一种利用河水倒流工程防治荒漠化和干旱的方法与流程

文档序号:11583690阅读:493来源:国知局

(一)技术领域。

本发明涉及利用河水倒流工程防治荒漠化和干旱技术领域。

(二)

背景技术:

自古以来,人们都把“水流千遭归大海”看作是不可改变的铁律。正是由于这种习惯认知,人们才对大量陆地上奇缺的淡水资源白白流入海里的惊人浪费现象心安理得、熟视无睹。与此同时,由于水资源的严重匮乏,“世界荒漠化危机在步步紧逼,人类被逼到了墙角,已经陷入绝境(胡跃高等,2014)”。资料显示,我国年均水资源总量为2.81×1012m3,但每年流入太平洋水系的总径流量约2.0×1012m3,占我国年均水资源总量的71%。如果能回收利用其中的10%,就能每年增加2.0×1011m3的水资源,从而不仅能基本缓解我国的用水紧张状况,还能为荒漠环境增补1.8×1011m3的水资源,相当于在荒漠里造出一个水深3m、面积达6万平方公里的内陆海,约占内蒙古荒漠化总面积的10%。荒漠里有了水就有了生命之源、生产生活之本。现代科技为人类打开了智慧和力量之门,能够战胜许多原来被认为是不可抗拒的自然力,相信人类最终战胜荒漠化和干旱、把荒漠变成人类的美好家园,已经不再是遥不可及的现实。

(三)

技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:找到一种入海前河水倒流回收的方法,解决包括石漠、沙漠和泥漠在内的荒漠环境水资源严重匮乏问题,缓解其他干旱缺水地区的用水紧张问题,从而达到最终彻底防治荒漠化和干旱的目的。

本发明所采用的技术方案是:提供一种利用河水倒流工程防治荒漠化和干旱的方法。所述的利用河水倒流工程防治荒漠化及干旱的方法是指在不占用耕地、不影响原有生态环境的前提下,将入海前不再使用的及各流域段超常年平均水位的河水,用人工附加能量的方法,通过各种河水倒流工程,调送到石漠、沙漠、泥漠环境及其他干旱缺水地区,在适宜的储集空间中储存和利用。所述的河水倒流工程包括起点取水工程、倒流河调水工程和终点储水和用水工程。起点取水工程根据河水中泥沙含量的不同分为两种类型:含有悬浮泥沙的,在河道旁侧修建两个或两个以上的沉淀池,然后,从沉淀以后的清水池中设起点泵站,把水送入各类倒流河调水工程的起点。不含泥沙的,直接在主河槽、水库或与河流相通的湖泊中设取水装置,取水装置的取水口不高于常年平均水位线的高度。倒流河调水工程泛指一切能将河水从下游向上游或在总体上或局部区段上从低处向高处调送河水的管道、隧道、明渠工程。包括以下四种类型:第一种是水下隧道或管道型倒流河道,包括 从河流入海口就近调送河水到达别处海岸的海底隧道工程和沿原河槽底层直接向上游回返的河底隧道工程。在水深小于2m的河槽中布设管道或隧道,应预先用自行筏式或泥沙扰动机式河道清淤船向下清理出深度不小于管道或隧道直径的深槽。第二种是沿河岸的土石方倒流河道。在河道纵比降不大于1‰的下游河段,适于修筑河、堤、路三用的土石方倒流河道。土石方倒流河道的横截面为一个大的正梯形顶部接一个小的倒梯形。小的倒梯形为倒流河道。两侧的正梯形顶面修成公路或铁路的路基。临河一侧的正梯形坡面修成正流河道的防洪堤。土石方倒流河道的纵切面为一个拉长的阶梯形。阶梯的顶面为向上游逐渐降低的河底面。阶梯的前直面为起点泵站或中继泵站,用以提升位置水头。工程修筑时,需将倒流河工程取土与正流河道的清淤或更新做统一规划和实施。在通过交叉公路或河道时,可修建高架式倒流河道和两侧的公路。第三种是沿路型倒流河道。在新建或已建的封闭性高速公路或铁路两侧,将林木隔离带改造成倒流明渠隔离带,或采用地面开挖法埋设管道或隧道,施工完成后栽植或复栽林木隔离带。第四种是穿山隧道式倒流河道。这种倒流河道是向荒漠深处长程调水的主体工程,有两种能量供给方法:沿途经常出露于地表的隧道,采用起点泵站(4)和多级中继泵站提供压力水头。一站式送达终点的隧道,在山体顶部修建天池型换能蓄水体来提供位置水头。当上述三种倒流河道将河水调送至山体脚下时,先用泵站将水扬升至就近的水库、湖泊或其他蓄水体,然后再扬升至山顶换能蓄水体。向换能蓄水体供水的量和供水速度不小于换能蓄水体向隧道泄水的量和泄水速度。终点储水和用水工程按受水地区的地形地貌特点加以利用或修建。在下游平原缺水地区,优先将倒流河水注入到现有的蓄水体或输配水河渠。在地下水位下降的踩水区直接注入地下,补充地下水。在水土流失严重的泥漠地区,除向原有蓄水体和输水河渠补水外,将大的u形谷在开口端修筑堤坝围成大型蓄水体。在沙漠优先向人工修建的漠表海注水,同时将干枯的或无开采价值的盐渍化湖盆或洼地作为蓄水体,并在蓄水后的盐渍化湖盆或洼地附近建水处理厂,反复去除湖水中的盐分,最后变成淡水湖。在沙漠砂层底下有储水构造的地区,可直接把倒流河水泄入沙层中,在地下深部储藏。

