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刘祖川:超级水网工程方案
2017-11-01
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    作者:刘祖川     超级水网是由黄河为支撑骨架的八条航线、一条调水管线和两条送水渠道构成的覆盖全国大半河山的庞大水网。由于工程涉及到经济社会发展的方方面面,几乎无所不涉,堪称万能工程,从而开启亿万先生迈上世界头号强国伟大复兴征程的新纪元。     超级水网工程包括航道和调水两大工程。     水网航运发展及其建设的必要性     长期以来,人们对水资源利用的关注远胜于对航运的关注,亿万先生西北地区干旱少雨,极度缺水,大片大片的荒漠等待着人们规模性开发,实际上就是等待大量外来水源的调入,因为有了水,荒漠才能变为绿洲,有了绿洲,才能在此基础之上进行规模性开发。因此,人们非常关注南水北调工程,尤其是南水北调西线工程,对于施工难度很大的西线工程,提出了许多调水量更为诱人的大西线调水方案。人们把握住了水资源这一重要因素,但还缺少另一个重要因素——水路交通运输。长江具有世界内河最好的航运条件,拥有世界上最大的货运量,但航道利用效率却不及世界三大内河航道之一的美国密西西比河和欧洲莱茵河。三峡工程本应是长江航运充分发挥航道效率的最佳机遇,但在当时“世界最大水电站”光环的闪耀之下,长江航运没能发挥出应有的航运效能。发电是有一定容限的,而航运则会随着经济发展及航道的深入挖掘呈现正比性的成长,三峡船闸的货运通过量提前19年达到设计通过能力,就充分说明,内河航运发展潜力之大,远超人们预期。三峡船闸的多年运行,让我们对航运发展前景有了更为清晰精准的把控。仅就目前航道状况,长江流域仍以40%GDP的经济实力稳稳地雄踞国家一级发展主轴带。如果说生存和生态与水资源密切相关,那么发展和强盛与航运就更为紧密贴合。     航运特点是装载量大,运输成本低,适宜运输能源、矿产、重化工产品、大型装备、粮食畜牧等大宗货物,而海运表现得最为充分。改革开放以来,东南沿海的快速发展就是拥有航运优势的最好证明。黄河流域以及与之密切相连的大西北地区具有丰厚的能源矿产资源和极具发展潜力的粮食畜牧商品,是水上大宗货物运输的理想区域,其航运发展潜力远大于长江。发展水网航运,尤其是拥有通江达海、通行万吨级以上船舶的航道,是黄河流域千百年来梦寐以求的奢侈愿望。因此,发展航运,尤其是通江达海超级重载航道的开通,尤为必要。超级重载航道的开通之日就是黄河流域和大西北地区的腾飞之时。     量的积累必然导致质的飞跃,数量越多,质量越大,质的变化就越大,层次提升得就越高。规模庞大、涉面宽广的超级水网为质的大步飞跃创造条件,其经济社会效益和重大意义更是无与伦比,难以表述。因此,开通超级水网大通道对亿万先生经济的持续高速增长、扩大内需、经济社会加快转型和可持续发展,均具有极其重大的推动作用和极其深远的战略意义。     水网调水工程建设的必要性     随着人类对水资源利用程度的加大、全球气候变暖趋势的加重,水资源战略的重要性愈加凸显。未来30~50年,当可再生能源得到大规模应用之时,对经济社会发展至关重要的能源将逐步让位于既对经济社会发展又对人类生存至关重要的水资源。     亿万先生水资源总量为2.8万亿立方米,居世界第四位,人均水资源只有2000多立方米,仅为世界平均水平的1/4,居世界121位,是全球人均水资源最为匮乏的13个国家之一。亿万先生600多座城市中就有400多座城市缺水,200多座城市严重缺水。不仅如此,亿万先生水资源南北分配极度不均。北方地区人口占全国46%,耕地面积占全国64%,水资源只有全国总水量的18%,人均水资源780立方米,仅为全国平均水平的1/3。其中黄河、淮河、海河三大流域更为突出,黄淮海流域人口、粮食产量和国内生产总值都占全国的三成左右,但多年平均水资源量仅占全国的7%。水资源的日趋匮乏,导致水质恶化、植被生态退化和土地荒漠化等多重恶果,乃至逐渐演变为今天的沙尘暴。北方地区长期缺水的严峻状况,已经成为制约经济社会发展的最大障碍之一,严重威胁国民经济的可持续发展。     水网调水工程是水网航道工程的先决基础工程,没有调水工程就谈不上水网航道工程,因为黄河每年只有580亿立方米的水量,生活生产用水已显不足,干旱季节发生断流的可能性很大,不足以支撑航运所需的水量。而水网航道工程又是调水工程的效能工程,有了后续航道工程就可大大提高用水效率,否则难以消化调水工程的建设成本及相当长的投资回收期。水网调水工程打基础,水网航道工程产效益。两个工程捆绑成了一个工程,二者缺了谁都发挥不出应有作用。     除了满足航运用水之需外还能提供更多的水源,对于极度缺水的西北地区是求之不得的。为此,获取大量水源的西北地区大规模国土整治才能进行、沙漠的扩张势头才能控制、愈加猖狂的沙尘暴才能遏制、全国生态环境局部改善总体恶化的趋势才能扭转、长期以来西部贫穷落后的发展状况才能改变、愈加严重的贫富差距才能缩小、持续不振的国内消费需求才能扩大、难以转变的经济发展方式才能加快。因此,长距离、跨流域、大规模调水工程势在必行。     航道工程概况     水网航道工程,利用水网流域现有河道,开通覆盖全国半壁河山的通江达海通道,将河道挖掘疏通,汇集水网调水,包括从黄河口到兰州的五万吨级航线,铺就世界上最大的黄金水网。水网干流航线全长3300千米,从渤海湾黄河口东营至上游兰州,航经山东、河南、陕西、山西、内蒙古、宁夏和甘肃等七省区,可通行五万吨级船舶。水网支流渭河航线全长210千米,从渭河黄河口潼关至中游咸阳,可通行五万吨级船舶。水网支流伊洛河航线全长70千米,从伊洛河黄河口至洛阳,可通行五万吨级船舶。水网支流汾河航线全长500千米,从汾河口河津至上游太原,可通行千吨级船舶。大同-北京航线京同运河全长1000千米,从黄河中游的上端浑河经人工运河、十里河、御河过大同,经桑干河进入官厅水库,经永定河斜插北京,在天津武清区汇入京杭大运河,可通行千吨级船舶。水网黄河下游北侧的卫河航道和南侧的贾鲁河-颍河航道与京杭大运河交汇贯通,可通行千吨级船舶。水网京杭大运河全长1700千米,从天津至杭州可通行万吨级船舶,上与海河及京同运河分别交汇经天津入渤海湾,之间分别于黄河、淮河、长江交汇贯通,下通钱塘江经杭州入杭州湾。至此,构成一张上入渤海、下出东海、内延至西部腹地、覆盖全国半壁河山的超级航运水网。     调水工程概况     水网调水工程,分别从雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江和大渡河等六大江河调水1400亿立方米,至黄河上游库容达1400亿立方米的玛曲大拐弯巨型水库。调入量的450亿立方米通过人工渠道,从库区输送到青海柴达木盆地100亿立方米、新疆塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠300亿立方米和罗布泊50亿立方米;调入量的950亿立方米与黄河原有水源汇合可使该处至兰州段的多个电站全年满负荷运行,并在兰州分流450亿立方米,通过人工渠道经河西走廊输送到新疆吐哈盆地100亿立方米和准格尔盆地100亿立方米,河西走廊沿途石羊河、黑河、疏勒河等众多奄奄一息的河流均可得到总量250亿立方米的足额补充;保留500亿立方米作为专用水源,与黄河原有水源一起用于航运。     航道工程技术方案     航道工程分为二期:一期工程为支流工程、支流航道工程、运河工程、泄流通道工程、用水渠道工程等;二期工程为干流工程、船闸工程、水库工程、京杭大运河扩建工程、西北渠道工程、河口工程等。     一期工程     支流工程:首先从大、小沟壑着手,其次是最上级支流,再次是下一级支流……直到一级支流。例如:对于三级支流,第一在这一级支流的河口构筑简易坝;第二通过靠下一级支流下游侧的排水渠排干河水,排水渠的入口位于简易坝上游侧的河床底部,出口位于下一级支流的水面;第三对于支流,需要疏通河道;第四放平边坡,较为平缓的边坡有利于水土流失的保护,边坡斜度15°为宜。三级支流施工完毕,然后是二级支流,施工方法与上述方法相同。     如果边坡为坚硬岩壁或者良好植被,可以保留。     