王元成 (中国广东省深圳市罗湖区宝岗路虹桥星座A栋首层A4, Guangdong 0, 518000, CN)
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| 权 利 要 求 书 1、 一种河道海岸筑堤引水方案， 用于解决南水北调及类似引调水工程中 面临投资巨大、 施工艰难、 引水量小， 经济、 社会、 生态环保效果差的诸多 技术问题， 其特征在于： 于长江入海口筑堤修闸并沿引水方向在海岸水中筑建海堤 延伸至北方深河入海口， 再修间形成通道水库， 每年可南水北调抢救复活水 资源 10， 000亿 m3。 2、 根据权利要求 1所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于所述的通 道水库面积为 70， 500平方公里， 平均水深 18. 2米， 可蓄储淡水资源 12， 831 亿 m3。 3、 根据权利要求 1所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于所述的通 道水库中在沿途港口处均通过建设堤底倒虹过水。 4、 根据权利要求 1所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于所述的通 道水库内的淮河、 黄河、 海河、 深河入海口均设有船、 水闸， 以提扬水头浇 灌耕地保障工、 商业、 城乡生活用水， 防洪泄洪， 旱涝无忧。 5、 根据权利要求 1所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于所述的通 道水库过港倒虹直距离最短， 其形成的港区呈扇或倒三角形， 码头港口临海 建造作业不改不变。 6、 根据权利要求 1所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于所述的通 道水库海堤中间连续埋设防渗墙， 淡、 咸水隔离相互之间无污染之虑。 7、 根据权利要求 1所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于所述的通 道水库沿海长堤可设计建设增加并行双线高速铁路， 直达双向高速公路营运。 8、 根据权利要求 1所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于所述的通 道水库调引水零海拔， 水平引水无工零排放。 9、 根据权利要求 1所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于所述的通 道水库沿海堤外边可建多处深水港口码头， 远洋船舶， 内陆铁路火车， 公路 汽车联运一体。 10、 根据权利要求 1 所述的河道海岸筑堤引水方案， 其特征在于还包括 二期方案， 该二期方案从广西自治区钦州钦河入海口筑堤至一期长江入海口 与其连接， 在一期深河入海口上延伸增筑海堤至辽宁营口市的辽河入海口， 通道水库增加 42， 474平方公里， 增加蓄水 7， 730亿 m3， 每年较一期方案增加 8， 000亿 m3水资源南水北调。 |
本发明涉及到水利领域， 尤其涉及到一种南水北调工程新思路及国内外 水资源挽救复活， 将数以亿万计迅速灭失的宝贵水资源深度开发 利用。 较好 的解决了各种引调水方案投资巨大， 施工艰难， 社会、 生态效果差的诸多技 术问题。 背景技术
