間鑲嵌有河谷川地(海拔835—1025米)。清澗河及其支流依地勢呈西北至東南向樹枝狀縱貫全境,主要支流有永平川河、青平川河、文安驛川河、拓家川河。黃河自北而南流經(jīng)縣境東界,一級支流有眼岔寺河、張家河川河、清水關(guān)河、毛坬山溝等21條。各大支流構(gòu)成基本骨架,將全縣地形分割成7條大川(賀家渠川、永平川、青平川、文安驛川、清澗河川、拓家川、張家河川)、6條大溝(豐柏勝溝、馬家灣溝、老莊河溝、南河溝、眼岔寺溝、毛坬山溝)及2萬余條支毛溝,殘塬、梁、峁、溝壑地貌組合呈水平相間分布,形成溝壑縱橫、河谷深切、梁峁起伏、山川相間的地貌形態(tài)。
延川縣屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。冬季受來自西伯利亞的大陸氣團(tuán)影響,常為勢力強大的蒙古高壓所控制,寒冷干燥;夏季受東南季風(fēng)影響,氣候炎熱,降雨集中,多雷雨;春季極地大陸氣團(tuán)消弱,熱帶暖氣團(tuán)增強,氣溫回升快、降水少;秋季氣溫迅速降低,冷暖氣團(tuán)交鋒,多陰雨天氣 。年平均氣溫10.6℃,年日照時數(shù)2558小時,無霜期185天,常年降水量不足500毫米。
榆林,處于延安的北部,總面積42920.2平方公里 。因此之故,榆林的水文、氣候等等對于延安市產(chǎn)生著重大的影響。正是這個原因,對于榆林的地理狀況也就需要大概地有一些了解。
榆林是陜西省轄地級市,位于陜西最北部,陜北地區(qū)和河套地區(qū),黃土高原和毛烏素沙地交界處,是黃土高原與內(nèi)蒙古高原的過渡區(qū),東臨黃河與山西省隔河相望,西連寧夏、甘肅,南接延安,北與鄂爾多斯相連,系陜、甘、寧、蒙、晉五省區(qū)交界地。
榆林市地質(zhì)構(gòu)造單元上屬華北地臺的鄂爾多斯臺斜、陜北臺凹的中北部。東北部靠近東勝臺凸,是塊古老的地臺,未見巖漿巖生成和巖漿活動,地震極少。地勢由西部向東傾斜,西南部平均海拔1600--1800米,其他各地平均海拔1000--1200米。最高點是定邊南部的魏梁,海拔1907米,榆林市最低點是清澗無定河入黃河口,海拔560米。與長江的南京區(qū)段的海拔高度相差500多米。
地貌分為風(fēng)沙草灘區(qū)、黃土丘陵溝壑區(qū)、梁狀低山丘陵區(qū)三大類。大體以長城為界,北部是毛烏素沙漠的南緣風(fēng)沙草灘區(qū),面積約15813平方公里,占榆林市面積的36.7%。梁狀低山丘陵區(qū)主要分布在西南部白于山區(qū)一帶無定河、大理河、延河、洛河的發(fā)源地。面積約5000平方公里, 占榆林市面積11.55%。地勢高亢,梁塬寬廣,梁澗交錯、土層深厚。
面對延安和延安北部榆林的地理狀態(tài)和地形、地貌,要想解決延安守著黃河缺水用的局面,筆者認(rèn)為,必須也只有運用小型水庫和管道連接相結(jié)合的方式方法,才能以解決延安市人民現(xiàn)在和今后百年的嚴(yán)重缺水之困苦。
三、小型水庫和管道連接相結(jié)合
面對延安的溝壑丘陵的地理狀態(tài)和地形地貌,筆者認(rèn)為必須也只有運用管道和小型水庫相結(jié)合有方式方法,才能解決延安目前和今后百年守著黃河缺水用的尷尬局面。
所謂小型水庫,就是一座內(nèi)徑50米、高度150多米的大水塔。大水塔的建設(shè)方式是,先用10厘米厚的鋼板圍成一個直徑50米,高度150米以上的大圓桶。在圓桶外再用鋼筋混凝土加固。在微型水庫的底部設(shè)置一個內(nèi)徑1米的有閥門的排污管,用以排除小型水庫中沉積的泥沙。
所謂管道連接,也就是在兩座小型水庫之間用管道連接相通。
具體的方式方法是,在黃河壺口瀑布之前的黃河邊向延安的海拔最高點1809.8米處(相對高差大約為1200多米)或是向中部勞山(平均海拔1400米)的主峰大墩梁(海拔1464米)的方向上,建10多座高度在150多米的小型水庫或者說大水塔,在各座大水塔之間用直徑1.5米的管道連接,流經(jīng)黃河壺口之前的黃河水,也就有希望在經(jīng)過10多次提高后達(dá)到海拔1500多米甚至于是1800多米的高度。
在這個基礎(chǔ)上,再用管道回流到延安所有需要用水的地方,及至于輸送到陜北的河套地區(qū)、黃土高原和榆林的毛烏素沙地。
同樣,在將黃河水逐級提高到海拔1500多米的高度后,再用管道輸水到延安的各個丘陵的頂部。從丘陵的頂部再通過管道分向丘陵的四面八方,由此也就能以實現(xiàn)自流噴灌。
如此這般建設(shè),延安地區(qū)的各個丘陵也就有希望形成北部種樹,南部種田的自然條件。延安也就有希望成為中國的重要的水果生產(chǎn)基地和魚米之鄉(xiāng)。即從此成為陜北的好江南。
榆林的總面積是42920.2平方公里 。在具備了良好的水利條件后,其中的2萬多平方公里,就有希望成為中國重要的稻米生產(chǎn)基地之一,2萬多平方公里成為森林或草原,從而改變延安的生態(tài)和氣候環(huán)境。
四、小型水庫加管道連接的方式好處多多
小型水庫和管道相結(jié)合,首先提升水的海拔高度,再配合管道輸水的方式方法,簡單易行和經(jīng)濟(jì)。
管道輸水,不用挖長河、筑大壩。遇山繞山,不再開掘隧道。遇到溝壑或干涸的河道或是低矮地區(qū)使用U形彎,遇到丘陵是倒U形彎,遇到大河架橋即過,或是用U形彎從河的底部穿過。這種工程,對于具有豐富的建設(shè)上千公里天燃?xì)夂褪洼斔凸艿酪约案哞F經(jīng)驗的號稱基建狂魔的中國工人隊伍來說,那就是張飛吃豆芽——小菜一碟。
