專利名稱：一種水資源輸送與存儲方法及虹吸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水資源輸送與存儲方法及虹吸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國的水資源分布極不均勻，很多地方由于缺水，影響了生產(chǎn)和生活，生存環(huán)境惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對我國水資源分布情況，利用艾丁湖海拔低于負(fù)海拔154 米，及長江珠江白白流入大海，雅魯藏布江白白流出國境的現(xiàn)狀提供一種解決我國缺水地區(qū)水資源輸送與存儲的方法及系統(tǒng)。一 .在長江口建設(shè)提壩，從浦東一側(cè)留有連接由珠江口修提壩使珠江延伸至浦東的調(diào)水接口，提壩其上設(shè)有船閘，和洪峰控制閘，(約65公里)，將海水與淡水分離同時保留連接珠江調(diào)水的接口。并且修建兩條約1600多公里的海提，兩海提間是人造的延伸的“長江”將目前白白流入大海的長江水(未來還有珠江水)輸入天津附近的渤海，未來渤海水庫被沙填滿后可以在山東與江蘇間的海灣建一黃海水庫，將長江水(將來還有珠江水)引入， 建一巨型水庫替代本項目修建的渤海水庫的功能，以應(yīng)對百年或幾百年后的變遷)。修建的 “長江”延伸工程提壩可以起到如下功能一、可以起到護(hù)坡作用；二、可以起提壩作用到防洪(海水入侵)作用；三、可以將長江之水引入天津渤海；四、可以造出成千上萬畝淡水供應(yīng)充足的海景地，“海上田園風(fēng)光帶”(以江蘇省為例，江蘇省約有1040公里的海岸線，共有提外灘涂陸地631萬畝，該省用地極為緊張。江蘇省，提外海灘陸地以及水下15米等深線以內(nèi)淺海地區(qū)，總面積約24600平方公里大于兩個江蘇省面積，，如果再將35米水深以內(nèi)的淺海漁場包括在內(nèi)，又有超過兩個江蘇的陸地面積)，濕地保護(hù)區(qū)及風(fēng)景區(qū)和有保障的淺水養(yǎng)殖區(qū)(小于35米淺海養(yǎng)殖區(qū))，可以吸引造地投資者；五、可以作為沿海高速公路；六、可以作為沿海風(fēng)光帶；七、可以使工程所至沿海地區(qū)提供豐富而穩(wěn)定的工、農(nóng)業(yè)和生活用水。(2)不用建海底隧道，而建105公里的雙海提和船閘，船閘處設(shè)過船閘隧道將長江水引入大連，火車、汽車在海提上走，這樣沒用完的長江入海水和黃河入海水就將將渤海變成了世界上最大的人造淡水湖和水庫(渤海面積7. 7萬平方公里，平均水深18米，庫容 13860億立方米)一舉多得。這樣北京、天津、山東、遼寧就成了水資源富余余地區(qū)，同時為我國新疆、西北、華北、東北缺水地區(qū)建立了一個巨型水庫。


圖1是本系統(tǒng)中主虹吸管的設(shè)置分布示意圖；圖2是本系統(tǒng)中子虹吸管的設(shè)置分布示意圖。主虹吸管構(gòu)建和分支虹吸管系統(tǒng)構(gòu)建
