这样的实际工程成本是最低的,同时没有发电站收益和用电方的掣肘的话,水坝也可以随时再扒开。
所以一个巨量的水库,可以全年平稳放水的水库,能发挥什么巨大作用?
“北水南调?”
于是朱简烜又问汪莱:
“你之前还说过,如果黑龙江上的水坝过高,就有可能会让松花江倒流,让江水从辽河注入渤海?”
汪莱马上说:
“是的老师,若大坝的水位高度,超过松花江上游的海拔,河水就会倒流回到东北平原腹部。
“东北平原也是四周高,中间低,也算是个更加巨大的山中谷地。
“这个巨大山谷的出口只有两个,一个是通过松花江进入三江泽,另一个就是南下去辽河了。
“我们堵住三江泽的下游出口,三江泽水满之后,自然就会向辽河方向流淌了。
“只要在平原谷地的最低处,稍微疏浚一条引水的渠道,就能让水流通过自然下切,慢慢形成足够宽大的自然河道了。”
朱简烜马上追问:
“那这些南流的河水,有没有相对简单的方法,在成本相对可控的情况下,尽可能多的送到京师和华北。
“关键是成本可控,同时输水量足够大,比如说将整个黑龙江的水都送过来,有没有逻辑上的可能性?”
汪莱和周围的大臣都吓了一跳:
“老师的意思是……全部的整个黑龙江水?引到京师来?我们为什么要这么做?”
朱简烜现在没办法解释:
“为什么你先不要管,你先分析一下这件事情,在逻辑上有没有可能性。”
大明现在的工匠和官员们还没有概念,但是朱简烜对华北和北京的缺水问题印象深刻。
朱简烜提前分散京师的职能,其实只是避免在一个地方集中用水,但却无法降低总体上的用水量。
整个华北地区的用水压力不会降低,只是会因为分布的更加均匀,不会马上显露危害。
想要从根本上解决缺水问题,还是要得到足够多的淡水资源供应。
前世的南水北调工程起始点,丹江口水库的入库流量只有388亿立方米,根本供应不上华北的工业和农业消耗。
那时候的“南水”其实主要被用作城市的饮用水源。
而黑龙江的径流量高达3500亿立方米,与整个珠江流域基本相当。
如果真的能全部引入华北,能根治华北缺水问题。
华北如果不缺水的话,农业条件肯定比东北更好,特别是比三江泽更好。
汪莱开始一边思考一边说:
“老师,学生大致……评估了一下。
“从松花江上游到京师之间,应该能找到相对平坦的路线,所有的山脉都可以绕过。
“总距离应该在一千公里左右。
“想要将整个黑龙江水全送过来,关键是完全走平原河道的话,估计至少需要宽度五百米,深度至少二十米的运河才稳妥。
“单纯算河道需要挖的土方量就是一百亿立方米,这完全超出了目前大明的工程能力。
“从地面上直接向下开挖运河是不可能了。
“如果在渤海之中,靠近岸边的几十米外,修建堤坝作为入海通道,用入海的江水冲走堤坝中的海水。
“这样能将淡水直接送到天津沿海,但是却没办法送进京师和华北内陆。
“想要送入内陆,只能考虑在地面向上修建河堤。
“可以尝试在相距一公里的两条线上,平行修建两条十米高度的河堤。
“就像是黄河大堤那样。
“其实,如果不在乎淹没范围,别说一公里的河道宽度了,十公里都没有问题。
“河道宽度越大,需要的河堤高度越低,工程量就越小。“如果沿途有山脉,可以从河道离开山谷的地方开始,顺着其中一侧的山脚修建一道大堤。
“让河水从山坡和河堤中间的夹缝之中,顺着山脚向南流淌。
“这样能让两条大堤变成一条。
“恰好,这条运河从起点到京师附近,超过一半的范围都在燕山的山脚下,华北平原西部又有太行山……
“东北地区内部,也是周围高中间低的,可以视为在坡度特别小的山脉脚下。
“理论上大部分线路都可以只修一条河堤……”
汪莱是一边说,一遍自己思考,说到这里的时候,似乎变得纠结起来了:
“老师,如果真的这样建设运河,发电效率肯定会受限。
“要让河流自然流淌,流过一千公里的距离,必须要河道自然均匀的降低。
“从源头到京师,从海拔一百大几十米逐步降低到五六十米。
“最多是在锦州附近,在山海之间建设发电站,估计能保留八十米左右的落差,最终装机容量肯定远小于鲸海府方案。
“不过可以把沿途所有山坡上的河流,全部汇聚到这个水渠之中,这样就能增加更多的水量。
“只要河堤高度修到十五米,就能有十米以上的运河水深。
“那样天下最大的船,都能可以从京师开到东北、开到三江泽,再从奴儿干都司入海……
“如果有需要的话,甚至可以顺着燕山、太行山一路修大堤到河南甚至山东,可以注入黄河和淮河甚至长江。
“关键是可以注入大运河的最高点!那样大运河就有了近乎无限而且可控的供水了。
“再也不需要南方的洪泽湖、高邮湖为运河供水了!