支流航道工程:渭河和洛河河口简易坝的上游侧构筑底伸船闸大坝,河床梯形断面的槽底宽度350米,深度18米,正常水位15米,边坡斜度15°~20°,河道坡降0.02‰。汾河河口简易坝的上游侧构筑底伸船闸大坝,河床梯形断面的槽底宽度150米,深度9米,正常水位6米,边坡斜度15°~20°,河道坡降0.01‰。渭河、洛河、汾河航道上端由于水位下降造成咸阳、洛阳、太原的下游处形成阶梯坝。     渭河咸阳以上流域的总库容不得低于60亿立方米,包括泾河,否则扩大库容或者增添水库,加上引汉济渭工程的15亿立方米,联合调控,保证航道通航水位,而这些水库的发电功能均降为次要功能。也可从上游兰州分流50亿立方米给渭河航道,但需要贯通兰州至武山长达近200千米的超长隧洞。     同样方式,洛河洛阳以上流域的总库容不得低于28亿立方米,否则扩大库容或者增添水库。汾河太原以上流域的总库容不得低于12亿立方米,否则扩大库容或者增添水库。     运河工程:京同运河通过人工运河将浑河的右玉与十里河的左云贯通。在浑河入口处设置船闸大坝,另一船闸大坝位于官厅水库的永定河入口。河床梯形断面尺寸与汾河航道相同,官厅水库的上游段航道坡降0.02‰,下游段航道坡降0.022‰。     泄流通道工程:泄流通道也是部分河西走廊西北渠道,通道入水口位于兰州上游的西北侧,自兰州沿乌鞘岭东北缘及祁连山北缘直到疏勒河的玉门,沿途交汇的所有河流均可分流相应水量。     用水渠道工程:河套平原用水需要外来水源供给。用水渠道利用西北渠道,并在景泰分叉,沿黄河西北侧直至包头。     一期工程结束后,兰州上游泄流通道开闸分流,然后在兰州西北渠道出口的下游侧构筑简易坝。干流河水泄流后在黄河口构筑简易坝,再将剩余河水抽干,整个干流航道河床成为干爽作业面。     为了加快泄流以及更好地利用这些弃水,还可打通黄河下游北侧的卫河和南侧的贾鲁河作为泄流通道。     二期工程     干流工程:在兰州简易坝的下游侧构筑底伸水控大坝。干流河床梯形断面的槽底宽度400米,深度18米,正常水位15米,边坡斜度20°~25°,河道坡降为各自航段的坡降。干流航道上游和中游峡谷河床的岩壁地形地貌及其植被均可保留,但航道吃水深度和最小宽度应予以保证。     船闸工程:分别在干流航道的黑山峡、河口镇、吉县设置三座底伸船闸大坝,将干流划分为兰-黑、黑-河、河-吉、吉-东等四段航道。三座船闸大坝布满船闸,包括五万吨级船闸一对、两万吨级船闸一对、万吨级船闸两对、五千吨级船闸一对和千吨级船闸两对,其中五万吨级船闸室的有效尺寸为300×50×14。船闸大坝横跨长度1000米左右,纵向宽度3000米左右。     水库工程:库容达1400亿立方米的水库位于玛曲大拐弯内,沿大拐弯内侧构筑库堤,与开口处的山脉合围形成宽30千米,长80千米,高62米的巨型水库。库堤全长约为190千米,截面为梯形,内侧坡面斜度45°,外侧坡面斜度30°,基底宽≥190米,坝高62米,顶宽≥20米。水库出口位于玛曲大拐弯开口的下游侧。堤坝为石笼坝,内侧坡面为石笼复合土工薄膜,填料为当地土壤。     京杭大运河扩建工程:由于黄河下游悬河已经落地,并与京杭大运河贯通,京杭大运河原有的船舶通行能力不足千百吨级,与黄河航线的五万吨级不相配,可将千吨级的通行能力提升至万吨级,并将山东段的凸起部分降低到与黄河交汇点阿城镇和长江交汇点三江营的高程,全线拉平,拓宽加深原有航道。河床梯形断面的槽底宽度300米,深度15米,正常水位12米,边坡斜度20°~25°。由于阿城镇的水位高于三江营,可将南四湖和骆马湖作为凸点,阿城镇至南四湖段的河道坡降为零,南四湖至骆马湖段的河道坡降0.01‰,骆马湖至洪泽湖段的河道坡降0.015‰,洪泽湖至三江营段的河道坡降0.023‰。京杭大运河阿城镇至天津海河口段的前半段坡降较小,后半段坡降较大,可将卫河与京杭大运河的交汇点临清作为突点,阿-临河道坡降0.016‰。     西北渠道工程:青海-新疆渠道自玛曲大拐弯水库沿阿尼玛卿山东侧及鄂拉山北坡,至茶卡盐湖西部开凿长10多千米的隧洞,进入柴达木盆地到达乌兰县南,再沿盆地北缘一直往西北到达冷湖镇,在冷湖西北开凿长30多千米的隧洞,穿越阿尔金山脊跌落至库姆塔格沙漠,水分两路,一路罗布泊;一路沿塔里木盆地南缘一直往西直到喀什噶尓河的喀什。沿途交汇的所有河流均可分得相应水量。甘肃-新疆渠道从泄流通道的终点玉门延续到吐哈和准格尔盆地。     河口工程:东营出海口主航道的疏浚深度不低于25米,海湾港口泊位及其航道的疏浚深度视该泊位船舶级别的吃水深度而定。     二期工程结束后,拆除所有干、支流的简易坝(部分沟壑的简易坝转为淤地坝,无需拆除)。排水渠和用水渠道弃用。泄流通道卫河和贾鲁河根据发展需要可适时提升为千吨级航道,成为黄河下游北、南次航道。河床梯形断面尺寸与汾河航道相同,卫河航道的河道坡降0.012‰,贾鲁河-颍河航道的河道坡降0.01‰。     新疆渠道穿越阿尔金山后跌落高度上千米,可在此设置水电站。     借助京杭大运河和贾鲁河-颍河航道工程及畅流通海的泄洪通道,扭转淮河中游河道倒比降,彻底根除长期以来淮河下游排泄不畅导致的洪涝灾害。洪泽湖航道沿湖泊南侧边缘走向,河槽底宽300米,水深6米,蒋坝为第一个出口,至江都区汇入长江下游,再沿东南侧边缘至第二个出口,从西顺河汇入京杭大运河。由于疏浚施工效率过低,可将湖水全部排开干后再行施工。首先开通沿洪泽湖西南侧的泄流通道,将所有的入湖河流,包括淮河干流泄入三河入江水道,经宝应湖、高邮湖、邵伯湖及夹江在三江营汇入长江。然后拓宽加深洪泽湖东侧的淮河入海水道,让洪泽湖水能够以较大的流量泄流出海入江。湖水排干后便可展开大型工程机械的挖掘施工。     如果南四湖库容不足以支持京杭大运河的通航水位,可以按照洪泽湖排干湖水的方式,整体挖掘湖泊湖床,加大浅水型湖泊的库容量。     调水工程技术方案     从雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江和大渡河等六大江河提水1400亿立方米,调至黄河上游。其中,雅鲁藏布江300亿亿立方米,约为年均径流量1654亿立方米的18%;怒江240亿立方米,约为年均径流量700亿立方米的35%;澜沧江260亿立方米,约为年均径流量740亿立方米的35%;金沙江280亿立方米,约为年均径流量950亿立方米的30%;雅砻江180亿立方米,约为年均径流量600亿立方米的30%;大渡河140亿立方米,约为年均径流量470亿立方米的30%。     雅鲁藏布江的提水出水口位于支流帕隆臧布和易贡藏布的汇入口,向东沿川藏公路经密波到八宿,与怒江调水量汇合。两江调水量沿川藏公路经夏雅到昌都,与澜沧江调水量汇合。三江调水量沿川藏公路经江达到德格,与金沙江调水量汇合。四江调水量沿川藏公路穿越雀儿山、经玛尼干戈到甘孜,与雅砻江调水量汇合。五江调水量沿川藏公路经炉霍到大渡河上游大金川支流两河口,与大渡河调水量汇合。五江一河调水量继续沿川藏公路向东到马尔康,再向东又折向北,沿川青公路经阿坝到达青海久治,越过黄河进入黄河第一弯,注入玛曲大拐弯水库。     现有西线调水工程方案,由于考虑到调水的运行成本,大多采用自流输水,导致施工技术难度很大,即要面临高水坝和深埋长距离隧洞的施工技术。换一种思路,如果不采用自流方式输水,采用管道输水,借助外来电力,就可避开高难度的施工技术,但运行成本大幅上升。如果能够承受高昂的运行成本,上述想法即可成立。水网工程与其他水利工程不同的就是经济和社会效益太好了,一般大型水利工程的回收期很长,甚至回收不了建设成本,而水网航道工程意义甚大,变安徽、河南、陕西、山西、内蒙古中部、宁夏、甘肃直接为沿海地区,使青海、新疆和西藏的区位条件大踏步地拉近到中部地区的区位优势,相当于黄金海岸线延伸到西部腹地,为亿万先生拓展出又一条东南沿海。超级水网既能够承受工程的全部投资,又能够承受工程中所产生的所有损失,还能够承受电力输水造成的高昂运行成本。因此,该项工程完全可以采用管道输水,轻松避开高水坝和深埋长距离隧洞等施工技术难题。何况利用调水河流雅鲁藏布江大峡谷电站的巨大电力,可以大幅缓解现有电网的供电负担。     全程输水电力驱动,无需考虑自流输水所需的海拔高度及平整度,沿河流及公路布置管道及其施工最为简便。黄河上游巨大的蓄调水库,调水河流不再要求蓄调库容,因此,所有河流的提水均为无坝提水。