(1)先修建一或多條虹吸主管從雅魯藏布江為吸水口，沿路修建至在甘肅與新疆交界處(大于等于14M公里)，虹吸管道在柴達(dá)木盆地設(shè)有出水管，最高海拔處在唐古拉山口海拔5072米，在雅魯藏布江上游選擇一海拔5200米地段作為該主虹吸管灌水虹吸管吸水口，沿雅魯藏布江修建灌水管至主虹吸管吸水口，與該處主虹吸管上的灌水管端口連接， 可以為該虹吸主管充水。(2)修建另一或多條從渤海經(jīng)天津附近渤海樞紐至新疆艾丁湖樞紐的虹吸主管， 其中一或多條管直徑與雅魯藏布江管道相同用于輸送雅魯藏布江水，另一或多條管道輸送長江水(管線路長度大于等于2426. 7公里)，在甘肅與新疆交界處(雙管線經(jīng)過的海拔最高處，與雅魯藏布江至甘肅調(diào)水管道連接連通)在輸送長江水的管道與輸送雅魯藏布江水的管道間設(shè)控制閥門，雅魯藏布江管道可作為渤海樞紐至艾丁湖長江管道的灌水管，可用此灌水管將所有主管線水灌滿。在此處另設(shè)一閥門控制雅魯藏布江水不走新疆只走渤海樞紐，亦可以控制其只走新疆；并且還在在雙管中輸送雅魯藏布江水管道經(jīng)黃河處設(shè)控制閥門此出水管閥門雅魯藏布江管道之水可以不入黃河，只走上述管道，亦可以只走黃河不走上述管道，也可以兩條線路都走，如圖所示，本圖只畫了一條雅魯藏布江主虹吸管和一條長江、珠江虹吸管以示意，主虹吸管運(yùn)行程序關(guān)閉閥門2、3 ；打開閥門1對雅魯藏布江主虹吸管灌水，灌滿水后，關(guān)閉閥門1 ；關(guān)閉4、5和各子系統(tǒng)所有閥門打開閥門2、3使整個雅魯藏布江虹吸管灌滿水；打開A1，B1，A2，B2，...使長江、珠江水水虹吸管充滿水，然后關(guān)閉所有子系統(tǒng)閥門；打開閥門4、5使渤海水庫水流進(jìn)艾丁湖。(3)對新疆、華北、東北各城市、工廠、礦山、旅游、農(nóng)村和欲開發(fā)沙漠進(jìn)行區(qū)域用水規(guī)劃，根據(jù)規(guī)劃建立連接上述虹吸抽水系統(tǒng)的虹吸抽水子系統(tǒng)及子子系統(tǒng)(國家發(fā)改委控制各省子系統(tǒng)管道口徑，控制各省用水量)。東北、華北和除新疆、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙西部以外的西北地區(qū)的各虹吸輸水抽水子系統(tǒng)盡量以天津附近的渤海水庫作為水庫吸水口并設(shè)吸水口閥門，如圖所示。各子系統(tǒng)輸出終端設(shè)飲水出水口閥門和抽水閥門，并設(shè)有飲用水存儲水庫。子系統(tǒng)運(yùn)行程序關(guān)閉所有子系統(tǒng)閥門；開啟飲用水出水口閥門，再開啟雅魯藏布江水子系統(tǒng)控制閥門(El，E2，. . .，Em, Gl, G2，. . . Gk, Al，A2，. . .，An都是雅魯藏布江水控制閥門)，用雅魯藏布江水輸入子系統(tǒng)灌水管待子系統(tǒng)飲用水庫灌滿滿足飲用水需求后，便關(guān)掉子系統(tǒng)飲用水出水控制閥門，再關(guān)閉雅魯藏布江水控制閥門，開啟子系統(tǒng)長江、珠江水控制閥門(Dl，D2，. . . Dm，F(xiàn)l，F(xiàn)2，. . .，F(xiàn)k)，啟動子系統(tǒng)抽水管水泵抽水，使子系統(tǒng)只能吸入長江水和珠江水，提供生產(chǎn)用水(以下稱這三個閥門為轉(zhuǎn)換閥門)。新疆以艾丁湖為在中心建立至新疆各區(qū)的虹吸抽水子系統(tǒng)，同樣用雅魯藏布江管道為灌水管，也設(shè)轉(zhuǎn)換閥門，各終端設(shè)飲用水儲存水庫，當(dāng)飲用水庫灌滿滿足飲用水需求后開啟轉(zhuǎn)換閥門，使用戶開始輸送艾丁湖儲存的長江水(將來還有珠江水)。甘肅、寧夏和內(nèi)蒙西部地區(qū)可以直接從主虹吸管道上建立虹吸子系統(tǒng)，同樣設(shè)轉(zhuǎn)換閥門。兩主虹吸管道間的η個子系統(tǒng)接口一般安裝在容易沉沙的地方，可以關(guān)閉Cl， C2，. . Cn開啟Al，Α2，. . . An和Bi，Β2，. . .