[发明专利]长江余水北调改造黄河抗旱北方系统工程

说明书

本发明为农业水利工程和生态环境工程。

我国长江以南地区雨量充沛，江河每年都有洪水；而长江以北降雨较少，黄河缺乏航 运之利，北方几乎每年都有旱情，不少地区连人的饮用水都难保证，于是我国很早就提出 南水北调计划，近年更加速实施。在东、中、西三线中，东线已有长江水送达京津地区。 黄河为我国第二大河，但在历史上它是有名的害河，黄河百害(但独富河套)，近年还发 生断流河段。实施中的南水北调，未考虑对黄河的改造利用。

本发明的目的是，将长江多余水量和水质用于北方抗旱和黄河的改造，使华北不再缺 水干旱(在太阳能海水淡化西送工程和陆地降水全蓄工程的配合下)，使黄河成为我国有 航运之利和富产农渔产品的又一黄金水道；在改造黄河过程，还要为我国黄海的开发利用 创造合乎理想条件的渔港、商港和军港。

长江在平常的水量就很大，目前未能充分利用；在雨季，更多的水量白白流入东海； 每隔几年还出现抗洪抢险情况，投入和灾害损失均很大。就航运来说，船只对水位(水深) 有一定要求；就工、农、民用水来说，需水量是个常数，因此，可以通过对长江各江段测 算得出可以确保航运安全的水位和确保沿江段需水量的水位，在这两种水位之中选高水 位，作为该江段必需的水量；超过此水量的部分为余水量。显然，合乎航运和需水量的水 位为常量，它易于控制和确保；而余水量则因沿江和各支流流域的降水量(迳流量)而波 动，洪水期余水量与平常余水量之比可高达几倍乃至上百倍，对这么大的水量的充份利用， 应是长江水利用必需达到的目标。为控制外调水量，可在各分水口设分水闸，水闸板的最 低位置与确保必需水量的水位高度一致，其位置足以放出全部余水量；当余水量过大，超 过分水主渠能力时，可适量提高水闸板，这时有部分水将白白在长江内下排(但这种情况 很少，因各分水主渠南段的过水能力很大)。

分水主渠从江边分水闸向北通过黄河，再到尽可能的北端(视海水淡化西送所达到的 范围)，余水可在主渠流经地区由分支渠(管道)为农田和居民供水，也可直接为黄河补 水。黄河现有河道的过水能力极大，所以不存在余水用不了、在黄河成灾的问题。

长江与黄河的水质差别极大。华北广大地区主要分布的是巨厚的第四纪黄土，它的主 要矿物成分为蒙脱石、伊利石和高岭土，正是它们与水相作用，形成水溶胶。这种胶体是 黄土区黄土侵蚀、水土流失与搬运的主要方式。胶体遇到与它的电荷相反的电解质即胶凝 而沉淀(积)。黄河三角洲每年向海扩伸几km的原因就是：黄水遇到了海水，其中的胶体 因胶凝而沉积。因此，清彻的长江水与混浊的黄河水的差别是可以利用的。

利用的方式有：以长江水冲蚀黄河河床，使之形成黄水，它顺流而下直达入海口，达 到清淤和搬运的目的；许多年以后，黄河河床将下切，悬河段的河床底会逐渐趋向当地的 侵蚀基准面，黄河的灾害会彻底消除。若将长江水部分地排放在低洼、狭长的黄土坡上， 多年以后，它会下切和溯源侵蚀，最终可能形成一条黄河的支流或直接入海的小黄河。还 可在海洋渔业专家，海港专家和军港专家的指导下在黄何入海口建立人工干预下的理想的 渔场、港口和军港。原理很简单，将流到入海口的黄河水用搪玻璃钢管输到需要胶体沉积 的位置排放，让黄水中的粘土胶体在这“指定”位置胶凝沉积，当达到所需沉积面深度(高 度)后，再加以适当改造加固即可。