青藏高原横断山脉的高山深谷无需建坝,也无需挖掘深埋长距离隧洞,还可省去大部分运输公路的建设。如此一来,调水工程的所有技术难题基本消除。无高水坝、无长隧洞,施工难度大为降低,沿公路和河流铺设管道,施工量大为减少,施工成本大为降低。调水河流雅鲁藏布江大峡谷电站的发电量能够满足电力输水的大部分电能,不足部分外来电力补充。该电力为季节电力,不利于使用,但用于调水却相得益彰:丰水期既是电站大出力之时,也是调水大用电之时;平水期既是电站正常出力之时,也是调水正常用电之时;枯水期不调水。枯水期电力与丰水期剩余电力调配均衡后,供给西藏。     雅鲁藏布江大峡谷呈东北方向的“几”字型,水库大坝位于“几”字型左撇腰部派区镇,此处年均径流量600亿立方米,大坝高度50米,用于发电水量300亿立方米,总装机容量达4000万千瓦。电站位于“几”字型竖弯钩的竖拐墨脱的下游凹进处,两者之间通过断面积500多平方米、长度30多千米的倾斜隧洞,总落差为2200米,年发电量达1300亿千瓦小时。     航道工程关键技术研究     通过模拟实验确定水网干、支流、运河航道各自航段流量下的河道坡降,以及各自船闸大坝的高度及其各自船舶级别及其船闸室的结构尺寸和数量。     通过船闸坝址的地质分析实验,模型设计底伸船闸大坝的结构类型及其百年以上使用寿命的结构尺寸。     水位差高达476米的最大船闸上下级之间最大水头的开发研制。     计算兰州底伸水控大坝所要通过的恒定放水流量,确定该恒定放水流量的闸门启闭机开口大小。根据干流各段航道船闸和兰州底伸水控大坝下游侧的模拟水位,拟定各自航段船闸闸门启闭机实时控制自动调节流量的PLC编程设计方案。     计算京同运河船闸大坝所要分流的恒定放水流量,确定该恒定放水流量的闸门启闭机开口大小。根据京同运河各段船闸大坝下游侧的模拟水位,拟定各自航段船闸闸门启闭机实时控制自动调节流量的PLC编程设计方案。     分别计算青海和河西走廊西北渠道所要分流的基本放水流量,确定各自该基本放水流量的闸门启闭机开口大小。根据各自的模拟水位,拟定各自闸门启闭机实时控制自动调节流量的PLC编程设计方案。     通过模拟实验确定库区当地材料条件下的具有防渗功能的水库堤坝类型及其断面尺寸。     调水工程关键技术研究     根据各调水河流各自提水断面的流量,按提水比例拟定各自泵水装置实时控制自动调节流量的PLC编程设计方案。     根据雅鲁藏布江发电分流断面的流量,按分流比例拟定闸门启闭机实时控制自动调节流量的PLC编程设计方案。     长距离巨型输水系统的大容量联合泵水效率和输水管道材料,以及输水管道的接口密封与连接。     大直径输水管道现场制作及安装的简易设施与装置。     调水对水源区下游水质与生态环境影响及对策措施;输水管道和渠道的水质管理与保护技术;输水沿线的生态变化与对策措施;输水系统自然灾害规律、预测、预防及风险研究等。     水资源优化配置;多水源、多用户联合调控技术;水量实时监控调度自动化技术;调水工程信息系统研究等。     所涉问题     由于整个干流航道的河道平均坡降高达0.46‰,航道中有限的水量不能满足过大的河道坡降,如果要使河道平均坡降降至0.025‰以内,需要将三座船闸的大坝高度提高到400多米。如此高坝,大坝工程量,施工技术难度,以及航道两岸大堤工程量都将大幅增加,冒出地面数百米的大坝及大堤,形成巨大的障碍物,大坝安全风险剧增。方案中除了部分大坝有一定程度上的地面高度外,主要采取对大坝下游侧底部延伸的方法,加大大坝两侧水面的高度差,达到降低河道坡降的要求。高达400多米的船闸,大部分是地面以下延伸出来的“水位差”,实际坝高仅为水面上的高度。施工技术难度大幅降低,大坝安全风险大幅降低,地面以上的大坝及大堤可以控制在一定的高度范围以内。     兰-黑段长290千米,水位差280米,平均坡降0.96‰,要使坡降降至0.024‰,需要该段航道的水位差减少273米,如果下端坝高出地面100米,上端坝需要向下伸延173米;黑-河段长950千米,水位差250米,平均坡降0.26‰,要使坡降降至0.023‰,需要该段航道的水位差减少228米,如果下端坝高与地面平齐,上端坝需要向下伸延228米;河-吉段长810千米,水位差588米,平均坡降0.72‰,要使坡降降至0.022‰,需要该段航道的水位差减少570米,如果下端坝高出地面100米,上端坝需要向下伸延470米;吉-东段长1250千米,水位差402米,平均坡降0.32‰,要使坡降降至0.021‰,需要该段航道的水位差减少376米,下端水位为海平面,上端坝高需要向下伸延376米。黑山峡底伸船闸高度为328米,其中坝高100米。河口镇底伸船闸高度为470米。吉县底伸船闸高度为476米,其中坝高100米。三座底伸船闸最高者为476米。     浑河水位已降至500多米,官厅水库水位400多米,官厅水库前段航道平均坡降较小,浑河入口设置一座100米左右高度差的底伸船闸大坝,水库后段航道平均坡降较大,水库出口设置一座400米左右高度差的底伸船闸大坝。     向下“延伸”出来的船闸,导致土方量剧增,相应增大工程投资,但底伸船闸大坝和底伸水控大坝的库区占地面积以及相应的移民数量却大为减少。     船闸向下“延伸”的土方挖掘,至一定深度,会由土壤转变为岩石,挖掘困难逐渐加大,对此,可专门研制岩石切割设备和跨河缆车吊运装置。     黄河航道涉及到黄河上游部分和中游全部的已建、在建、将建等10多座水电站,按照已建、在建的10座水电站,以每座150亿元计,共计损失1500亿元。     由于干流四段航道的纵向河床的倾斜与地面交叉,为了躲避数万吨级船舶的航行轨迹,有些跨河建筑物可以直接穿越,有些建筑物需要一定高度的跨越,有些建筑物需要河底穿越。     每年航道的多个地段均会出现3~4个月的冰封期,可在这些地段设置专门为此设计制造的破冰船,以保证全年全天候的航道畅通。     寻择有关大型船闸、破冰船、岩石切割设备和跨河缆车吊运装置等供货商,必要时还需参与攻关与研制。     由于蓄调水库位于黄河上游,且调水河流流量的季节性,输水量主要集中在5~10月之间,导致泵水装置的额定功率和输水管道负荷增大1.5倍。     由于具有一定压力的输水管线较长,难免沿线输水泄露,需要符合要求的实时泄露监测仪和实时数字通讯设备。对于压力急剧上升的故障威胁,需要符合要求的实时压力监测仪和自动泄压装置,以及泄流线路的配套设施。     工程技术     超级水网工程规模庞大,涉面宽广,但工程技术难度不大,没有任何重大工程技术难题。     南水北调西线工程的坝高近300米,深埋隧洞总长超过1000千米。水网调水工程的坝高除了雅鲁藏布江大峡谷电站50米坝高的水库外,调水河流没有提水水库,没有深埋长距离隧洞。如果采用自动分流控制,电站水库可以免用。因此,水网调水工程规避了南水北调西线工程高水坝和长隧洞的两大施工技术难题。     雅鲁藏布江大峡谷电站和阿尔金山电站均需要挖掘数十千米长的隧洞,如果工程施工难度过大,两大电站可以免用。     黄河航道黑山峡船闸和吉县船闸大坝水面以上的高度为100米,这一高度与国家在黄河上游、中游规划开发中相应位置电站水坝的规划指标相当。考虑到大坝安全及库区占地面积,可向下调整船闸大坝水面以上的高度。     如果按照10级船闸,永久船闸闸门高达90米,宽30米,厚5米,重达5000吨。考虑到制造及运输困难,可以增加船闸级数,永久船闸闸门的高度、宽度、厚度、重量等尺寸都会相应减小。如果船闸尺寸降低到三峡船闸闸门的高度水平,船闸级数增加到20,通过时间是10级船闸的两倍。     工程移民     三门峡工程移民为40.6万人,南水北调丹江口工程移民为34.5万人,三峡工程移民更是高达130万人。然而包括航道和调水两大工程在内的超级水网工程移民却很少。     泄流通道主要利用的是河西走廊西北渠道。用水渠道由于径流较小占地面积不大。京同运河、卫河、贾鲁河-颍河航道均为现有河流,与各段联通的人工渠道距离不长。泄流通道占用土地较少。     干线航道中两座船闸高出地面100米的水库处于峡谷地带,人口密度不大,占用土地有限。     占地面积达2400平方千米的玛曲大拐弯水库,人烟稀少。     调水河流除了50米高的大峡谷电站外,没有其他水库,电站坝高较低,淹没区域不大。如果电站分水采用自动控制,可以弃用水库。     