在我国淮河、 黄河、 海河、 深河、 辽河流域的水资源人均只有 462m 3 ， 是 全国平均水平的五分之一， 仅为世界平均水平的十六分之一， 均属于国际自 然资源组织认为的严重缺水地区， 其中黄河开发率达 67%, 河海、 深河用水率 开发几乎达成 100%, 远高于国际河流用水 40%的标准。 以至于有些年根本无水 入海。 华北大地人们不难发现偌大的平原几乎没有入 境和过境的大河流， 一 些水库、 河道已是水枯见底， 地处海河上游的永定河是北京的母亲河， 在建 城以来漫长的 3000年里， 北京就是喝着永定河的水长大的， 近年来由于北方 降水量逐年减少和上游水库的拦截， 流经卢沟桥的永定河段已经干涸多年。 河北邯郸市是一个资源性缺水的城市， 人均水资源只有 157立方米， 仅为全国 人均水量的 7%， 属极为严重的资源性缺水地区， 因为缺水， 当地民间曾戏说 "理发店"剃头不给洗头， 餐馆吃饺子不让喝汤。 地处渤海之滨的沧州市由 于过量开采地下水， 沧州市中心地面整体沉降已达 1. 68米， 成为我国 "成长" 最快的地下水漏斗群之一， 事实上邯郸、 沧州市的情况只不过是整个华北地 区的缩影， 因过量开采地下水， 我国华北地区已经形成世界上最大的 "地下 水漏斗"。 "整个华北地区城市供水， 农村浇灌耕地都是靠超采地下水获得的， 现在地下水已降到很严重的程度了， 按照现在的抽水速度， 再过 10年到 15年， 很多地方将水抽到基岩， 那个时候， 城市供水农村浇灌耕地的水源就没了！！" 一转摘水利部部长汪恕诚 2005年对记者讲话。 据多方预测， 黄、 淮、 海、 深 流域到 2010年缺水 310亿一 580亿 m 3 ， 难以支持其社会经济的可持续发展， 如今 我国西北、 华北、 东北、 江淮地区随着国民经济发展， 国民人数的增加、 生 态环境的变迁， 对水资源的用量不断增加， 西北、 华北、 东北、 江淮地区水 资源短缺的问题已非常突出， 受到国家领导以及社会各界的密切关注， 纷纷 提出解决的措施， 方案和设想， 向西北、 华北、 东北、 江淮地区增补水源并 形成一致看法， 要从根本上解决北京， 乃至淮河、 黄河、 海河、 深河、 辽河 流域的水资源短缺的问题， 惟一的出路就是跨流域调水， 南水北调是解决北 方解决北方缺水的惟一途径。 因而国务院 2002年 12月批复同意了 《南水北调 工程总体规划报告》 （以下简称 "报告"）。 2002年 12月 27日国务院总理朱镕基 庄严宣布南水北调东线、 中线开工， 南水北调是迄今为止人类所计划过的最 庞大的建设工程， 该工程如图 1所示， 历时 50年， 总投资将超过 5， 000亿元人 民币， 根据水利部的规划， 该工程以长江丰富的水资源为依托， 年调水 448亿 m 3 ， 资料证明长江年均入海 9， 793亿 m 3 淡水资源 （3，2000m 3 /S)。 然而上述 "报告"实施中的缺陷也是显而易见。
一、 工程难度庞大， 史无前例。 实施困难财政乏力。
"报告" 中西线引水线长 508公里， 高原隧道长度 490公里， 最长的洞 长 73公里， 史无前例， 引水枢杻平均海拔高程 3600米， 年引水 170亿 m 3 ， 静态投资以 2000年一季度价格预计需 3040亿元人民币， 单位 m 3 /投资资金 24. 1元人民币。
中线全长 1277公里的干渠将穿过中国的两大暴雨、 两大地震区以及矿井 沉陷区。
东线引水线长 1156公里， 主要问题是污染问题， 其他血吸虫北移， 土地 盐城化问题不大， 但 "报告"从建设期历时 50年， 运营还有以上考验， 且年 引水只有 448亿 m 3 ， 总投资 2000年一季度价格预算静态总投资 5000亿元人 民币以上， 每平方米调水成本 11. 17元人民币以上， 就知工程庞大艰巨， 难 度史无前例， 实施中不乏财政支出艰难之虑。
二、 无济国家粮食安全战略， 生态环境平衡。
"报告 "认为我国西北有了充足的水资源后，可增加 地 11. 7亿亩， （联 合国粮农组织认为， 粮食生产国际标准平均需约 1000 m 3 水资源可保障产出粮 食 1吨。 其中小麦壹吨产出需水 250吨， 玉米壹吨需水 400吨， 大米壹吨需 水 2000吨， 平均 1000 m 3 产出壹吨粮食）。 "报告"三期最终引水 448亿 m 3 ， 理论只可保障生产粮食 4480万吨。仅供城市工矿商业、生活用水都不 宽余。
