擴容南水北調中線水量到500億噸，解決北方和西北地區乾旱，文章結尾處給出工程成本估算表。如何擴容到500億噸，市場化調水。在工程投資回收後,最遲25年後，調水水費為0～0.1元每噸,對!你沒看錯.調水用水接近免費。
華北消費者0元購水是最佳工況,調水儲能通過抽發(峰谷)電價差回收能源成本,調水只是抽水儲能項目附帶的福利.三峽庫區調水200億噸到丹江口垻下漢江下游,150億噸通過丹江口水庫到淮河流域，置換500億噸漢江\淮河水到黃河,海河流域。黃河上游500億噸水,在烏海或黑山峽的上游將黃河截流,分流.把黃河500億噸上游高水位優質水資源用在黃河中游海拔800~1600米以上的平坦高原.
從長江調水350億噸到漢江工程線路見圖1:
圖1調水350億噸的線路圖
三峽大壩垻上水位在145~175米.丹江口大壩垻下低於90米.二者相差55~85米.如採用河面50米寬自流,三峽大壩內水流都可以調往丹江口水庫垻下.能源消耗為0.這是工程可行的原因.
圖2調水高程圖
調水高程及調水原理示意如圖二.水庫標註了最高水面高度,水庫,隧洞高程決定了水力的計算.自然河道及水庫的條件是這個工程是否可行的決定性因素.
圖3昭君村取水點示意圖
取水點水位155米以上
圖4 南河發電站
發電站裝機2.2GW
圖5浪河發電站並
增加丹江口水庫年滾動200億噸庫容.
|
水力水量估算算表格 |
||||||||||||
|
假設參數如下表. 調往漢江下游200億噸,電費為0元.去丹江口150億噸耗電量為40~60米落差,年耗電量18~27億度,噸水電費0.05~0.065元(度電0.35元). |
||||||||||||
|
|
路徑 |
水通路 |
最小水面 |
平均 |
分段水頭增損估算 |
首尾季節 |
抽發額定值，總功率 |
平均流量 |
平均小時流量(萬方) |
日水量 |
年穩定 |
|
|
|
三峽庫區到昭君村 |
32 |
400 |
小於1 |
降10米 |
首165消落5米尾155 |
|
1166 |
420 |
1.01 |
313 |
抽水24小時，電力來自三峽庫內發電站。庫內落差10~15米。入口水位 確保在175米，抽水光伏6小時，風電6小時，設備利用率0.85 |
|
|
昭君村到古洞口垻底 |
12 |
300 |
小於1 |
升100降5 |
抽水漲100 |
單機50MW，25台,總裝機1.25GW |
1166 |
420 |
1.01 |
313 |
|
|
|
古洞口 |
15 |
300 |
小於1 |
升100降5 |
抽水漲100米 |
單機50MW，25台,總裝機1.25GW |
1166 |
420 |
1.01 |
313 |
|
|
|
古洞口水庫聯通寺坪水庫 |
50 |
8.00 |
2.70 |
降30米 |
首315~325 |
2個50公里 |
543 |
195 |
0.47 |
342 |
|
|
|
抽水設備利用率0.85，加原香溪河10億噸。南河流量20億噸,實際調水370億噸 ，隧洞自流24小時365天無故障 |
370 |
|
|||||||||
|
|
寺坪水庫 |
80 |
400.00 |
1.50 |
降20米 |
首280~315 |
發電12小時 |
1268 |
457 |
0.55 |
200 |
實際分配 |
|
|
南河到丹江口隧洞 |
35 |
8.00 |
2.70 |
降20米 |
首270尾220 |
|
1091 |
393 |
0.47 |
172 |
|
|
|
在丹江口庫內建一個230米高的大壩,淹沒浪河鎮,庫容200億噸.225米到150米 |
150 |
實際分配 |
|||||||||
|
|
丹江庫區到渠首 |
50 |
長30公里，水頭損失4米 渠首底板145. |
|
||||||||
|
|
說明 |
三峽到丹江口190公里，到南河小三峽150米，隧道內徑選8米內徑 |
自流2.3~2.7米坡度1/2500，水頭損失80米,風光隧洞抽水彌補等效實際損失50米,降低抽水儲能效率25%。也就是兩級抽水（70+200）米，一級70米來自三峽庫區電站發電。效率70%是能達到。 |
=3.14*半徑*半徑*流速 |
=3600秒*最大流量 |
南河,古洞口上游,北河水量量占比超過10% |
|
|||||
|
特別說明: |
||||||||||||
表1 水力水量計算表
水面寬度必須大於150米.隧洞長度不能大於水力水量計算表.整線香溪昭君村海拔155米河口到漢江海拔80~90米處,長約145公里.水頭損失50~65米.抽水儲能效率理論能達到80%.