，Bn對長江管道的泥沙進(jìn)行沖洗和對長江珠江主虹吸管灌水，再關(guān)閉Al，Α2，. . .，An打開Cl，C2，. . .，Cn由子系統(tǒng)抽水排干凈長江、珠江虹吸主虹吸管中泥沙，子系統(tǒng)接口可以拆換。以寶雞(平均海拔1351米)為例，如圖，子系統(tǒng)與渤海接口對接后，子系統(tǒng)管線從渤海(海拔為0)至寶雞，子系統(tǒng)吸水口在渤海設(shè)有吸水口閥門，在子系統(tǒng)吸水口有灌水管同雅魯藏布江主虹吸管連接，并設(shè)有閥門，打開這閥門，子系統(tǒng)上所有飲用水出水口可以放出雅魯藏布江水(雅魯藏布江吸水口海拔3千多米故對寶雞子系統(tǒng)灌水不成問題)，再關(guān)閉灌水管閥門，打開子系統(tǒng)吸水口閥門(這時子系統(tǒng)管線充滿了水)，各抽水端口抽水機(jī)抽水，經(jīng)過時間這抽的是渤海水庫之水。有條件可以修建雙子系統(tǒng)，一子系統(tǒng)輸雅魯藏布江水，另一輸送渤海水庫之水，壞了維修時，一個子系統(tǒng)維修另一個子系統(tǒng)工作，同時解決飲水和生產(chǎn)用水輸送。這樣控制閥門可以將雅魯藏布江不用電力還可以水力發(fā)電的情況下，將雅魯藏布江水輸送至任意一虹吸系統(tǒng)及子系統(tǒng)所至地區(qū)，也可以在雅魯藏布江水放入黃河，解決黃河流域水荒，解決了黃河流域和鋪設(shè)虹吸抽水系統(tǒng)及子系統(tǒng)的所有地區(qū)的缺水問題，輸送長江水的主管道和分支管道可以用電力抽水供所覆蓋地區(qū)用戶使用。并且可以實現(xiàn)數(shù)字化用水管理，用水按數(shù)字付費，使科學(xué)用水和水資源配置及真正意義上的節(jié)約用水成為可能。也可以通過閥門控制還可以將渤海水庫的水輸送至渤海樞紐至艾丁湖管線及子系統(tǒng)管線鋪設(shè)地區(qū)，不過要用電力抽水，還可以不用電力將艾丁湖用長江(將來還有珠江水)水灌滿(約200多億立方米)。如上述水量不足將珠江水，經(jīng)海路調(diào)入長江接口調(diào)珠江水入渤海。還可以考慮為減少黃河(含沙量大)對渤海水庫的淤積可以將黃河水引入文登以南排入黃河以造出更多土地，類似于美國密西西比河在墨西哥灣出海策略，同時考慮為幾百年后建立黃河水庫打下提壩基礎(chǔ)。由于上述虹吸抽水系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))走海路、荒漠或地下隧道不占用耕地可以避免拆遷問題，同時還造出大量海景地用于高端房地產(chǎn)開發(fā)或其他用地，荒漠化地區(qū)和礦山開發(fā)出的土地有幾個省大小，造地價值足以抵消投資。由于調(diào)水地點選在江河出?？冢梢詷O大提高調(diào)水量，而且調(diào)水都是本來白白流入大海或國境的水。由于渤海水庫的建設(shè)使我國克服了水資源在時間上配置的錯位，任何時候江河排出的水都將被存儲利用，極大提高了水資源的利用率。本系統(tǒng)與現(xiàn)行南水北調(diào)調(diào)水系統(tǒng)比較1、本系統(tǒng)調(diào)水不用提升水位，不用電力就將江河出口的水全部調(diào)運(yùn)至渤海儲存，并且不用電力就將水調(diào)至艾丁湖；而南水北調(diào)系統(tǒng)要用電力提升水位，還只能將部分長江水調(diào)至華北；系統(tǒng)用人造長江輸水不用電力就將長江水輸送至渤海；2、渤海至艾丁湖及雅魯藏布江至甘肅虹吸管道抽水系統(tǒng)調(diào)水不會像南水北調(diào)工程調(diào)水中蒸發(fā)的的水占三分之一，還不包括滲透掉的水；3、啟動這樣大的南水北調(diào)工程違反自然規(guī)律，占用耕地，需要大量拆遷移民，而本系統(tǒng)走海路，走荒漠不會有這些弊端，即使項目占用了農(nóng)民用地，由于，項目同時造出大量旱澇保收的土地，也好安置這些農(nóng)民。