我国现在每年进口 5000万吨大豆， 大豆亩产是谷物粮食的三分之一， 当 前我国粮食平均亩产 300公斤， 替代大豆进口需耕地 5亿亩， 方可产 1. 5亿 吨粮食， 我国峰值人口 16亿人左右， 按我国 2008年人均 385公斤粮食需求 计算， 新增加的 3亿人需要粮食 1. 155亿吨， 亩均产 300公斤粮食需要 3. 85 亿亩耕地， 3亿人需增加大豆 1153万吨搾取食用油， 折合粮食 3459万吨， 总 计需要 3亿吨粮食， 需求新增土地 10亿亩（国务院严格规划我国现时及 2020 年耕地红线 18亿亩）。 "报告"投资 5000亿元人民币， 引调水 448亿 m 3 水资 源相对需替代进口 6153万吨大豆及需增加 3亿人口的粮食安全， 总计需求 3 亿吨粮食来讲， 4480万吨粮食增加产量确实有点微不足道， 做不到 "手中有 粮， 心中不慌"。
西北、 华北、 东北、 江淮地处干旱、 半干旱地区占 450万平方公里， 占 全国总面积 46. 8%，该地区平均年降水量 200mm— 660mm，而年水蒸发量 1 100mm —1900mm, 降雨少蒸发多。 年降雨又集中 5— 8月汛期中， 径流量洪峰出现形 式又占到全年径流量的 60%— 85%, 特遗憾的是洪水一旦经江河入海口进入汪 洋， 淡水变咸后宝贵的水资源性将变为弃之废物。 而恶劣气侯更使各地土地 荒漠化扩大加速， 宁夏 20世纪 70年代， 末出现强沙尘暴天气。 但从 1982年 —1997年涉及宁夏的强沙尘暴天气达 24次， 其中 1993年 5月 5日发生的一 次特大沙尘暴死亡 18人， 有 2万头牲畜死亡及失踪， 8万株树木和 1300多个 电线杆被刮倒或折断。
北京市曾有 1000多眼泉水， 从 1999年至 2003年连续 5年干旱， 泉水基 本枯竭， "报告"中、 东线引水 278亿 m 3 对诺大西北、 华北、 江淮、 东北地区 的干渴旱景无疑杯水之薪。
基于 "报告"及众多国内外引调水方案， 引水量小， 高原冻土施工难度 大、 资金投资量大， 生态环境破坏严重等等不足， 本发明人经多年研究发明 了 "河道海岸筑堤引水方案" 发明内容
本发明针对上述现有技术的不足所要解决的技 术问题是： 提供一种 "河 道海岸筑堤引水方案"新思路解决困扰南水北 工程中面临投资压力大， 施 工艰难、 运营困苦、 引水量小、 安全系数低， 经济、 社会生态效果差的诸多 技术、 经济问题的新方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种河道海岸筑堤引水方案， 用于解决南水北调及类似引调水工程中面 临投资巨大、 施工艰难、 引水量小， 经济、 社会、 生态环保效果差的诸多技 术问题。 长江入海口筑堤修闸并沿引水方向在海岸水中 筑建海堤延伸至北方 深河入海口， 再修间形成通道水库， 每年可南水北调抢救复活水资源 10, 000 亿 m 3 。 使江淮、 华北、 西北、 东北地区旱地干塬粮增草丰、 山川秀美。
所述的一期通道水库面积可达到约 70, 500平方公里， 平均水深 18. 2米， 可蓄储淡水资源 12， 831亿 m 3 。
所述的通道水库中在沿途港口处均通过建设堤 底倒虹过水。 船舶客货运 送畅通安全， 过水航运两不误。
所述的通道水库内的淮河、 黄河、 海河、 深河入海口均设有船、 水闸， 以提扬水头浇灌耕地保障工、 商业、 城乡生活用水， 防洪泄洪， 旱涝无忧。
所述的通道水库过港倒虹直距离最短， 其形成的港区呈扇或倒三角形， 码头港口临海建造作业不改不变。
所述的通道水库海堤中间连续埋设防渗墙， 淡、 咸水隔离相互之间无污 染之虑。
所述的通道水库沿海长堤可设计建设增加并行 双线高速铁路， 直达双向 高速公路营运。
所述的通道水库中的淡水资源均是从即将灭失 于浩瀚汪洋咸海之中抢救 所得。 极大充分的利用我国现有天然珍贵稀少水资源 ， 节能减排， 低碳可持 续。
所述的通道水库所需全部土地均是筑堤围海创 造所得， 极大节省我国珍 贵的国土资源。
所述的通道水库调弓 I水零海拔， 水平引水无工零排放。
所述的通道水库沿海堤外边可建多处深水港口 码头， 远洋船舶， 内陆铁 路火车， 公路汽车联运一体， 和谐联营经济效益高。