由于输水管道沿河流及公路铺设,占地不多,新建公路不长,占地不多。     整个工程占地较少,搬迁量不大,移民数量不多,水网工程移民约为10万人。     工程工期     超级水网工程工期20年,其中勘测、规划、设计期5年,工程施工期15年。预计2015年开工建设,2035年竣工完成。     航道工程施工期15年,其中一期工程5年,二期工程10年。调水工程施工期10年。     投资估算     工程投资估算分为两部分,第一部分为工程量最大的航道土方量;第二部分为分项工程。分项工程按照工程量降序排列,首先是船闸,其次是输水管线,再次是两条西北渠道,然后是两座水电站、科研勘测设计、支流工程、水库、河口工程、泄流通道(包括用水渠道)、工程移民等。     土方估算:航道土方量除了航道河床土方外,主要是地面以下“水位差”造成的巨量土方。土壤仅位于河床底部的表层,几十米甚至几米以下就是岩石,考虑到河槽侧壁的斜度,岩石部分航道梯形断面,开口大于槽底宽度50米;土壤部分的开口为各自航线的边坡斜度。按此估算如下:干流航道土方量2323亿立方米;干流下游航道悬河冒出段20亿立方米;京同运河土方量170亿立方米;渭河航道土方量24亿立方米;洛河航道土方量10亿立方米;京杭大运河航道土方量80.8亿立方米;汾河航道土方量200亿立方米;卫河航道土方量30.2亿立方米;贾鲁河-颍河航道土方量82亿立方米;洪泽湖土方量75亿立方米;南四湖土方量24亿立方米。航道土方量合计3000多亿立方米。     土方费用:按照每立方米土方100元计,航道土方工程30万亿元。由于航道两侧设有跨河缆车吊运装置及铁道运输,加上大型岩石切割机的采用,采石效率较高,可降至每立方米土方50元。航道土方工程15万亿元。如果按照人工成本估算。假设70%的普通人员平均工资每年3.5万元,30%的管理技术人员平均工资每年6.5万元,每人每年平均工资为4.25万元,750万人参与航道土方工程施工,15年工资总额为4.78万亿元,对于大规模机械化操作的土方工程,以工资成本占比1/4计,土方工程总成本为19.12万亿元,处于15~30万亿元之间,不妨取20万亿元。     船闸造价:航道干线三座船闸均为0.25万亿元。航道支线三座船闸均为0.2万亿元。京同运河一座船闸0.2万亿元,另一座船闸0.1万亿元。船闸工程合计1.65万亿元。     管线成本:输水主干线长1500千米,提水线路2500千米,二者合计4000千米。直径从几米到20米的4~6条输水管道占据调水工程的主要投资,以每千米3亿元计,输水管线工程1.2万亿元。     渠道成本:两条西北渠道总长6000千米,以每秒1.5米的输水流速,且每立方米土方100元计,西北渠道工程成本0.6万亿元。     电站投资:对比0.2万多亿元的三峡电站工程,三峡电站坝高100多米,大峡谷电站坝高50米,甚至无水坝,阿尔金山电站无水坝;三峡电站无隧洞,大峡谷电站倾斜隧洞近40千米,阿尔金山电站隧洞近50千米;考虑到逐年增加的人工成本,大峡谷和阿尔金山电站工程均为0.25万亿元。     科研费用:科研勘测设计0.3万亿元。     支流成本:支流工程0.25万亿元。     水库投资:高62米、长220千米的库堤土方量为14.3亿立方米,按每立方米土方100元计,大拐弯水库工程0.143万亿元,这里取0.15万亿元。     海口成本:海口工程0.08万亿元。     泄流成本:泄流通道工程(包括用水渠道)0.05万亿元。     移民投资:工程移民10万人,以每人20万元计,移民工程0.02万亿元。     分项工程总成本为4.8万亿元。同样按照人工成本估算。每人每年平均工资为4.25万元,250万人参与分项工程施工,15年工资总额为1.59万亿元,但大规模机械化操作弱于土方工程,以工资成本占比1/3计,分项工程总成本为4.77万亿元,接近前者估算值,不妨取5万亿元。     水网主体工程总投资25万亿元。     环境影响     任何大型跨流域调水工程都会对调水河流的生态环境造成负面影响,尤其是处于青藏高原横断山脉的大型调水工程还有可能造成重大负面影响。然而,包括调水工程在内的超级水网工程对调水河流的生态环境影响却很小,没有任何重大负面影响。     国际公认的水资源利用程度的警示线是40%。水网调水工程各大调水河流的调水比例分别为雅鲁藏布江18%、怒江35%、澜沧江35%、金沙江30%、雅砻江30%、大渡河30%,无一超过40%。     长江上游金沙江已经规划了25座巨型电站,奔腾不息的金沙江将被分割成一段段高山平湖,电站大坝在给我们带来4座三峡电力巨大现实利益的同时,也埋下了难以看清的未来隐患:金沙江变成了一滩静水;虎跳峡失去了往日雄威;长江第一湾变样了;金沙江那奔腾的激流不见了;江河里珍稀的鱼儿也无影无踪。水网调水工程的各大调水河流并未出现一座座“巨型电站”,也未“被分割成一段段高山平湖”,不会变成“一滩静水”,“江河里珍稀的鱼儿”照样活蹦乱跳,只是“那奔腾的激流”变得平缓了些。因为,各大河流的调水均为无坝提水,只有一座高度仅为50米的电站水坝。如果采用自动分流控制,还可弃用水坝。     调水河流所在的青藏高原属于最为强烈的地壳运动和新构造活动区域,大范围的活动性大断裂致使这一区域成为全球最为活跃的地震活动带。调水工程有可能诱发诸如地震、涌浪、溃坝、塌陷等严重的工程地质灾害,施工过程中的泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯及岩石的放射性物质等突发性地质灾害难以防范。采用电力输水的调水工程既无高水坝施工,也无深埋长距离隧洞挖掘,“地震、涌浪、溃坝、塌陷等严重的工程地质灾害”不会轻易诱发,只要做好泥石流的防范措施,露天作业施工很难发生“地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯及岩石的放射性物质等突发性地质灾害”。     调水区域新构造运动活跃,正处于强烈的活动和抬升中,特别是在著名的鲜水河-炉霍断裂带、隧洞埋深较大特长且穿越多个形态复杂的复式分水岭等背景下,极有可能进一步诱发地震、涌浪、溃坝、塌陷,甚至危及阿坝县城安全等严重的工程地质灾害,一旦发生,修复极端困难。这种不可抗拒的自然灾变事件难以规避,不存在“安全岛”,也无法“避让”。在青藏高原横断山脉的北段,平均每年都有4~5毫米的左旋平移,沿活动断层带一次突发的地震可使“位移”达数米,这种“位移”不仅会给一般工程带来困难,还会给深埋长隧洞致命打击。由于不穿越“形态复杂的复式分水岭”,没有触动到“鲜水河-炉霍断裂带”,不会“进一步诱发地震、涌浪、溃坝、塌陷,甚至危及阿坝县城安全等严重的工程地质灾害”,活动断层带中地震造成的“位移”对地面上的工程施工破坏较小,难以造成致命打击。从这个意义上来说,对于水网调水工程,既存在“安全岛”,也可以“避让”。即使遇到突发性的自然灾变事件,地表工程以及露天作业面上的施工人员遭到的损失及危害有限,施工人员便于躲避,处于地面上的工程设施遭到损害后也便于修复。     调水河流的径流量大幅减少致使地下水位下降、两岸森林植被破坏、谷地温度迅速上升、蒸发量大增、干热河谷扩张,沙漠化、荒漠化、草地退化、冰川退缩、雪线上升,水土流失加剧,草原、湖泊、沼泽面积缩小、危及动植物多样化等生态环境的恶化状况。调水河流只要满足最小生态需水量,就不会出现上述生态环境的恶化状况。为了满足最小生态需水量,保证调水河流较好的水环境,避免长距离、低水位提水过大的能量消耗,采用分级提水。金沙江、雅砻江和大渡河等国内河流的调水量均为各条河流年均径流量的30%,三次提水,第一次提水为各条河流径流的10%,提水断面位于径流的20%处;第二次提水为各条河流径流的10%,提水断面位于径流的40%处;第三次提水为各条河流径流的10%,提水断面位于径流的60%处。每次提水的累积量均为各条河流提水断面的50%,生态水量均为各条河流的50%。怒江和澜沧江国际河流的调水量均为各条河流出境年均径流量的35%,三次提水,第一次提水为各条河流径流的11.7%,提水断面位于径流的23.4%处;第二次提水为各条河流径流的11.7%,提水断面位于径流的46.8%处;第三次提水为各条河流径流的11.7%,提水断面位于径流的70%处。每次提水的累积量均为各条河流提水断面的50%,生态水量为各条河流的50%。