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关于典型实验区和实验性调水工程的建议

已有 571 次阅读 2020-7-25 09:57 |个人分类:博客导读和总论|系统分类:观点评述| 典型实验区, 实验性, 调水工程, 建议, 引通济柴


关于典型实验区和实验性调水工程的建议

 

1 建设实验性调水工程的必要性和实验目的

到目前为止,全球还没有人为改变区域气候的成功范例,更没有超深盆地的调水强度这样的设计参数(就是受水区超深盆地每平方公里每年需要的调水量)。要策划和实施跨流域调水工程来彻底改变西北的干旱气候,是一项挑战性很大又极有价值的艰难探索。面对这样的挑战,只能用创新来应战,在战略上要藐视敌人,要敢于应战,勇于创新;在战术上要重视敌人,要脚踏实地,理性实践。

增加受水区降水量的跨流域调水工程,人为设定的目标是改变区域气候,这样的跨流域调水工程必须脚踏实地、稳扎稳打,首先实施若干实验性调水工程,只有实验性调水工程证明实际增雨效果确实显著,才能全面规划实施特大规模跨流域调水工程。通过实验性调水工程取得的调水强度等设计参数,才是最可靠的,只有这样,特大规模长距离跨流域调水工程的规划设计才能做到理性科学。

 

2典型实验区的比选

西北干旱区有塔里木盆地、准噶尔盆地和柴达木盆地等超深盆地。在以上三大超深盆地中,哪一个作为典型实验区最合适?

塔里木盆地南面是昆仑山脉,西面是帕米尔高原,北面是天山山脉,但东面是海拔很低的罗布泊地区。即塔里木盆地的南面、西面和北面都是高原和高山,但东面是低海拔地区,所以,塔里木盆地不太象盆地更象簸箕,也就是说,塔里木盆地东面的缺口很大,并且缺口处海拔很低(位于缺口处的罗布泊海拔仅780m左右),致使塔里木盆地的封闭程度变小了。把研究区域塔里木盆地扩大,扩大到罗布泊以东的库姆塔格沙漠、疏勒河流域、天山以南的吐鲁番盆地、哈密盆地和以上地区分水岭范围以内的所有山地,把它们统统纳入研究区域,统称为大南疆盆地,那么,大南疆盆地就包括天山山脉以南、昆仑山脉以北、马山(山顶海拔2583米)以西、帕米尔高原以东的广大地区,这个大南疆盆地只有三个小缺口,一是马山与天山托木尔提峰之间的缺口,二是马山与南面的青藏高原之间的缺口,三是大南疆盆地与柴达木盆地之间的缺口,以上三个小缺口处的海拔较大,与盆地最低处(罗布泊或者艾丁湖)有一定的高差。大南疆盆地的封闭性比较好,但面积很大,需要的调水量很大,按《四两拨千斤,西北内流区巨型超深地有极大的调水倍增效益,十七论》表1的初步估算,需要的调水量大约为122+36=158亿吨年,不适合充当实验性调水工程的典型实验区。

准噶尔盆地西面有几个山谷缺口,东面有一个比较大的缺口,封闭性比大南疆盆地要差一些,比柴达木盆地也要差一些,并且距离调水工程的水源区最远,不适合充当实验性调水工程的典型实验区。

柴达木盆地的封闭性比较好,面积比大南疆盆地的面积小得多,也小于准噶尔盆地的面积,在西北三大超深盆地中面积最小,并且距离调水工程的水源区最近,适合充当实验性调水工程的典型实验区。按《四两拨千斤,西北内流区巨型超深盆地有极大的调水倍增效益,十七论》表1的初步估算,柴达木盆地需要的调水规模大约40亿吨,这样的调水规模比较容易得到满足。

 

3实验性调水工程的设想与技术可行性的分析

水利专家、教授级高级工程师魏剑宏发表过《"东水西调"开发西部地区,拓展我国生存与发展空间》的论文,该文推荐从通天河经柴达木盆地向塔里木盆地调水,对这个调水方案稍加修改就能实现从通天河向柴达木盆地调水。

该调水工程从长江上游通天河引水,引水枢纽位于无人区,淹没损失很小,有条件设计成为多年调节水库。“通天河引水枢纽坝址选择在楚玛尔河口下游约29km处,坝址河道高程4160m,坝址年平均径流量65亿m^3,初步考虑年引水量50亿m^3,引水量占径流比例79%。水库正常高水位4275m,引水高程4260m,水库大坝最大坝高130m。调水线路全程自流,通天河~格尔木河隧洞线路长90km”,水源区水库水位与柴达木盆地之间1400多米的水位落差除满足调水所需以外,还能利用水位落差产生大量电能

该调水工程主要有二大水工构筑物,其一是130m高的水库大坝,在海拔4160米的青藏河谷建设这样的水坝,有一点难度,但对中国水电施工企业来说,肯定能够完成;其二是90km的水工隧洞,在青藏高原建设这么长的水工隧洞肯定有难度,克服困难也能完成(引汉济渭的水工隧洞长98.3km)。

该工程的可调水量大概能满足柴达木盆地用水所需,如果未来调水量大于柴达木盆地的用水所需,多余的调水量就能向塔里木盆地输送;如果未来调水量小于柴达木盆地的用水所需,可想方设法进一步增加调水量。该工程的调水规模适中,工程量较小,投资较省,见效快,有望实现有关的实验目的,有望获得我们想要的设计参数(超深盆地调水强度建议国家早日规划实施。

 

4工程成效与风险分析

该工程有望实现以下成效:

向柴达木盆地调水,受水区能得到实实在在的外来水源。

在调水的同时,利用水位落差发电,能够得到实实在在的水电能源。水源区的水库水位与柴达木盆地之间有1400多米的水位落差,每吨水大概能产生2~3千瓦时的发电收益,仅此收益就非常可观。

⑶向柴达木盆地调水以后,受水区的降水量能不能明显增加?该工程能给出真实的评判,能够实际检验超深盆地调水增雨的假说。纬度相当,一山相隔的青海湖盆地降水量明显大于柴达木盆地的降水量,所以,向柴达木盆地调水、沙漠变绿洲以后,受水区的降水量明显增大的可能性很大,有望为超深盆地调水增雨提供客观事例。柴达木盆地有22万平方公里,相当于东中部1~2个省区的面积,如果全部变成绿洲,将对我国产生极其深远的影响。

该工程有望获得我们想要的设计参数(超深盆地调水强度,这就能为后续的特大规模调水工程提供可靠的决策和设计依据。

在《超深盆地调水增雨初步研究》中,部分论点挑战了传统认识,争议很大,该工程有望平息这方面的争议,有望为崭新的水汽相变理论提供强壮的证据材料,崭新的科学认识就能为人类认识自然、改造自然提供新的理论武器。

以上实验性调水工程实施以后,因为它给受水区柴达木盆地带来了实实在在的外来水源、利用水位落差得到了实实在在的水电能源,所以,即使受水区的降水量没有明显增加(这种可能性应该很小),该调水工程也不能列入失败的工程行列,所以,风险很小。总的来说,调水工程的策划遵循着先进行典型实验、再总体规划与设计实施的先进理念,客观合理,科学可信,建议国家早日规划实施从通天河向柴达木盆地调水的实验性调水工程。

 

(写于2020年7月24日)


关于典型实验区和实验性调水工程的建议(定稿) .doc

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