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為什麼三峽水改道從黃河入海,截流黃河是商業可行的超級工程?

作者:由 科技良言 發表于 書法日期:2022-12-13

唐朝時黃河入海是什麼海

為什麼說三峽水改道從黃河下游入海,在黑山峽、烏海截流黃河是商業可行的超級工程?

國家不花一分錢,靠社會資本投資就能夠實現新增超過2億畝耕地,數億畝草場。

在黃河上游,透過黑山峽,烏海兩個抽水儲能電站,將黃河上游500億噸完全截流,留在黃河上中游地區,獲得超過2億畝的新增耕地。這是可以商業化的超級工程。假設從黃河下游購買水權的成本1~1。5元每噸。每年需要成本在500億~750億。以小麥的耗水量一般每畝260—400立方米,折算每畝需要成本312~680元。這個成本是目前農業用水能夠接受的價格,能夠接受調水水權費用提前是地租為零,工業或城市生活用水1。5元每噸的水權價格完全可以接受。

如此,獲得至少7500億初始投資,年化收益4。5%,25年回本,每年還款506億。

即使用來建設紅旗河也能實現六分之一的規模。

更優的工程方案是:從三峽庫區調水350億噸,其中200億噸到丹江口壩下漢江下游,另外的150億噸透過丹江口水庫到淮河流域,置換500億噸漢江\淮河水到黃河,海河流域。丹江口水庫以北180米上水庫全部到黃河北岸。當黃河下游不再缺水,置換黃河上游500億噸水,在烏海或黑山峽將黃河截流,分流,用於海拔800~1500米以上的平坦高原,增加超過2億畝的優良耕地,西北生態環境將會得到極大改善,恢復被人類破壞之前的狀態。

農業用水收益就能覆蓋黃河上中游變內陸河的工程成本。未考慮耕地置換產生的價值,如果置換0。2億畝耕地給房地產建別墅,按每平米1500元地價,可以獲得超過20萬億直接土地財政收入。也能滿足富裕階層的居住環境改善。

而長江流域每年有超過12000億噸入海,調走350億噸佔比不到5%,對長江下游完全沒有影響。

如何在黃河上游截流?

流出黑山峽水電站後水位低於1220米,電站水位最高1380米。如果水位上調到1400~1550米會淹沒黃河河谷的白銀蘭州等地的城市,得不償失。電站建成之後,採用抽水儲能方式將黃河水位抬高到1380~1550米。500億噸水,160米落差,需要電能250億度,噸水耗電成本0。1元。調水度電收益高於儲能,相當降低了儲能成本。

其中1380米水位可以覆蓋阿拉善大片,見圖1,圖2。調水線路總長340公里,有40公里是埋深80米的隧洞。受水區域面積超過0。3億畝

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圖 1 黃河北岸調水線路

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圖 2 阿拉善地區低窪地帶受水區域

阿拉善盟面積27萬平方公里,黃土高原也有超過30萬平方公里。如果黃河有足夠的水(超過2000億噸,至少能開發出超過5億畝耕地,超過東北平原)

1450米水位可以覆蓋騰格裡沙漠,巴丹吉林沙漠低海拔地區和民勤綠洲全境,石羊河自流去更高海拔地區。調水線路見下圖,全程明渠。也可以透過隧洞達到居延海。

圖 3 調水去青土湖線路

1550米取水水位可以全程自流到居延海,調水線路長600公里,全程明渠。黑河(弱水)1450米以上至少有40億噸,可以自流跨過嘉峪關後去玉門低海拔地區。

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圖 4 自流去居延海的線路圖

上面的調水線路因地圖精度問題,不一定可行。調水去青土湖,居延海和阿拉善等地區,受水區域超過2億畝,需要恢復到秦漢時期的生態,調水需要至少十年,5000億噸。

而且這些調水線路,存在一個問題就是抽水去灌溉。即便能源再便宜,500億這麼大的基數,每年耗費在能源的成本也是極高的。雖然農業灌溉能夠消納這部分成本。但目前看來仍舊不可行,只有將這部分調水作為儲能的補充,作為風光電力消納的主力。

誠然,調水是為了恢復生態,在經濟賬可行的情況下,多調一些水何嘗不可?

在上游截流黃河之後,華北平原用水從哪裡來呢?

南水北調中線擴容到年調水500億噸。三峽調水到丹江口,漢江下游工程投資在1500億,工期5年。

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圖5:調水350億噸的線路圖

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圖6調水高程圖

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圖7昭君村取水點示意圖

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圖8南河發電站

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圖 9自然河道增加擴容的抽水儲能電站

採用抽水儲能的方式減少建水庫淹沒城市,鄉村等人員密集的地區,從而降低了拆遷費用,降低了擴容成本。抽水儲能還能解決能源問題。

漢江上中游水庫擴容

並透過在浪河,丹江,安康水庫,堵河四個地方建立全混流的抽水儲能電站,這四個儲能水電站為調水提供超過330億立方的庫容,並一年倒騰至少1。5次,相當整個漢江流域的水資源都可儲存起來。雨季將漢江洪水存起來,旱季將這些水調到黃河下游。

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圖10 浪河抽水儲能電站

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圖11 丹江抽水儲能電站

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圖12堵河抽水儲能電站

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圖13安康水庫擴容

安康水庫擴容,主要用於漢江上游洪峰的削峰,紫陽抽水儲能電站在海拔330米 有一個巨大的涵洞,用於洪水透過,直接進入安康水庫,利用安康水庫現有30億噸庫容調節洪水。

第二步,將黃河改道回到西漢時期或當前南水北調線路。

黃河流出小浪底水庫後沿當前南水北調線路調到北京,天津等地。極大地衝刷河道,並將東營和曹妃甸之間的海域透過黃河的泥沙變為陸地。南水北調調來500億噸用於現黃河南岸,同樣有填海功能。

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圖14,三分黃河出海

第三步,黃河上游,黑山峽,烏海截流黃河。

青海省共和光伏產業園609平方公里,9000多兆瓦,年發電量96億千瓦時。總投資在350億。

黑山峽大柳樹水電站,總庫容110億立方米,海拔1380米,年發電量 78億千瓦時,總投資114億元。

黑山峽水電應該放棄傳統的水電站模式,要建成一個抽水儲能型的電站。白天使用光伏發電抽水,夜晚使用水力發電。如圖15所示。

為什麼三峽水改道從黃河入海,截流黃河是商業可行的超級工程?

圖 15 兩級抽水儲能電站

兩級抽水儲能電站,將會得到三個水位用於灌溉分流。壩下水庫水位在1220米,給寧夏及黃河中游河谷地區灌溉,壩上水庫水位在1380米左右,用於自流去寧夏河谷高海拔地區,毛烏素沙漠和庫布齊沙漠和阿拉善。上水庫海拔在1550米,用於自流去騰格里、烏蘭布和沙漠和巴丹吉林沙漠,青土湖和居延海,。

文章的開頭說有7500億的投資,是否足夠這麼龐大的工程呢?

造價目前沒有一個準確值,先做概算安排:

三峽水庫到丹江口調水350億噸8GW裝機,需要1500億。漢江水庫擴容1000億以上。

南水北調中線拓寬超過1000億。三分黃河改道安排1000億。

黑山峽抽水儲能及灌溉12GW,1200億。總投資5700億。其中3000億是用於南水北調既有線路上,南水北調累計投資超過2000多億,設計調水能力超過150億噸,分段拓寬到500億噸,考慮不用額外徵地補償3000億是足夠的。