雅鲁藏布江的调水量为出境年均径流量的18%,一次电站分流,电站分流占该断面径流的50%。一次提水,提水占该断面径流的62%,生态水量为38%,但大峡谷汇入帕隆藏布后,骤然转入高山峡谷段,两侧层峦迭嶂,森林密布,处于密集而广阔的集水区域,支流密集,水源充足,几十千米之内就可汇集足量水源。各条调水河流提水断面的流量均处于Tennant水文学法分级标准中的“好”与“十分好”之间,属于较好的生态需水量。因此,各大调水河流基本符合普遍认同的生态需水量,对水环境的影响较小。     河源地区平均海拔4500米以上,平均气温在0℃以下,气候寒冷。高寒地区地表稍有扰动就会引起环境的很大变化,尤其是植被受到破坏后,地表失去保护,土温增加,将加速冻土融化。水网调水工程位于4000米以下,施工占地面积不大,无大型库区,植被破坏较轻,地表保护较好,土温增加有限,不会“加速冻土融化”。     调水河流及各大库区存在长达几个月的冰封期,融化时的冰凌导致河流凌汛,危及水坝安全。水网调水工程丰水期多调水,平水期少调水,枯水期不调水。调水河流一年的径流分配不均:春季约占10%,夏季约占60%,秋季约占25%,冬季约占5%。发生凌汛时的冬季封河期和春季开河期处于枯水期,不调水。水网调水与河流凌汛无关,没有高水坝的凌汛威胁。     调水河流均无高水坝,无深埋长距离隧洞,也无大型库区,对生物种群生境的破坏程度有限,能够较好地保持原有生态水环境。     蓄调水库位于黄河上游,避免了调水河流大型库区的建设。大型水库建在哪里施工技术的难度都是一样的,但黄河上游较为开阔的地势和较为通畅的交通条件比人烟稀少的高山峻岭好得多,而且还能避开青藏高原横断山脉地质断裂带的密集区。但接近四座三峡水库的巨大容量,既不易落实适宜水库的坝址也会加重来自上游的洪水风险。黄河第一湾玛曲大拐弯恰好容下超大型库区,库堤水位不足60米,还有一道大拐弯环绕缓冲通道的天然保险。     超级水网调水工程对生态环境系统的负面影响十分有限。     调水河流长江由于调出水资源将会遭受损失和生态环境受到破坏,而受水河流黄河却由于增加水资源获得收益和生态环境得到改善。根据边际效用递减原理:在一定时间内,其他条件不变下,当开始增加使用量时,边际效用会增加,即总效用增加幅度大,但累积到一定用量后,随用量增加而边际效用会逐渐减少。拥有水资源近10000亿立方米的长江,增加600亿立方米水资源时的总效用增加幅度不大,或者减少600亿立方米水资源的总效用损失不大,而仅拥有580亿立方米的黄河,增加500亿立方米水资源时总效用的增加幅度却很大。二者之差的正面效用远不止一个数量级。     调水工程的环境负面影响十分有限。     经济效益     超级水网工程的最大靓点就是极为丰厚的经济效益,堪称黄金工程。     黄河效益:大规模开发建设狂潮下的黄河流域经济发展速度如同井喷。假设2015年工程开工建设,2035年竣工完成,后15年为工程施工期。以工程开始施工的2020年为基准年,黄河流域有工程的GDP平均增长率:15年施工阶段8.5%,竣工后第一个10年10%,第二个10年9%,第三个10年8%,第四个10年7%,第五个10年6%。无工程GDP平均增长率的第一个10年8%,然后每10年降低0.5个百分点,按此速度发展65年,每年二者之差的现值的总和的20%为国家税收效益(社会折现率为6%),5%为财务效益。     目前长江经济带GDP总量占全国4成,黄河经济带GDP总量仅为长江的一半。黄河经济带发展空间远大于长江,其丰厚的能源矿产资源、广袤的土地资源、充足的阳光日照、得天独厚的旅游资源、异军突起的邮轮经济等都将在超级水网的引领下充分释放。黄河经济带的GDP平均增长率:工程施工阶段的15年8.5%,竣工后第一个、第二个、第三个、第四个、第五个、第六个、第七个、第八个、第九个、第十个10年分别为10%、9%、8%、7%、6%、5%、4.5%、4%、3.5%、3%,2155~2157年3%,此后定格在2.5%。长江流域的GDP平均增长率:15年施工阶段7.5%,2035~2045年8%,2045~2055年7%;2055~2060年6.5%,2060~2070年6%,2070~2080年5.5%,2080~2090年5%,2090~2100年4.5%,2100~2110年4%,2110~2120年3.5%,2120~2130年3%,2130~2140年2.5%,此后定格在2.5%。到2067年,黄河经济带GDP与长江持平,均占全国的30%。到2157年,二者增量比升至3:1,GDP高于长江50%,占据全国4成,以替代长江的霸主地位跃升到全国最大的经济发展主轴带。     西部效益:目前西部经济份额仅占全国2成,超级水网下的西部经济异军突起,后来居上。西部GDP平均增长率:工程施工阶段的15年为8%,竣工后第一个、第二个、第三个、第四个、第五个、第六个、第七个、第八个、第九个、第十个10年分别为9.5%、8.5%、7.5%、6.5%、6%、5%、4.5%、4%、3.5%、3%,2135~2162年3%,此后定格在2.5%。全国GDP平均增长率:15年施工阶段8%,2035~2045年9%,2045~2055年8%;2055~2065年7%,2065~2075年6%,2075~2080年5.5%,2080~2090年5%,2090~2100年4.5%,2100~2110年4%,2110~2120年3.5%,2120~2130年3%,2130~2140年2.5%,此后定格在2.5%。到2162年,西部经济跃升到全国总量的1/3,在东、中、西部发展战略格局中三分天下有其一。     航运效益:内河航运的单位运输成本仅为铁路的1/3,公路的1/5,在货运能力上航运优势更为明显。近年来,长江干线货运量始终保持着年均两位数的增长速度,2013年货运量达到19亿吨,数倍于美国密西西比河的运量,相当于16条京广铁路的运量。     仅黄河航线的货运能力就相当于长江流域的10倍,综合运输成本接近海运,航运优势更为明显。一举改变黄河航道等级低、运力差、里程短为超高等级、超大运力、超长里程,发展潜力巨大,前景广阔。     发电效益:增加电力。调水后,950亿立方水在玛曲至兰州段上的已建、在建、将建以及350亿立方水在阿尔金山电站产生的电力。     减少电力。调水前,因调水分别在怒江、澜沧江和金沙江、雅砻江、大渡河已建、在建、将建电站分别减少35%和30%的电力。调水前兰州以下河道上已建、在建、将建电站产生的电力。     增加电力以2035年为基准年,减少电力以2020年为基准年,65年每年二者之差的现值的总和的20%为国家税收收益(社会折现率为6%),10%为财务效益。差值若为负数,发电效益转为发电损失。     旅游效益:两岸舶位栉比,江面百舸争流。一艘艘万吨级豪华邮轮的来往穿梭,构成连续不断的流动风景线,成为集航运、食宿、游览、娱乐、购物等多种功能为一体的休闲度假旅游热线。开启至北美、欧洲等国家的跨洋超豪华邮轮航线,打造世界最大的江河海航运休闲旅游基地,迎接亿万先生邮轮经济黄金时代的早日降临。     旅游效益主要来自两个方面:一是水网流域旅游的增加部分,尤其是异军突起的游轮休闲旅游,二是大西北地区旅游的增加部分,主要表现为旅游增长率上。目前亿万先生旅游增长率为10%,以2035年为基准年,无工程的第一个10年为8%,每10年降低0.5个百分点;有工程的旅游增长率第一个10年为12%,每10年降低1个百分点,按此速度发展50年每年二者之差的现值的总和的20%为国家税收收益(社会折现率为6%),8%为财务效益。     石材效益:3000多亿立方米的航道土方量,大部分都是岩石,采用大型切割机采石,获取大量石材,加之大规模生产、机械化操作、集中加工、批量运输,以极低成本价格、优质石材、便利的运输条件形成国际国内超强竞争力。适用于全部建筑石材、大部分装饰用材、部分工艺造型等多种市场,不但能够满足国内的全部市场,还可满足全球的所有市场,甚至成为全国乃至世界唯一的超级大型石材基地,而且还将这一优势延续至几十年乃至上百年。     工程施工期间就可产生效益,这在以往的大型水利工程中是前所未有的。工程竣工后,无需再采石消耗能源,只需照单定制,借助区位条件和交通优势,即可获得净收益。仅此一项效益,几十年后有可能收回全部工程投资。     