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南水北调

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[LV.6]工程师

发表于 2011-6-12 20:16:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
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十四、河流的主干道蓄水后,都能够成为航道。长江的下游被誉为“黄金水道”,但枯水期,水位下降,运输量大打折扣;黄河下游因为现在全年断流超过200天,内河已无航运。当用钢筋混凝土或石头随着地势的变化,在河道中修筑拦江、拦河的堤坝后,河流的主干道中就能够蓄水。在拦江、拦河的堤坝上加装能够让轮船通过的水闸,不管是长江,还是黄河,主干道都能够恢复成“四季”航道。拦江、拦河的堤坝是永久性工程,那么,河流的主干道也必定会成为永久性航道。铁路、公路有使用期限,会老化,若干年后,要重修。而内河航道中只要有蓄水,水面永远不会被磨“损”。因为缺水,很多内河现在不能通航。修筑拦江、拦河的漫水堤坝后,都能够成为航道,而这很容易做到。
      河道蓄水变成航道后,因为轮船不断地通过漫水堤坝,需反复开启、关闭水闸,河道中的蓄水会不断地损失,若遇到枯水季节,损失掉的水不能及时补给,最终还会因水位降低而无法通航。怎么能保证枯水期还能通航呢?用管道跨流域串连海拔高度大体相同的水库、湖泊、河流后,就能够彻底解决这一问题。例如:在黄河、海河流域的枯水季节,降水很少或没有降水时,通过跨流域调水的管道,其它河流(长江及其支流,三峡水库等)中的水会自动及时补给。
      十五、有助于解决泥沙淤积问题。用管道跨流域调水,在河道中修筑低于河流两岸的漫水堤坝,可以增加储水总量,可以使河流的主干道变成航道。对输水管道和航道的最大威胁来自于泥沙的过量淤积。泥沙的过量淤积,不仅会填平航道,还会堵塞管道,使前“功”(工程)尽弃(报废)。例如:三门峡水库因泥沙过量淤积已不能发电,现在面临是否再加高大坝或重建新坝的困局。而事实上,用管道跨流域调水,在河道中随地势变化梯级修筑低于河流两岸的漫水堤坝,就是在解决泥沙的淤积问题——当漫水堤坝截断水流的同时,也截断了从上游向下游流动的泥沙,让泥沙处于静止状态。接下来要做的就是根治泥沙的问题。植树造林,退耕还林,退耕还牧等措施可以减少水土流失,那是解决问题的另一个方面。减少不等于没有,彻底解决泥沙淤积的唯一措施是——让上游流动下来的泥沙不在航道中运动,远离管道的入水口和出水口。这一点也能够做到。因为:水只会从高处流向低处;泥沙本身是静止的。泥沙只会随着水的流动而移动,水流越急,带动的泥沙越多。同时,水无常形,改变水的运动路径,控制水的流量大小,就可以改变泥沙的运动方向和流量,让泥沙运动到“安全”的地方(在航道的外部,远离管道的入水口和出水口)。这个可以用多个简单的模型演示明白。单纯的语言叙述不能言明,我们自己没有这个水平。过多的语言叙述没有模型演示的配合,会让人不知所云或产生歧义。我们期盼能有一个演示的平台,但不知通过什么途径才能找到这个平台。(待续)
本团队长期承接河口海岸(港口航道)潮流泥沙、温排水、波浪、水质数模专题研究

该用户从未签到

发表于 2011-6-26 21:41:31 | 显示全部楼层
学习了。

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[LV.2]本科生

发表于 2011-7-2 17:40:31 | 显示全部楼层
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我想补充一点。不知行与不行?《用管道将水“南北对调”可以彻底解决缺水问题》,你依次列出了十五个方面。我想加一点:用管道将水“南北对调”时,可以节约大量的水资源。其详细如次:
      地表水在流动或静止时,会损失掉很多:一个是蒸发;一个是下渗。这两种损失依靠人力都不可控,并且这个损失数量很大。比如:“南水北调”的中线是调丹江口水库中的水北上,北上的水在很多地方都是在水渠中流动。这会损失掉很多水。假设调1万立方米的水北上至京、津、唐,下渗和蒸发(主要是在水渠中下渗)可能会有3000~4000立方米。不仅在主、干水渠中水会下渗和蒸发,在附属支渠中水同样会下渗和蒸发。当用管道调水、用水时,水的下渗和蒸发都是用“人力”可控的。因为输水用的管道都是密闭的——水在密闭的管道中流动时,既不会下渗;也不会蒸发。另外,高处的水通过附属管道供给海拔较底地方的农业用水时,直接就可以一步到位的用喷灌代替大水漫灌,这同样可以节约大量用水。现在的农业用水在很多地方仍然是大水漫灌,而农业用水数量非常大。因此可以得出这样的结论:用管道将水“南北对调”——用管道调水、用水时,可以节约大量的水资源。

该用户从未签到

发表于 2011-7-2 23:52:28 | 显示全部楼层
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你发的内容我都看了。用管道将水南北对调可以彻底解决缺水问题。大体是这样。但是,有很多疑问,想向你请教。先问两个。一、为什么一定要强调从二、三阶梯分界线附近将水南北对调呢?二、这个工程耗资巨大,要耗费的资金简直是一个天文数字,资金从何而来呢?

