本土重整河山策:改水变土隙地舟天 2
作者: 徐澤榮

好文章

更新於︰2020-08-16 Print Friendly and PDF

第二章:风乾坤大挪移

二三百年,只是一瞬;必生伟人,改水成功──公關獻詞

中华民族终于如释重负地发现:原来上天并没有亏待我们!它虽然没有给我们富铁矿、巨油田、阔帄原、深湖泊、大打赢、奇天才、好球运,但却不动声色地给了我们举世无双的超级水能──巨无霸、高保洁、可再生、不增碳的水能啊──文中摘语

尊敬的读者,在您进入此章阅读之前,请先记住「每年调水量达 7644 亿立方米,发电量达 18849 亿千瓦时」这两个数字。另请记住十大调水河流:雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河、鄂毕河、叶尼塞河、勒拿河、黑龙江。其次记住,第一章凡被第二章作出改动之部,第二章一般不再引述第一章原文;第一章凡属未被第二章作出改动之部,便应被视为仍然有效,且与第二章有相应内容契合。

由左往右细线代表:(中国境内)雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河、岷江。

 

上图由左往右细线代表:鄂毕河、叶尼塞河、勒拿河、黑龙江;下图为蒙中俄三国境内黑龙江及其支流。

 

一、西北调水入汽解旱工程体系的起始数据

本章继续坚定提倡构建西北调水入汽解旱工程体系,其目的在于令从表一中十地选出的250 平方公里(与上一章《水乾坤大挪移》从六地选出 180 平方公里已有不同)的荒原沙漠,或全然摆脱干旱,或踏入可持续发展。丰水之后,这 250 万平方公里之中,将有 180 万平方公里由形同鸡肋的处女地变为一马平川的机耕地!虽然比不上亚马逊平原(560 万平方公里)、东欧平原(400 万平方公里)和西西伯利亚平原(280 万平方公里),但已足以傲视土兰平原、北美中部平原和拉普拉塔平原(三者各自面积均为  150  万平方公里)。因受丰水积极影响,在这 180 万平方公里的周边,又可辟出 60 万平方公里的湿牧地和山林地。新机耕地主要分布在蒙西、塔盆、准盆、东疆、陇西、科尔沁六处原先沙漠之上,新湿牧地主要分布在新机耕地周边,新山林地则主要分布在柴北山谷和藏青陇川四攒之地。仍余十万平方公里,留作其他类型用地,如园地、居民点及独立工矿用地等。

180 万平方公里已合 27 亿亩,是我国现有耕地 18 亿亩的 1.5 倍;60 万平方公里已合 9 亿亩,是我国现有牧地263 万平方公里的 23%,或是我国现有林地 234 万平方公里的 27%;连上其他类型用地十万平方公里合 1.5 亿亩,三者 37.5 亿亩相当于使中华民族的有效生存版图扩大了1/4 强。估计十地可吸引容纳移民 3.7 亿,恰好是京、津、冀、鲁、豫、晋、陕、沪、渝、川、皖、苏、浙、粤 14省市人口一半。他们将使上述 250 万平方公里,每平方公里增加到 148 人+原有 22 人=170 人;而令移出之地每平方公里只余 188 人(全国平均 142 人),恢复到二战前水平。

西迁3.7 亿人中,应有小于等于2.4 亿人从事机耕农业、舍饲牧业、狭船运营、隘河管理等等。每人应可分得耕地或牧地 15 亩;西北新增十地的开发地集约化必须至少达到这个程度,如果再细碎化下去,就会令内地农民的那种「一个月过年,三个月种田,八个月赋闲」的可怕和荒唐的隐性失业现象,在新区重现。相应地,3.7 亿人口移出之地14 省市的土地集约化程度,在重新得到提高之后,便得长久保持下去。两者实现的长久前提,都是全国千年人口总数降至十亿以下。余下 1.3 亿人中,应该有一半从事以环山行、行截坂为基础设施的人工林下产业(见第三章《环山行抻国土》),和从事利用天然地热或厂矿余热的水产养殖(见第四章《斜底塘增渔获》),还有西域旅游、避暑养老、内外贸易、厂矿实业等等。新区应新建 250 个 10~20 万人口的中小城镇,即平均每 l00 公里×l00 公里=l 万平方公里新建一个,不宜再多。

如上一章《水乾坤大挪移》所述,从 1994 年始,我国科技人员筛选出 70 余种引进植物,利用沙漠地下水进行灌溉,在新疆塔克拉玛干沙漠腹地成功地建起了一座占地300 余亩的繁花似锦的「塔中沙漠植物园」。此事说明,只要有水,将本章所述之180 万平方公里荒原沙漠变成机耕良田,断然不会有失。由此推知,丰水之后不出五年,我国现有的 250 平方公里的荒原沙漠,就会变成布满人工和先锋群落植被的大片绿洲。在开凿隘运河之时,人们便应同步将流沙丘,由高往低成梯级推平。另外,在大运河、隘运河的两旁,还应掘出成千上万座大中小微型蓄水池柜,大量储水,以备旱时抽水和美化环境之用。这里的城乡规划,最好请来本国和西方专家共同完成,本国专家单挑定会留下噬脐莫及般的手尾。表 1 中的十地,定将变成世界之上最新最美图画。

对于这 250 万平方公里的西北辽阔之地,汉武唐宗、蒙元满清历代凿空拓实,却未睹开花结果;当今国运昌隆,应已筹划利用。倘作犹豫不决之态,恐有时不再来之虞。「崛起」固然可令我们松一口气,但谁能担保不会发生「一蹶不振」?

汉中位于全国四至对角线相交点。

本章强烈呼吁迁都汉中。汉中地处全国四至──东北至西南,西北至东南(兰屿) ──对角线的相交点极近处;气候宜人,物阜民丰;易守难攻,后有川渝;北倚太白、首阳、终南之青峰,南枕摩天、未仓、神农之绿脉;既无沙尘肆虐之苦,又少河枯水污之患;将来,西北调水入汽解旱工程体系全部建成之后,还将西邻南大运河,北望东大运河;西南季风、东南季风在其东北远郊汇合,一路龙吟凤舞般入陇入蒙入宁入疆──真乃当下千年(2000-2999)「盘庚迁殷」之上佳对象。本章认为,运河开建之后,首都西迁之日,便为西北隆兴之肇,中原休息之始。迁都信阳则无此「情为民所系」守诺。

笔者经过仔细观察和思考后,坚定地认为:若果大量调引藏青滇川之水到蒙、京、津、冀、鲁、豫、晋、陕八地,反而会加剧那里的水土流失、河枯水污、碳暖阴霾和人满为患。径流的大量增加,意味着八地的载人率、载畜率、载屋率、载厂率、载车率、载秽率将大幅增加,这将带来以灾引灾,灾上加灾的后果。以淮河中游地区为例,该地本来就是多水而非少水,但是由于人口太多,多水也摆脱不了贫穷落后、乌烟瘴气的命运:从 2007 年 8 月 2 日《新华每日电讯》第八版载《安徽:洪水还没发完淮河干流水质又下降》一文可知,淮河中游地区现已不仅是无水不污,而且是无地不秽了。以上七地,有南水北调工程为其补水,已称足够,须知「过犹不及」。从这个世界的最高法则之一人的自然权利上说,将西部之北十分渴求的西部之南的水,远调到降水量比前者多数倍乃至百倍的东部之北沿海地区,合理吗,合情吗?你把它都调走了,将来为振兴西北所需之水,还可从何而来?难道不应该让这股大水留在西部吗?借大量调水西北、首都西迁汉中之机,从其处移走一半人口,京、津、冀、鲁、豫、晋、陕七处地方「无河不枯、无水不污、无地不秽、无井不深」的问题,不就可以连带解决了?以上疾呼望国人接纳,政府明察。国际公认,700 毫米的年降水当量是脱旱门槛,再多