香溪昭君村海拔155米河口到浪河丹江口水庫垻上160米處180公里.水頭損失70~81米.但抽水水頭損失了40~50%.也就是120億噸水抽發效率在32~40%之間.而南河,北河,香溪河增加了30億噸75米水頭用於發電.浪河抽發效率50%.
|
抽發電站參數，抽發電量及電費，效率的計算表格說明 |
||||||||||
|
1：整體抽發效率58%，去漢江下游200億噸抽發效率81%，去丹江口抽發效率30%（含30億噸南河水，不含浪河水）。 |
||||||||||
|
項目 |
抽發小時 |
總 |
機組參數 |
台數 |
單台功率 |
實際裝機功率 |
發/耗 |
電費 |
電費 |
備註 |
|
香溪河 |
24 |
1270 |
沙坪抽發蓄能電站在用機組 |
29 |
50 |
1450 |
95 |
37 |
6小時光伏，度電0.2元。6小時用風電，度電0.35元.12小時用火水，度電0.5元 |
用25備4，設備利用率0.85 |
|
古洞口 |
24 |
1270 |
沙坪抽發蓄能電站在用機組 |
29 |
50 |
1450 |
95 |
37 |
||
|
南河小三峽新電站 |
12 |
1902 |
潘家口抽發蓄能電站在用機組 |
7 |
300 |
2100 |
83 |
42 |
免15%稅，調峰上網0.5元。全額上網，也相當自用。折算0.5元 |
用3備1，設備利用率0.85 |
|
浪河 |
12 |
608 |
白蓮河抽發蓄能電站在用機組 |
9 |
90 |
810 |
27 |
13 |
用4備1，設備利用率0.85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
總裝機 |
差額 |
電費差 |
|
|
|
總裝機5.81GW，成本330億.增2.5GW的抽水備用,成本增140億.抽水12小時，調水儲能方式。 |
5810 |
79.16 |
18 |
抽水耗電190億度，發110億度 |
|
|||||
表2 抽發電站參數,抽發電量,電價和能源效率的計算表格.
|
調水350億噸的成本概算表 |
||||
|
根據用電情況,採用隧洞高速抽水,可調潛力超過400億噸,350億噸是保守估算.本表需要專業設計院數月覆核才能接近10%誤差,該表成本誤差超過40% |
||||
|
項目 |
規模描述 說明 |
低估 |
高估 |
單位 |
|
電站抽發設備6~9GW |
昭君村抽水1.5或3GW |
270 |
495 |
億元 |
|
南河小三峽土建 |
垻高240米，長0.8~1公里。垻低80米，垻頂320米。混凝土和堆石壩相結合,隧洞挖掘出來的石材,大幅降低了成本 |
100 |
200 |
|
|
庫區征地補償及其他 |
拆遷人口在10萬以內(寺坪2.6+過渡灣1.1全部遷出)，按人均20~40萬計算.遷5~10萬人口。保康房縣共64萬,最多遷五分之一 |
100 |
400 |
|
|
隧洞 |
2種規格的隧洞。 |
400 |
450 |
|
|
加高320~395米古洞口水庫 |
加高60米,堆石壩,隧洞挖掘出來的石材,大幅降低了成本 |
50 |
100 |
|
|
香溪河土建 |
垻高100米，可利用古夫水利樞紐。堆石壩,隧洞挖掘出來的石材,大幅降低了成本 |
50 |
100 |
|
|
浪河發電站土建 |
垻高100米,堆石壩,隧洞挖掘出來的石材,大幅降低了成本 |
50 |
100 |
|
|
35公里直徑16隧洞 |
4億每公里,埋深最大200米 |
140 |
200 |
|
|
其他 |
前期啟動等等 |
55 |
60 |
|
|
總投資 |
允許誤差範圍900億到2000億。如按水費1~1.5元每噸，三峽水置換漢江，漢江置換黃河，淮河。年收入500億元以上。分配本工程噸水0.4元噸水電費。調水350億噸.每年140億元歸還貸款。還25年,投資規模在1500億以內. |
1,215 |
2,105 |
|
測算為興趣.不為建議.表3 關鍵工程三峽水調到丹江口工程成本概算。