如果你是黄河总司令,你会用什么方法让“她”成为我们的“福河”?
黄河治理的核心问题是泥沙问题,这是众所周知的。黄土高原固沙,黄河下游排沙,没有争议。问题是固沙不容易,排沙更难。虽然引入计算机模拟分析冲砂不能解决根本问题。吴凯先生提出投资6543.8+050亿元建设刘家峡至风陵渡6543.8+0000公里钢筋混凝土人工大运河,这是一个可行的方案。因为我国雨季相对集中,农历五月端午节前后,阳历六七月为雨季,降水量约占全年的80%。生态破坏不仅限于黄土高原,而是全国乃至全世界。是人类文明的自我毁灭,应该受到大自然的报复。黄河是一条大河,有几条支流,雨季洪水,雨季才蓄水。无论多大的水库,总库容都小于降水量的1%。如果它在降雨时不蓄水,就只能忍受缺水的折磨。上游开发利用优质水资源,把污水留给下游是必然的,所以下游只能接受洪水、泥沙和污水。连上帝给的礼物都留不住,希望上游的慈善机构可怜。要以生命为代价抗洪,以损失为前提抗旱。所以王武生先生突发奇想的泄洪蓄水也是一个政策。当然,污水在漫长的排放过程中有一定的净化作用,所以从下游抽取污水,经过水处理后作为生活用水是可行的。可惜连自净污水都得不到。
要真正解决治理黄河下游的问题,必须抓住事物的本质,洪水缺水排沙。找到一个确保安全、排沙彻底、洪水充沛、蓄水充足的方案,并且是技术成熟、物质保障、人力财力负担得起、投资小回报大、经济效益可计算、社会效益明显的方案。所有环节和因素都能得到有效控制。没有制约因素,没有模糊状态和不确定性。能够承受科学、技术、经济、道德、社会和行政评估,并对短期、中期和长期后果进行预测和分析。确保安全效益和无负面影响。方是一个切实可行的方案。
王武生先生文章提供的数据:正常洪峰11025m3/s,百年洪峰23000m3/s,千年洪峰35100m3/s,万年洪峰47300m3/s,中下游距离700km。仅东营市每年就损失十几亿,中下游缺水*。如果决口损失达到200亿元,吴凯先生说:黄河水利委员会宣布投资1508亿元建设防洪减淤体系,确保未来十年黄河堤防不决口,河流不断流,水质不超标,河床不上涨。
都说中国是水资源贫乏的国家,人均水资源更少。其实中国并不缺水,只是因为方法不当,每年都要花费大量的人力、物力、财力把宝贵的水资源投入到大海里去抗洪,去庆祝抗洪的胜利。如果黄河沿岸各省都能蓄洪水几个小时,那就成了水资源大省,北方就不缺水了。或者按照吴凯先生的意见,还不如涌进沙漠戈壁。
黄河下游是一条宽而浅的地面悬河。宽浅河流是河流管理得天独厚的有利条件。有了这个条件,黄河才能治理好,治理黄河的目标才能一劳永逸。
方案的核心是:泄洪与蓄水功能分离,管道泄洪与河道蓄水。用大口径大流量钢筋混凝土承压管道替代全容量泄洪。河道1/2改为水库,湖泊、沼泽、湿地大量蓄水;1/2填为可开发用地。职能分离后,可以分别使用,分别改革,避免了相互制约,顾此失彼,寸步难行的劣质状态。它们可以互补,趋利避害,整体效率函数会按几何级数相乘。管道进行泄洪排沙,安全高效,流速快,流量大,不怕泥沙淤积,成本低,效果好。它不仅可以泄洪,而且是一个巨大的地下水库,质量很高。资源首先要解决存储问题,才能被开发利用和发挥效益。河流蓄水和水资源涵养可以改善生态环境、生存空间和生活条件。可以开发利用。
泄洪与河床功能分离管道蓄水方案;
管道数据:
工程比是1m3混凝土与获得的流量m3之比。管径越大,单位混凝土流量越大。但是随着管径的增大,施工难度也随之增大。半径为10m的四管流量等于半径为20m的1管流量,工程量大一倍。承压管道的设计充分考虑了地震烈度。
50000 m3/s的流量除以流量就是河流的截面积,流量为5m/s时为1000 m2,流量为10m/s时为5,000m2..