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[LV.6]工程师

 楼主| 发表于 2011-7-4 17:16:45 | 显示全部楼层
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感谢大家的关注。请教谈不上,我坦白就是了。为什么要沿二、三阶梯分界线附近将水南北对调呢?因为:(1)、二、三阶梯分界线以东,人口集中,工、农业发达,缺水问题和水污染问题更加严重和突出,是重中之重;(2)、沿二、三阶梯分界线附近用管道将水南北对调时,能保证工程量最小,效益最大;(3)、二、三阶梯分界线以东,已建好的大、中型水库多,蓄水量大,调节回旋余地大(三峡、葛州坝、丹江口、小浪底、三门峡、密云、十三陵等)。至于第二个问题,到最后会给出说明。现在先谈一下发表内容的由来。这是我的一个朋友和我十五年思考和推理的心得。概括为八个字:筹集资金;进行建设。已经发出的内容是属于进行建设的部分。我们有分工,我的朋友负责统筹、执笔;我侧重于思考用石头为主要原料作成输水用的管道、拦江(河)的堤坝,只管想明白,向我的朋友讲清楚,文字部分仍有我的朋友去完成,原因是我的朋友文笔比我好,执行能力比我强。提纲已全部列出 ,大致轮廓已定。不料,天有不侧风云,10年5月25日晚,我的朋友突发心脏病去世。之前,我不会操作电脑。5月25日后,几番沉思,才决定学习电脑,无奈之举。并依据列好的提纲写了已发出的内容。筹集资金部分难度很大,我正在修改、构思当中,定稿后再发。现在我们可以从不同的角度和侧面先讨论已发出的部分,理会愈辩愈明。投资都要收回成本,只要能收回成本,筹资自然容易。通过由海拔较高地方向海拔较底地方延伸的管道,海拔较高地方的水供给海拔较底地方的工、农业生产和生活用水时,可以节约大量电能,这样的“自来水”可以卖出和用电抽取的水相同的价格。因此,用管道调水、用水时盈利会非常高。这是一个简要的回答和提示,希望你能够谅解。

该用户从未签到

发表于 2011-7-5 16:33:53 | 显示全部楼层
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用管道沿二、三阶梯分界线附近串连海拔高度大体相同的水库、湖泊、河流。姑且不说要花费巨额资金,仅说施工难度。高速公路在穿山时,要建造涵洞,几公里、几十公里、超过一百公里应该是世界或亚洲之最了。修造输水用的管道沿二、三阶梯分界线附近南北延伸时,穿山的涵洞不是几百公里,而是上千、几千公里,输水量很大时,输水管道要比高速公路穿过的涵洞粗,这比修造高速公路不知要难上多少倍,比愚公移山还要难呐。太难时,可想而实际上不可为。是这样吗?
    我又在想,跨流域、长距离、大量调水用的管道要十分的粗,应该用什么材料制作呢?钢、铁?直径三、五米的管道我见过,超过五米的管道我没有见过,也没有听说过。仔细想,深入地想,直径超过五米,建造难度大,怎么运输呢?公路上限高好象是5米以下。管道本身造价高,没办法运输。你想象的管道太细了一定不行。请解释一下,管道的直径大概是多少呢?

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[LV.2]本科生

发表于 2011-7-5 20:07:37 | 显示全部楼层
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用混凝土修筑的堤坝,当水从坝顶漫过时,是不会溃堤的。泥土修筑堤坝,水从坝顶漫过时,会溃堤,水过堤“没”。你说用石头修横拦江河的堤坝,当水从坝顶通过时,我感到还是会溃堤,是从顶部按顺序从高至低一块一块地把石头掀开,比泥土建造的堤坝溃堤速度要慢,但溃堤是一定的。至于石头做成管道这一点,可以用石头拼成管道的形状,但内部压力很大时会把顶部掀开;并且石头做管道,会漏水,不是从一个地方,而是到处漏水。请你讲一讲如何让石制堤坝不溃堤,石制管道不漏水吧!