尤其是,輸水管道在初期建設(shè)時,與挖大河、筑大渠,遇山開挖隧道等等相比一定是比較的容易。而且,還能以避免大量的占用農(nóng)田,增加橋梁和交通設(shè)施,因此而經(jīng)濟(jì)的多。在路上不滲漏,不污染,不用年年清除河道淤沙,還能夠直接的將水送到全國所有大中小城市和鄉(xiāng)村的民用供水管口及至農(nóng)村的田間地頭。
在遇到較大的自然災(zāi)害,例如地震、山洪暴發(fā)、隧道坍塌、較大滑坡等等造成管道斷裂以后,臨時關(guān)閉上游的閥門即可。與挖大河、建大壩、開挖隧道等等相比,既能以避免較大的次生災(zāi)害,修復(fù)也一定是比較的容易。
筆者認(rèn)為,使用小型水庫加管道連接的方式方法,只要是有需要,莫說三千公里、六千公里,就是一萬多、多公里,莫說是海拔3000多米,就是海拔6000多米的高度也能夠?qū)崿F(xiàn)。否則,世界各國也就不可能將管道作為輸送石油、天燃?xì)獾闹饕姆绞椒椒ā8鱾€大中小城市也就不可能將用管道輸水,做為為千家萬戶城市居民供水的基本的方式方法。在北京,現(xiàn)在也就有可能仍然保留著老牛拉水車。
當(dāng)然,在全世界也就可能沒有高樓大廈。人類,是逐水而居的群體動物。
五、如何解決管道輸水中的難題
管道輸水有兩大難題。其一是管道堵塞,其二是冬季冰凍。這兩個問題不解決,使用管道遠(yuǎn)距離大規(guī)模的調(diào)水也就是白說。
安裝盲腸管,防治管道堵塞。筆者認(rèn)為,解決管道堵塞這個問題的第一個方式方法是安裝盲腸管。所謂盲腸管,在延安市也就是從取水點開始向后的3-10多公里內(nèi),選擇兩個丘陵陵之間,在管道上安裝垂直向下或斜向的沉土、沙、碎石之用的內(nèi)徑1米,長度為5米、10米的豎管或斜管。在豎管或斜管的上部和下部各安裝一個閥門。平時輸水時打開上面的閥門,完全關(guān)住下面的閥門。當(dāng)豎管中的淤積物達(dá)到70%以上后,關(guān)上面閥門的95%,開下面的閥門,將淤積物泄出。事后再關(guān)閉下面的閥門,打開上面的閥門。這就如同切除盲腸那樣的外科手術(shù)一個樣。如此反復(fù),完全可以防治管道被泥沙、碎石等等雜物的堵塞。而且,每一座小型水庫或者說大水塔,也具有這個作用。
當(dāng)然,在取水口,就需要盡量避免土、沙、碎石等等雜物進(jìn)入管道。至于安裝多少個盲腸管,那就是需要多少個就安裝多少個。
預(yù)留窗戶,清除堵塞物。解決管道堵塞這個問題的第二個方式方法是預(yù)留窗戶。所謂預(yù)留窗戶,也就是在輸水管道上,在可行的地區(qū),例如深溝或干涸的河道、低矮地區(qū),或是在輸水線路上的兩個丘陵之間,用三通管預(yù)留“窗戶”。窗戶,在平時輸水時用閥門將窗戶關(guān)死。在萬一出現(xiàn)雜物堵塞時,打開閥門(窗戶)用水沖出堵塞物以后再將閥門關(guān)死。
百年大計,質(zhì)量第一。要保證水質(zhì),就向江蘇省的南通市政府學(xué)習(xí)。他們是守著長江卻不直接從長江中取水供應(yīng)市民的生活所用。而是在長江邊的百米之外打井取水。這在事實上也是從長江中取水。因此之故,南通市民燒開水的水壺六年不生一點點水垢。
當(dāng)然,在延安即使是在黃河之中直接取水,也絕對的不會造成水到之地出現(xiàn)鹽堿化和積鹽化的問題。
預(yù)備熱水井,防治冬季冰凍。用管道輸水也必須解決冬季冰凍的問題。以避免因為冬季冰凍出現(xiàn)半年通水半年閑的局面。
筆者認(rèn)為,解決冬季冰凍的具體的方式方法是,在黃河壺口瀑布之前的取水地,首先是打井吸水。再在大水塔的附近打下2000多米深度的熱水井,在寒冷的冬季向大水塔中加入熱水,以防治水庫結(jié)冰。在輸水的管道上,那就是那里需要防治冬季冰凍就在那里打下熱水井,向管道中注入熱水。管道中的水溫,只要是不低于零下5度即能夠防止管道結(jié)冰。可千萬注意,不要加入熱水過多了。否則,燙死青苗,延安的老農(nóng)民找到門上索要賠償金,那就茄子地里拉屎——不上蒜了。
流水不結(jié)冰。在冬季為了保持管道中的水快速流動,在輸水管道上增加加壓泵或是向借溝壑在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的小型水庫中放水,這樣做也有利于在冬季儲存下大量的水用以涵養(yǎng)當(dāng)?shù)氐牡叵滤??;蛘呤窃邳S河壺口瀑布之前放水回黃河。
當(dāng)然,在延安的10多個丘陵的頂部建設(shè)10多座高度在150多米的大水塔,對于號稱基建狂魔的中國工人隊伍來說,應(yīng)當(dāng)是有能力完成的任務(wù)。但是,大幅度和大規(guī)模的日日夜夜分分秒秒不能停止的提升水位所需要的電力,一定是一個很大的數(shù)量。僅僅是為此所耗費的電量也會造成金價水、天價水的出現(xiàn)。結(jié)論就是一句話,用不起。
正如毛澤東在《矛盾論》中所講的那樣,矛盾無處不在,無時沒有。在一個矛盾解決以后,新的矛盾就會出現(xiàn)。如何解決這個矛盾?筆者的回答是:借用輸水管道發(fā)電,實現(xiàn)電力免費供應(yīng)。
六、管道發(fā)電
借用輸水管道發(fā)電,實現(xiàn)輸水和發(fā)電并舉,解決大規(guī)模調(diào)水對電力的需求,并能以實現(xiàn)電力免費供應(yīng)。
從理論上說,水位落差在100米,就可以安裝發(fā)電機。那么,如何借用輸水的管道發(fā)電?
