红旗河、大西线调水跟中线扩容、上游截流黄河的对比

科技良言 2024-08-22 09:58:31
红旗河、大西线调水跟中线扩容、上游截流黄河的对比

为了实现第二个百年目标、中华民族的伟大复兴,国家零投入、不用投一分钱只需要开放政策,市场就能建设好宏大的超越红旗河的超级水利工程。可商业化,25年内回本是南水北调扩容,上游截流黄河方案的最大优势。

西北有廉价电力能源有广阔肥沃耕地种粮,人丁兴旺百业发达的中国,遇到任何困难,有更多的底气,也能让每一个中国人过上好日子。工程的设计是基于太阳能能源利用角度,根据工程技术成熟程度设计的,在当前经济技术条件下,可以实现商业化,并存在巨大获利空间。无须担心这两个工程无人推动落实。

(作为关键性工程三峡水调配到丹江口350亿吨,相关论证测算见文章最后三个表格计算)

红旗河、南水北调西线工程是有可能改变中国的重大水利工程,而有更优的工程方案,就是截流黄河。依据考古资料,黄河在1.2万年前还是一条内流河,截流黄河只是让黄河恢复最初的样子。下表是这三个工程的简单对比,主要从能源、付费者和技术风险角度来估测对比。

下表中,中线扩容,截流黄河实际调水量是往华北平原500亿吨,往西北500亿吨。但其调水距离不到红旗河6800公里的三分之一,隧洞总长度不超200公里,明渠约2200公里都是平原地区。所以建设成本不到红旗河的六分之一。

用约6000~7500亿资金,国家不花一分钱,靠社会资本投资就能够实现新增超过2亿亩耕地,数亿亩草场,和若干大型咸水湖。截流黄河投资不超过6000亿。这是可以商业化的超级工程。假设从黄河下游购买水权的成本1~1.5元每吨。每年需要成本在500亿~750亿。以小麦的耗水量一般每亩260—400立方米,折算每亩需要成本312~680元。地租为零农业用水能够接受此水价格。

如此,获得至少7500亿初始投资,年化收益4.5%,25年回本,每年还款506亿,足够完成改变中国的最大水利工程。

这是可以商业化的水利工程,存在巨大的获利空间,不同规模调水量。投资金额不同,最低规模是三峡调水200亿到丹江口坝下,南水北调中线现设计最大200亿吨每年,扩容后达到350亿吨。截流黄河上游300亿吨入阿拉善,可开发1亿亩以上耕地。投资规模不到3000亿。

方案大体比较

中线扩容500亿吨截流黄河

南水北调西线

红旗河

总投资

少于6000亿,含受水区域灌溉干渠。

调水线路丹江口到郑州447公里。

黑山峡大柳树到青土湖160公里。

总里程约600公里,按每公里0.6亿,需要360亿。三峡水库到丹江口投资2000亿,大柳树黑山峡水电站1000亿。主干工程投资少于4000亿。

预期5000亿,只含调水干线不含受水区域工程

超过4万亿,只含调水干线不含受水区域工程

设计调水量

500亿吨

150亿吨

600亿吨

受水区域

华北平原 黄土高原内蒙宁夏甘肃 塔克拉玛干 罗布泊超过4亿亩耕地

黄河下游城市用水

西北大片2亿亩耕地

吨水单价(不考虑发电损失补偿,25年回本,投资收益年化4.5%)

华北平原用水免费黄河上游吨水不超过1.5元(只收费350亿吨水,多出来的水免费)。

吨水4元以上。黄河下游消费者付费

吨水5元以上。西北农业付费。

吨水发电损失补偿(依据规划电站发电水头计算,度电0.28元)

三峡350亿吨110米丹江口300~500亿吨80米,黄河乌海、小浪底、三门峡350亿吨18+118+30米。总计13600亿吨米,折算377亿度电能。吨水损失约1度,折算电费0.28元。(黑山峡不计入,抽水储能损失的是风光电力)