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[LV.6]工程师

 楼主| 发表于 2011-7-10 23:10:03 | 显示全部楼层
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对于两位网友的提问,我愿意认真地回答。按照先后顺序一个一个地给出尝试说明。
    首先,用管道将水“南北对调”时,施工难度没有你想象的那么大。用足够粗、多的管道沿二、三阶梯分界线附近串连海拔高度大体相同的水库、湖泊、包括河流本身——这样的管道一定要经过二、三阶梯分界线吗?不是。
    二、三阶梯是地理上的分界线,严格地讲,并不是一条线。用管道去串连二、三阶梯分界线附近的水库、湖泊、河流时,取的是一个海拔高度相同的水位。输水的用管道是密闭畅通的。因此,管道经过的地方的海拔高度是任意的(但一定要低于所有的入水口和出水口的海拔高度)。
    假设用管道串连二、三阶梯分界线附近的水库、湖泊、河流后,河流、水库、湖泊中的水位在230米~200米之间徘徊(水库、湖泊、河流中的水位不会是一个固定不变的高度,水多时水位升高;水少时水位下降),那么串连二、三阶梯分界线附近水库、湖泊、河流的管道既可以从海拔200米的地方通过,也可以从海拔180米、150米、130米、100米------甚至80米、50米的地方通过。管道可以随着地势的变化高低起伏,既可以并排,也可以叉开——管道通过时,管道所在位置的海拔高度要低于被管道串连为一体的水库、湖泊、河流中的最低水位200米。
    1、管道要绕过城市。城市人口集中,工商业集中。经过城市时,拆迁任务大——补偿资金会高于建设资金;矛盾多。
    2、管道要绕过连绵不断的山脉。穿山时,施工难度大、技术要求高,相应地耗费资金就多。
    3、经过农村时,也尽量绕过村庄。有拆迁,就会有矛盾。
    综上所述,用管道串连二、三阶梯分界线附近的水库、湖泊、河流时,管道——要绕过城市(一定);绕过山脉(尽量少穿山);绕过村庄(尽量少拆迁)。管道通过的地方的海拔高度是任意的——不是取两点间的直线距离。这样,灵活性大为增加。不用愚公移山,而是要庖丁解牛,以无厚入有间。根本用不着修绵延几千里的穿山涵洞。

签到天数: 68 天

[LV.6]工程师

 楼主| 发表于 2011-7-10 23:35:26 | 显示全部楼层
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对二、三、四这几个问题先给出最简要的回答。第二个问题:跨流域、长距离输水用的管道可以用钢筋混凝土或石头为主要原料来制造。特别强调的是用石头而不用混凝土结构。直径可以是十米以上,三十米、五十米甚至一百米都可以。第三个问题:用石头建造拦江、河的堤坝,当水从坝顶通过时,不会溃堤。第四个问题:石头制成管道的内部有压力时,管道不会解体,即顶部不会被掀开,当然也不会漏水。
    回答这几个问题都需要时间。因为自己想明白,未必能向别人讲明白;自以为讲明白了,而别人未必会明白。自身的能力和预期的期望总有很大的差距。和我的朋友比,我文笔远不如他;天外有天,人外有人,比我自己能力强、水平高的人何止万千。真诚地希望能够得到内行、方正大家、学者通人的指正、赐教和帮助。我的发帖只要能起到抛砖引玉的作用,足矣。

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[LV.2]本科生

发表于 2011-7-15 20:03:00 | 显示全部楼层
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修高速公路、铁路是尽量取两点间的直线距离,修南北延伸的输水管道可以不取两点间的直线距离,管道本身可以高低起伏,左右弯曲。说透了,明白了。