可以计算出,只要有两根半径为25m、截面为3926m2的承压管,在5m/s的流量下,流量就可以达到18379m3/s..半径为12.5m的四管也能达到18379m3/m的流量,混凝土量翻倍。5万m3/s的流量分流到1.8万m3/s,剩余流量不够。不需要防汛抗洪。其实任何事物都有临界状态。当然,临界极限是动态的。在临界状态下,增加或减少一个点,会得到两种不同的结果。危险和安全往往只有一步之遥。如果50000 m3/s的流量是黄河中下游临界状态的极限,此时如果增加1000 m3/s的流量,必然进入危险灾害状态,如果减少1000 m3/s的流量,则进入安全无害状态。因此,65438+80万m3/s的泄洪管道可以保证黄河68000 m3/s的泄洪安全,或65438+80万m3/s临界状态下的泄洪安全..大口径承压泄洪管内壁光滑,流量稳定集中,无论流量大小都能冲砂。不怕泥沙淤积。一碗水半碗沙的洪水进入管道,在静态蓄水状态下淤积,只能占据一半的横截面面积,不会堵塞管道。水一流动,就会被冲走,排入大海。埋在地下,自然保温,不易冻结。它是永久的安全泄洪通道,是优良的地下水库。
根据王武生先生和吴凯先生提供的资料,考虑到管径、流量、成本、施工难度等多种因素,选择半径为25m,管壁为0.4m的管道。数据如下:截面积:1963m2。流量5m/s时,1管流量9817m3/s,蓄水27.48亿m3,2管流量19633m3/s,蓄水54.96亿m3,3管流量29452m3/s,蓄水82.44亿m3,4管流量39269。
参数如下所示:
项目的第一阶段:
泄洪管道施工(1)。安全防洪。
在黄河中下游的河床上,距离大堤50米处,从河口处修建了两条长700km、半径25m、壁厚0.4m的钢筋混凝土承压管道,为泄洪管道。排洪管为薄壁结构,埋于河床中30m,外覆掺有水泥的砂20m进行保护。承压管道的设计充分考虑了地震烈度,加强了配筋,保证了安全和使用寿命。管道与基础接触面积大,无需考虑基础。施工采用当地材料。挖出的河砂一部分用于浇筑建材混凝土,一部分掺入1/20水泥用于填埋保护管,多余的河砂填至管顶地面。边开挖边夯实半圆形基础,绑扎钢筋,浇筑模板,覆盖混凝土养护。两条泄洪管流量为19625m3,超过常年洪峰。管道建成后,黄河下游达到700公里,进入安全状态。洪峰后泄洪闸关闭时,泄洪管为地下水库,库容54.96亿m3。蒸发量小,不受地表水污染。随时可以通过跨流域调水补充,是优质水源,可以立即产生经济效益。由于蓄洪管道的建成,下游700公里的防洪安全可以得到保证。然后下游700公里河床就可以改了。
二期工程:
修建一条河流管道(2)。河床的开发、管理和利用。
然后推入河中50米,在河口处修建两条与河道管道相同的350km长的承压管道。河道每隔20公里铺设一次。然后可以在700km的河床里填20km,挖20km,挖20m,这样就可以把河床变成陆地和水库,用河管连接起来,直通大海。四条泄洪管和河道管的总泄洪能力提高到39250 m3/s,大于黄河千年一遇的洪峰。泄洪能力和蓄滞洪能力可以综合抵御万年一遇的洪峰。下游河道最宽,达20多公里。按20km计算,面积为14000km2。一是在山东东营黄河口修建两条40公里的泄洪管和两条20公里的河道管,这样就可以把后面20公里河床里的泥沙挖出来填到前面20公里的河床里,就可以得到400平方公里的水库和400平方公里的土地。