筆者想到的方式方法是,在輸水的管道之中安裝用生鐵做成的葉輪狀的圓球式的渦輪,借管道內(nèi)水流動產(chǎn)生的動力推動渦輪的轉(zhuǎn)動,由此也就能夠?qū)崿F(xiàn)管道發(fā)電。
管道發(fā)電機,與風(fēng)力和太陽能發(fā)電相比的優(yōu)點是,不用看天氣的臉色。尤其是,借用管道發(fā)電能以實現(xiàn)管道通過那里就建到那里,需要多少就建多少,那里需要就在那里建。以此免除遠(yuǎn)距離輸電對電量的損耗。還能以避免建設(shè)特高壓遠(yuǎn)距離的輸電線路,以及平時維護(hù)特高壓輸電線路安全運行的費用。
如果需要舉一個例子,那就是在管道經(jīng)過習(xí)總書記上山下鄉(xiāng)的延安市屬的延川縣文安驛公社的梁家河大隊時,在梁家河大隊的村旁邊就可以建一座中型的水電站。
管道發(fā)電機的具體的安裝方式方法是,將隱藏在管道內(nèi)的渦輪橫臥式安置,將發(fā)電機組安裝在管道外的側(cè)面。在管道內(nèi)渦輪的頂部安裝月牙板(月牙板與渦輪的間隙小于1厘米),迫使管道內(nèi)的水只能在渦輪的下面流動。
渦輪的重量越大,能以帶動的發(fā)電機組越大。
輸水管道,分為非發(fā)電區(qū)段和發(fā)電區(qū)段?;蛘呤欠譃檩斔艿篮桶l(fā)電管道。發(fā)電管道中的水是從輸水管道上用三通管分流過去的,在經(jīng)過發(fā)電區(qū)段以后,再回流到輸水管道之中(滴水未用)。在非發(fā)電區(qū)段,或輸水的管道的直徑為1.5米的基礎(chǔ)上,在發(fā)電區(qū)段的管道內(nèi)徑為6.5米時,渦輪的直徑就可以是5米多,重量在5000公斤以上。 在發(fā)電區(qū)段的管道為11.5米時,渦輪的直徑就可以是10米,重量在10000公斤(10噸)以上。由此也就能夠帶動更大的發(fā)電機組。
延安的地形、地貌以丘陵溝壑為主。在將水位一次性提高到相對高差1200多米的高度后,從1200多米的高度開始的、在3.7萬平方公里的范圍內(nèi)回流向下到壺口瀑布之前的,因丘陵峁梁形成的彎彎曲的曲的管道能以達(dá)到幾萬公里?可以安裝渦輪重量在10噸以上的發(fā)電機多少臺?能以生產(chǎn)多少兆瓦的電量?對此問題,很多人士的回答一定是,難以計算!
具體的可參考的資料是,三峽機組的發(fā)電機轉(zhuǎn)子最大的直徑為18.74米,高度為3.42米,重量為1779噸。單機發(fā)電容量為1400萬千瓦。
這也就是說,當(dāng)單個10多噸重量的轉(zhuǎn)子達(dá)到180個時,即總重量為1800多噸后,一組發(fā)電機的發(fā)電量就能以達(dá)到三峽最大的一臺發(fā)電機的發(fā)電量。相當(dāng)于一座中型的發(fā)電廠。
三峽發(fā)電機組共有34臺。
因此,在發(fā)電區(qū)段的管道直徑為11.5米,渦輪的直徑為10米、重量在10多噸以上時,只要是34個180臺管道發(fā)電組(34×180=6120),具體的說就是6120臺管道發(fā)電機,就能以達(dá)到三峽的總發(fā)電能力。
總投資需要多少錢?請100多名專家計算的結(jié)果一定是,用管道發(fā)電機在延安建設(shè)一座相當(dāng)于三峽發(fā)電量的發(fā)電廠,比建三峽時為了發(fā)電的總投資絕對的少。
水利發(fā)電,需要水位差。在平原地區(qū)沒有水位差時,還需要人為的制造水位差。延安有眾多的丘陵,丘陵就是制造水位差的良好的自然條件。具體的說,就是在一個丘陵的頂部建立一個直徑50米高度150多米的大水塔,就成為一座水力發(fā)電廠的基礎(chǔ)。再在圍繞著那個丘陵周圍建設(shè)的方形的盤山管道上安裝發(fā)電機,一個丘陵也就成為一座300兆瓦或500兆瓦的中型發(fā)電廠。而且,在一次性將水提升到1200米以上后,并不是在一條管道中直接的直流而下。而是在幾個層級轉(zhuǎn)過好多個丘陵、好多個發(fā)電廠之后,才能回到黃河之中。
在延安,有相對高度差為50多米以上的丘陵有多少?平原省份可是沒有這個自然條件。
什么事都是有利也有弊,且往往是利弊相隨。但是,只要是找到科學(xué)的方式方法,也就能以將利擴(kuò)展到最大,將弊降到最低。甚至于是將不利條件改變?yōu)橛欣囊蛩?。這就是唯物辯證法。
延安市,截至2019年,下轄2個市轄區(qū)、10個縣、代管1個縣級市。將6000多臺發(fā)電機組分配到延安市屬的各個縣級區(qū),不僅僅能以完全滿足輸水管道自身正常運行的需要,還能以滿足延安全市自身的民用、農(nóng)用和工業(yè)用電的全部需求。延安市,也就成為全國最大的水力發(fā)電的大市、強市!