本发明的有益效果在于:

第一,本发明克服了水只能往低处流、河只能往海里走的传统偏见,把大自然送给陆地的宝贵的淡水资源大量地、持续地调送到荒漠和干旱缺水地区,为人类彻底战胜荒漠化提供了关键性技术措施,为在我国实施西部大开发战略提供了可靠的理论支持。

第二,河水倒流工程修建的海底、河底隧道,河边、路边河渠,山顶换能蓄水体等工程,对无用的国土空间进行了立体化的应用,既不占用耕地,也不影响原有生态环境。

第三,河流下游地势平坦,河流纵比降很小,黄河只有0.111‰,倒流30km才需要6m 落差,所以,使河水倒流所花费的人力和物力都远比南水北调工程要少得多。

第四,黄土高原和沙漠有巨大的储水空间,即使把长江黄河的水都流入西北大漠也都容纳得下。

第五,沿河岸修筑河、堤、路三用倒流河道,对于成为悬河的黄河来说,不仅有使倒流河道从摊上高地向滩外低地顺流的地利条件,还能同时清淤或修建新的防洪河道,并有利于在各经过改造和利用的滩地之间建立起快速联通通道。

(四)附图说明。

图1是各种倒流河道的侧视图。1——河床底层,2——海底隧道,3——取水装置,4——起点泵站,5——正流河道,6——土石方倒流河道,7——河底隧道,8——中继泵站。

(五)具体实施方式。

实施例一,海河水的循环利用。在塘沽附近河段设立取水口,用河底管道或隧道将水倒流至子牙河出口处,重新进入海河,保证海河水位在设计高度,以满足城市景观用水和生产生活用水的需要。

实施例二,黄河水倒流入吐鲁番盆地。从黄河口修土石方倒流河道6,扬升入小浪底水库,再从小浪底水库扬升到太行山南部的换能蓄水体,然后,通过一条直通吐鲁番的隧道进入吐鲁番盆地,可使平坦而广袤的土石型戈壁改造成面积巨大的牧场或粮食生产基地。



技术特征:

技术总结
本发明提出一种利用河水倒流工程防治荒漠化及干旱的方法。该方法在不占用耕地、不影响原有生态环境的前提下,将入海前不再使用的及各流域段超常年平均水位的河水,用人工附加能量的方法,通过各种河水倒流工程,调送到石漠、沙漠、泥漠环境及其他干旱缺水地区,在适宜的储集空间中储存和利用。河流下游纵比降很小,使河水倒流并不需要花费很多的人力和物力。黄土高原和沙漠有巨大的储水空间,即使把长江黄河的水都流入西北大漠也都容纳得下。本发明克服了水只能往低处流、河只能往海里走的传统偏见,为人类彻底战胜荒漠化提供了关键性技术措施,为在我国实施西部大开发战略提供了可靠的理论支持。

技术研发人员:马瑞志
受保护的技术使用者:马瑞志
技术研发日:2016.02.01
技术公布日:2017.08.08
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