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核聚变曙光前的南水北调大西线调水工程新方案!

2018-03-29 全球局势战略纵横

    我国“人造太阳”已取得重大突破,实现从60秒到百秒量级的跨越。

 

  中国科学院等离子体物理研究所经过多年研究,科研团队成功攻克了一批国际难题,在世界上首次实现了5000万度等离子体持续放电101.2秒的高约束运行,实现了从60秒到百秒量级的跨越。

 

  作为国际重要的长脉冲核聚变实验平台,EAST超导托卡马克高约束放电时间实现百秒量级的突破,将为我国下一代核聚变装置的建设和国际核聚变清洁能源的开发利用奠定坚实的技术基础。

 

  核工业西南物理研究院聚变科学所副所长,国家“青年千人计划”学者许敏透露,目前业内人士普遍认为核聚变发电实用化时间点是2050年。

 

  众所周知,核聚变发电一旦成功,电能将用之不竭,电力成本必将大幅下降。

 

  因此我国几十年前规划的南水北调西线工程必须与时俱进地做出重大调整,以因应崭新能源的巨大冲击。也就是说,过去强调的西线自流调水的优势不复存在,而对青藏高原的生态负面影响反而成为最突出问题。

 

  我们知道西线工程要实现自流调水,就必须布置几十座巨型高坝调蓄水库。部分水库的规模数倍于现有三峡水库,这么大的水库无论是对周边生态,气候以及地质不良影响是显而易见的。尤其在脆弱的青藏高原,地质断裂带密布和泥石流频发的情况下,可能会诱发各种地质灾害甚至高烈度地震,因此存在严峻的地质安全隐患。

 

  所以为了对子孙后代负责,我们应该尽可能保护青藏高原这样世界独一无二的极其珍贵的生态环境和地形地貌, 在自流调水没有实质优势的情况下,应该为大西线调水工程寻找新水源,谋划新线路。

 

  由于将来核聚变能源可以大规模低成本供给,所以从长江中下游抽水到我国西部地区成为更可行方案。

 

  因为相对于青藏高原脆弱的生态环境和地质条件,从长江中下游调水,很容易通过工程办法,避免生态环境受到严重影响,当然更无需担心因调水工程而诱发严重地质灾害。

 

  为此建议利用三峡水库,在重庆附近,沿嘉陵江及其支流白龙江反向调水到甘肃宕昌附近(大约海拔1500米处),并开凿280公里的隧道经定西到靖远市黄河段(海拔1400米处),计划目标最大年平均调水1000亿立方米(其中汛期调水300亿立方米,枯水期调水700亿立方米)。

 

  以下为重点路段说明:

 

1.长江通海运河

 

  建议开凿长江通海运河,从福建闽江口,经规划的闽赣运河,翻越最低海拔230米的武夷山垭口到江西抚河,入鄱阳湖进长江。然后从湖北大冶市开挖人工运河南绕武汉市到湖北嘉鱼县入长江,再沿长江逆流而上到洞庭湖,南绕洞庭湖,沿松滋河而上到松滋口入长江,然后经三峡到重庆。从闽江口到重庆按通航5万吨级船舶的航道标准规划。

 

2.长江与黄河水运沟通通道

 

  为了打通长江到黄河的水运通道,建议在甘肃岷县海拔2300米处开挖白龙江到洮河人工运河(长度大约30公里),把部分白龙江上游来水经该人工运河和洮河引流到黄河刘家峡水库。

 

  这样从长江重庆段沿嘉陵江而上经该沟通运河到黄河刘家峡水库,然后沿黄河经兰州到大柳树水库。该段水路按满载通航5000吨级船舶,空载通航万吨级船舶的航道标准规划。也就是说,本段水路主要用于让船舶能够在黄河和长江之间上下沟通的通道。

 

3.黄河与长江之间转运铁路

 

  为提高长江与黄河水运效率,建议规划从甘肃靖远到重庆万州铁路,以便加快黄河与长江之间的货物周转速度。

 

4.引黄入疆运河

 

  从黄河大柳树水库(海拔1380米),开挖人工运河经腾格里沙漠和河西走廊引水西进新疆的博斯腾湖(海拔1050米)。该运河按通航万吨级船舶的航道标准规划。

 

5.中蒙边境运河

 

  从引黄入疆运河在宁夏中卫市附近的腾格里沙漠中,开挖一条北上中蒙边境的人工运河,并北绕阴山沿中边境向东到内蒙东部锡林郭勒盟的达里诺尔湖(海拔1220米)。该运河按通航万吨级船舶的航道标准规划。同时规划从达里诺尔湖到秦皇岛的转运铁路, 从而沟通渤海和中蒙边境运河。

 

6.台湾海峡北部海上人工湖

 

  由于本调水方案是从三峡水库沿嘉陵江逆向调水到黄河,年最大调水1000亿方,那么必然影响三峡下泄流量,在枯水季节导致长江中游的荆江河段和洞庭湖来水大幅减少,不仅影响长江中游航运,更会引起生态环境变化。所以必须在长江中下游规划大型反调节水库,预计该水库调节库容至少要到2000亿立方米,具备年际调节能力。

 

  纵观长江中下游地区,没有合适的水库选址。

 

  但是从我国东南沿海地形图可以发现,鄱阳湖离台湾海峡非常近,如果在台湾海峡北部,从福建霞浦县福宁湾到温州之间的海域,规划一座面积达8000平方公里,最大水深70米,总库容达3000亿立方米,调节库容达2800亿立方米的海上人工湖。那么就可以从鄱阳湖沿其支流信江到铅山县并开凿260公里的大型隧道到福建霞浦县福宁湾,入海上人工湖。从鄱阳湖到铅山县的信江河道应该挖深使隧道入口底部高程为-5米,出口底部高程为-50米。在长江汛情季节,能够自流到海上人工湖。不仅拦截长江汛情来水,还具备鄱阳湖泄洪作用。

 

  在长江枯水季节时从海上人工湖经隧道反向调水到鄱阳湖, 同时经过长江通海运河反向调水洞庭湖,以弥补三峡来水的大幅减少,海上人工湖是三峡水库的反调节水库,从而确保长江中下游不因三峡调水而造成水资源严重不足。

 

  因此这样的调水方案既解决了西部地区缺水问题,有不会给长江流域造成重大的生态和地质灾害。同时还打通了新疆,内蒙,宁夏,甘肃经四川到长江的大型船舶通海运河。

 

  当然以上的设想是基于核聚变能源能够在本世纪内被广泛应用,在核聚变能源来临之前,可按本方案线路先期少量调水到西北地区,比如利用现有的西南水电和西北风电在晚上用电低谷时段,从长江沿嘉陵江反向调水100亿立方米到黄河大柳树水库,以便缓解西北地区水资源紧张局面。


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