渔业效益:天然水域渔业资源对于水域生态系统的维系及其绿色食物的来源极为重要,也是渔业可持续发展的最大保障。调水工程极大地拓展亿万先生天然优质水域渔业资源。水网流域及西北地区所涉的受水湖泊面积均可扩大到历史记录,即黄旗海的150平方千米、岱海的760平方千米、乌梁素海的1500平方千米、黄土高原沙地湖泊的4000平方千米、吉兰泰盐湖的2000平方千米、石羊河尾闾青土湖的4000平方千米、居延海的3000平方千米、疏勒河尾闾罗布泊的12000平方千米、艾比湖的1200平方千米,加上现有官厅水库的290平方千米、洪泽湖的2000平方千米、南四湖的1600平方千米、大拐弯库区的2400平方千米,约合3.5万平方千米。柴达木、准噶尔、吐哈、塔里木等四大盆地拥有650亿立方米水资源,如果按照1米水深,可以形成6.5万平方千米的水域面积,两者共计10万平方千米来自近乎天然洁净的优质水域。     10万平方千米的水域面积相当于全国现有天然湖泊和水库的总水域面积,翻倍目前淡水渔业的年产量轻易而举。对比日本食用海产品最多的国家,亿万先生也将会成为食用淡水产品最多的国家。     生态效益:全国水资源总量为2.8亿立方米,可利用量为8500亿立方米,人均水资源可利用量为625立方米。调水工程的800亿立方米为出境径流量,全国水资源可利用量增加到9300亿立方米,人均水资源可利用量达到684立方米,每人净增水资源59立方米。     全国水资源不仅总量不足,而且南北分布极度不均。北方地区的松花江、辽河、海河、黄河、淮河和西北内陆河等六大流域面积占全国的64%,人口占全国46%,耕地面积占全国64%,但水资源仅占全国的18%;南方地区的长江、东南诸河、珠江和西南诸河等四大流域面积、人口、耕地面积分别占全国的36%、54%、36%,水资源占全国的82%。1400亿立方米的巨量水源让北方地区的水资源可利用量从18%提高到31.5%。     黄河流域原有水量汇集调入水量后为1080亿立方米,水源分配如下:注入乌兰布和沙漠边缘的吉兰泰盐湖50亿立方米;为保证黄土高原大规模的植被建设,分配200亿立方米,其中,100亿立方米的安塞王瑶水库,另100亿立方米的毛乌素沙地的浩通音查干淖尔沙漠湖泊和库不齐沙漠的红减淖沙漠湖泊;分配100亿立方米到内蒙古中部,其中50亿立方米到河套地区的乌梁素海,30亿立方米到凉城的岱海,20亿立方米到察哈尔右翼前旗土贵镇的黄旗海;分流40亿立方米到京同运河;分流30亿立方米到京杭大运河;分流20亿立方米到卫河航道;分流15亿立方米到贾鲁河-颍河航道。除此之外,剩余的625亿立方米还多出黄河现有水资源总量45亿立方米,生态效益十分明显。水网工程可将黄河的可供水量从目前的370亿立方米提高到475亿立方米,生态用水从目前的210亿立方米提高到400亿立方米。     根据预测:2030年黄河流域缺水95亿立方米;海河流域加上南水北调工程调入的100亿立方米,还缺78亿立方米;淮河流域缺水270亿立方米。用于水网航运的500亿立方米,除了内蒙古100亿立方米之外,黄河流域295亿立方米,海河流域90亿立方米,淮河流域15亿立方米。黄河流域收获颇丰。海河流域补足缺口。淮河流域杯水车薪,但淮河流域所需的外来水源主要来自长江。     生态治理工程与航道工程一起规划,并行施工。航道干流、支流、二级支流、三级支流及其沟壑的所有边坡,放缓至15°~25°,其上种植疏树密草或疏树密灌适宜水性的植被,树木为喜好水性且根系发达有力的较大乔木,以抵抗急速水流的冲击,灌木和草丛有着良好的水性和表土根系,以抵抗急速水流的冲刷。河面宽广、河槽稳定、流速缓慢的黄河已经不具携带任何泥沙的能力,泥沙淤积出来的悬河从此落地,黄河水自此开始变清。     彻底根治黄河流域的所有灾害,包括干支流泥沙、水土流失、干旱、断流、洪涝、决口、大悬河、二悬河和新悬河等所有难以逾越的治理难题,天下第一浊河称号从此一笔勾销。千古黄河水永久变清,传唱千年的“俟河之清,人寿几何”就此永久落幕。源源不断的青藏天水,再现黄河奔腾不息的本来面目“黄河之水天上来,奔流到海不复回”,上世纪90年代黄河下游曾经长达226天的断流自此远离而去。下游河道不再淤积抬高,绝不会决口,更不会改道,无奈的调水排沙也将彻底退出历史舞台。有200亿立方米水源的鼎力支持,黄土高原大规模植被建设终将得以落实。届时,经过大规模生态治理的黄河水定将永久变清。     人均水资源量仅为100立方米的北京目前年缺水15亿立方米,2014年能够接收到南水北调中线工程的10亿立方米,即使加上引黄济京工程的3亿立方米,依然无法弥补缺口,并且远低于国际公认的人均1000立方米的严重缺水警戒线。京同运河为北京带来足够水源,每年来自雪域高原40亿立方米的天然洁净清水涌入北京城。届时,不但能够满足当前的用水缺口,还能让未来北京足够使用50年。     淮河中下游洪泽湖悬湖的回落,使得黄河夺淮近千年泥沙淤积的河床抬升造成的严重涝灾彻底消除,提供堪比江南水乡的农业条件,让淮河流域生态系统步入良性循环轨道。     全国水土流失面积为356万平方千米,流失土壤50亿吨。黄河流域水土流失面积46万平方千米,流失土壤16亿吨,是亿万先生乃至世界水土流失最为严重的地区。超级水网大通道开通后,黄河流域流失面积得到有效治理,流失土壤基本消除;再有二三十年,待黄土高原的大面积植被建立起来后,所有流失面积都将全面扫清,流失土壤彻底消除。黄河流域的水土不再流失,泥沙治理难题不攻自破,自行解消。黄河这条含沙量最大、水土流失面积最广、侵蚀强度最烈、地上悬河最长、治理难度最大、达摩斯之剑高悬着的天下第一浊河彻底改变为一条高山平湖、峡谷静流、河水清澈、水量充沛、奔流不息、山清水秀、温顺依人、运输繁忙的黄金水道与旅游热线。     1400多亿立方米的大量水源为绿色万里长城三北防护林的大规模建设提供强大支撑,将大大加快三北防护林的建设进度。预计提前10年以高标准完成三北地区森林覆盖率14.95%的规划目标,到2050年还将这一目标提高到30%。森林资源总体质量持续攀升,人均积蓄量从不足世界平均水平的1/7提高到同一水平,乃至超过世界平均水平。     水网黄河下游、京同运河、南北次航道与京杭大运河构成江北水乡的水网骨架,一举恢复四千年前黄河下游水源充足、植物茂盛、游牧守猎时期的大湖湿地。届时,风景如画的江南水乡与风貌有别的江北水乡日月同辉,遥相辉映。     目前全国荒漠化土地面积为262万平方千米,近4亿人口受到荒漠化影响,并且仍以每年2000多平方千米的速度扩展,继续吞噬着我们的土地。有水就有绿洲,无水就是沙漠。根据经验数据:年降雨量50毫米至350毫米地区平均每亩沙漠浇灌100立方米水,连续10年可成绿洲。上千亿立方米水连续20年的浇灌,一望无际的黄色沙海定会呈现绵延起伏的绿色沙海。     横贯北方大地的水网位于西北干旱区域与黄河流域半干旱区域之间,生态环境的全面改善将南方长江一带的湿润气候扩展到黄河流域,黄河流域半湿润气候向北推移,从而阻止西北干旱气候的南侵,为中部地区增添一道坚不可摧的绿色保护带,一举跃升为国家级生态屏障。     2013年,亿万先生的沙尘暴与往年同期相比基本持平,与去年相比略有下降。沙尘暴的减弱得益于大规模的植树造林,草本植被能够有效控制沙尘,强压沙尘暴。随着三北防护林工程的大步推进以及水网流域水上万里长城的构筑,广袤无垠的沙源片区在900亿立方米巨量水源的强烈冲击下,定会垂头丧气、萎缩服软,直至彻底消除。     当今世界,但凡大江大河入海口的三角洲,都已成为经济发展的重要区域,曾经是孕育人类文明的摇篮,如今是区域经济社会发展的龙头老大,而黄河三角洲却不在其列,只因缺乏内河航运的支撑而致使经济发展受阻。超级水网为黄三角的发展壮大带来千载难逢的历史契机,丰富的自然资源和良好的生态环境,在五万吨级通江达海航道的推动和大量水源的涵养中,一向被冷落的黄河口一举获得全世界最好的发展条件,黄三角将继珠三角经济圈、长三角经济圈之后,跃升为亿万先生最大的三角洲经济圈而傲视群雄。与此同时,黄三角中心城市东营在跻身世界级都市经济圈的同时,还将拥有、并保持世界上最广阔、最完整、最年轻的三角洲生态经济圈。     超级水网工程的经济效益极为丰厚。     社会效益     超级水网工程经济效益极为丰厚,但社会效益不在其下,甚至更为抢眼。     