零成本调500亿吨水到塔克拉玛干大沙漠
发布时间:2023-08-15 10:53:21 来源:观察网
原创望月湖观星台科技良言2023-08-15 00:01发表于广东

采用抽水储能的藏水入疆,在不考虑向下游购买水权的情况下,可以实现零成本调水.


(资料图片)

玉树县平均海拔4200米以上,最低处金沙江水面的海拔在3335米.

如果在玉树境内抽水,通过柴达木盆地进入新疆塔克拉玛干沙漠,最后到达罗布泊.

工程实现成本可以为零.

调水线路如上图,通天河建一大坝.坝高4350米.再修16米直径高海拔隧洞,取水点4350米,出水口4300米.根据地图信息埋深不超过150米(最高处海拔4500米).

前期先调通天河水130亿.形成自流.隧洞和冻土的作用下,将隧洞变成运河.因其落差极大.可以在数十年内刷出一条新河道.

这条新的通天河道,海拔最高处在4300米..金沙江流域涉及青海、西藏、四川、云南和贵州5个省(自治区),流域面积约50万平方公里,多年平均水资源总量1565亿立方米。

如果我们将金沙江海拔3300米以上的河水,通过三个抽水储能电站抽高1000米.达到4300米.就可以将金沙江的三分之一的水,约500亿吨.完全抽到新疆塔克拉玛干.

在不考虑向下游购买水权的情况下.在新的河流中建立水电站.可以完全回收抽水储能所需的能源.

如此可以实现零成本藏水入疆.

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4中央零投入,商业化建设红旗河,最快20年回本。

2) 往西北沙漠荒漠调水是成为经济可行的

得益于光伏风电发电低至0.15元每度,和(埋深小于150米,直径18米)大盾构机成本飞速下降约3亿一公里.还有抽水储能度电收益低于0.20元.

调水工程已经具备商业化,并能在吨水1~1.5元的水价,30年左右回收投资成本.

如何用一句话说清楚这个观点:

1吨水抽水提升640米,穿过150米埋深隧洞.海拔提高790米,只要取水点海拔比受水点高,足够形成自流..而建设这样的工程成本只是一个抽水站,一个自然河道发电站和根据地形确定的隧道长度.

影响调水价格的只有地形条件.根据不同地形条件,设计多个调水工程,就能实现最低成本扩大中国百万平方公里有效领土的目标.

以低调版红旗河为例.整个方案投入1500~2000亿.

这是一个可以商业化的水利工程,工程竣工后.华北平原用水免费.每年往阿拉善和甘肃调水250亿吨,吨水收费1元,获得250亿收入.包括南水北调中东线前期投资2000亿.调水250亿吨入内蒙甘肃总成本不过4000亿,以LPR4.2%利率计算.每年还200多亿,足够还清工程建设投资带块和南水北调中线建设费用,可以让北京等地的用水免费.

特许经营30年.总收入7500亿.其中6000多亿用于还贷款和建设更多调水工程,还有1000多亿用于经营费用和利润.

这是最低成本的调水方案.技术成熟.零风险.

该项目新增投资2000亿由以下内容构成:

1):丹江口到郑州明渠400公里(共640亿,南水北调130亿吨/年,每公里0.8亿),

2):黄河黑山峡到居延海如果采用自流,25公里隧洞(造价3亿1公里,共75亿).调水沙漠明渠100公里160亿,黑山峡大坝和电站400亿.总投资控制在800亿.

低调版的红旗河后续可以从三峡调水到汉江下游,嘉陵江调水到丹江口再到黄河.

弱水在进入罗布泊.弱水丰年有100亿吨.

居延海和青土湖恢复后.每年都将会有超上百亿吨水流入罗布泊.相当塔里木河的三分之一.

再投入2000亿即可实现的低调版红旗河如下:

第一步,丹江口水库扩容,南水北调中线扩容.

第二步,黑山峡截留黄河入居延海,小浪底三门峡库容存储中上游来水.

只有雨水较多的年份才往沙漠调水,调水去青土湖,居延海主要用于恢复生态.

近三年黄河年均入海水量超过300亿立方米.

2021年10月丹江口水库累计来水600亿立方米,累计泄洪弃水200亿立方米。

黄河/汉江每年都有大量的洪水雨水浪费掉了.

最好的调水是不需要从流域外调水.跨时间调水.

但是存储洪水需要巨大的库容,要多利用黄河,汉江的这近500亿吨水资源,减少从流域外调水水量就需要建更多的水库.

在黄河上游黑山峡截留黄河500亿吨入居延海后,小浪底和三门峡200亿以上的库容可以完全存储黄河上中游来水.

而汉江还需要更大的库容.

在浪河,丹江,安康水库,堵河四个地方建立新的调节水库,为调水提供超过330亿立方米的库容,相当整个汉江流域的水资源都可存储起来。雨季将汉江洪水存起来。

图1,浪河抽水储能电站,库容50~80亿立方米

图2,丹江抽水储能电站可调节库容在60~80亿

图3堵河抽水电站可调节库容在40~60亿

图4安康水库扩容

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5,图6.调水线路总长340公里,有40公里是埋深80米的隧洞。

图 5 黄河北岸调水线路

图 6 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。也可以通过隧洞到居延海去。

图 7 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 8 流去居延海的线路图和罗布泊

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