而新造土地和荒漠變更來的旱澇保收土地、養(yǎng)殖基地可以通過賣地收入迅速收回投資； 4、本系統(tǒng)調(diào)的是白白流入大海的水，(甚至可以調(diào)珠江水)調(diào)水量大，而南水北調(diào)調(diào)的是長江中下游的水資源量受到限制；5、本系統(tǒng)供水受益覆蓋面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過南水北調(diào)；6、本系統(tǒng)可用管道閥門對水資源進(jìn)行用電似的數(shù)字化管理，像收電費那樣用水付費容易實施使人們節(jié)約用水，而南水北調(diào)實施不如系統(tǒng)容易；7、本系統(tǒng)能有渤海作為水庫將長江(將來還有珠江)水全部庫存，使調(diào)水可以完全不受時間限制，由于用管道輸水不存在開凌問題。并且供水可以覆蓋整個荒漠化地區(qū)和沙漠對其徹底治理，不再會有沙塵暴，二氧化碳被新產(chǎn)生的森林、耕地、草原吸收，使排放約束經(jīng)濟(jì)問題得到解決，而南水北調(diào)做不到這一點。三.另一條虹吸抽水輸水系統(tǒng)，吸水口設(shè)在萬泉河或陵水，管道將水輸送至南海諸島特別是未露出水面的島嶼，在那里同時建設(shè)駐地、生產(chǎn)蔬菜的廠房及其生產(chǎn)設(shè)施，進(jìn)駐南海建設(shè)兵團(tuán)，在哪里發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)、淡水蔬菜栽培業(yè)、石油開采配套業(yè)和旅業(yè)發(fā)揮我們?nèi)撕?zhàn)的優(yōu)勢跟南海諸國進(jìn)行人海和諧生產(chǎn)比賽。對南海領(lǐng)土的守衛(wèi)極具意義。技術(shù)可行性一個大氣壓為10. 336米水柱，上述系統(tǒng)在3000至5000米海拔地面上，最低處-IM米，最高點與最低點差額5300米，通過先發(fā)電減壓，最高點與最低點差額不超過4000米，即材料抗壓要求4000 + 10. 336 = 387個大氣壓=0. 1X387 = 38. 7MPA，雅魯藏布江水不減壓也就500個大氣壓=0. 1 X 500MPA = 50MPA, C50混凝土抗壓強(qiáng)度為大于 50MPA,C50混凝土價格每立方米400元左右，鋼筋價格按6000元每噸計算，隧道、引水管建設(shè)和海地建設(shè)是我國強(qiáng)項。上述工程，現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件不難實現(xiàn)，先同時修建兩項工程 1、上海至天津雙提工程、煙臺至大連公路鐵路大提完成渤海水庫建設(shè)；2、雅魯藏布江至各地管線，工程至哪水通到哪，那里的干旱地、荒漠變水澆地，海邊造地也就到哪，特別是工程經(jīng)過礦山、油田、煤田立即產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，工程是邊修建邊產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，邊收回投資。整個工程完工，將產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。