所述的通道水库建设大堤所用石材主料， 均使用专业特种船只水运， 成 本低廉、 质量可靠、 建设简便、 工期短暂、 节能环保。
还包括二期方案， 该二期方案从广西自治区钦州钦河入海口筑堤 至一期 长江入海口与其连接， 在一期深河入海口上延伸增筑海堤至辽宁营口 市的辽 河入海口， 通道水库增加 42， 474平方公里， 增加蓄水 7， 730亿 m 3 ， 每年较一期 方案增加 8， 000亿 m 3 水资源南水北调。
一种利用 "河道海岸筑堤引水方案"， 用于解决困扰南水北调工程中面临 投资巨大， 施工艰难， 经济效果差的诸多技术和经济问题， 一期方案在上海 长江水源入海口处筑堤修间至河北秦皇岛市深 河入海口， 形成通道水库
70, 500平方公里， 水深平均 18. 2m, 蓄水 12， 831亿 m 3 ， 水平无工全年全天侯 源源不断将南水 10， 000亿 m 3 北调至淮河、 黄河、 海河、 深河流域， 江淮、 华 北、 西北、 东北平原， 其年年就可以粮丰物足、 山川秀美、 生态平衡。
二期方案从广西自治区钦州钦河入海口筑堤至 一期长江入海口与其连 接， 在一期深河入海口上延伸增筑海堤至辽宁营口 市的辽河入海口， 通道水 库增加 42， 474平方公里， 增加蓄水 7， 730亿 m 3 ， 每年较一期增加 8， 000亿 m 3 水资源南水北调。
古今中外在任何地区需要跨流域引调水资源方 案设计中， 只要不同在一 处， 就得在较高处开挖渠道或掘穿隧洞自高向低自 然流水， 如低处水源往高 处走就得作工费能扬高水头不可， 实际调水成本太高。 本发明是将国内外具 备利用水源江河入海口处的海岸连续筑堤至水 源受益地区江河入海处， 水平 无工引调水资源达千万里之远目标的引水工程 设计方案， 使用本发明进行设 计计划施工方案， 施工简便易行、 投资小、 引水多、 生态环境影响小， 节能 减排效益大， 对国内外社会国家， 可持续的科学发展有明显促进作用。
本发明一种河道海岸筑堤引水方案的有益效果 是：
(一） 化废为宝好
南水北调所依托的长江水源， 目前未有任何方案成功实施调水至北方旱 地干塬， 年年从上海黄浦江长江口入海消失 9， 793亿 m 3 珍贵生存生态水资源。 "河道海岸筑堤引水方案"所设计的"通道水库" 70， 500平方公里，水深 18. 2m, 平地库容可蓄长江淡水资源 12831亿 m 3 加上沿途水资源， 每年化废为宝后最 少可以往北方引调珍贵水资源 10， 000m 3 重新使用。
(二） 引水量大
"报告 "结论有水到西北合计可新增我国耕地 11. 7亿亩，草原、林地 12. 2 亿亩。 3， 000亿 m 3 水资源就可产出 3亿吨粮食即够我国人口峰值增加 3亿人食 用并替代进口大豆 6153万吨。 满足我国 21世纪粮食战略安全。 剩余 7000亿 m 3 水资源， 相当 14条黄河经流量。 世界上每年粮食贸易量 2. 7亿吨， 承担全 部生产责任耗水不过 2700亿 m 3 ，掌握此批粮食，担当大国之责可以心到 手到。 另外生态环境近年欠账不少， 每年再用 4300 m 3 水资源可放开手脚修复环境生 态， 再造山川秀美。
(三） 资金投资小
新方案利用河道海岸筑堤水平引水， 实施简便有效， 技术成熟易行， 单 位 m 3 引水投入资金， 仅是 "报告"单位 m 3 l l. 17亿人民币的 10. 38%即 1. 16元 人民币。
一期南水北调每年 10, 000 m 3 ， 一次性投资相对 "报告"可给国家减少 100， 100亿元人民币。
(四） 节能可持续
新方案废除 "报告" 引水掘洞修渠之劳， 而是利用河道海岸筑堤无工水 平引水。 在浩瀚的咸水海洋中劈出淡水资源储存空间及 引调通道。
引调水过程无排放不污染， 绿色环保， 而且节约大量农耕土地资源， 节 能低碳。 附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图 1是现有 "报告" 的方案示意图；
图 2是本发明一期方案示意；