400km2土地使用权出让建设港口后,可筹集全部项目资金。400km2的湖,按挖深20米计算。总库容6543.8+06亿m3,那么400km2的水面和6543.8+06亿m3的库容就是巨大的财富。这样挖20公里,填20公里。有350公里的土地和350公里的水面可供开发利用。河床平均宽度为10km,水深20m时总蓄水量为105亿m3,可以创造巨大的财富。土地是建设生态公园和发展旅游业的黄金宝地,而水库扩大了中原的肺活量,改善了生态环境。水资源可以开发利用,收益足以填补一、二期投资,并为三、四期筹集资金。一、二期工程的综合效能,完全可以抵御地震、战争等自然灾害和人为灾害。
按混凝土1000元/m3计算,m的费用为6.33万元。Km造价:6333万元。700km管造价:443亿,2管造价:866亿,3管造价:654.38+0329亿,4管造价:654.38+0732亿。加上11%工程系数就是500亿,100亿,150亿,2000亿。投资6543.8+000亿元修2条管道,流量19633m3/s/s,黄河下游进入永久安全状态。6543.8+0500亿元的投资将进入河床开发状态。也就是说,1500亿人民币的投资,可以从根本上根治黄河水旱灾害。沿江各省都可以从缺水省变成富水省。建成后可以收回投资,创造巨大财富。风陵渡的管道建成后,不仅解决了黄河治理的问题,还解决了沙尘暴、盐碱、地下水位、地面沉降等问题。陆地地表水资源也能创造至少5000万亿元的效益。有资金治理黄河中游的黄土高远和上游的戈壁沙漠。
管道建设费用仅为长坝的1/3 ~ 1/5。国家只投入一两年的防洪费用作为启动资金。如果计划得以实施,不仅能减轻国家、地方政府和当地人民的负担,还能创造巨大的效益,变出血为造血。管道修到风陵渡,黄河中下游治理工程就完成了,千年梦想就变成了现实。当然还有一些细节,比如水闸、出水口、何蓝大坝、跨越桥梁和支流、在堤外修建两条半径为10m的污水管等。水利专家和土木专家都比我强,留给他们用。也不再班门弄斧,而是开怀大笑。总之,居庙堂之高则忧民,远则江湖之远则忧君。希望我的建议能引起水利专家的思考,对黄河治理起到作用。从目前土建工程的技术水平和能力、材料供应条件和经济承受能力来看,建设一条半径为25m的排蓄洪管道是完全可行的,因此本方案是可行的。考虑到河床水库的蓄水和分洪能力,管道半径可以缩小到20米,可以大大降低成本。
改造后的黄河:河床下有700公里19625m3/s的泄洪管道,350公里39250m3/s的泄洪管道。还有优质的地下水库,总库容82.44亿m3,像新疆的坎儿井。它可以泄洪和蓄水。由河床上的湖泊组成的中原明珠,层层相连,总蓄水量6543.8+0.05亿m3,可抵御万年一遇洪峰。在洪峰到来之前,不必盲目放空,造成水资源的流失,大量的陆地地表水资源可以开发利用,黄河下游永远不会发生水旱灾害,沿河城镇不会因洪水而发愁,工农业生产和经济发展不会因缺水而受到制约。于是,国家只需要投入两年的防洪费用作为启动资金,把黄河水利委员会改成黄河治理开发公司,几年后就可以把危害中原大地的黄河变成造福中原大地的黄河。
随着黄河防洪方案的实施,黄河河床将有大面积的陆地地表水资源可供开发利用,无序开发将造成巨大破坏。因此,需要国家立法来保护和控制河床土地:只允许生态建设、植树造林、生态工业和旅游业,只允许种植永久性植物。还可以建立黄河特区,统一管理大堤的水资源和大堤内的河床土地。