200 毫米,达 900 毫米,则是可赓下限。笔者经反复计算后发现,使用上一章《水乾坤大挪移》和本章提出的径流西调(运河)、南发东耗(南电)、负压喷气(气铳)这「三大法宝」,只能令上述十地苦旱缺水之区达到脱旱门槛;如欲更上一层楼,达到可赓下限,还得使用风廊导风(风廊)这第四大法宝。由于我们不能对邻国如俄国、朝鲜、东南亚湄公河次区域各国索水无度,所以除了径流西调之外,我们还必须考虑使用以下就会说到的射流气铳和冷腔风廊,来使西北上空的汽→水转化率,提高一倍以上,同时大大提高西北空气的湿度,尽管这两者能否奏效,还有待实验证明,许多未知因素还有待探明。

袋装聚丙烯酰胺团粒。

至为重要之务,乃为应在西北耕地牧地表层,像施用化肥一样普遍施用可以极大提高水的粘度的聚丙烯酰胺团粒(Polyacrylamide),这样灌溉用水足可减少 4/5。

赖此,仅就西北农林牧园四种用水而言,我们就可考虑只是开凿南大运河一河:7644 亿立方米/年÷5=1528.8 亿立方米/年,小于雅鲁藏布江径流量 1654 立方米/年。聚丙烯酰胺团粒就是第五大法宝。西北今后至少应该做到,在每棵树木譬如著名的胡杨根部,均行钻出直径 15 厘米、深度二米细孔一眼,埋下聚丙烯酰胺团粒一公升。以上所谈,属于「变土」范围。

当然,承航为主的西大运河仍得通过国际合作打通;东大运河径流也可不必跃蒙,只做北水南调,滋润东北、

备注:

1.蒙西为锡林浩特以西,科尔沁不在其内。第一章中的中蒙﹑西蒙于本章并称蒙西。

2.E1 第二个加项为途损流量,比例为 4%。

3.甘肃东部大部为黄土高原,已被「放弃」。

4.第二松花江调进朝水 200 亿立方米/ 年不应计入进入西北之径流。

华北──远古时期,松花江本来就是流入渤海的,后因吉林河床隆起百米才向北流;蒙古高原大运河则应全然放弃。

这十处地方的名称(A)、受益面积(B)、原有降水量(C)、使用负压喷气后的新增降水量期待值(D) ──假设汽→水转化率提高了 100%、根据 B、C、D 和脱旱下限 700 毫米推算出来的各地所需调入水量(E1)、欲使受益地区上空形成十公里厚度潮湿气团所需的气水混喷夺汽流量(E2)、意欲采用何种调动方式(F),以及类型、序号、备注等,已被一一列入下表,C、D、E1、E2 数值均以年为单位。

读者看后若觉仍然不甚明了,不用着急,细细往下看去,就会尽数了然于胸。

不过读者应先记住:西北调水入汽(风中气中含汽)解旱工程体系,每年需要完成的任务乃是:输水 7644 亿立方米,发电至少大于等于 17049 亿千瓦时,喷气大于等于 2500万立方公里,导风大于等于 5000 亿立方公里,即至少十个风廊出口流量。以下将解释这四大数字的来由,本章所涉之气之风,每立方米所含汽化水量,设定为 20 克。

 

二、三大运河改线改高改量及其超级发电量

由于已知光使用射流气铳、冷腔风廊便足以使那些降水量本已较大的地区脱旱可赓,故本章已将第一章《水乾坤大挪移》提出的所有东大运河支流取消。

又由于已确知虽然贝加尔湖面海拔为 456 米,但是蒙古高原最高处海拔却为 1580 米,比第一章的想象为高,故本章安排北大运河不走蒙古高原原面,而改绕蒙古高原东西原脚,以缩小泵水扬程,分东、西两支入蒙、入疆。东支每年入华水量为 725 亿立方米,与满水 1355 亿立方米(其中朝鲜水 200 亿立方米,输给第一松花江后入俄)一道滋润蒙西;西支每年入华水量 1352 亿立方米,滋润准盆沙漠,和东疆低地(大于等于 800 亿立方米)。北大运河来华径流不再仅从贝加尔湖抽取,而增加从海拔比它略低的勒拿河、叶尼塞河和鄂毕河三河上游抽取。

以上是两个对于第一章相关内容改动最大的项目,直为面目全非。

北大运河不再走蒙古高原,而走高原东西两侧。

与第一章《水乾坤大挪移》作比照,本章对南大运河的改动也较大。南大运河源于雅鲁藏布江大峡谷起点大渡卡(此地海拔2950 米)坝后水面海拔应为大于等于3273 米的大渡卡坝,1600 亿立方米/年的雅鲁藏布江之水,由此斜上洛隆加玉,流经怒江坝后,逆势斜下益庆、沙益,流经澜沧江坝后,向东进入金沙江四川巴塘坝后。采用此种斜行方式,乃为由于在同一纬度之上,澜沧江河底高于怒江河底(但是金沙江河底却低于澜沧江河底,无碍)。此后,河水沿图四所示的路线一路淌流,先后截取雅砻江、大渡河、岷江、黄河以及其他较小江河之部分水量,在宽广平缓的青藏高原上以 1/10000 的斜率、大于等于 1.2 米/秒的速度向青海柴达木北缘、甘肃祁连山北缘流去,拐入新疆阿尔金山北缘、昆仑山北缘、喀喇昆仑山东缘、西天山南缘,于库尔勒下山流入终点──罗布泊。干流行程过了估计 2066公里后,抵达海拔应为 3066 米的青海兴海。南大运河此时活水截面最大,达 780 米×23 米或者 390 米×46 米=17940 平方米。全年 244±16 天(无冰期加破冰期),南大运河于此处可以通过流量  4538  亿立方米,足矣,实际需要只通过4212 亿立方米而已。南大运河拐进新疆拉配泉半山,此地海拔应为 2900 米,上中游到此为止,估计全长为 3732 公里。在青海兴海坝后,它卸下 312 亿立方米/年的水予平均海拔为 2700 米的柴盆,以供其开发机耕地、湿牧地和山林地,以及供均布其上的射流气铳取水──柴盆之水多为微咸或苦咸,恐不适合用来造雨催雪之用。自拉配泉半山至西天山半山,是南大运河的下游流和梳状尾流,3932 亿立方米/年的南水沿着小于等于 2900 米的级差等高线,分 N 处向位于其北其南两面的塔克拉玛干沙漠之上平均海拔应为 1000 米的 N 个隘运河接水口倾泻(下盆南水由塔盆西南顺势自流向东北,本可发电,惜未能计入)拉配泉半山北坡及西天山半山南坡,今后多处将现半空高悬电站逐级喷瀑,生出世界奇观,估计每年能够吸引几百万游客前来观赏。

南大运河源流、干流走向。

我们已确知一立方米的水跌下 377.8 米落差可发 1000 瓦时电。据此推算南大运河从洛隆加玉始,至拉配泉半山,每年可梯级发电大于等于 4382 亿千瓦时,而其梳状尾流每年可发电 19775 亿千瓦时。乘以有效系数 0.75,二处合共可有效发电 24157 亿千瓦时×0.75=18118 亿千瓦时!前面说过,这是在每年的无冰期+破冰期的 244±7 天之中完成的。余下 121 天中,无论是水还是电,都应处在静默时期,此时只有冰窟捕鱼之类的活动才会偶尔打破河上宁静。

这是一个令人热泪盈眶的发现,这是一个催人把盏狂欢的数字!18118 亿千瓦时已相当于 2006 年全国发电总量28334 亿千瓦时的 64%。有了这样的超级发电量,我们还用得着担心「满水无力跃蒙,俄水、朝水乃至印水无力来华」吗?在经历了无数的苦难和屈辱──一半乃是因愚昧无知和忘乎所以而造成的自讨苦吃和自取其辱之后,中华民族终于如释重负地发现:原来上天并没有亏待我们!它虽然没有给我们富铁矿、巨油田、阔平原、深湖泊、大打赢、奇天才、好球运,但却不动声色地给了我们举世无双的超级水能──巨无霸、高保洁、可再生、不增碳的水能啊!西藏全境的水资源总量高达 3648 亿立方米/年,是为雅鲁藏布江年径流量的二倍多。今后还可设想将其中大于等于 2325 亿立方米/年引入西北。