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[LV.6]工程师

 楼主| 发表于 2011-7-17 23:10:08 | 显示全部楼层
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这回先谈一下用石头制成的堤坝不会溃堤。原因有两个:一是石制的堤坝比石制的管道容易“作”,叙述也容易,先易后难。用石头作管道想明白容易,用语言叙述很难,而我才学电脑,不会用电脑作图进行辅助说明。写好了,又改,仍不满意。二是把用石头作管道放在一起说明,前后意思连贯,也便于阅读。希望各位能够谅解,这不是我在故意避重就轻。
    用石头作成拦江、拦河的堤坝,当水从坝顶通过时,会把组成堤坝的石块按顺序从高至低一块一块地掀掉吗?不会。
    “凸”和“凹”,这是两个汉字,应当是象形字。把“凸”翻转一百八十度,垒在“凹”上,是不是能和“凹”连成一个有机整体,构成一个“口”字呢?天衣无缝不是?组成堤坝的石块,如果也是如此这般地堆砌的话,应当不会溃堤。再深入一点。你看见过城市的雨水井盖和污水井盖吗?“盖”,顾名思义,是从上边盖下,也是到最后才盖上的。但是,你看后就知道,“井盖”盖住井口后,井盖是和井壁等高的,即和路面、地面等高的。换句话说,井盖并不比路面、地面高。如果组成堤坝的石块也是这样堆砌的话,流动的水难耐其何,是冲不垮的。如果再深入,你可以联想瓦房(起脊的)上的瓦是如何排列、组合的,组成拦江、拦河堤坝的石块也可以这样排列、堆砌。留给你足够的想象空间,说不定你最终想出的工程效果还远远超过“我们”呢!组成堤坝的石块的前、后、左、右、上、下之间还可以用石楔相互衔接,构成一个有机的整体,作成堤坝后,除非砸碎,否则,从中间取出一块都是不可能的。如果条件具备,我可以用木头做出模型,先看一眼的,一分钟后就可以成“师”。溃堤,不足虑。我们思考、推理超过十五年,你提出的疑虑我们最初也有,但攻“克”了。至于水闸,如果高4米以内,宽3米以内(不是确指,是泛指。即水闸不很高,不很宽),木头就行了。省钱、建造容易、实用。钢筋混凝土结构,动辄几十吨、几百吨,自动化控制,大材小用了。拦江、拦河后水位升高几十米才会考虑用这个,那不在我们考虑之列。那得真正的专家才行。遗憾的是,我刚学电脑,不会电脑作图。如果会,只要画出三块石头的形状,“品”字形排列——下边两块(分左、右),上边一块。就不用过多的语言叙述了。

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发表于 2011-7-22 20:41:51 | 显示全部楼层
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读了,想了,明白了。建造拦江、拦河堤坝的石块形状特殊,不是通常的长方体、立方体形状,在这个基础上还要深加工,施工时全在于“巧妙”二字,达到浑然天成。我推测用石头作成的拦江、拦河堤坝的截面积应当是抛物线形状、椭圆形状或圆形,而不应当是方形的,特别是顶部应该极力避免是一个平面形状。因为是漫水堤坝,水经常从坝顶流过,当磨损严重时,只更换顶部磨损部位的石块就行了,其它部分会一直完好如初,石头在水里不会风化,也沤不坏。

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发表于 2011-7-22 21:00:51 | 显示全部楼层
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读了,想了,明白了。建造拦江、拦河堤坝的石块形状特殊,不是通常的长方体、立方体形状,在这个基础上还要深加工,达到浑然天成。我推测用石头作成的拦江、拦河堤坝的截面积应当是抛物线形状、椭圆形状或圆形,而不应当是方形的,特别是顶部应该极力避免是一个平面形状。因为是漫水堤坝,水经常从坝顶流过,当磨损严重时,只更换顶部磨损部位的石块就行了,其它部分会一直完好如初,石头在水里不会风化,也沤不坏。

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[LV.2]本科生

发表于 2011-7-24 13:37:12 | 显示全部楼层
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一旦石制堤坝的形状.长.宽.高确定后,组成堤坝的石块.石楔的形状.尺寸和数量都可以确定.开山劈石,一步到位地把石头加工成合格的"产品",运到坝址处,如同用砖头垒墙,把石块-石楔按设计要求拼装成堤坝就行."科技"含量是很低的,现在的技术条件,把石头加工成特殊的形状,没有技术瓶径.如果第一个石坝是原创-示范-样板的话,接下来再建的就是克隆和复制啦.在任意河道的任意地点都可以修筑任意高度的拦江-拦河漫水堤坝,都能够达到增加储水的目的.坝有多高,存水就一定有多高.河流干涸断流的现象将一去不复返了!

该用户从未签到

发表于 2011-7-25 22:21:35 | 显示全部楼层
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今年的4~5月间, 长江下游进入了枯水期,长江航道在很多地方因水位太低实行禁航,鄱阳湖水位较往年下降了4米。如你所言,在长江主干道上修筑横向的拦江堤坝,堤坝上一个个水闸相连,洪峰经过时,打开所有的水闸;洪峰过后,关闭所有的水闸。这样,堤坝、水闸有多高,河中的水位就一定有多高。再也不会因降水少水位降低而影响内河航运。在鄱阳湖和长江河道的交界处,也修一条横向的堤坝,坝上设置连绵不断的水闸。遇到今年的情况,关闭所有的水闸,鄱阳湖的水位也不至于下降4米之多。堤坝是永久性工程,意味着从今以后,象现在的鄱阳湖水位下降4米多的情况再也不可能发生了。你说可以用石头来建造拦江的堤坝,我想了,是可以的;真不行的话,就用钢筋混凝土的结构就行了 .不管用什么结构来建造,施工难度都不大,不会遇到技术难题.工程效果可以用"立杆见影"来形容.
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