三期工程:治理黄土高原。
有了前两期工程的资金积累,吴凯先生治理黄土高原的计划,上游计划,沙漠治理中的戈壁计划就可以实施了。治理黄土高原是复杂的,也是非常困难的。除了吴凯先生的计划和现在的退耕还林、还草、封山育林工程,草种可以用水泥(固化剂)、磷石膏等飞播。(吸水剂),可对所有冲沟进行大规模的带状整地和水土保持,在下部筑坝蓄水建造场所可有效。
第四期工程:治理戈壁沙漠。
治理戈壁滩比较难,但也有简单经济的办法。利用轻型框架桁架,覆盖塑料薄模,从沙漠腹地到西北、北、东南、南四个方向的山脉,直至山脊顶部,建造了一个大型风洞。风道建好之后,有两种可能。一是沙漠腹地的干热空气沿风道排向高空,高空的冷湿空气下降补充。二是高空冷湿空气沿风道下降,沙漠腹地干热空气上升。无论何种形式的空气交换,都能改变沙漠腹地的气候环境,帮助耐旱植物生长。风洞内外壁在内外温度平衡点前后500m至1000m范围内会形成水滴,并汇成水滴。湿润土壤,先形成绿色状态。改变平衡位置。如果风口能装上太阳能发电机或风力发电机带动大型鼓风机控制进排气,春夏进东南,出西北,秋冬进西北,出东南。气流一旦启动,就可以自行维持。如果长期向沙漠腹地供应湿润的空气,沙漠的气候条件就会发生变化,耐旱植物就会生长发育,膨胀形成绿色状态,降雨量就会增加。同理,可以改变重庆、南京、武汉、银川等封闭城市的气候条件。
治理泄洪区:
修建排洪管道治理黄河的方案。也可以用来治理其他河流湖泊。也可用于控制各种泄洪区。
俗话说:动了就失了一把火。五年一遇、十年一遇的洪水,国家和灾区人民将承受巨大损失,灾区人民苦不堪言,渴望安居乐业。土地用于泄洪、蓄水和泄洪的地区的人民将获得永久的和平。所有的河流都不需要抗洪抢险。洪峰来了,只需要开闸分洪,河道压力自然减轻,不构成威胁。利用排洪管排洪,把沙子直接冲到海里,安全高效。排洪管埋在地下,不占地。泄洪不会损坏青苗房。水利专家在人们不知不觉中完成了防洪抢险的任务。地下泄洪管道是通向大海的地下通道。如果修建几十条泄洪管道,就要修建几十条地下入海通道。也是几十个大中型地下水库,对改善当地生态环境,发展经济将起到很大的作用。泄洪管道也可以用来保护和控制水库。修建水库时,从库尾沿等高线修建两条泄洪管道穿越大坝,并控制闸门。洪水来临时,洪峰可以通过排洪管排出,一小时后可以蓄水。采用前泄后蓄的运行方式,可以大大延长水库的使用寿命。为病堤,后建防洪堤。与其放弃,不如人工挖排泥砂恢复库容。
南水北调工程和北水北调工程;
中国的天气经常是北方大雨南方干旱,南方大雨北方干旱,所以要把黄河和长江连起来。其实只要有几条管道相连,相信可以从地图上找到几条连接长江和黄河的等高线,沿着等高线架设几条直径40m的水管就可以解决问题了。一根直径为40m的水管,按照5m/s的流速,流量为6283m3/s,日流量为5.4亿m3。而且输水过程中没有损耗,无污染,无能耗。仅在管道两端50m标高处设置进水口,在50m以下标高处设置出水口,即可实现自流输水。架设管道投资相对较低,遇到水也不需要开山开桥。在某些地方,前向和后向信标可以用来占据最近的位置。只要彩虹管两端的标高相等。投资是1/10到1/20的运河。
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