一個三峽的發(fā)電量,延安市自己用不了,還能以向北京、天津輸電。借機會收取北京和天津的錢。
不說全陜西,也不說全中國,更不說全世界,僅僅是延安一市,規(guī)格不一的輸水的管道需要多少千米?
在陜西省,管道發(fā)電機需要多少千臺?
延安市自身對本市供水網(wǎng)、供電網(wǎng)的建設(shè),丘陵變果林、農(nóng)田、稻田的改造等等、等等的建設(shè)工程在短期內(nèi)需要多少勞動者?
完全能以延續(xù)上百多年的勞動崗位能以增加多少個?
從目前的現(xiàn)狀到實現(xiàn)陜北的好江南的自然條件需要投資多少錢?一年1千億,10年能否完成?
延安市自身由此能以創(chuàng)造出多少產(chǎn)值?
延安,全市的總面積是3.7萬平方公里。用其中的0.7萬平方公里種蘋果樹,延安就成為全國乃至于全世界最大的蘋果生產(chǎn)基地之一,5年以后每年的產(chǎn)值是多少?江蘇省人民從此也就可以在一年四季吃到延安人種植的蘋果。延安市為將丘陵改造成為果林、玉米地、稻田所付出的全部投資,在出租果林、農(nóng)田、稻田后,在50年內(nèi)一定能以全部的直接的收回。
例如,將丘陵改造為一畝稻田的費用為5萬元。一畝稻田一年收出租費100元,10年是1000元。50年的收費就是5萬元。
水費?發(fā)電以后剩余的水,1立方米5分錢。
山不在高,有水則靈。水不在深,有魚則靈。延安有了水,百業(yè)可興!
水利發(fā)電機,在一次性建好以后,一般情況下能以運行百年。因此而被稱之為印錢的機器。
尤其是,管道內(nèi)的水不流動渦輪就不能運轉(zhuǎn),發(fā)電機就要停止發(fā)電。由此也就造成了發(fā)電成為主業(yè),輸水反而成為副業(yè)。及至于借用管道發(fā)的電,成為供水網(wǎng)獲得經(jīng)濟(jì)收益的主要來源。因此之故,保障輸水管道正常運行所需要的全部電力,也就有一定能以實現(xiàn)免費供應(yīng)!
延安,位于黃河的中游。盡管黃河一年的總流量能以達(dá)到500億立方米。從黃河的壺口瀑布前取水僅僅是為了滿足延安一市用水的需求可能勉強的可以。如果再從黃河的中取水滿足陜西、山西、甘肅、寧夏的治沙和發(fā)展農(nóng)業(yè)的全部的用水需求,就是從黃河壺口瀑布以后,截留全部的黃河水也可能難以滿足。
這也就是毛澤東在《矛盾論》中所講的那樣,一個矛盾解決了,新的矛盾就會出現(xiàn)。那么,
如何才能以解決黃河水量不足的問題?對此,筆者的回答是,從長江下游的江蘇段大規(guī)模的南水北調(diào)。
七、南水北調(diào),解決中國北部的用水需求
黃河水量有限,要想滿足陜、晉、甘、寧的用水需求,可以從長江的下游取水大規(guī)模的南水北調(diào)。
長江水每年的入海量約為10000億立方米。因此之故,就是每年從長江下游的江蘇省的南京段、江陰段、南通段一年取水3000億立方米的水,即長江水每年入海量的30%,相當(dāng)于六條黃河,或一條珠江的年流水量北上,也不會影響到江蘇、上海、東海區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。
當(dāng)然,要想從長江下游的江蘇省的南京段取水大規(guī)模的南水北調(diào),就需要首先看一看從南京開車自駕游到山西省會太原、甘肅省會蘭州,寧夏省會銀川市的距離各是多少?以及太原、蘭州、銀川三市的海拔高度各是多少?
