从三峡水库到丹江口水库

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bingya
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中国的南水北调东线工程和中线工程经过五十多年的论证、设计、建设,终于于2014年年底尘埃落定,正式通水。这与现代技术的发展密不可分。

南水北调东线工程每年大约调水130亿立方,中线工程每年大约调水130—140亿立方。
但是这些水和北方的需求比较依然不足,而且每年有丰水期和枯水期的区别。为此科学家们提出了南水北调西线工程。那么如何增加调水量呢?如何调配丰水期和枯水期的水量呢?东线工程需要把水从十多米海拔的地方抬升大约40米,达到约50米海拔高度,所以东线的潜力已经基本用完。而南水北调中线工程的总站—丹江口水库的海拔是176.6
米,水可以自流到中原地区,这一点非常节省资金。

能不能再增加中线调水的量,从而彻底解决北方缺水问题?如果利用丹江口水库实现自流,必须具备两个条件,一个条件水量非常丰富,目前南方水量极其丰富的依然只有长江,因为长江流域包括了南方绝大部分地区,主干道水量极其丰富(尽管不能说是无限)。第二个条件是能够自流。遍览长江主河道,我们发现只有三峡水库具备这样的条件。也许是设计者故意安排,也许是自然条件的限制,总之三峡水库的海拔是185米,而
丹江口水库的海拔的176.6米。如果储水正常,那么可以从三峡水库自然引流到丹江口
水库,然后通过通向北方的自流系统到北方。

从三峡水库引水到丹江口水库具备以下优势,第一,三峡水库的水面高程有可能比丹江口水库高程高8.4米,基本可以实现引水自流。第二,长江中游水量丰富,也可以调剂
水量,还可以增加往北方的调水量。第三,三峡大坝已经建成,丹江口水库已经建成,这些复杂而且耗资巨大的工程可以直接使用。第四,三峡水库距离丹江口水库直线距离不到250公里。但是也有不利因素,最不利的地方是我们发现横在三峡水库和丹江口水
库之间的是大巴山巫山山系,基本无法找到任何能够自流的明渠,如果要修筑明渠那么必须绕很大的弯子,穿过许多河流山谷,所以成本很高。但是如果这二百五十公里全部走隧道,那么不惊扰任何人,不需要搬迁,我们已经发现如果入口选择在秭归市兴山县的高阳镇(北纬31°13’40”,东经110°45’24”)的香溪河上,出口选择在丹江口
市的浪河镇(北纬32°25’38”,东经111°14’53”),那么条件就具备。而且高阳
镇到浪河镇的直线距离不到120公里,非常理想。

据说丹江口调水水位是147米,而三峡水库正常储水位是175米。那么可以从175水位向
147米水位调水,引水位置发生变化,为了增加水流速度也可以增加进水口和出水口的
落差。这样三峡水库的进水口可以选择在秭归县的高阳镇的南面沟道中,而出水口选择在丹江口市的浪河镇以北的大庙沟一带(北纬32°29’03”,东经111°14’30”)。
而且进水口可以选择168—174,而出水口选择144—150。但是这样一来会发生一个问题,三峡的水源源不断地向丹江口供水,会不会导致丹江口的水位超高呢?只有用闸门控制了。

从三峡水库185米储水位向丹江口176米储水位调水,一百多公里只有9米落差,这个隧
道成功以后虽然能够自流,但是流速很慢,水量较小。所以我以为可以使用中国自己制造的“贯流泵”,贯流泵是一种南水北调东线工程大量使用的水平放置,平卧式低扬程大流量的水泵,可以控制水流流速。而隧道我以为选择六米或者八米即可,入口海拔选择176—182,出口选择169—175,即在丹江口水库完全埋没,在三峡水库则埋没到水下3米多。由新的水量引起的工程问题不会很大,丹江口水库面积远比三峡水库大,不会
因为调水引起很大的大坝安全问题,而且可以使用阀门控制流量。而水渠容量问题也不大,可以在引水关键部位进行处理,加大流速,也可以修建并行线路。

修建120公里长的穿山隧道在十几年前几乎是不可想象的。那时候的盾构机还没有大量
生产和普及,南水北调穿黄工程只有4公里长但是盾构机不能自动更换钻头,而120公里需要更换更多的钻头,处理更多突发事件。目前的盾构机不仅掘进速度快,而且自动化程度更高,对于120公里长的隧道已经不是问题。

由于三峡水库处在长江中下游平原的西侧边缘,高程为185米,而丹江口水库处在江汉
平原的西侧边缘,处在华北平原的西南边缘,所以从丹江口流出的水控制了整个华北平原的流域,具有十分重大的战略意义。这次调水能够尽可能的发挥南水北调工程的调水量极限,把长江流域的潜力全部挖掘,而且调水到达到中国人口最多,经济最发达,农业最发达的地区,所以可以说这个工程将是一个终极工程,以后不再需要大型水利工程。而长江流域控制了从青藏高原到东海的广大地区,而所有的径流汇水都要从三峡水库经过,所以控制了三峡就等于说控制了整个长江中上游的水量,所以说在长江上游不再需要向黄河调水的大型水利工程,只需要中小型水利工程解决黄河缺水问题即可。