丹江口与桃花峪水库联通,低水头抽蓄的可能性?

如上图所示,从黄河南岸直至丹江口水库的整个距离为400公里。若将该段河道扩建为底宽100米、设计水深7米、最大水深10米的水泥渠道,将能够实现每秒1400至2400立方米的过流能力,年调水量可达400亿至600亿立方米。
这不仅能够成功联通丹江口水库和桃花峪水库,还能实现抽水蓄能功能:在枯水期,可将丹江口水库的水位从147米海拔抽低至130米,从而获取超过200亿立方米可利用的库容。
结合汉江干支流的河谷抽水蓄能下水库以及嘉陵江、白龙江河谷水库,总蓄水库容将超过400亿立方米,成为一个巨大的调水库容。
按照目前的设计规划,这将是投资最低而效益最优的方案。接下来,我们先关注一下桃花峪水库的详细情况。

桃花峪水库工程概览:桃花峪水利枢纽坐落于黄河进入冲积平原的最终峡谷河段,是《黄河流域综合规划》中明确提出的黄河干流末级梯级枢纽,其地理位置优越,可有效控制进入黄河下游的洪水。
桃花峪的中坝址位于沁河口以上的草亭坝址,控制流域面积达71.7万平方公里,覆盖黄河流域总面积的95%。而下坝址则设在沁河口以下的姚旗营区域。
根据现有资料,桃花峪水库设计坝顶高度为110米,穿黄隧洞入口底板高度为107米。南水北调中线工程调来的水资源完全可以汇入桃花峪水库。
然而,桃花峪水库的总库容为20亿立方米,发电落差不超过10米。
若对黄河河道进行20米的深挖,并分流至卫河出口与现有的黄河出口两个方向,便能获得30米的发电落差,抽水水头高度为17米,发电水头高度为30米。
只要抽发效率超过50%,即可实现抽发电量平衡。
以下,我们将评估南水北调中线工程的线路能否扩建至100米底宽、140米水面宽度的可行性。

基于全线的检测和测量数据,目前南水北调工程的堤坝宽度在城区应不低于500米,而在郊区和农村地区,最小堤坝宽度需不少于150米。
为了统一标准,征地宽度均为500米,并规划建造绿化带。
水面的最大宽度设计为150米,底部宽度为100米,最大水深为10米,设计水深则在6到7米之间。
此设计的过流能力为每秒1400立方米,能够确保实现既定的工程目标。

对于现有线路中的桥梁部分,是否需要扩建或迁移呢?
根据卫星地图显示,大部分桥梁无需进行改造。
由于水面高度并未提升,底板高程也保持不变,只需将水面宽度拓宽至原有的一倍到两倍。
对于渡槽和跨线河流,则需要进行相应的扩建工程。
整体而言,以最低成本实现将白龙江、嘉陵江以及汉江的水资源,通过引江补汉工程多年平均调配670亿立方米至黄河,是一个具有挑战性的工程问题。
如果投入产出比合理,这一宏伟目标是有可能实现的。
一旦黄河下游不再缺水,将极大地改善华北平原的生态环境,并有望恢复该地区全年通航的能力。

华北平原的航运复兴工程即将展开,这是一项举世瞩目的宏伟计划。
这些工程完工后,上游的黑山峡将截留黄河之水,通过南水北调西线工程,每年可调水170亿立方米,再加上黑山峡原有黄河水资源338亿立方米,总计可达508亿立方米。
如此巨量的水资源调配,将为西北地区带来前所未有的发展机遇,有力推动当地经济和生态环境的改善,为这片古老的土地注入新的活力。

黑山峡水量可以通过玉门关进入新疆。

最终能在西北获得超过1500亿立方米水资源。

最后在西北开发出超80万平方公里的大平原。
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