防洪效益:黄河下游地上悬河永久落地,河床宽阔通畅,坡降平缓,无泥沙携带能力,不再淤积,河床不再抬升,不再决口改道。河槽稳定且宽广畅通,完全可以容纳上万每秒立方米特大汛期时的特大流量。何况通航后的黄河永远都不会遭遇如此之大的洪水,一是黄河上游兰州可以加大分流到西北地区的水量,二是中游的京同运河、下游的次航道和京杭大运河,均可承担部分分流泄洪量。完全免除洪涝灾害。     抗旱效益:即使黄河流域连年发生特大干旱,也不会出现干旱,更不会发生断流。因为可以减少向西北地区的输水分流,甚至不向西北分流,几乎增加三倍于黄河正常年份的备用水量。其实,每年用于航运的500亿立方米的外来水源,就可足以保证黄河流域未来50年的需水增量。完全免除干旱灾害。     国土拓展:沉睡千年的西北大漠急需大量水源的唤醒,只要有水沙漠就会变为绿洲,只要有水绿洲就会变为耕地。近千亿立方米大量水源的北方涌入和达海通道的腹地深入,成为西北大漠苏醒的及时雨。西北浩瀚无际的荒漠区域经过若干年大量水源的流淌滋润,可以轻松获得10亿亩耕地和25亿亩草原,与现今世界拥有最多耕地的美国相当,人均耕地面积超越印度。亿万先生可利用国土面积拓展一倍。     土地增值:土地价值将会随着国民经济发展呈正比性增长。具体表现为交通沿线、城市周边、建设用地、土地利用等为特点的城镇化浪潮的大步推进,对于大规模开发建设尤为突出。一个国家的土地价值取决于这个国家的发达程度。按照世界银行数据,美国的土地价值在国民生产总值12.6万亿美元时为33万亿美元,澳大利亚的在3840亿美元时为1.1万亿美元,法国的在1.7万亿美元时为3.6万亿美元,发达国家的土地价值约为国民生产总值的2倍,近发展中大国俄罗斯的国民生产总值却与其土地价值相当。     无论亿万先生的两者比值为多少,国民生产总值翻番土地价值也将至少翻番;国民生产总值两番土地价值至少两番,因为土地价值与国民生产总值的比值会随国家的发达程度上浮,且仍处于发展亿万先生家的土地价值与国民生产总值的比值远未达到2倍。     各地区土地会随着大规模发展而大规模增殖,发展程度越高,土地增值就越大。如果将土地价值与国民生产总值的比值称作土地价值系数,水网流域的土地增值将导致土地价值系数的提高。如果目前的土地价值系数为1.5,大规模开发建设的土地价值系数就有可能提高到2,达到发达国家的土地价值系数。     如果国民生产总值为50万亿元,以土地价值系数1.5计,2013年的亿万先生土地价值为75万亿元,每亩土地价值为0.52万元,水网流域面积为150万平方千米,即22.5亿亩土地,土地价值为11.7万亿元。假设土地价值系数提高到2,每亩土地价值提高到0.69万元,土地价值将达到15.5万亿元。水网流域土地增值3.8万亿元。     能源前景:亿万先生大西北广袤无垠的荒漠地带是太阳能和风能最为丰富的新能源集聚区域。由于海陆空立体交通网络的构建及大量水源的调入大西北荒漠地区大规模综合新能源基地的建设条件已然成熟。为彻底甩掉化石能源世界第一进口国的帽子创造良好条件,助力世界新能源大国冉冉升起。     现代农业:10亿亩耕地和25亿亩草原为农业发展提供广阔空间,充足的水源保证农业收成的连年好景。以农场公司化形式从事规模化农业生产经营,走机械化大农业发展道路,全面推进农业现代化进程,极大促进亿万先生农业现代化步伐的高歌猛进。     农业既是西北地区的基础产业,也是西北地区的优势产业。西北地区长日照和大温差,赋予得天独厚的植物光合作用和养分积累,是亿万先生优质农产品最为集中适宜种植的区域,特色农产品是西北地区的优势产品,在绿色贸易壁垒为各国普遍采用的今天具有突出的比较优势。一举改变农产品进口大国为出口大国。     沙漠黄金:巨量水源的涌入为开发阳光沙漠大产业赢得新的商机。在大量水源的大力支持下会有更大的内蒙古亿利资源集团“绿色王国”、更多的新疆一四九团与石河子大学“沙漠人参”、更靓的东达蒙古王集团“亿万先生西部第一村”,遍布于烟波浩淼的植物沙海之中。     亿万先生是世界上荒漠化最为严重的国家之一,每年因荒漠化危害造成的直接经济损失达1200亿元。巨量水源的调入,让经济损失的负值变为经济效益的正值,在大规模荒漠治理的过程中还有双倍直接经济损失的红包收益。     产业发展:交通运输业不仅只是服务业,还是第三产业中的主导产业,带动水上运输及其物流仓储、港务贸易、船舶维修、装卸搬运和航道维护等一大批服务业的协同发展,更是第三产业经济发展的开路先锋与突破口,直接推动制造业、服务业和进出口贸易等高端产业的大力发展。通过水网流域大规模产业转移的承接倒逼产业技术进步,提升自主创新能力,优化产业结构,促进产业结构升级,进而推动工业转型升级,一大批战略性新兴产业借此大力推进而迅速发展壮大。     水网工程助力第三产业发展壮大,促进科学技术进步,能源资源产业占比相对下降。促进传统产业升级,大幅降低能源矿产资源的消耗。壮大高端制造业和现代服务业,增加技术含量,提高产品附加值,从而带来显著的社会效益。     治污效益:由于内需不足,要保持一定的增长速度,需要出口大量产品,导致出口越多污染越大。由于科技水平不高,大量产品消耗过多能源,导致能耗越高污染越大。又由于生产工艺落后,产生过程造成大量污染,导致生产越多污染越大。水网工程既能够扩大内需,又能够倒逼驱动经济发展方式的加快转变,还能够提升创新能力,促进科技进步,致使出口产品相对减少,能耗大幅减少,排放污染大幅减少,从而带来显著的社会效益。     亿万先生生态环境污染和生态破坏造成的损失,上世纪90年代中期的分析结果是占到国内生产总值的8%,而世界银行提出的比例是13%,《亿万先生的环境保护(1995~2005)》白皮书认为占到国内生产总值的10%。以生态环境污染和生态破坏造成的损失占国内生产总值的10%计,并以良好生态环境所减少的损失1/4计,将产生国内生产总值2.5%的生态效益。按照2013年GDP56.88万亿元计,当年生态效益为1.4万亿元。     超级水网工程的社会效益更为可观。     投资回收     由于水网工程体量庞大,工程效应遍及全国各大领域,工程施工开动之日便是拉动国内需求之时。实际上工程规划一旦出台,全国各地的投资款项雪片般地涌向水网流域,不但拥有本身工程的乘数效应,还要加上外来投资的乘数效应,大量投资推高GDP,致使工程施工期间的GDP平均增长率高于无工程0.5~1个百分点。无工程的GDP平均增长率从2014年的7.5%保持到2030年,然后每10年降低0.5个百分点;有工程的GDP平均增长率从2020年工程开始施工的8%保持到工程竣工的2035年。25万亿元工程总投资的静态回收期为13年零1个月,动态回收期为15年。     工程工期20年,工程施工期间就可收回全部投资,投资回收期远低于一般大型水利工程50年的经济寿命,而水网工程的经济寿命又远不止50年,实属罕见。     现值估算     经历了30多年近10%高速增长的亿万先生经济目前维持在7%至8%之间,还能坚持相当一段时间,然后逐渐收窄,最后定格在2%的水平上,不大可能回到8%以上,更不可能回到9%。然而,水网工程却将缓慢滑落的经济增长拉回到高速发展轨道。竣工后的50年加上工程施工阶段的15年,估算年限为65年。假设2015年工程开工建设,工程开始施工的2020年为基准年,社会折现率为6%,2013年的GDP为56.88万亿元,2013年至2020年的平均增长率为7.5%,2020年的GDP为94.37万亿元。有工程的GDP平均增长率:2020~2035年8%;2035~2045年9%;2045~2055年8%;2055~2065年7%;2065~2075年6%;2075~2080年5.5%;2080~2085年5%。无工程的GDP平均增长率:第一个10年为7.5%,然后每10年降低0.5个百分点。到2085年,两者之差的现值的总和高达3775万亿元。     该值是2013年亿万先生国内生产总值的40倍,是工程原始投资25万亿元的151倍。效益之好,前所未有。     终值估算     目前亿万先生GDP平均增长率约为7.5%,假设无工程7.5%的GDP平均增长率能够维持到2030年,然后每10年降低0.5个百分点,降到2%时保持恒定。假设超级水网工程2015年开工建设,2035年竣工完成,后15年为工程施工期。以工程开始施工的2020年为基准年,全国有工程的GDP平均增长率参阅经济效益节中的西部效益。