權(quán)利要求
1. 一種水資源輸送與存儲方法，其特征在于在長江口建設(shè)提壩，從浦東一側(cè)留有連接由珠江口修提壩使珠江延伸至浦東的調(diào)水接口，提壩其上設(shè)有船間，和洪峰控制間，將海水與淡水分離同時保留連接珠江調(diào)水的接口；修建兩條約1600多公里的海提，兩海提間是人造的延伸的“長江”將目前白白流入大海的長江水輸入天津附近的渤海，未來渤海水庫被沙填滿后可以在山東與江蘇間的海灣建一黃海水庫，將長江水引入，建一巨型水庫替代本項目修建的渤海水庫的功能，應(yīng)對百年或幾百年后的變遷；先修建一條或多條虹吸主管從雅魯藏布江為吸水口，沿路修建至甘肅與新疆交界處，虹吸管道在柴達(dá)木盆地設(shè)有出水管，最高海拔處在唐古拉山口海拔5072米，在這里設(shè)有排氣閥門；在雅魯藏布江上游選擇一海拔5200米地段作為該主虹吸管灌水虹吸管吸水口，沿雅魯藏布江修建灌水管至主虹吸管吸水口，與該處主虹吸管上的灌水管端口連接，可以為該虹吸主管充水；另一條或多條從渤海經(jīng)天津附近渤海樞紐至新疆艾丁湖樞紐的虹吸主管，其中一或多條管直徑與雅魯藏布江管道相同用于輸送雅魯藏布江水，另一或多條管道輸送長江水(管線路長度大于等于2426. 7公里)，在甘肅與新疆交界處(雙管線經(jīng)過的海拔最高處，與雅魯藏布江至甘肅調(diào)水管道連接連通)在輸送長江水的管道與輸送雅魯藏布江水的管道間設(shè)控制閥門和排氣閥門，雅魯藏布江管道可作為渤海樞紐至艾丁湖長江管道的灌水管，可用此灌水管將所有主管線水灌滿。在此處另設(shè)一閥門控制雅魯藏布江水不走新疆只走渤海樞紐，亦可以控制其只走新疆；并且還在在雙管中輸送雅魯藏布江水管道經(jīng)黃河處設(shè)控制閥門此出水管閥門雅魯藏布江管道之水可以不入黃河，只走上述管道，亦可以只走黃河不走上述管道，也可以兩條線路都走，圖1畫了一條雅魯藏布江主虹吸管和一條長江、珠江虹吸管示意圖，主虹吸管運(yùn)行程序關(guān)閉閥門2、3 ；打開閥門1對雅魯藏布江主虹吸管灌水，灌滿水后，關(guān)閉閥門1 ；關(guān)閉4、5和各子系統(tǒng)所有閥門打開閥門2，3使整個雅魯藏布江虹吸管灌滿水；打開Al，Bi, A2，B2，...使長江、珠江水水虹吸管充滿水，然后關(guān)閉所有子系統(tǒng)閥門；打開閥門4、5使渤海水庫水流進(jìn)艾丁湖；對新疆、華北、東北各城市、工廠、礦山、旅游、農(nóng)村和欲開發(fā)沙漠進(jìn)行區(qū)域用水規(guī)劃，根據(jù)規(guī)劃建立連接上述虹吸抽水系統(tǒng)的虹吸抽水子系統(tǒng)及子子系統(tǒng)，東北、華北和除新疆、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙西部以外的西北地區(qū)的各虹吸輸水抽水子系統(tǒng)盡量以天津附近的渤海水庫作為水庫吸水口并設(shè)吸水口閥門，各子系統(tǒng)輸出終端設(shè)飲水出水口閥門和抽水閥門，并設(shè)有飲用水存儲水庫，子系統(tǒng)運(yùn)行程序關(guān)閉所有子系統(tǒng)閥門；開啟飲用水出水口閥門，再開啟雅魯藏布江水子系統(tǒng)控制閥門(El, E2，· · ·，Em ；GU G2，· · · Gk ；Al, A2，· · ·，An都是雅魯藏布江水控制閥門)，用雅魯藏布江水輸入子系統(tǒng)灌水管待子系統(tǒng)飲用水庫灌滿滿足飲用水需求后，便關(guān)掉子系統(tǒng)飲用水控制閥門，再關(guān)閉雅魯藏布江水控制閥門，開啟子系統(tǒng)長江、珠江水控制閥門(D1, D2, ... Dm, Gl, G2，…，Gk)，啟動子系統(tǒng)抽水管水泵抽水，使子系統(tǒng)只能吸入長江水和珠江水，提供生產(chǎn)用水(以下稱這三個閥門為轉(zhuǎn)換閥門)。