從南京到太原的全程大約是1102公里,太原海拔的最高點為2670米,最低點為760米,平均海拔約800米。
從南京到到蘭州約為1726公里。蘭州的海拔高度在1500-3000米之間。
從南京到銀川的距離約1680公里。銀川市的海拔高度1010-1150之間。
這也就是說,從南京到太原、蘭州、銀川的最遠(yuǎn)距離不到2000公里。三市海拔的最高點是3000米。
長江在南京段的海拔高度在50米以下,兩地海拔相對最大的高度差是3000多米。1000多層樓的差距。
但是,使用小型水庫和管道相結(jié)合的方式方法,只要是需要,莫說是距離三千公里、六千公里,就是一萬多、多公里,莫說是海拔3000多米,就是海拔6000多米的高度也能夠?qū)崿F(xiàn)。
因此之故,運用小型水庫和管道相結(jié)合的方式方法,只要是從南京開始的向延安、西安、太原、蘭州、銀川輸水的線路上,建內(nèi)徑50米,高度150多米的20多座大水塔,并用管道連接以后,也就有希望在一年之內(nèi)將1000多億立方米的長江水,輸送到陜西、山西、甘肅、寧夏所需要的海拔高度和大部分地區(qū)。
甚至于是在越過延安后,從榆林市的清澗無定河再進(jìn)入黃河。(穿過黃河的方式方法是,用U 彎管道從黃河的底部穿過。)
八、南水北調(diào)直接的經(jīng)濟(jì)效益巨大
大規(guī)模南水北調(diào)的直接的經(jīng)濟(jì)效益如何?這需要以假設(shè)為例,細(xì)細(xì)分析。
筆者假設(shè),從南京到陜、晉、甘、寧的一年輸水1000億立方米的工程,總投資需要一萬個億人民幣才能夠完成。
從出水口計算,1立方米的水收費人民幣1元,一年的收益是1000億,10年就可以收回投資。如果收費0.5元,20年能以收回投資。如果收費0.25元,40年也能以直接的收回投資。如果收費0.1元,100年也能以收回全部的直接投資。至于間接的經(jīng)濟(jì)和社會效益也就不需要計算了。
當(dāng)然,從長江的南京段前取水1000億,在到達(dá)太原、銀川、西安、延安、榆林時還有500億立方米(相當(dāng)于一條黃河的年均流量)也就不錯了。原因是被路過的省市自治區(qū),甚至于是京、津、冀、魯、豫的地方政府截胡了。中原五省份也是缺水的地區(qū)。雁過拔毛難以避免。但是,他們要為此付出費用。因為這個雁毛不能白拔。假設(shè),從1.5米的主輸水管道(一級管)中取水,長江第一供水公司1立方米的收費是人民幣0.5元,一年的收費就是250個億。這250個億,足夠供水公司全線全年的維護(hù)管道運營的全部費用。而且,還應(yīng)當(dāng)還有很大的剩余。
因此之故,在越過中原五省市以后,陜西、山西、甘肅、寧夏再用水就可以實現(xiàn)免費供應(yīng)。
對于收費多少,筆者的建議是,由國家投資鋪設(shè)的一級管(直徑1.5米),收費0.5元。由省級政府投資鋪建的二級管(直徑1米)收費0.6元,由市級投資鋪設(shè)的三級管(0.5米)收費0.7元。由縣級政府投資鋪設(shè)的四級管(0.3米)收費0.8元。由縣下區(qū)級政府投資鋪設(shè)的五級管(0.10米)收費0.9元。由小區(qū)級鋪設(shè)的六級管(0.05)米,送到千家萬戶或者說北京市民的家中收費1元。在這個基礎(chǔ)上,如果各級收費在5年以后各減少50%,送到千家萬戶或者說北京市民的家中的收費也就只有0.5元了。(北京市居民的水費現(xiàn)在是1立方米人民幣5元。)。
筆者認(rèn)為,為了解決中國北部今后百年缺水之困苦,工程總投資就是在70年甚至于是在100年內(nèi)在預(yù)算上才能夠直接收回也是應(yīng)該上馬的工程。
在事實上,建設(shè)從南京到西安、太原、銀川、延安、榆林的一級(1.5米)和二級(1米)的輸水管道可能是不需要1萬億。
而且,在長達(dá)上2000多公里的輸水線路上,當(dāng)遇到300、500或1000多米高度的丘陵或小山時,即在其頂部建小型的水庫,再圍繞著那個小山包建方形的盤山管道,在盤山管道上安裝發(fā)電機組,也就既能以增加發(fā)電機組的數(shù)量,也能以加大渦輪的直徑、重量和運轉(zhuǎn)的速度。
如此建設(shè),每一座小型的大水塔,就是一座中小型的發(fā)電廠。每一座500多米高的丘陵或小山就是一座中型的發(fā)電廠。
尤其是,對于輸水公司來說,每一個發(fā)電廠也就是一個免費的加壓站,也是免費的截留水中雜物處。供水公司還可以借機收取發(fā)電廠的一部分利潤。例如10%。
如果問,在南水北調(diào)的線路上的彎彎曲曲的長達(dá)4000甚至于是6000多公里的輸水管道上能夠建多少座水電站?發(fā)電機的總裝機容量是多少?恐怕很多人士的回答也一定是,無法計算。
而且,如此的建發(fā)電廠,不僅僅是能以實現(xiàn)需要多少就建多少,還能夠?qū)崿F(xiàn)那里需要就在那里建。以此免除遠(yuǎn)距離輸電對電量的損耗。還能以避免特高壓遠(yuǎn)距離建設(shè)輸電線路,以及平時維護(hù)特高壓輸電線路安全運行的費用。
因此,盡管大規(guī)模的南水北調(diào)需要耗費巨大的電力,一條主要的輸水管道從開始到終端所需要的全部的電力,也完全有能力實現(xiàn)全部的免費供應(yīng)。
理由就是,不調(diào)水渦輪機就不能正常運轉(zhuǎn),發(fā)電機就要停止運動。致使發(fā)電成為主業(yè),南水北調(diào)反而成為副業(yè)。甚至于發(fā)電是輸水工程獲得經(jīng)濟(jì)收益的主要來源。
