一套超大規模水利工程及其建設技術的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水利工程技術領域，具體來說屬于主要是超大規模調水(此外，還有泄洪、發電、蓄水、養殖、航運等等功能)的水利工程及其建設技術領域。
【背景技術】
[0002]現有的最大規模調水工程是中國的南水北調，就是把中國漢江流域豐盈的水資源抽調一部分送到華北和西北地區，是改變中國南澇北旱和北方地區水資源嚴重短缺局面的重大戰略性工程。工程目的是促進中國南北經濟、社會與人口、資源、環境的協調發展。南水北調工程有東線、中線和西線三條調水線路，總投資額5000億元人民幣。東線工程位于東部，因長江地勢低，需抽水北送至華北地區。中線工程從漢水與其最大支流丹江交匯處的丹江口水庫引水，自流供水到黃淮海平原。西線工程由長江上游向黃河上游補水，由于地處青藏高原，海拔高，地質構造復雜，地震烈度大，且要修建200米左右的高壩和長達100公里以上的隧洞，工程技術復雜，耗資巨大，現仍處于可行性研究的過程中，還沒有開工建設。工程規劃最終年調水規模為:年調水量448億立方米。其中，東線148億立方米，中線130億立方米，西線170億立方米。三線供水區域控制面積達145萬平方公里，約占中國陸地國土面積的15%。南水北調工程，確實能有效緩解中國華北和西北地區水資源短缺。但是，即使南水北調工程三線全部供水，那也不能根本滿足中國北方(包括華北、東北、西北)需要，而且收回成本很慢，這些應該不用多說。
[0003]大西線調水(郭開“朔天運河”)一期工程設想，雖然調水規模比現南水北調大得多，但在可操作性上，反對聲音太大。
[0004]美國西部素有干旱"荒漠"之稱。由于修建了中央河谷、加州調水、科羅拉多水道和洛杉磯水道等長距離調水工程，在加州干旱河谷地區發展灌溉面積2000多萬畝，使加州發展成為美國人口最多、灌溉面積最大、糧食產量最高的一個州，洛杉磯市躍升為美國第三大城市。加利福尼亞州(簡稱加州)調水工程，是美國為解決加利福尼亞州中部和南部地區干旱缺水及城市發展需要而建設的4項調水工程之一，其部分目標與中央河谷工程相同，并把調水范圍延伸到加州南部的洛杉磯地區。調水量可達52億立方米。全部工程包括水庫23座，總庫容71億立方米，輸水干支渠5條，總長1028公里，栗站22座，總揚程2396米，水電站6座，總裝機136萬千瓦，年均發電量66億千瓦?時，栗站年抽水耗電約125億千瓦.時。加州調水工程調入南加州的水量占整個工程供水量的59%，除保證城市工業用水外，還具有防洪、灌溉、水力發電及旅游等綜合效益。
[0005]北美水電聯盟計劃，設想把阿拉斯加和加拿大西北地區的多余水調往加拿大其他地區及美國的33個州、大湖地區和墨西哥北部諸州，灌溉美國和墨西哥260萬公頃耕地，并向美國西部城市供水。但這個計劃需要1000多億美元，工期長達20年，并且完工后需50年方能收回投資。不得不讓人望而卻步。調水對生態與環境的負面影響也最讓人撓心，要調水，就要淹地和移民，大面積農田被淹。居民被迫搬迀，變更職業，移民迀入地區將增加土地負擔。
[0006]澳大利亞為解決內陸的干旱缺水，在1949-1975年期間修建了第一個調水工程--雪山工程。該工程位于澳大利亞東南部，通過大壩水庫和山澗隧道網，從雪山山脈的東坡建庫蓄水，將東坡斯諾伊河的一部分多余水量引向西坡的需水地區。沿途利用落差(總落差760米)發電供應首都堪培拉及墨爾本、悉尼等城市。
[0007]毀譽參半的阿斯旺大壩。前蘇聯援建的埃及尼羅河阿斯旺高壩，1970年建成，壩高111米，總庫容1690億立方米，是世界上最大的水壩之一，耗資10億美元。阿斯旺大壩在灌溉、防洪、航運、發電等方面獲得了顯著效益，但其對環境的影響，卻引起了多方面的非議。
[0008]據不完全統計，全球已建、在建或擬建的大型跨流域調水工程有160多項，主要分布在24個國家。地球上的大江大河，如印度的恒河、埃及的尼羅河、南美的亞馬孫河、北美的密西西比河……都可找到調水工程的蹤影。