图 3是本发明二期方案示意。
10、 闸 20、 通道水库 30、 堤 具体实施方式
本发明是这样实施的：
在图 2和图 3中， 本发明河道海岸筑堤引水方案， 废除南水北调从起点 上高海拔挖掘长距离隧洞或筑高坝蓄水扬高水 头修渠北调引水， 而是在南方 水源长江入海口水平海边沿岸连续筑堤 （30 ) 至北方南水受益区淮河、 黄河、 海河、 深河流域， 利用水源特性平衡无工零海拔、 零排放调水万里之外。
一种河道海岸筑堤引水方案， 用于解决困扰南水引调工程面临投资巨大， 施工艰难， 安全系数低， 经济、 社会、 生态效果差的诸多技术和经济问题， 一期方案在上海市长江入海口筑堤 （30 ) 至河北秦皇岛市深河入海口形成水 平面上通道水库 （20 ) 70, 500 平方公里， 水深平均 18. 2 米， 可蓄储水资源 12, 831 亿 m 3 ， 每年可往北方旱地干塬源源不断全天侯提供生 命生态之源 10, 000 m 3 。 沿途使淮河、 黄河、 海河、 深河流域、 江淮、 华北、 西北、 东北 旱地干塬粮增草丰， 山川秀美。
二期方案从广西自治区钦州市钦河入海口筑堤 合并一期后， 再增筑海堤 至辽宁省辽河入海口， 一、 二期合计每年可水平无工调引南水 18, 000 亿 m 3 至北方旱地干塬沙地。
新方案筑堤技术成熟已有千年历史， 国内外垒河坝筑海堤屡试屡就， 没 有风险之忧， 具有明显优点特征如下：
一、 水资源利用率高
按国际上对河流上游及整条河流开发不能超过 40%的标准，再由于河流径 流 60— 70%均每年以洪水方式汛期下泄入海， 相对 "报告"三期引调长江 448 亿 m 3 水资源未实施（占长江年入海径流量 4. 5 长江入海口多年平均年下泄 太平洋咸海里 9， 793亿 m 3 珍生命之源。——《中国地图出版社 1995年 1月出 版 "最新世界地图"新华书店北京发行》 新方案龙口夺水， 新方案每年抢救 性复活调引淡水资源不低于 10， 000 m 3 ， 事半功倍。
(二） 土地零消耗
新方案利用河道海岸在海水中连续筑堤， 放咸蓄淡， 所建通道水库不使 用一分一毫现有耕地资源， 且在开山取石成万上亿 m 3 后， 工地经平整后增加 千万亩良田也是预料之中的事情。
(三） 引调水量大
新方案相对 "报告" 引调长江 448亿 m 3 水资源数量增加了 22. 32倍， 即 每年可行调长江 （含沿途河流径流） 10, 000 m 3 到北方旱地干塬。
(四） 资金投资小
相对 "报告" 引水单位 m 3 静态投资 11. 17元人民币， 新方案仅是其单位 m 3 资金投入的 10. 38%, 投资成本单位 m 3 在 1. 16元人民币以下。调水方案引调 10， 000亿 m 3 水资源一次性可节约国家基本建设资金 100， 100亿元人民币。 同 时拥有新增 1500公里长距离双线的高速铁路及双向三车道 高速公路各 1条 新主线。
(五） 保粮食安全。
现时我国每年进口大豆 5000万吨， 大豆亩产仅是粮食的三分之一， 峰值 人口我国新增 3亿人口达 16亿人口， 相对替代进口 6， 153万吨大豆及为了增 加 3亿人口的食粮安全， 总计战略安排粮食非得新增 3亿吨， "报告"引调水 448亿 m 3 ， 产出 4480万粮食与必需的 3亿吨粮食战略目标要求是有些心虚， 新方案引水 10， 000亿 m 3 理论新增 10亿吨粮食， 国家心中铁定可以不慌。
(六） 环保益生态
新方案废除 "报告" 引水渠横跨数佰条河流， 开挖数仟座山丘源坡， 而 仅利用河道海岸在沿途海水中筑堤后水源水平 自流成功， 节能、 零排放、 绿 色环保、 生态平衡可持续。 以上所述， 仅是本发明河道海岸筑堤引水方案的一种较佳 实施例而已， 并非对本发明的技术范围作任何限制， 凡是依据本发明的技术实质对以上的 实施例所作的任何细微修改、 等同变化与修饰， 均仍属于本发明技术方案的 范围内。
Next Patent: OMNIDIRECTIONAL RAINBOW PROJECTOR