尤其是,有可能的是由發(fā)電得到的收益,既能以維護(hù)南水北調(diào)平時運行的全部費用,并在50年的時間內(nèi)收回南水北調(diào)工程的全部投資。
對于南水北調(diào)中的西線工程,據(jù)中國科學(xué)院院士王光謙向記者介紹,由水利部門通過長期研究和勘察,已基本形成的‘上線’和‘下線’兩條線路的設(shè)想。‘下線’從金沙江葉巴灘水電站、雅礱江兩河口水電站、大渡河雙江口水電站調(diào)水入黃河支流洮河,調(diào)水約160億立方米;‘上線’從雅礱江(源于甘孜州理塘縣西沙魯里山中段雪山椏口的(海拔5838米),大渡河干支流調(diào)水至賈曲河口入黃,調(diào)水約80億立方米。兩條線路以引水洞涵為主,均可形成自流到黃河上游。。預(yù)計投資投資4,892億元。如果運用管道和小型水庫相結(jié)合的方式方法,一年調(diào)水140億立方米到達(dá)黃河的上游,也就能夠從紙上談兵成為實際行動。還能以借西線輸水的管道,建起許多座發(fā)電廠。預(yù)計總投資,在比山嶺地區(qū)遇到溝壑筑大壩、遇到山嶺挖隧道的總投資相比一定遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于4,892億元。在遇到地震遭到毀壞以后次生災(zāi)害小,重新修復(fù)也一定容易。雅礱江,即玉樹地區(qū)是地震多發(fā)區(qū)。
因此,要想實現(xiàn)既輸水也發(fā)電,在長江、珠江、黑龍江、黃河等等大江大河的上游海拔1000多米以上的地方找到水源,應(yīng)當(dāng)是優(yōu)先的選擇之一。
如果在青藏高原上找到合適的水源,運用管道和小型水庫相結(jié)合的方式方法藏水入疆也就能以夢想成真。
如果僅僅是為了發(fā)電,在青藏高原上找到合適的水源地那怕是咸水,例如在海拔高度為3196米的青海湖,運用管道和小型水庫相結(jié)合的方式方法分級下泄到黃河入海口,即山東省東營市墾利區(qū)(海拔高度在100米以下),在長達(dá)1萬多公里的相對高度差在3000米左右的輸水線路上能夠建多少個發(fā)電廠?總裝機容量是多少?恐怕所有人士的回答也都是一句話,無法計算。
水力發(fā)電機,是印錢的機器。在管道發(fā)電的方式方法讓各省市自治區(qū)的政府知道以后,在中國一定掀起一個大規(guī)模的建設(shè)管道發(fā)電工程的高潮。中國很快地就能以成為水電大國!水電強國!
而且,筆者在本文中提出來的調(diào)水和發(fā)電一舉兩得的方式,完全能以適用于全國各省市自治區(qū)內(nèi)部或相鄰省份小區(qū)域的水資源的合理調(diào)度。
例如,北京市的地形是西北高東南低。山區(qū)面積約為10200平方千米,約占北京市總面積的62%。海拔高度在1000-1500米。平原地區(qū)約為6200平方千米,約占總面積的38%。平原地區(qū)的海拔高度在20-60米之間。天安門廣場的海拔高度是44.4米。假設(shè),在長江的江蘇省的江陰段(海拔高度在50米之下)北邊建一座高度180多米的大水塔,在一次性提高180多米后,比北京市的平原地區(qū)高出100多米。在這個基礎(chǔ)上,用管道每年將200多億立方米的長江水送到北京,那就不知道有多少北京人改行當(dāng)漁民。再為京杭大運河全線、全年通航供水,也是小事一樁。
在京杭大運河全線、全年通航,即千噸級輪船能以從北京直達(dá)杭州以后,乾隆再生,也就能以更為方便的再下江南一游。對于沿河兩岸的經(jīng)濟(jì)發(fā)展能以起到多大的作用,敬請讀者評說。
而且,在江蘇的長江下游的江陰段建立一座海拔高度在150多米高的大水塔以后,從江陰段取水,向京、津、冀、魯、豫五省市每年各調(diào)水100億立方米,也能以輕而易舉的得到解決。
同時,上述五省市還能以根據(jù)自己的需求建設(shè)發(fā)電廠,實現(xiàn)一縣一座,或是一縣多座。管道發(fā)電機的生產(chǎn)廠家,也就不需要找到門上口苦口婆心的去推銷了。
九、東水西送,解決中國北部和新疆缺水極為嚴(yán)重的問題
在中國,缺水嚴(yán)重的地區(qū)是蒙、陜、晉、甘、寧和新疆。中國的八大沙漠全在中國的北部和西北部。從網(wǎng)上查找到的資料是,沙漠(shā mò)是指地面完全被沙所覆蓋、植物非常稀少、雨水稀少、空氣干燥的荒蕪地區(qū)。沙漠亦作“ 沙幕 ”,干旱缺水,植物稀少的地區(qū)。中國沙漠總面積約70萬平方千米,如果連同50多萬平方千米的戈壁在內(nèi)總面積為128萬平方千米,占全國陸地總面積的13%。中國西北干旱區(qū)是中國沙漠最為集中的地區(qū),約占全國沙漠總面積的80%,我國最著名的八大沙漠分別是:塔克拉瑪干沙漠、 古爾班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠、庫布齊沙漠、柴達(dá)木盆地沙漠、庫木塔格沙漠。而且,由于人類的過度活動和氣候變化的影響,使我國干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境退化日益嚴(yán)重,沙漠化土地面積已經(jīng)擴(kuò)大到11.4萬平方公里。 因此之故,如何解決中國北部尤其是西北部的沙漠地區(qū)極度缺水的問題,在目前來看這是一個非常巨大的困難。筆者受西氣東輸工程的啟發(fā),想到的方式方法是東水西送。
什么是西氣東輸工程?請看下面的兩幅筆者從網(wǎng)上的截圖。
西氣東輸工程圖1。
西氣東輸工程圖2。