若按郭开方案,仅调 2006 亿立方米/年的藏川之水,经青海贾曲入黄河,此后至多分出一半入青入陇入疆,其余全部入内蒙华北,那就发不出这么多的电来。本方案确有「运河过藏川而江河遂空」的味道,但我们在下文提出了为它们「在下游补雨,令水量复旧」的方案。另外,对于郭开方案,两位前任水利部长均持异议,理由乃为:其一,现有黄河河床承受不了多于黄河现有水量一至二倍的水。其二,牵涉动迁太大。

对比之下,本方案中的三大运河,基本上都是在无人区、少人区中的新掘宽深河道中行走,没有这些问题。在开挖构筑河床,砌衬砼底砼壁方面,市场上面已有许多可致多快好省的新设备、新技术供应。连架设高架渡槽、钻掘长距隧道这样的顶级工程难题,都抵挡不住这些市场新秀的威力。

与《水乾坤大挪移》相比,本章对东大运河的改动也不小。东大运河干流起于内蒙大兴安岭北端的克一河坝后,此处水面海拔应为 1200 米,中经大兴安岭南端岭止之处的克什克腾旗,此地海拔应为 1190 米,中间可以发一次电,然后以小于等于 5/100000 的斜率,流经不易损失落差路线向西推进,止于新疆哈密洼地,此地海拔应为1000 米以下。东大运河下游尾流亦为梳状水系或扇状水系,河水从镜泉至哈密北,沿途分 N 处向南泻下平均海拔应为 800 米的东疆低地(此处本可发电,惜亦未能计入)。东疆高地,则由拉配泉半山泻下之水滋润。

东大运河源流有三:一是北大运河东支,二是黑龙江中俄界河中段黑河坝后,三是嫩江东阳坝后。

北大运河东支的源流,是俄国勒拿河干流上游的两大支流奥廖克马河与阿尔丹河,调水 725 亿立方米/年,由海拔应为 350 米处,逐级向海拔应为 1290 米的内蒙克一河坝后泵送,加损(10%)扬程为 940 米+94 米=1034 米,每年需耗电 3149 亿千瓦时。

黑龙江全长 4370 公里,中国境内长 3l0l 公里。前者年流量为 3942 亿立方米,后者年流量为 3550 亿立方米。中国每年从后者取走 1355 亿立方米的水,应属公平合理之举,俄国若有异议,将可得到下文会谈的补偿。由嫩江和第二松花江汇成的第一松花江,流量本为 742 亿立方米/年,从嫩江截去 200 亿立方米/年后,便应从朝鲜调来 200 亿立方米/年的水,经第二松花江向它补缺,令流向俄国方向的水量复旧。这 200 亿立方米/年的水不进入西北调入水入汽解旱工程体系,但它发的电却进入。

黑龙湖由坝塞黑龙江中俄界河中段黑河河床而成,恰如嫩江湖由坝塞嫩江上游而成一样。前者湖面海拔应为450 米,后者应为 350 米。1155 亿立方米/年的黑龙湖水沿呼玛河逐级泵上克一河坝后,加损扬程为 840 米+84 米=924 米,需耗电 4482 亿千瓦时。200 亿立方米/年的嫩江湖水,将沿诺敏河逐级泵上海拔应为 1260 米的乌奴尔北东大运

河干流,加损扬程乃为 910 米+91 米=1001 米,需耗电 841 亿千瓦时。

北大运河东支、东大运河二河,每年汇水 725 亿立方米+1155 亿立方米+200 亿立方米=2080 亿立方米,受泵跃蒙,每年需耗电 3149 亿千瓦时+4482 亿千瓦时+841 亿千瓦时=8472 亿千瓦时。

北大运河西支每年来华水量应为 1352 亿立方米,其源流乃是俄国叶尼塞河上游,以及鄂毕河上游,由海拔应为250 米处,逐级向海拔应为 520 米的斋桑泊东北半山泵送,加损扬程为270 米+27 米=297 米,需耗电1687 亿千瓦时。河水进入北疆之后,便向准盆沙漠──已确知其平均海拔为 500 米──卸下 624 亿立方米/年的水,余 728 亿立方米/年的水再被泵送至海拔应为800 米处,向南流下东疆低地,止于哈密,加损扬程为 280 米+28 米=308 米,需耗电 942亿千瓦时。此河西支二级跃疆每年共需耗电 2629 亿千瓦时(二级跌下本可发电,惜未能计入)。

东大运河受泵跃蒙,北大运河受泵跃蒙跃疆,每年共需耗电 11101 亿千瓦时,加上线损 9.5%,泵水全部耗电便成 12260.6 亿千瓦时。如果使用用高扬程、大流量水压机作动力的唧筒泵,料可大幅度减少耗电。

但朝鲜径流 200 亿立方米/年进入东北之后,从海拔应为1000 米处跌到海拔应为200 米处,每年又可有效发电424 亿千瓦时×0.75=318 亿千瓦时。满水、东支俄水 2080 亿立方米/年从克一河流至巴代艾来,落差 l00 米,每年又可有效发电 551 亿千瓦时×0.75=13 亿千瓦时。两处每年共可有效发电 731 亿千瓦时。

至此,我们知道:每年(实际为 244±7 天)三大运河跌水有效发电,可发至大于等于 18118 亿千瓦时+731 亿千瓦时=18849 亿千瓦时,泵水全部耗电,可耗至 12260.6 亿千瓦时,发大于耗。多出的 6588.4 亿千瓦时,相当于 6.2 座三峡电站连续 244±7 天发出的电,是 2006 年全国水力发电4167 亿千瓦时的 1.58 倍,仍然是个十分惊人的数字!因难以预计和须留余地,以上已有几处本可发电的板块,未被纳入本章跌水发电匡算。

上圖為北大运河东支和东大运河上中游走向;下圖為北大运河西支走向。

若一律使用 1900 千瓦电机,则需要 11101 亿千瓦时÷244 天÷24 小时÷1900 千瓦/台=10 万台高扬程水泵。这是不是前无古人、天方夜谭?据报道,美国发明家菲.基什尔为消灭飓风于海面将起之时,计划花费四个月时间,50亿美元(人民币 400 亿元不到),将 160 万台深水电泵「插」进墨西哥湾,令 1.4 万平方公里海面的暖水被其下冷水置换;且单泵试验预兆成功。160 万台可是十万台的 16 倍啊!既然基什尔这样设想过且浅尝过了,那么,我们为什么不可以做同样的梦?他的 160 万个电泵是以海面波浪为动力的,我们其实也可以设想以黄海或渤海的波浪为动力发电。「基什尔降低海面温度方案」其实还有大用。

我国每年向俄国购水 2077 亿立方米,向朝鲜购水 200亿立方米,假设价格为每立方米 0.2 元,则共需向卖方支付 455.4 亿元,不妨从上述每年 6588.4 亿千瓦时中,拿出900 亿千瓦时出售,假设价格为每度 0.506 元,即可如数埋单。每年仍余 5688.4 亿千瓦时,不妨从中再拿出 2226.8 亿千瓦时,以每度 0.5 元价格出售,得 1113.4 亿元,用于向调水国内各省付款,恰够完付 7844 亿立方米-1077 亿立方米-200 亿立方米=5567 亿立方米之数,西藏从中应得到320 亿元;人均 12549 元,每月 1046 元,赖此可以提前进入小康甚至中康;又由于:从怒江调水 327 亿立方米,从澜沧江调水 343 亿立方米,从金沙江的上一段通天河调水572 亿立方米÷2=286 亿立方米,合共 956 亿立方米,属于青海作出贡献,其售水收入便应归给青海,得 191.2 亿元;人均 3926 元,每月为 327 元,孩子上学的钱就有了;川西、黑龙江北的少数民族,也应得到相似的售水报酬。应当将这一安排,严肃地视为实现他们的自然权利。不过,滇北、川南二地却于水酬几乎不沾边。此后,每年仍余 3641.6 亿千瓦时。

