一項關(guān)乎國家命運(yùn)與民眾福祉的重大決策正逐步醞釀,其核心在于如何高效利用并管理中國的洪水資源,以減少下游地區(qū)的洪澇災(zāi)害,同時探索跨區(qū)域的水資源調(diào)配方案。 這一決策不僅是對自然資源的深度挖掘與高效利用,更是對國家水資源戰(zhàn)略的一次重大調(diào)整與升級,其深遠(yuǎn)影響將惠及億萬民眾,對于促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、維護(hù)國家生態(tài)安全具有不可估量的價值。 高效利用青藏高原水資源,規(guī)劃跨區(qū)域調(diào)水戰(zhàn)略 近期,中國科學(xué)院青藏高原研究所的一項突破性研究成果在國際水文氣象學(xué)權(quán)威期刊《美國氣象學(xué)會通報》上發(fā)表,該研究基于詳盡的科研數(shù)據(jù),通過整合地面觀測、遙感反演及數(shù)值模擬等多種技術(shù)手段,精準(zhǔn)估算了2018年這些發(fā)源于青藏高原的主要河流在出山口處的徑流總量,達(dá)到了驚人的6560億立方米(誤差范圍在正負(fù)230億立方米之內(nèi))。 尤為值得關(guān)注的是,雅魯藏布江、恒河、怒江及瀾滄江等幾條關(guān)鍵河流,其徑流量占據(jù)了這13條河流總徑流量的61.9%,其中恒河與雅魯藏布江的占比更是高達(dá)26.9%與25.0%,凸顯了它們在區(qū)域水資源分配中的核心地位。 鑒于這一豐富的水資源儲備,一個極具前瞻性的構(gòu)想應(yīng)運(yùn)而生:若能將青藏高原每年約6000億噸水資源中的十分之一進(jìn)行科學(xué)調(diào)配,引向水資源匱乏的西北地區(qū),如新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地,那么這些地區(qū)的廣袤沙漠或?qū)⒂瓉矸旄驳氐淖兓?,甚至有望實現(xiàn)沙漠化逆轉(zhuǎn),為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的改善與可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。 一、水資源調(diào)配的宏偉構(gòu)想 鑒于青藏高原水資源的豐沛,我們提出一項前瞻性的構(gòu)想:將每年約600億噸水資源中的十分之一,即600億噸,科學(xué)調(diào)配至西北干旱地區(qū)。這不僅將極大改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,促進(jìn)沙漠化逆轉(zhuǎn),還為實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、維護(hù)國家生態(tài)安全提供重要支撐。 二、技術(shù)創(chuàng)新降低調(diào)水成本 抽水儲能技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用:利用抽水儲能技術(shù),在提升水體勢能的同時,實現(xiàn)跨地理空間調(diào)水。通過優(yōu)化儲能電站運(yùn)營效率,結(jié)合合理的電價機(jī)制與市場需求匹配,可大幅降低調(diào)水成本,甚至趨近于零。 跨流域調(diào)水儲能方案:規(guī)劃從三峽庫區(qū)等水源豐富地區(qū)調(diào)水至缺水區(qū)域,如丹江口壩下漢江下游及淮河流域,進(jìn)而置換黃河等流域水資源。這一過程中,黃河上游的高水位優(yōu)質(zhì)水資源可引入內(nèi)陸高原地區(qū),為城市供水并創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)收益。 跨時間跨度的水資源調(diào)配針對水資源在季節(jié)間的分布不均問題,我們提出“以水抵稅”的創(chuàng)新思路。結(jié)合抽水儲能與清潔能源發(fā)電,實現(xiàn)水資源的季節(jié)性與地理性調(diào)配。在長江與珠江上游構(gòu)建巨型“水塔”,雨季蓄水防洪,旱季放水灌溉,同時結(jié)合光伏發(fā)電,降低儲能成本,為消費(fèi)者創(chuàng)造價值。 在人類科技日新月異的今天,實現(xiàn)從青藏高原調(diào)走600億噸水資源的壯舉,技術(shù)層面已幾無障礙。然而,真正的挑戰(zhàn)在于如何以最低成本達(dá)成這一目標(biāo),確保調(diào)水工程的經(jīng)濟(jì)性與可行性。 首先,我們需探索抽水儲能技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,該技術(shù)在提升水體勢能的同時,亦能作為跨地理空間調(diào)水的一種高效手段。