從網(wǎng)上提供的資料(上圖)中可以得知,西氣東輸?shù)囊痪€工程,即從輪南到上海的輸氣管道的長度是4859千米。如果再加上若干條支線,西氣東輸工程管道的總長度將超過7000千米。面對新聞記者的采訪,管網(wǎng)集團(tuán)負(fù)責(zé)人表示,西氣東輸2022一年累計向中國東部輸送天燃?xì)饪梢赃_(dá)到1000億立方米。這1000億立方米的天燃?xì)?,既是從新疆的獨山子送到了廣州,也送到了千家萬戶。而且,用管道加小型水庫和加壓站相結(jié)合的方式方法,也能以送到海拔3000米以上的高度。
據(jù)此,筆者認(rèn)為,既然西氣東輸工程一年能以將1000億立方米的天燃?xì)馑偷街袊喜康脑S多個省市自治區(qū)和千家萬戶,那么,從南京,甚至于是從廣州向新疆一年送水1000個億立方米的工程——東水西送,也就應(yīng)當(dāng)有能力實現(xiàn)。
當(dāng)然,要想滿足中國北部改造沙漠對用水量的需求,運用管道和小型水庫相結(jié)合的方式方法,從黑龍江流域每一年調(diào)水500個億立方米,進(jìn)入蒙、陜、晉、甘、寧,也是東水西送,就應(yīng)當(dāng)是一個優(yōu)先的選擇方案。
從黑龍江的中國一側(cè)的200平方公里內(nèi)一年調(diào)出500個億立方米的水,對于黑龍江來說,能以起到長江中游的鄱陽湖的作用。
總而言之,運用管道和大水塔相結(jié)合的方式方法,完全有能力將長江、珠江和黑龍江等等大江大河之中的可調(diào)之水調(diào)出來,在全國建起一個覆蓋全國各地區(qū)的相互連通的大水網(wǎng),將中國有限的淡水輸送到全國所有需要用水的地區(qū)。
十、南水北調(diào) 敢叫日月?lián)Q新天
大規(guī)模的南水北調(diào)和東水西送,不僅僅是為了解決中國水資源分布不平衡的問題。
2021年7月28日下午,中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會在第23屆年會閉幕式上發(fā)布了三大類30個重大的科學(xué)未解難題。在這三大類30個問題之中,10個對科學(xué)發(fā)展具有導(dǎo)向作用的前沿科學(xué)問題之一為,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)優(yōu)化和穩(wěn)定機理是什么?
10個對工程技術(shù)創(chuàng)新具有關(guān)鍵作用的工程技術(shù)難題之一為,如何構(gòu)建我國生態(tài)系統(tǒng)碳匯擴(kuò)增的技術(shù)體系?
10個對產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有引領(lǐng)作用的產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題之一為,如何利用風(fēng)光水加快實現(xiàn)我國的“碳中和”目標(biāo)?
在上世紀(jì)的末期,在西方國家的氣候?qū)<艺紦?jù)主導(dǎo)地位的國際氣候?qū)W界中形成了一個比較統(tǒng)一的認(rèn)識,即人類為了自己的生存和發(fā)展所推動的世界工業(yè)化的迅速發(fā)展,造成了大量的二氧化碳排放。大量碳排放造成的全球氣候逐漸變暖,又成為全人類生存和發(fā)展的重大的威脅。為此,在聯(lián)合國的主導(dǎo)下,于1992年的5月22日制定了防止全球氣候變暖的公約(英文縮寫UNFCCC) 。這個公約,旨在控制二氧化碳等溫室氣體的對外排放。公約中明確的規(guī)定了各個國家應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的減少碳排放的責(zé)任。中國是制造業(yè)大國,也是煤電大國。中國減少碳排放的責(zé)任(比例)壓力山大。為此,中國政府被迫關(guān)閉了許多的燃煤發(fā)電廠。為了國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,又投入巨量的資金發(fā)展風(fēng)力和太陽能發(fā)電。致使中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到了很大的影響。這就是中國科協(xié)提出以上三個中國及至于世界科技界至今未解難題的基本原因。
以上三大難題,在科學(xué)領(lǐng)域中屬于風(fēng)馬牛互不相及的三大類問題。但是,筆者認(rèn)為,大規(guī)模的南水北調(diào),完全的能以解決其中的兩大難題。
解決中國淡水資源南多北少的問題,是解決上述兩個重大難題的基礎(chǔ)。不僅僅是筆者認(rèn)為,絕大多數(shù)的中國人都知道,淡水資源南多北少,是制約中國目前和今后在一個相當(dāng)長的時期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的重大的困難。而要想解決這個重大的難題,也就需要用科學(xué)的方式方法大規(guī)模的從南部調(diào)水進(jìn)入中國的中部、北部,尤其是大西北的沙漠地區(qū)。
在中國的中部,即京、津、冀、魯、豫有了充足的淡水資源的保障以后,就能以防止土地退化和增加糧食產(chǎn)量。為糧食產(chǎn)量保持在1.3萬億斤(2023年3月5日李克強總理向十四屆全國人大一次會議作政府工作報告的內(nèi)容之一)以上提供強有力的保障。