表 2(1)、表 2(2)列出各大运河名称、调水江河名称、原本流量和调出流量、配水地区的名称和调入流量、泵水耗电数和跌水发电数。当然它们都是模型数字;相应而言,上章和本章提出的方案,也只是思路方案。这是科学研究所允许的构想。如何给调出水量的江河补水,下面会谈。

从表 2(1)、表 2(2)可看出,西北调水入汽解旱工程体系,从各源调水 7844 亿立方米/年,是郭开方案 2006 亿立方米/年的 3.9 倍;其中川水 2612 亿立方米/年,满、朝水1555 亿立方米/年、俄水 2077 亿立方米/年,分别藏水 1600 亿立方米/年的 1.6 倍、0.97 倍和 1.3 倍。不过,朝鲜水 200亿立方米/年乃是补偿嫩江水 200 亿立方米/年的,但它可发318 亿千瓦时/年的电。由于藏水只占全水的二成,所以「西藏之水救中国」一说于此乃为不确。说郭开方案乃为「灌华北、滴西北」倒是实事求是,可是中原不等于中国!将全国平均或者众数降水量从 630 毫米提高到大于等于 700毫米,乃是一切此类调水方案理应事先明确的出发点,否则就是头痛医痛,脚痛医脚,最后无异于朝着错误的方向迈出去后患无穷的一大步;其戏剧性后果,将像毛泽东气忿忿批判马寅初时,不曾想人口净增率要花半个世纪才掐得下来:前卅年兴冲冲猛抓 GDP 时,不承想环境污染能大到好几亿人几代活于脏。郭开方案似从无考虑此出发点。

对于第一章《水乾坤大挪移》提出的亚欧航运大运河,本章将其中国境内路线改为:长江口→洪泽湖→淮河→南阳→汉水→渭水→黄河→东大运河巴丹吉林段→东大运河→哈密南→北大运河西支北疆段→额尔齐斯河。拆除淮河上净空不足过 20 万吨级海轮的桥梁,比拆除长江上的要容易,然后以隧换桥。大船至南阳,又可以通过新凿运河驶向湖北宜昌,然后上溯重庆。反之亦然。

对于第一章《水乾坤大挪移》提出的狭义农业全然退出黄土高原,以及建立黄湖汾湖间大范围野生动植物园的构想,本章不作改变,仅补充一句:最终要令黄土高原 90% 地区长出顶极群落植被,还要让全部林外黄土表面──除了悬崖峭壁之下 0.3 米布满横向草根。

 

三、负压喷气和风廊导风的工作原理与构建

第一章《水乾坤大挪移》曾经引述科学家的观点:在目前的气候情况下,平均每年进入我国西北空气中的汽化水,理论上可为西北提供 1000 毫米的降水,但实际上它只提供了 155 毫米,汽→水转化率仅为 15.5%,不及全国平均水平34%的一半。如果能将转化率由15.5%提高到30%,则我国西北的常年平均降水量就可以从  155  毫米提高到300 毫米。而表 1 所涉的 165 平方公里地面,每年所平均增加的 142 毫米降水,可以汇成 2343 亿立方米的径流──从西南、东北、俄国,更不用说朝鲜,原已无法再多调出这么多的水量。西调径流的接力棒,于是依次传到了「负压喷气」和「风廊导风」二位手中。不过必须强调:在三者之中,只有径流才是先锋队,才是硬道理。在表 1 之中所列各地荒原沙漠,如果西调径流未曾流到或未经隘运河疏散,负压喷气用水就得不到均布水源,淡水也许会严重缺乏;没有负压喷气之汽作保坠凝核,风廊导风带来之气,便难化雨。此即所谓堪舆学基本法「得水为上,藏风次之」。由于隘运河业已纵横成网,西调径流抵达之后,便可令250 平方公里的荒原沙漠四处见水。隘运河的每一网格,面积均为 20 公里×20 公里=400 平方公里,共 6250 格。每一大格又可分为面积均为 100 平方公里的四小格,并可保证每小格至少有两个边是隘运河。由于强力脉压射流风机已可利用沙漠空气作工作流体,和利用隘运河水作被吸流体,将每立方米含水 20 克的空气喷向荒原沙漠上空,人们就不必兴师动众地从诸如西藏普兰那么远的地方往西北辅管输气,因此本章恰如其分地将上章提出的「负压输气」改为「负压喷气」。但在个别情况下,本章仍会沿用「负压输气/热」一词。强力脉压射流风机,本章简称气铳(音 chong),挺形像的。它可以是立地的;也可以是悬空的,以免白损势能。譬如说,可以在祁连山和阿尔金山为一方与北大山、合黎山和北山为一方之间;在西昆仑山和阿尔金山为一方与喀喇昆仑和天山为一方之间,在天山为一方与阿尔泰山为一方之间,悬空架索设铳平接半山运河之水。以下笔者仅说立地的。

250 万平方公里一共可被分成 25000 个小格,每格设一铳,每铳功率乃为 750 千瓦,共 1875 万千瓦。每年开动244±7 天,共需耗电 1093 亿千瓦时,再加上线损 9.5%,约为 1208 亿千瓦时。扣掉此数,前述 3641.6 亿千瓦时余电,还余 2433.6 亿千瓦时。1208 亿千瓦时,已为三峡电站 277 天的发电量。

气铳混流扩散管口的喇叭口,直径应为 l0 米,风速经推算,最大似乎可达 6l0 米/秒。25000 台,244±7 天,可喷出2518 万立方公里(已大于2500 亿立方公里)的潮湿空气来,它们可以在前述 250 万平方公里的地表上空,形成一个厚度大于等于十公里的具有造雨催雪功能的高压气团,从而可使该地上空的汽→水转化率从 15.5%提高到 31%,或更高。这下总可以解决问题了吧?每小时形成厚 1.7 米的潮湿气团呀!何况我们还将看到,赖冷腔风廊导来之群群季风,也在一旁跃跃欲试。已设每立方米潮湿空气含水 20克,2518 万立方公里/年的潮湿气团,总共含水 5036 亿立方米,是全部西调径流 7644 亿立方米/年的 66%,相当于2/3 的西调径流被机械雾化了一次,其目的是俘获那空中相当于 2343 亿立方米/年径流的水汽。用 2.15 打 1;当然,2.15+1=3.15 都得统统回归地表。这样巨大的潮湿汽团,总可以将沙尘暴遏制于尚未起了吧?