新疆以艾丁湖為在中心建立至新疆各區(qū)的虹吸抽水子系統(tǒng)，同樣用雅魯藏布江管道為灌水管，也設(shè)轉(zhuǎn)換閥門，各終端設(shè)飲用水儲存水庫，當(dāng)飲用水庫灌滿滿足飲用水需求后開啟轉(zhuǎn)換閥門，使用戶開始輸送艾丁湖儲存的長江水(將來還有珠江水)。甘肅、寧夏和內(nèi)蒙西部地區(qū)可以直接從主虹吸管道上建立虹吸子系統(tǒng)，同樣設(shè)轉(zhuǎn)換閥門；兩主虹吸管道間的η個子系統(tǒng)接口一般安裝在容易沉沙的地方，可以關(guān)閉C1，C2，. . Cn開啟Al，A2，. . . An和Bi，B2，. . .，Bn對長江管道的泥沙進(jìn)行沖洗和對長江珠江主虹吸管灌水，再關(guān)閉Al，A2，. . .，An打開Cl，C2，. . .，Cn由子系統(tǒng)抽水排干凈長江、珠江虹吸主虹吸管中泥沙，子系統(tǒng)接口可以拆換。
2. 一種水資源輸送與存儲虹吸系統(tǒng)，其特征在于包括一條或多條虹吸主管從雅魯藏布江為吸水口，虹吸管道在柴達(dá)木盆地設(shè)有出水管，最高海拔處在唐古拉山口海拔5072米，在雅魯藏布江上游選擇一海拔5200米地段為該主虹吸管灌水虹吸管吸水口，沿雅魯藏布江修建灌水管至主虹吸管吸水口，與該處主虹吸管上的灌水管端口連接，可以為該虹吸主管充水；另設(shè)一條或多條從渤海經(jīng)天津附近渤海樞紐至新疆艾丁湖樞紐的虹吸主管，其中一條或多條管直徑與雅魯藏布江管道相同用于輸送雅魯藏布江水，另一或多條管道輸送長江水，在甘肅與新疆交界處在輸送長江水的管道與輸送雅魯藏布江水的管道間設(shè)控制閥門，主虹吸管運(yùn)行程序關(guān)閉閥門2、3 ；打開閥門1對雅魯藏布江主虹吸管灌水，灌滿水后，關(guān)閉閥門1 ；關(guān)閉4、5和各子系統(tǒng)所有閥門打開閥門2，3使整個雅魯藏布江虹吸管灌滿水；打開A1，B1，A2，B2，...使長江、珠江水水虹吸管充滿水，然后關(guān)閉所有子系統(tǒng)閥門；打開閥門4，5使渤海水庫水流進(jìn)艾丁湖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水資源輸送與存儲方法及虹吸系統(tǒng)，在長江口建設(shè)堤壩，從浦東一側(cè)留有連接由珠江口修堤壩使珠江延伸至浦東的調(diào)水接口，堤壩其上設(shè)有船閘，和洪峰控制閘，將海水與淡水分離同時保留連接珠江調(diào)水的接口；修建兩條約1600多公里的海堤，修建一條或多條虹吸主管從雅魯藏布江為吸水口；本方法和系統(tǒng)調(diào)水不用提升水位，不用電力就將江河出口的水全部調(diào)運(yùn)至渤海儲存，并且不用電力可將水調(diào)至艾丁湖；而南水北調(diào)系統(tǒng)要用電力提升水位，還只能將部分長江水調(diào)至華北；系統(tǒng)用人造長江輸水不用電力就將長江水輸送至渤海；渤海至艾丁湖及雅魯藏布江至甘肅虹吸管道抽水系統(tǒng)調(diào)水不會像南水北調(diào)工程調(diào)水中蒸發(fā)的水占三分之一。
文檔編號E02B3/00GK102561250SQ20121003774
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者易宏舉 申請人:易宏舉