在北部,即蒙、陜、晉、甘、寧具有了淡水資源的基本保障體系以后,也就能以大力發(fā)展林業(yè)和擴(kuò)大草原面積,增加森林和草地的覆蓋率。由此構(gòu)建一個強大的碳匯擴(kuò)增體系,增強中國生態(tài)系統(tǒng)的碳匯擴(kuò)增的力量,用以加快實現(xiàn)我國的“碳中和”的目標(biāo)。
尤其是,為中國增加2億畝穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的可耕地也應(yīng)當(dāng)是大有希望。中國也就有希望成為世界糧食和肉類的出口國。
新疆,在網(wǎng)上查找到的有關(guān)的統(tǒng)計資料是,2017新疆人均水資源量4146.9立方米。人均水資源量在全國排名為第五位。若問其原因,那是因為,新疆的地形是三山夾兩盆,北部有阿爾泰山脈,中間有天山山脈,南部有昆侖山脈。那些分布在山脈周邊的城鎮(zhèn),每年五月到十月都會面臨夏季融雪性洪水的襲擾。但是,如果想將新疆的沙漠區(qū)改變?yōu)榇蟛菰?,即使是運用筆者提出來的大水塔和管道相結(jié)合的方式方法,再加上管道發(fā)電解決電力需求,用盡新疆自身所有的水,也絕對的是杯水車薪。因此之故,新疆人不缺水,新疆區(qū)缺水。只有在新疆成為大森林和大草原以后,新疆維吾爾自治區(qū)才能成為適于人類生存和發(fā)展的地區(qū)。而要想讓新疆成為大森林和大草原,也需要大規(guī)模的調(diào)水進(jìn)入新疆。在大規(guī)模的調(diào)水進(jìn)入新疆后,運用大水塔和管道相結(jié)合的方式方法,在新疆建設(shè)起一個能以覆蓋新疆沙漠的自動化的管道滴水或是噴灌網(wǎng),也就為在新疆植樹造林和種草建立起良好的水利條件。再通過植樹造林和種草將新疆改變成為綠洲以后,那就不僅僅是新疆全區(qū)能以成為適于人類生存和發(fā)展的地區(qū),中國和亞洲的氣候和生態(tài)環(huán)境也一定能以得到明顯的改善。這既有利于減輕沙塵暴對中國氣候的影響,甚至于是讓全中國和全亞洲的氣候溫度降低。
上述由中國科協(xié)提出的“如何構(gòu)建我國生態(tài)系統(tǒng)碳匯擴(kuò)增的技術(shù)體系”、“如何利用風(fēng)光水加快實現(xiàn)我國的‘碳中和’目標(biāo)”這兩個重大的難題也就能以得到解決。
至于以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)優(yōu)化和穩(wěn)定機理是什么?答:管道發(fā)電!
為什么對解決新疆沙漠化的問題需要高度重視?筆者有自己的認(rèn)識。
處于新疆區(qū)內(nèi)的羅布泊(1972年發(fā)現(xiàn)徹底干涸)地區(qū)在五千多年以前是大海,新疆在一千多年以前是大草原,現(xiàn)如今是大沙漠!
中國的西北地區(qū)沙漠化,應(yīng)當(dāng)是古樓蘭王國滅亡,漢武大帝劉徹派遣的使者張騫出使西域時在那里存在著的西北36國消失的自然源因。而且,也應(yīng)當(dāng)是中國的中部氣候干旱和雨雪缺少的原因之一。
下圖為古樓蘭遺址的圖片。
面對古樓蘭遺址,仿毛澤東的待詞《浪淘沙.北戴河》賦詞一首
《紀(jì)念古樓蘭》
千里赤土燃,萬里鳥不見。只有白云飄飄然!
草木綠色都不見。知向誰邊?
熱浪滾滾,人跡絕斷。只剩下殘墻破壁空悲嘆!
問詢南來北往客,您可否聽見?
歷史痕跡今猶在,后人如能得借鑒,也不枉她曾經(jīng)來過人間!
在上世紀(jì)50、60年代,西北的沙漠是以每年100多公里的速度向東南挺進(jìn)。如果任其自由發(fā)展,在今天,黃沙漫天飛,就是北京人的家常便飯,千年以后的北京就是第二個古樓蘭!
而且,如果不是中國人民從上世紀(jì)的中期響應(yīng)黨中央的號召到邊疆去,對中國北部的沙漠開始進(jìn)行治理,尤其是西北人民至今堅持堅不懈對毛烏素和鄂爾多斯沙漠化加重狀態(tài)的防治,今日的延安有可能就已經(jīng)明顯的顯露出沙漠化的跡象。三千多年以后,延安就有可能成為中國的第二個“西海艦隊”——敦煌雅丹國家地質(zhì)公園。
下面的圖片即是從網(wǎng)上截取的敦煌雅丹國家地質(zhì)公園的圖片。
以上三幅圖片來自驢媽媽旅游網(wǎng) |
從以上三張圖片中就可以看出,敦煌雅丹地區(qū)在很久很久以前的地理地貌與現(xiàn)在的延安的地理地貌基本相同。
而且,如果不能以向中的北部大規(guī)模的送水,現(xiàn)代人對毛烏素和鄂爾多斯沙漠化治理的全部付出,也有可能是前功盡棄!
沙漠,約占全球六個大陸板塊面積的三分之一。
用管道輸水和管道發(fā)電的方式方法在推廣到全世界以后,不僅僅是能夠有力的推動世界各國的水利工程和水電事業(yè)以及國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。也一定能以推動全球森林、草地和可耕種土地面積的增加。全球的沙漠變成為綠洲也就有了希望。在全球的沙漠被改變?yōu)榫G洲以后,全球的氣候溫度一定能夠降低4度!
這就是中國人提出來的防治全球氣候變暖的方案。
總而言之,使用管道輸水和借用管道發(fā)電,對于推動中國和當(dāng)今世界各國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和阻止全球氣候變暖,在當(dāng)今世界應(yīng)當(dāng)是一個最為科學(xué)的方式方法。
這就是本文的題目為《南水北調(diào)——敢叫日月?lián)Q新天》的原因。
這就是盡快完成毛澤東提出的南水北調(diào)宏偉工程的偉大意義。
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