笔者不是气象学家,在此只能作如此朴素的推想。也许在采用「基什尔降低海面温度方案」之后,就可以大量削减气铳数目。海面空气愈冷,地面空气愈热,对于中国大陆而言,夏季季风由海入陆愈劲。

因为柴盆地势高亢,水热皆缺,上章曾经设想铺设一道由四川雅安雨城区至青海柴盆长尾梁的负压输气管道,不仅用于输气,而且用于输热。本章对此亦做补充,不妨再向塔盆为柴盆就近寻热。塔盆暖季的空气温度,可能还高于雅安;寒季有日照之时,恐怕也不遑多让雅安。不过,未通运河之前的塔盆,空气湿度大大低于雅安,之后应趋接近。如不趋近,则雅长线仍得铺设。

此处应使用内壁光滑、不易散热、直径十米的工程塑料管道。它起于塔盆东缘的墩里克,讫于柴盆南缘的格尔木,估计全长 600 公里。每管之内,每隔五公里装一台 750 千瓦的强力脉压射流风机,形成接力。管内平均风速若可达 61 米/秒,一年若开动 244±7 天,便可将 1010 亿立方米/年的富热空气由塔输柴。铺一管装 120 台风机,每年需耗电 5.27 亿千瓦时;铺十管,装 1200 台,每年只需耗电 52.07 亿千瓦时而已。

本章又认为有必要向藏青陇川四攒之地添热,假设铺设 20 管,各管亦长 600 公里,起于藏东底杭峡,讫于以甘孜为圆心,以甘孜→雅安距离为半径的圆内的 20 处地点。

需装机 2400 台,每年需耗电 105.4 亿千瓦时。

两处负压输热,每年合共耗电 157.47 亿千瓦时,算上9.5%线损,仅为 174 亿千瓦时。与前述项目耗电相比,显得很小儿科。

本章又假设冷腔风廊导风亦需要使用 3600  台强力脉压射流风机,以帮助廊中季风从低海拔上爬上高海拔。这样,负压输热和风廊导风两项,每年需全部耗电 174 亿千瓦时×2=348 亿千瓦时(2%);再加上泵水全部耗电 12260.6亿千瓦时(72%),开铳全部耗电 1208 亿千瓦时(7%),买水售电 3127 亿千瓦时(18%),体系自身其他全部用电 105.4 亿千瓦时(1%),西北调水入汽解旱工程体系的每年发电量,必得大于等于耗电各项之和 17049 亿千瓦时,但是,即便南大运河一河的发电量 18118 亿千瓦时,已可应付有余。

扣去此数,南、东两大运河发电 18849 亿千瓦时仍余 1800亿千瓦时,仍等于 1.5 座三峡电站 244±7 天的连续发电量。

说总数 18849 亿千瓦时电量,等于多少座三峡电站的发电量,则无甚意义。

2006 年全国城镇固定资产投资总额为 93472 亿元,其中「电力、燃气及水的生产的供应业」和「水利、环境和公共设施管理业」二项,合为 15649 亿元,居总 17%。我们假设西北调水入汽解旱工程体系的投资总额为其二倍,达 31298 亿元。到建设开始时,譬如说,2010 年,将这一数字平摊 40 年,便是小儿科了。用上述 1800 亿千瓦时电逐年售出还贷,到 2050 年以前,便可做到本息两清,从而勿需受益地区另行筹款偿还,加重新区负担。3.7 亿移民原来所有的宅地、耕地、牧地、林地等,此时业已无偿归还国家。国家可用出售这些土地的收入,来为他们在新区建设包括住宅、学校、医院、会所等在内的所有大型生活设施。所以不妨说,在西北调水入汽解旱工程体系中,是在大运河、隘运河、大电站、气铳阵、风廊线和归还地「六大元帅升帐」。

射水泵嘴: 上图:构造原理;下图:实物三例。

射流风机是负压管道运输可采用的一种动力设备,其工作原理和国产样品可见上一页上图。高速气流泵体将该图所示的上管末端的「工作气流」,通过狭窄的喷管进喉管,喷管外缘便会产生极大的负压吸动该图所示的下管末端的水流,与工作气流一道进入喉管,在这里碰撞混合,然后经扩散管增压喷出空中。该图能令上了年纪的人,想起以往年代人们熨衣之时使用的铜皮焊制的黄色洒水喷壶,两者工作原理实一致。经验又证明,使用脉动电压比使用恒定电压的效率为高。

国内出产射流风机的洛阳厂家,在其广告文字中表明,使用 75 千瓦的射流风机一台,内径一米的管道一条,送风4.5 公里之后,管口风速仍有 40 米/秒。这是我们以上推算管风口速应能达到 610 米/秒的依据。每秒每秒(正负加速度读法)失速 0.1~1.5 米是正常的。不妨参考:英国欲造之「超子弹速」汽车,刚体速度可达 447 米/秒!

以下我们转到冷腔风廊导引季风,先讲原理。

在分为五层的地球大气之中,最贴进地表的乃为一厚度为 8~18 公里的对流层,绝大部分大气中的水汽和屑尘飘浮于此层之中,此层乃占大气总质量的 3/4。当前述气铳矩阵在 250 平方公里的巨大范围内,造成一厚度达十公里的潮湿气团时,寒季时形成的含水分少含屑尘多——亦即含固体凝核多——的贴地气团,就会被抬高至少十公里。(在新旧两个气团的汽、屑、尘、菌凝核相拥共舞的情况下,气铳喷气每年总量可能没有必要大于等于 2500 万立方公里了)。不妨认为,开铳之后,前述西北十地的对流层在一年之中,有 2/3 的时间,变成了人工对流层。云、雨、雪、霜等天气现象,都发生在这空气垂直对流极为旺盛的对流层里,在其他层里只能见到冰。通常的药剂人工降雨,其雨弹发射高度乃为小于等于十公里,完全落于上述潮湿气团高度之内。据说在柴达木和三江源实行人工降雨,常可一次导致降雨数日,而一不是短短几个小时或十几分钟,可见两地人工降雨效果,属于极佳。

太阳辐射是地球上的主要能量来源,是大气中所发生的一切天气现象及其过程的原动力。我们的风廊导风、风泊导风就是基于对这一原动力的利用。太阳辐射到达大气上界之后,开始穿过大气,由于受到水汽、屑尘、空气分子等的吸收、散射和反射,它最后只有约 70%能够到达地表。而这 70%的到达地表的太阳辐射,又会有一部分被陆面和水面反射回去宇宙空间。地面对太阳辐射的反射程度,依地面的性质和状态而定,乃从 1~3%到 85%不等,反射辐射的百分比,称为反射率。表 3 是不同物体表面的反射率表。

过去人们认为,了解反射率可以帮助判读和解释航空和卫星照片;现在我们醒悟,它还可以帮助我们构建风廊、风泊,导引季风入瀚,身价顿时倍增。

太阳辐射是短波辐射,地面辐射则是长波辐射。对流层中的水汽和二氧化碳,对前者的吸收力弱,对后者的吸收力强。约有 75~95%的地面长波辐射,乃被贴近地面的大气所吸收,从而可为大气增温。但是大气直接吸收太阳短波辐射的能量很少,它主要依靠吸收地面长波辐射来增温。气温是经常发生变化的,一日之内,由于太阳的高度角不断发生变化,气温会不断地升上降下。

风通常是指以水平运动为主的空气运动。在对流层中,主要有行星风和季候风两种。太阳系中任何行星,只要有大气包围,就会产生环流。仅由于纬度差异而产生的水平气压梯度力、地转偏向力所产生的大气环流,被称作「行星风」。夏季,大陆强烈增温,形成低气压;海洋缓慢增温,形成高气压,特别是在副热风带,它可使原有的高气压进一步增高。这时,气流就会从海洋流向大陆,称夏季风。冬季恰恰相反,大陆迅速冷却,近地气层形成冷高压;海洋降温较慢,形成相对的低压,气流便会从陆地流向海洋,称冬季风。我国暖季受到东南季风和西南季风两个方向的夏季风的影响。过去人们熟知的是东南季风,而对西南季风认识欠缺。其实西南季风既含夏季风,又含行星风,而且比较稳定。青藏高原上的冰川和湖泊(郭开先生称它们是中国的水塔),便主要是由来自西南的行星风+夏季风带来的水汽,经过长年累月方才形成的。这个行星风乃是每年4-10 月间,南半球东南信风越过赤道后,受地转偏向力影响,倒过个儿来向北半球反吹形成的,恰好和西南夏季风结伴而行。现已查明在印度洋,有一支强劲的西南气流,沿着北纬 10~18 度线间向东输送,到达孟加拉湾后分成两支:一支折向北走,经过川西高原和四川盆地,先到达陕西;一支继续向东,翻过印度支那高原,在海南、台湾两岛之间折向北走,经过鄂西北,后到达陕西。但是在少雨之年,这两条水汽通道会在中途夭折,到达不了陕西的上空。

影响风向和风速的各种力,列于表 4。

「力有不逮」,乃是西南季风和东南季风即使到达陕西乃至甘肃平凉,终将停下脚步不再西进的原因。我们现在想方设法增大上述梯度力、偏向力和离心力,减小上述摩擦力,来使二位风伯一气呵成直捣黄龙。难道还有比这更为彻底的解决办法吗?