“甚至大运河也可以实现全程自流,可以直接废弃掉以往所有的船闸了!”
单纯的要把水引入华北,这个时代的普通人没有太大的兴趣。
但是如果能把水引入大运河,那就是大事了。
所以汪莱说到最后的时候,情绪再次明显的亢奋起来了。
朱简烜听着汪莱兴致勃勃的设想,也陷入了短暂的回忆和思考之中。
前世的南水北调中线工程也是自流的。
其中很长一段就是顺着太行山山脚,对照着等高线修建了一条缓慢降低高度的水渠,全程一千五百公里左右。
只不过这个水渠是向下挖出来的,水渠的宽度只有五十米。
红色年代的红旗渠,也是顺着山脚甚至是就在山坡上,沿着等高线修建了一条自流水渠。
这两者的规模都远不如汪莱的设想。
汪莱的规划是宽度达到公里级超级运河,甚至可以算是一条狭长的水库。
这东西真的能造出来?真的有任何的可行性吗?
朱简烜就下意识的问了几句:
“在工程上可行吗?成本上是否可控?
“顺着山脚修运河,就是一条对山脚下的地区而言,完完全全的天上悬河?
“关键是,万一发生山体滑坡怎么办,会不会直接堵死整个运河,造成整个运河流经地区的大洪水?
“还有,河水怎么过辽西走廊?这里地势狭窄而且有乱山。”
汪莱再次仔细思考这个计划的细节:
“学生以为,工程和成本上的问题,可以根据沿途海拔和坡度是否合适,大致分成这样三种情况。
“如果高度和坡度比较合适,比如与山脚距离每拉开一公里,海拔高度就会降低十米。
“那我们只要修建一条十五米高的大堤,就能在山脚下形成一条宽度一公里,最大水深十二三米的超级运河了。
“这种情况下的实际工程量和成本都会小于黄河大堤。
“因为运河大堤可以从高处的山坡上取土,甚至直接在山坡上爆破,将土石堆在地势较低的地方,形成简易的河堤。
“而黄河大堤是在外围远处的平地上取土,堆砌到地势更高的大堤上方。
“如果是坡度过小的地方,比如十几公里范围才有十米海拔落差,还要让河水达到预定深度,只修单线河堤的话,淹没的范围就会很大。
“这种情况下就需要修建一段复线河堤,让河水在两道河堤中流淌。
“这时候的成本肯定会增加,但仍然可控。
“如果是坡度过大的地方,那就像是在山腰上掏运河,这时候时候的工程难度是最大的。
“如果实在无法达到标准,就需要大规模的绕路。
“在更远和更低处,寻找更加平缓的地方,修筑足够高的大堤。
“这样运河会淹没实际线路与理论最佳线路之间的范围,形成一个额外的小水库。
“具体的工程难度和成本,要看实际淹没范围和深度来估算。
“这时候的成本和工程量有可能会失控。
“比如说需要修建几十米高,几百公里长的大坝的话,工程上就不可控了。
“沿途有没有无法绕开的类似区域,决定了这个工程有没有可行性。
“工程规划的方向,就是让运河线路尽可能平缓,要尽可能避开任何过大的陡坡。
“如果确认方案可行的话,剩下的问题就是沿途淹没范围的移民了。
“河渠过辽西走廊应该没有太大的问题,这一路都有几公里宽的海岸平原和缓坡。
“需要海拔高就靠近山脉一点,需要海拔低就靠近海岸线一点。
“为了防范山体滑坡和泥石流,可以在大堤经过山中河谷的地方都修建复线大堤,在河渠内部山谷内形成小型泄洪水库。
“同时利用平原上原有的河流,修建大量灌溉和排水用的水渠。
“特别是在辽西走廊地区,河渠距离大海最近,可以修建大规模入海通道,能够直接排干上游来水的主河道。
“在三江泽水出库位置,也要修建大堤和水闸,下方发生山体滑坡阻塞河道时,就立刻关闭上游水闸。
“由于水库本身面积巨大,只要留下数米高的库容,就能容纳一整年的水量,不用担心控制不了上游汇水。
“这种水渠确实是地上悬河,本质上是巨大的地上高架引水渠,当然会有溃堤的风险。
“但地上引水渠也不是没有好处,因为水都是会自然向低处流淌。
“只要在河堤中预留出水管道,设置合理的水闸和阀门,打开阀门就有河水自然流淌,直接灌溉下方的农田。
“灌溉之后的多余河水,又会汇聚到华北地区的大量东西向河流之中,最终汇入渤海之中。
“黑龙江的水如果全部引到华北,华北的大部分农田都可以改水田。
“最后,无论是辽西走廊本身,还是辽西走廊通往松花江干流的线路。
“又或者是京师到辽西走廊的线路,以及京师顺着太行山前往华北西部,前往河南地区的线路。