[0009]治理黃河下游懸河問題的調水調沙、束水攻沙(加高河堤、縮窄河道)等技術方案，效果也明顯，但也就是治標，難以治本。黃河最大特點是水少沙多。調水調沙使黃河下游不再斷流，河槽游蕩有所改善，兩岸用水也有所改善等。小浪底水庫建成后就開始了調水調沙，后來發現了凝重流現象，又開始了萬家寨及下游水庫聯合調水調沙，效果比原來好，但還不能解決黃河継續惡化的現狀。有人建議新挖兩條黃河，輪流疏浚，但投資太大。黃河下游泥沙主要來自中游，采取多種措施(如退耕還林還草、修建淤地壩以及小流域綜合治理)來治理黃土高原的水土流失問題，以減少進入黃河的泥沙，同時還要大量修筑水利工程。
[0010]治理淮河的方法是，在上游山區修建水庫，在中游修建蓄洪工程，在下游擴大水道，以“蓄泄兼籌”為治淮方針，近期以泄為主。在淮河下游開辟蘇北灌溉總渠人海水道，修建王河閘，擴大淮河入江水道，整治里下河平原入海諸河港以及其他宣泄洪水的河道，對防治淮河下游的洪水災害發揮了巨大作用，但規模還是不夠。現在淮河問題最大的還是內澇，淮河經過多年治理，但是主河道卻多年沒有疏浚，下游泥沙沉淀嚴重(洪澤湖由于泥沙淤積，已成為“地上湖”)，已經形成了類似黃河的陸上河流。再加上淮河大部分水量已不是獨流入海，而是經過京杭大運河到長江，淮河汛期和長江汛期差不多，淮河洪水難以通過長江快速下泄入海。淮河現在的最主要問題，就是下游排水不暢。有人提出了新挖運河讓淮河水直接泄入大海的方法，但投資太大。
[0011]已有的地下連續墻技術等科技非常有助于深挖河槽。但要更安全、更堅固、更深地挖河槽，就需要發展新技術。
[0012]已有的抗腐蝕的水泥、鋼筋，非常有助于增強水利工程的耐久性。
[0013]已有的治理水污染技術，已有的治理鋼廠、水泥廠、發電廠等工廠燒煤污染的技術，為跨流域調水提供了環境保護保證。
[0014]總起來說，中國和世界上的許多河流，雖然已經治理和利用了許多，但還需要進一步大力高效治理和利用。中國和世界上的不少地區的洪澇問題、干旱缺水問題等等問題，還需要進一步大力高效解決。
【發明內容】
[0015]本發明的任務，是提供一些投資小、收回投資更快、調水規模更大、泄洪規模更大、蓄水等規模更大的、河流沿岸地區更安全的、挖出的土等物得到高效益利用的一些超大規模水利工程及其建設技術方案。
[0016]本發明的第一大種技術方案(簡稱A技術方案、A方案，又分Aa、Ab、Ac、Ad四種技術方案)，是從河流的下游調取部分水量的技術方案，其特征是，在距現海岸線35公里區域內挖建超深(深35米以上乃至深50米、或100米、或200米、……)大運河；岸頂超寬，超過65米，超過已有的最大寬度的人工岸頂；采用“臺階式”或“接力式”地下連續墻組技術逐漸向下挖深河道、硬化河道側壁；挖出的土、沙等物用來墊高灘涂造地、填海造地(然后賣地)。
[0017]這種超深大運河的河道側壁以有坡度為好，如果直上直下的話，萬一有戰爭，可能怕炸；河道側壁為斜坡的話，斜坡上還可以上下車輛，如果上下坡費勁、不方便，還可以借助于岸上的牽拉設施；沿海地區超深大運河的起點段還可建水利發電站，沿海地區超深大運河挖建好后，豐水期從自然河流下游調水進沿海地區超深大運河，還能發電；調到水后，然后再從超深大運河里把水抽到需水的地方或存到水庫；另外，沿海地區超深大運河也相當于水庫，也可以留存一部分調到的水，以備需要時用；沿海地區超深大運河，也增加了自然河流的下泄通道，應該還有利于自然河流的洪水更快下泄，有一定的防洪作用；沿海地區超深大運河向海的堤岸可高于向內陸的堤岸，可防止有的時期有些海水可能上岸；超寬岸頂上可建樓房區或道路，內澇可明顯輕微乃至沒有，又能方便觀賞超深大運河風景，樓房應該好賣、賣價高；況且，挖河挖出的土、沙等物是逐漸墊高河岸，在這過程中建設地下排水管道也有利于減少成本，比挖隧道成本低得多，也比明挖法建設地下排水管道更省事。
[0018]挖建沿海地區超深大運河雖然占用地方，但挖出的土、沙等物用于墊高灘涂造地、填海造地，所很快獲得的新土地面積更大得多，甚至能達到幾十倍；然后賣地，沿海地區的地價相對來說高于內地；把賣地的錢再投資于挖建超深大運河等水利工程以及配套工程。這樣挖建超深大運河，投資小(