首先,我们应该在西太平洋东南夏季风之启动海面,实施「基什尔降低海面温度方案」,或者和朝鲜合作,在平壤以北朝鲜半岛蜂腰部,凿通一条连接黄海和日本海的运河,令较冷的日本海海水大量流入黄海北部,一条不够可以择地再造一条,若此二举或者其中一举能令东南夏季风的温度较以往常年平均温度降低二至四摄氏度,其水平气压梯度力就会增加 20~40%,这就意味着前述之「力有不逮」的困境,可被大大缓解乃至完全消解──「夏风可度玉门关」了!

其次,还可设想套用第四章《斜底塘增渔获》首倡的方法,使用成千上万吨的 TNT、金属氢,成千上万台掘土机、推土机,将洞庭湖、鄱阳湖改造成南尽端深 300 米,北尽端深 100 米的均衡斜底巨渊。南端由于靠近广东,吸收热量较之北端为大,湖水不断上升;北端较凉湖水顺着斜底不断流向南端,推动南端较温湖水沿着湖面不断流向北端,形成循环。这是湖内部深与浅热交换,带来氧气走深,渔获大增。湖外部水与气热交换的意义却为更大:湖南、江西乃至湖北、安徽赖此可以变得夏凉冬暖不算,二渊上空印度洋、太平洋夏季季候风在此可获西东两个「加冷站」,其水平气压梯度力无疑能够得到加强,缓解上述力有不逮的问题──「夏风挤渡伏牛山」了!掘出大量土方,可以用来填平湖周丘陵地带,人造平原。技术上有没可能?世界最大露天矿场──美国肯尼寇铜矿场(Kennecott)── 位于美国监湖城。1906 年开挖,百年挖出岩石、矿石多达60 亿吨,不但整座山被挖平,甚至掘出一 6437 米深、3218米宽的洞穴,比米尔钻石矿场深 12 倍、宽 2.5 倍,难怪有人认为它这么大,根本就是峡谷。

再次,「引水必须挖沟」并不意味着「导风必须掘槽」。地球上的大风并非起于地槽,也并非借地槽辐流,表 4 之中,并无列出「峡谷、街道约束力」为影响风向和风速的常见力。因此,笔者呼吁人们破除以风比水的思维定势。此处设计的 I、II、III 型白底气壁冷腔风廊(简称风廊)不在地表挖沟掘槽,仅在地表移堵除障──用以减少气地之间的摩擦力。打个比方说,它们主要是「空军」、「航空兵」,而不是「陆军」、「陆战队」。

白底气壁冷腔风廊的构造、机制如下:

顺着东南季风、西南季风由海入陆风口,划出一宽为20 公里,长为N 千公里的长条地带,尽量将其上人口迁出;长条两侧各宽五公里的地带,应予大量种植具有白色茎叶的树灌草苔,如白茅、白芒、白桦、白杨、白皮桉、白皮桐等,须有固定株距、行距;由于它们多为立于环山行而非平川地上漫反射太阳光,故而它们对于升高其上空气温度应属更加有效──根据笔者海南农场经验,成片白芒的反光甚至可以晃人眼睛。平荏后的芒杆芒叶,可以用来燃烧发电。更为可取的造就白底方法,是在高于地面 15~20 米空中铺设依靠电动卷轴分节收放的白面黑底、有孔透风的大幅帐篷布幅。白底气壁冷腔风廊暖季使用帐篷布幅正面白面反射阳光,幅上形成两条千里非城市下垫面「热廊」(原称「热岛」),幅下以及冷腔温度可比气壁温度最高低上六摄氏度;冷季使用反面黑面吸收阳光,幅上形成两条千里非城市下垫面「冷廊」,但是幅下以及幅下两侧却会自然形成两条千里温室,有利于植物生长、动物避寒。两侧白色地带称作白底,其上不断受热上升空气称作气壁。两条白底相夹中间地带称作冷腔腔底,宽为十公里,应予大量种植绿色牧草,须先平整土地,以利风行。腔底可以放牧、行车,但是不宜住人,因为风速太大。I 型为平原风廊,II 型为山地风廊,III 型为水面风廊。树灌草苔难以成活地带,譬如青藏高原,可以考虑以盐池代替植被。据说,盐产极为丰富的柴达木盆地在大量使用盐粒铺撒路面之后,刮风次数、范围大为增加。这样设计,便可保证冷高压夏季风行进线上的每一段前方的空气,都会不断地因受到白底辐射增温而上升,形成低压吸力,从而人为形成一条水平气压梯级力长龙,抽取夏季风节节突进,无远弗届。冷腔中的季风,相对气壁内之气和气壁外之气而言,乃是一道连续不断、被导寻的、时时流动的冷高压脊。

型风廊又称风泊,它的冷腔底部,不管是平缓基质还是崎岖基质,都灌满了深度小于等于 23 米的水(深水利于保冷);水底经常是梯级的。重量不超过 1000 吨级的水运船只航行其上,遇上闸坝,以龙门吊车翻越,不用船闸;大船,如 20 万吨级海轮,则必须使用船闸。风泊即是底面为水面的,气地摩擦系数最低的风廊。

III 型风穹水泊可以大量饲养可供提取治疗心血管病灵药虾青素的南极磷虾。

候鸟必然优选连续不断有气上升令其飞行省力的路线,这是毫无疑问的。科学家们大可对候鸟迁徙路线从事细致研究,得出各种「连续不断有气上升」巧妙原理之后,将之运用风廊导风中去。

风廊的走向应尽量成为弧线,一是适应地球自转偏向力,二是当需要分出部分气流时,有气流惯性离心力可资利用。

科幻白底铺设方法,但有启发。

I 型风廊冷腔标准截面积为 39.25 平方公里,若冷腔之中风速达到 5 米/秒(三级风),则一年 244±7 天合 1952±56小时──我们假设一年 244±7 天中,每天平均只有八个小时风在吹(从朝九到晚五应为合理),足可通过 0.014 亿立方公里季风。因已设每立方米的风含水 20 克,故可知一道 I 型风廊可带来的雨量约为250 亿立方米/年。如欲令前述250万平方公里地表常年平均降水当量,从 700 毫米提高到 900毫米,则需季风带来 5000 亿立方米/年的水,为此我们需要,20 道风廊。固然,Ⅱ型风廊冷腔有效截面积总会小于39.25 平方公里,但本章仍认为它=39.25 平方公里,因为有图中红色箭头所表示的「廊外寻的」季风可作补偿。

加大型风廊、风泊的尺寸是:冷腔底宽 14.16 公里,气壁底宽 7.08 公里×2=4.16 公里,合宽 28.32 公里。冷腔截面积为 78.7 平方公里,为标准型的二倍多一点。风速要求仍是 5 米/秒。加大型风廊的通风量,一个顶两个标准型风廊的通风量。

风廊进风口和出风口若被接在一起平放地上,便应该像一个轴向半剖的热电厂冷却塔投影,或是像一个一对双曲线水平旋挖出来的类半圆体。两口均应用钢筋水泥旋砌,且须在双曲线收窄变直之处,一字排开地安装强力脉压射流风机加力管,机距 100 米管长 4.5 公里,以为风廊的纳风吐风加力。