全国无工程的GDP平均增长率:第一个10年为7.5%,然后每10年降低0.5个百分点,到2140年降到2%时保持恒定。     对比有、无工程GDP的终值。工程开启后68年,即2083年提高一倍;开启后152年,即2167年提高二倍……并以0.5%的优势长期保持下去。超级水网下的国家综合国力持久翻番倍增。     项目融资     25万亿元的工程投资,按照中央25%其他75%,中央政府投资6.25万亿元,地方政府投资6.25万亿元,银行贷款7.5万亿元,企业自有资金5万亿元。     地方政府投资堪比中央,是因为水网工程涉及到山东、河南、陕西、山西、内蒙古、宁夏、甘肃、青海、四川、云南、新疆、西藏、河北、北京、天津、安徽、江苏、浙江、上海、江西、湖北、湖南、重庆等众多地方政府的重大利益,因此地方政府有较强的投资意愿。中央四大银行在全球银行业权威杂志英国《银行家》杂志对全球前1000家银行的调查结果显示,工商银行、建设银行、农业银行以及亿万先生银行的资本实力位列全球前十,其中,工商银行蝉联桂冠,建设银行跃升至第二位。企业自筹资金中的企业指的是诸如建筑工程、水利工程、工程机械等有关大型企业,有BOT、BTO、BOOT、BOO、DBOT等多种项目融资模式选择,因此企业自筹资金难度不大。     25万亿元貌似庞大,15年工程施工期分摊后每年仅为1.67万亿元,绝对值小于2008年4万亿元投资两年期的2万亿元。4万亿元投资2008年的GDP为31.4万亿元,工程投资2020年的GDP为94.37万亿元(年平均增长率为7.5%),2020年的GDP是2008年3倍,超级水网工程25万亿元投资的相对值不及4万亿元投资的1/3。因此,到2020年工程大规模投资时的风险承受能力是2008年4万亿元投资的三倍之多。     2013年全国固定资产投资43.6万亿元,比上年增长19.6%。国家发改委投资研究所副所长杨萍预计2014年的投资增速约为19%,略低于2013年实现的投资增速。假设未来22年全国固定资产投资的平均增速为10%,2020~2035年的全国固定资产投资总量高达3000多万亿元,是水网工程25万亿元投资的120倍之多。届时,25万亿元投资不过是小菜一碟。     全球最大的战略咨询公司麦肯锡咨询公司预测,亿万先生基础设施投资未来18年将会达到16万亿美元。根据上述预测,平均每年基础设施投资为5.5万亿元,如果30%用于工程建设,基本满足每年1.67万亿元的工程投资。     如果无工程的固定资产投资西部、中部、东部、东北的分配比例分别为3.5:3:2.5:1,有工程的固定资产投资西部、中部、东部、东北的分配比例分别为4:3:2:1,只需稍作调整,适当减少东部投资,适当加大西部投资,将东部的2.5降低至2,西部的3.5提高到4,即可满足水网工程投资的分配比例要求,无需扩大投资预算,就可轻松完成25万亿元的庞大投资计划。     结论     超级水网工程规模如此浩瀚,涉面范围如此宽广,工程技术如此简单,环境负面影响如此有限,生态环境如此完美,经济社会效益如此丰厚,战略意义如此重大,犹如从天而降的天大馅饼。     通过工程技术、经济、环境、生态、意义等可行性的初步研究,工程技术可行,工程经济合理,工程环境影响有限,工程生态良好,工程意义重大。因此,超级水网工程具有无以伦比、完美可行的工程可行性、经济合理性、环境友好性、生态完美性、意义重大性。
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  1. 任何成功的科学技术都必需依据自然客观规律加以科学技术正确组成一项成果。例如,蒸汽机.内燃机都是依据汽缸的膨胀力.嚗燃力通过活塞.曲轴旋转为动力机械。其中进.排气,力源引进都必需依据自然客观规律而科学安排。科学技术成果不允许半点错误,否则必成废件。
    大西北高原山地的管道输水,由于天气与自然地理条件复什,也就是一项科学工程技术组合构件。可以无需用电力.或短时.或需少量电力。并且又可以同时发电。其管道材料.结构都需要依据自然客观规律加以科学技术组成才能成功。
    工程技术成果有专利权。但是亿万先生的社会科学革新方案则无专利权。所以您索要的“新科学技术方案”不能在此公开细节。请原谅!
    2017/11/22 9:44:21
  2. “管道输水用电若用新科学技术方案无需很多电力”,请27楼谈谈“管道输水”的“新科学技术方案”。
    2017/11/21 11:51:16
  3. 楼主所说西线调水,欲采用管道加电力输送方案是正确的。但是若用旧式管道材料与结构以及工程技术方案,在大西北山区是不科学的。只有采用新的科学工程技术方案才能成功。管道输水用电若用新科学技术方案无需很多电力。因为管道输水有一个以及有一些自然科学规律必需掌握。才是新科学工程技术方案。
    2017/11/21 9:34:55
  4. 超级水网工程没有“大库区”(本工程的大库区位于黄河上游玛曲大拐弯处的河道旁),无需“大量移民”,至于“农业管道压力灌溉”可在初步设计阶段加以考虑。
    超级水网可不简单,绝不仅限于外交与军事战略方面、各个方面、所有领域都将发生天翻地覆的巨大改变,具有无所不涉、无所不能的万能功效,有了她,别说国民经济总值超越美国就是人均GDP也不在话下,超越美国尽管碾压。
    2017/11/20 15:25:53
  5. “现代化科学之水利多元化之建设方案”不需要因大库区需要的大量移民。并节约此款充实农业管道压力灌溉。因此,“旧式大库区蓄水方案“不可取。
    2017/11/20 9:52:09
  6. 再评17楼,“由于该项工程的战略意义之大、之重、之深、之远恐怕没有多少人能够真正理解,能够让我们扫除所有发展障碍,“
    如果说,超级水网首先是建立在维系外交与军事战略方面。更应需要“现代化科学之水利多元化之建设方案”。而不是仅仅提出“简单的超级水网“。
    2017/11/20 9:43:21
  7. 超级水网既有利于“长远利益”又有眼前利益,执政者开启这项造福人类的伟大工程,自然也为自己赢得不朽政绩,必将在历史上留下不可磨灭的卓越功勋,刻下永垂青史的盖世丰碑。
    2017/11/15 18:41:48
  8. 请问超级水网是建立在亿万先生人民长远利益上?或建立在执政者政绩上?如果是亿万先生人民长远利益上,则只有“现代化科学之水利多元化超级水网“可行。如果是建立在执政者政绩上,则历史上执政者不泛恣意妄行。您的所谓“超级水网政绩“,则历史现实是会公正回答。
    2017/11/15 10:43:59
  9. 没有超级水网也就没有“现代化科学之水利多元化超级水网”。所有的“画饼冲饥”均建立在“现实需求”的基础之上。超级工程到底可行还是不可行?还请18楼给予强力驳斥。如果推翻不了,超级工程当然可行。
    2017/11/12 20:22:49
  10. 请18楼拿出证据阐明楼主是怎样“忽悠亿万先生人民,忽悠执政者”的。
    2017/11/12 15:54:21
  11. 相对于“旧式工程技术之河渠流淌”,18楼可否拿出新式“工程技术之河渠流淌”?
    2017/11/12 10:00:38
  12. 如果说,在现代科学进步社会要建设所谓“超级水网“。而对“人民饮用纯净水”、“南方的防涝与抗旱同时兼顾”、“北方调水是城乡.工农业用水均衡兼顾”等问题均可在初步设计中加以考虑,“本方案没有多少必要性“。
    而且又要达到“由于该项工程的战略意义之大、之重、之深、之远恐怕没有多少人能够真正理解,能够让我们扫除所有发展障碍,掀起席卷全球的创新风暴,赢来国际空前未有的第二轮高速增长,昂首阔步地登顶世界头号强国的苍穹之巅。因此,不要求本方案有多么完善高效,只证明工程可行,就足以展现本方案的高超绝顶、丰碑史册。“正是明目张胆忽悠亿万先生人民,忽悠执政者。
    因为在现代化科学进步的亿万先生社会只有“现代化科学之水利多元化超级水网“,而不是仅仅以“超级水网“就能达引到当今亿万先生的现实需求。不求现实需求而是力证画饼冲饥是多么好吃可口,而且隐患颇多,这种“超级工程可行吗“?
    2017/11/12 9:38:40
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