鑒于抽水儲能過程中,每噸水抽高320米可存儲一度電能,雖需消耗約1.1至1.25度電能的成本,但若能優(yōu)化儲能電站的運(yùn)營效率,確保其收益穩(wěn)定,則調(diào)水成本有望大幅降低,甚至趨近于零。這主要得益于抽水儲能電站的靈活運(yùn)營模式,即通過合理的電價機(jī)制與市場需求匹配,實現(xiàn)水資源的價值最大化。 進(jìn)一步分析,跨地理空間調(diào)水的成本主要受水源地與目的地之間的距離及海拔落差影響。以南水北調(diào)中線工程為例,其每公里的調(diào)水成本提供了寶貴的參考。在特定技術(shù)指標(biāo)下,如200公里的調(diào)水距離與適量隧洞建設(shè),結(jié)合PPP項目融資模式,可實現(xiàn)調(diào)水水價控制在每噸0.25至0.5元之間,從而確保項目的商業(yè)化運(yùn)作與成本回收。 至于跨時間跨度的調(diào)水,我們可借鑒“以水抵稅”的創(chuàng)新思路。隨著雙碳目標(biāo)的推進(jìn),火力發(fā)電將逐步被光伏、風(fēng)電等清潔能源所取代,而這些新能源的不穩(wěn)定性則凸顯了儲能的重要性。抽水儲能作為重要的儲能方式之一,其未來發(fā)電量占比有望超過25%。在此背景下,通過抽水儲能實現(xiàn)水資源的季節(jié)性與地理性調(diào)配,不僅能夠解決水資源分布不均的問題,還能有效降低儲能成本,為消費(fèi)者創(chuàng)造更多價值。 具體而言,我們可構(gòu)想一系列跨流域調(diào)水儲能方案,如從三峽庫區(qū)調(diào)水至丹江口壩下漢江下游及淮河流域,進(jìn)而置換黃河等流域的水資源至缺水地區(qū)。這一過程中,黃河上游的高水位優(yōu)質(zhì)水資源可被引入內(nèi)陸高原地區(qū),為當(dāng)?shù)爻鞘泄┧?,并通過合理的價格機(jī)制實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益。 綜上所述,通過抽水儲能技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用與跨流域調(diào)水儲能方案的精心規(guī)劃,我們有望實現(xiàn)低成本、高效益的調(diào)水工程,為緩解我國水資源分布不均問題提供有力支持。 調(diào)水350億噸的線路圖 在深入探討如何進(jìn)一步優(yōu)化水資源調(diào)配與利用的過程中,我們設(shè)定了一個宏偉目標(biāo):即在25年后,黃河上中游及下游的所有消費(fèi)者均能享受到零調(diào)水水費(fèi)的福利,實現(xiàn)調(diào)水成本的全面降低至零元。這一目標(biāo)的實現(xiàn),將依賴于最佳抽發(fā)效率與足夠高的峰谷電價差所帶來的經(jīng)濟(jì)激勵。 針對跨時間、旱澇季節(jié)的水資源調(diào)配問題,我們提出一種創(chuàng)新的調(diào)水儲能方式。鑒于長江與珠江下游地區(qū)在非雨季面臨的缺水困境與雨季時的洪澇威脅,傳統(tǒng)依靠自然河道與大壩的防洪策略已顯力不從心,且大壩建設(shè)往往伴隨著大量土地的淹沒。因此,我們探索了抽水儲能電站與低成本光伏發(fā)電相結(jié)合的新型解決方案。 具體而言,我們建議在長江與珠江的上游區(qū)域構(gòu)建一系列巨型“水塔”,即在水資源豐富且地理位置適宜的河段與湖泊中,建立五個總?cè)萘窟_(dá)200億噸的水庫群。這些水庫在雨季時將能夠蓄積高達(dá)1000億噸的洪水,從而有效緩解長江下游的洪澇壓力,并在旱季時提供穩(wěn)定的水源供給,徹底消除長江下游的洪水與旱災(zāi)風(fēng)險。 至于實現(xiàn)這一宏大工程的成本考量,我們提出了一項高效且經(jīng)濟(jì)的建設(shè)方案。在選定的地理位置上,建設(shè)具備6小時抽水量達(dá)1億噸、24小時抽水量達(dá)4億噸能力的調(diào)水儲能電站。在雨季期間,充分利用光伏、風(fēng)電以及富余的水電資源,實現(xiàn)24小時不間斷抽水作業(yè),持續(xù)50天即可將大量洪水儲存至水庫中。以怒江、瀾滄江等上游河流為例,其可調(diào)水量潛力巨大,超過900億噸,足以為長江等流域提供穩(wěn)定可靠的水資源儲備。 綜上所述,通過構(gòu)建巨型水塔、優(yōu)化抽水儲能電站建設(shè)與運(yùn)營策略,并結(jié)合清潔能源的廣泛應(yīng)用,我們有望實現(xiàn)跨時間、跨流域的水資源高效調(diào)配與利用。這一創(chuàng)新模式不僅能夠有效解決洪水與旱災(zāi)問題,還能顯著降低調(diào)水成本,最終使黃河上中游及下游的廣大消費(fèi)者享受到零調(diào)水水費(fèi)的實惠。 |
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