另外可以选在两边山脉高耸、连绵的风箱式风廊段之中,一字长蛇铺设极高温燃烧棒,择季择时点燃,瞬间形成飓风,扯动风廊全段纳风吐风。此法乃受二战末期盟军轰炸德累斯顿启发。其时轰炸操作程序如下:首先投掷高爆炸弹,掀开屋顶墙面,使建筑内部的木质结构暴露出来,接着投掷引火装置——燃烧条棒,使木质结构起火燃烧,然后再次投掷高爆炸弹,使消防队灭火行动受阻。这三部曲最后乃会形成一股持续一段时间的火灾飓风。飓风所经之处,气温激增,高达 1500 摄氏度。被炸区域大片着火之后,区域上方空气温度激增,产生高速上升气流,区域外较冷空气会被急速吸入区域内,致使地面的人被急速吸入火中。

当风廊随着地形大幅走高,譬如说一次升高约500 米;或按照需要大幅拐弯,譬如说角度大于等于 35 度分出一支侧廊,譬如说波密→若羌主风廊分出二支侧风廊,一支往三江源,一支往柴达木,都应在适当地段一字排开地安装上述风机加力管。本章已经为十道加大型风廊预留了 7200台 750 千瓦射流风机和 1348 亿千瓦时电。有电神相助,风伯就会更加身轻如燕,无远弗届了。

128 页图显示了笔者心目中的全国加大型风廊布局。从图上读者可以数出七道主风廊,五道侧风廊。

第一道,起于西藏波密,中经青海玉树,讫于新疆若羌,纳吐经由孟加拉湾、底杭峡来之西南季风。分支已述。此道风廊弧度最大。受益地为三江源、柴达木和塔里木。近来发现,位于底杭峡顶端的波密冰川,竟然大于原来以为是最大的珠峰附近的绒布冰川;这说明有一股强劲的西南季风沿底杭峡上溯,受阻于波密高原。若于紧靠其东的高黎贡山多处开豁,又在底杭峡顶→波密→加玉→玛曲间营造白底气壁冷腔风廊,从而令这股西南季风沿怒江河谷和底玛风廊,续进至刘家峡以南凝水释雨,黄河必将水量大增。

第二道,起于波密或云南独龙江,过雅安后,底贴南大运河水面行走,讫于甘肃天水,纳吐由孟加拉湾、底杭峡来之西南季风。无分支。受益地方为蒙西、陇西、东疆和准盆。这是前文已述的天然风道。

第三道,起于广东大亚湾,中经湘东南、鄂西北,讫于甘肃天水,纳吐西南季风和东南季风。无分支。此亦前文已述的天然风道。

第四道,起于河南泌阳、方城二处,南北二分风廊行至陕西镇安汇合成一总风廊,再直抵甘肃天水,讫于甘肃武威,总长 1010 公里,亦可讫于再往西去的新疆鄯善。有一分支至蒙西雅布赖山。中国最大降雨强度地点不在华南、云南、海南、川西,而在泌阳、方城,前者曾 12 小时下了954 毫米,后者曾 24 小时下了 1054.7 毫米。二地均位于河南南阳盆地东壁之东伏牛山麓,可见东南季风强弩之末凝雨在此势强。此一长 1010 公里的豫陇风廊,实际上是豫陇风泊。风泊即Ⅲ型风廊,因其底部全是水泊。豫陇风泊还是加大型的。作为十道风廊中最为重要的一道,它负责将于此、前此汇合的西南季风和东南季风,一道推进蒙西、宁夏、陇西和整个新疆。如图,从天水至武威或鄯善,实际上已是二股风合为一股风。此时廊内风速应骤然提高。「基什尔降低海面温度方案」的功效,赖此风泊显现。由此可见,豫陇风泊将成为中华民族的生命线。

鉴于该地分外重要,笔者 2012 年 6 月亲自去了一趟伏牛山区。根据当地──河南省南阳市西峡县出版的《西峡旅游交通图》,现已查清:白底气壁冷腔风廊一道可沿丹水河谷、老鹳河谷从河南省内乡县赤眉镇,通向河南省三门峡市朱阳关,吸方城水汽,接渭水河谷;一道可沿丹水河谷、丁河谷、淇河谷从河南省内乡县赤眉镇,通向河南省三门峡市瓦窑沟,吸泌阳水汽,接渭水河谷。两道风廊长度分别不超 300 公里,合为不超 500 公里。由于已有河谷可资利用,所以笔者改变构思:不必按照之一所说于此开山劈岭穿凿山豁,建造 III 型风廊。当然,也可选择许昌→ 洛阳一线以南那道宽长谷地建造白底气壁冷腔风廊,接着再在三门峡以东数道山岭之上开凿豁口导引东南季风进入渭水河谷。

第五道,起于河南焦作,至山西候马向北拐去,经大同,讫于吉林通榆。有一分支至内蒙巴代艾来。汾沁盆地、锡林郭勒、科尔沁和吉西洼地均为受益地。此道风廊还将为海河、滦河和辽河增水。

第六、第七道同起于吉林珲春内海,这里没有俄国锡霍特山和朝鲜盖马高原的阻隔,纳风条件好于东满别处。第六道止于漠河,为黑龙江补水:第七道止于黑龙江、乌苏里江汇合处,为俄境阿穆尔河补水。第六道还有一分支,至内蒙克一河东入运河干流。

必须指出,山屏豁口的作用不同于风廊风泊,前者是「短促突击」,后者是「长途奔袭」。

与上章《水乾坤大挪移》所议比较,本章新增一滇中豁口矩阵,西起被东经 98.4 度覆盖的高黎贡山脉,东讫东经 4.4 度线,北限为北纬 28 度线,南限为北纬 24 度线,面积约为 27 万平方公里,又称滇中豁阵。第一章所议之「云南昔马→四川冕宁←广西百色」三角架豁口链,仍予保留。至此我们已经讨论完了河、电、铳、廊、豁。笔者认为,西北调水入汽解旱工程体系;应于 2010 年开始动工,或至少是开始勘测,至 2035 年完工,2050 年完贷。本章再次强调,集边水于中原不可取,其严重后果将与鼓励超生相仿,淮中之灾已可作镜鉴。但不管怎样,郭开先生的「朔天运河救北中国」方案仍是一个伟大的方案,给予了笔者重大启示。笔者还要感谢何博传先生的《山坳上的中国》、何清涟女士的《现代化的陷阱》给他的启示。

弧风廊、气铳阵、隘运河网、滇中豁阵、北大运河东西二支、东大运河上、中游以及南大运河的大致走向。

雅鲁藏布江→布拉马普特拉河流经中国西藏、印度东北和孟加拉国中央,全长 3350 公里。中国境内长 2057 公里,居总 61%。该河河口平均流量应为 21020 立方米/秒,据此推算,一年 365 天的流量应为 6629 亿立方米。中国于自身境内调走 1600 亿立方米,仅居总 24%。如按国际法理,中国每年本可调走额度为 61%即 2044 亿立方米的水,但雅鲁藏布江(未算布拉马普特拉河)充其数只有 1654 亿立方米的水而己。这样的话,即使中国进一步提出将布拉马普特拉河位于中国境内的支流,如洛扎雄曲河、娘姆江曲河、达河、卡门河、克鲁河、坎拉河、西巴霞曲河、丹巴曲河、贡日嘎布曲河和桑曲河(下游为察隅河)、杜来河等的全年大部分径流量,约为小于等于 2044 亿立方米-1600 亿立方米=444 亿立方米截留,印方也无由不满。孟加拉国中央还有一条年径流量为 7916 亿立方米的恒河(下游)可

资利用。孟国面积为 14.4 万平方公里,人口为 1.2 亿,每年享有 6629 亿立方米+7916 亿立方米=14545 亿立方米的径流量,平均每平方公里国土有水 1010 万立方米,每位国民有水 12121 立方米,每天每人可有水近 33 立方米──怪不得孟国年年闹水灾!两河年径流量 14545 亿立方米,已是长江年径流量 9755 亿立方米的 1.5 倍。所以,中国完全有权有理从雅鲁藏布江调走 1600 亿立方米/年的水,甚至有权、有理将雅鲁藏布江改道,而不仅是调水。中国完全可以帮助孟加拉国从西部恒河调水前往该国东部。