具体设计未确定,取水高程3000~4000米。吨水电能损失在3~6度之间,吨水电费0.84~1.68元

600亿吨取水高程2600米,按2000米水头损失计算,总计1200000亿吨米,吨水损失电能6.25度,吨水电费损失1.75元

优缺点

优点:1:既可以解决西北干旱,也可以满足黄河下游用水需求。2:有20GW抽水储能配建,储能分担建设成本。3:截流黄河后,水资源更多在西北再循环。4:吨水成本最低,25年后回本。抽水储能峰谷差价就能实现0成本用水。5:建设周期短,所有工程段同时开工5~8年可全部建成。缺点:1:提出者水平低,民科,不值一提。2:未详细设计,没有勘测资料,如果三峡水调丹江口工程失败,将全盘否定。3:截流河流的水利设施并不多见,此做法过于脱离实际。

4:水循环再生的可能有多大?50%或以上30年就能完全使得西北绿化吗?如果很弱、甚至没有。可调水量将很少。但有350亿吨,就能完成成本回收,有保底值。

优点:1:规划时间长,已立项,高层官方推进中。2:经过地广人稀区域。缺点:1:地震带。2:水量不均。3:高海拔。4:成本太高。5:工程技术风险大,溃坝断流存在

优点:1:院士科学家设计。2:民众热情高。缺点:1:专业人士被诈骗资本蒙骗,喜大好功,不同出发点却进入同一个境地,大到不可实施,好让p2p去做广告。2:水量不足,受水区域太大,水量会通过大气逃逸、地面河流溜走。能存到多少水?所以必须截流黄河。3:成本太高。4:施工技术未成熟,超大直径隧洞,陡坡上建明渠,成本高。5:工程技术风险大,溃坝断流存在

三峡水改道从黄河入海,黄河上游进入居延海、罗布泊

从三峡库区调水350亿吨,其中200亿吨到丹江口坝下汉江下游,另外的150亿吨通过丹江口水库到淮河流域,置换500亿吨汉江\淮河水到黄河,海河流域。当黄河下游不再缺水,置换黄河上游500亿吨水,用于海拔800~1500米以上的平坦高原,增加超过2亿亩的优良耕地,西北生态环境将会得到极大改善,恢复被人类破坏之前的状态。

调走长江350亿吨占比不到5%(入海流量12000亿吨),对长江下游完全没有影响。

2亿亩耕地在哪里?

流出黑山峡水电站水位最高1380米。可以覆盖阿拉善大片,见图1,图2.调水线路总长340公里,有40公里是埋深80米的隧洞。

图 1 黄河北岸调水线路

图 2 阿拉善地区低洼地带受水区域

阿拉善盟面积27万平方公里,黄土高原也有超过30万平方公里。如果黄河有足够的水(超过2000亿吨,至少能开发出超过5亿亩耕地,超过东北平原)

1450米水位可以覆盖腾格里沙漠,巴丹吉林沙漠低海拔地区和民勤绿洲全境,石羊河自流去更高海拔地区。调水线路见下图,全程明渠。也可以通过隧洞达到居延海。

图 3 调水去青土湖线路

1550米取水水位可以全程自流到居延海,调水线路长600公里,全程明渠。黑河(弱水)1450米以上至少有40亿吨,可以自流跨过嘉峪关后去玉门低海拔地区。

图 4 自流去居延海的线路图

在上游截流黄河之后,华北平原用水从哪里来呢?南水北调中线扩容到年调水500亿吨。

图5:调水350亿吨的线路图

图6调水高程图

图7昭君村取水点示意图

图8南河发电站

第二步,将黄河改道回到西汉时期或当前南水北调线路。

黄河流出小浪底水库后沿当前南水北调线路调到北京,天津等地。极大地冲刷河道,并将东营和曹妃甸之间的海域通过黄河的泥沙变为陆地。南水北调调来500亿吨用于现黄河南岸,同样有填海功能。

图三分黄河出海

第三步,黄河上游,黑山峡,乌海截流黄河。

黑山峡水电应该放弃传统的水电站模式,要建成一个抽水储能型的电站。白天使用光伏发电抽水,夜晚使用水力发电。如图15所示。

图两级抽水储能电站

两级抽水储能电站,将会得到三个水位用于灌溉分流。坝下水库水位在1220米,给宁夏及黄河中游河谷地区灌溉,坝上水库水位在1380米左右,用于自流去宁夏河谷高海拔地区,毛乌素沙漠和库布齐沙漠和阿拉善。上水库海拔在1550米,用于自流去腾格里、乌兰布和沙漠和巴丹吉林沙漠,青土湖和居延海。

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