怒江→萨尔温江流经中缅两国,全长 3200 公里,流量2522 亿立方米/年。中国境内长 1659 公里,流量 701 亿立方米/年,分别居总 51%、28%。中国调走 327 亿立方米,仅居总 13%,完全谈不上过分。同理,澜沧江→湄公河全长 4688 公里,流量 5771 亿立方米/年,中国境内长 1612 公里,流量 743 亿立方米/年,分别居总 34%、13%。中国调走 343 亿立方米/年,仅居总 5%,更加谈不上过分。本来可从澜沧江调更多的水,但考虑到它流经六国的航运价值,才有所松动。和雅鲁藏布江全江调走不同,怒、澜两江仅作汛期调水,因此它们的平时水位应无显著下降。

滇中豁阵矩阵。

金沙江及其支流雅砻江、大渡河、岷江等,均非国际河流,而且最后都一滴不漏地汇入了以宜宾起称的长江。除了岷江流入鱼米之乡成都平原之外,其余三江的主、支流均在高山峡谷中流淌,人迹罕至,被索极少。故本章先安排它仨在北纬 30 度线以上「大出血」,后安排在藏青陇川四攒之地和北纬 28 度线以下「大补血」,此法称「上游调流,下游补雨」。在中间直落四五个纬度的地段上的各条主河,赖有梯级电站层层蓄水,绝不致于水落石出,阻碍通航。现在于宜宾、成都以西川滇二省河流之上的已建和在建电站,已经超过 160 座,几乎所有股水都己成了或将成为梯湖。

 

四、铳廊豁凝汽补水与水量分配之国际关系

以川西甘孜为圆心,以其至雅安距离为半径划圆,内中之地便为藏青陇川四攒之地的核心部位,面积达 36 万平方公里。余下十万平方公里边缘部位,分布在以圆上青海玛沁北为中心的切线为下底的正方形内,其下底、上底和两边各长 316 公里,黄河第二曲、西宁、青海湖、茶卡盐池等尽入其中。铳廊凝汽在此地应能为怒澜金、雅大岷六江补水(除为本地添水外)650 亿立方米/年,比黄河水量 575 亿立方米/年还大。此地平缓之处,亦应开凿隘运河,以利径流调水和其他用水。丰水之后,此地可发展林下产业和人工林业等,但不宜开荒种田。此地很有潜力开发成为汉中新都景色极其壮丽的西侧巨大花园。

令前述之滇中豁阵成阵的第一步,就是在与缅甸恩梅开江平行的高黎贡山(北南长 450 公里)上,每隔 50 公里左右开一座山垭豁口,豁宽 0.5 公里,深 0.5 公里。然后沿各豁与纬线平行的轴线,继续向东寻找山垭,大肆凿岭开豁,直至东经 104.4 度线方止。这些山岭乃包括怒山、云岭、横断山、玉龙山、无量山、绵绵山、螺髻山、鲁南山、三台山、玉莲峰、珙王山等。西南季风在此为径流凝汽补水,估计每年可致大于等于 1500 亿立方米,其中泰半应为流入金沙江。

如嫌凝水补偿仍差一些,便可考虑再建一道起于广西钦州,中经桂平,讫于湖南永州的风廊,将西南季风大量导入湖南,增加洞庭湖水量,接济长江。

为着收集滇中豁阵带来的巨量降雨,应予考虑大肆兴建混凝土环山行集雨槽,每山可于山腰、山脚各建一道,尽量不让多于补偿下游所需的雨量,泄入怒、澜、金、雅、大、岷等大小河流。这些新增雨水原则上应该一律调给南大运河。

藏青陇川四攒之地的核心部位。

如欲出兵破坏我国对雅鲁藏布江的调水或改道,印度可从其单方占领的阿鲁纳恰尔邦挥兵北向,前进 100 余公里就可以饮马雅鲁。如果曾经构筑「东方战线」以及割一部波兰领土予苏联,然后割东普鲁士予波兰作为补偿的斯大林是话事人,他必会建议让尼泊尔(面积 147181 平方公里)、原锡金(7098 平方公里)、不丹(46000 平方公里)和所谓的阿鲁纳恰尔邦(83743 平方公里)捆绑立国,称作喜玛拉雅联邦国,以将中印两国、两军隔开;斯氏兼且还会建议将西边的面积比广东还大的,早遭「三家分晋」的克什米尔(面积 21 万平方公里)全部交给联合国永久托管,以绝乱源,为伊斯兰教各国充当示范。喜玛拉雅国和克什米尔国,都必须是像当年芬兰一样的严格意义上的中立国:不许与外国结成军事同盟,不让外国军队驻扎、借道本国,不准针对中印的敌对势力在本国留住、活动(达赖流亡政府亦不例外);实行政教分离的民主制度,允许走议会道路的左右各党进入议会和政府。各大国均应对此作出尊重承诺。

「建立缓冲国」乃是现行国际体系的一个行之有效的维和机制,有关各国应该学会加以运用。全球气候变暖带来的冰体融海面升,据科学家说,将首先淹没孟加拉国,过亿孟加拉人只有迁往喜马拉雅国和克什米尔国的一条出路。印度若不同意让喜马拉雅国和克什米尔国立国,就将吞下徒增一亿人口的苦果。当然,中国领导人与苏联领导人由于文化背景各异,外交理念不同──他们以往学不来斯大林。

诚心寻求与俄方建立长期战略伙伴关系的中方,向俄方买油买气,竟然发生困难,热心一再遇上冷面!如果今后向其买水,亦发生同样困难,中方国民心下便不禁会问:战时,俄方还会不会驰援我方?从俄方角度看问题:一位俄方将军曾在一双方庆祝抗日战争胜利 60 周年的场合说,苏军出兵东北对中方抗日战争的胜利起了「决定性作用」;而我方于回应时不忘提示:中方也援助了苏方呀!事实上,中方的对苏回援远远不是决定性的,俄国将军说的没错。经此,俄方国民心下也不禁会问:援后,中方又会不会贬诬俄方?既然再三说了要建立长期战略伙伴关系,那么在买油、买水、请援三者当中,当以买水为最易突破者,所以中方就应以买水作「头啖汤」和试金石:水就在那儿,原先白白地流入了北冰洋;调水不比供油,既不需要打井,又不需要铺管;俄国远东四大河流及其他河流的年径流量,合起来乃为长江二倍有多,而此地人口仅以百万计。如果此项合作卒获成功,令俄方对中方现任领导的诚信有了信心,便当大大有助于另外两项合作获得成功。

 

斯大林式构想的喜马拉雅国和克什米尔国图。

要是一早就想到了这点,就应优先考虑上马北水南调工程,而不是南水北调工程。

为了取得西方各国对我国此项涉外治水方案的支持,不妨考虑将外资企业在华所缴税赋的 1%转交有关各国的中央或者地方政府——毕竟,资本和技术是打他们那儿来的,而我们迄今只会廉价出力和跟风仿制。双方达成协议,由后者将此款专门用于当地的社会保障支出,以此抚平有关各国民众的失落情绪乃至厌华情绪。此款到手,他们多半会心甘情愿地用来与别款一道购买「中国制造」。对于中国而言,便会形成良性循环双赢局面,算下亏损无多。丹的善意也会接踵而来。

构想中的香港都→堪培拉跨西南太平洋大铁路走向。

顺便说说:得此国际理解基础,至 2050 年西北调水入汽解旱工程体系彻底完工而且本息两清,以及珠江南江通航之后,我国就可以进一步设想与有关各国共同兴建连接中国大陆、马来半岛、大巽他群岛、新几内亚岛和澳大利亚的跨西南太平洋大铁路,其中桥隧长度大于等于 1000 公里。澳大利亚的国土面积高达 768 万平方公里,人口却不足 2000 万。中国可以将其构建、经营西北调水入汽解旱工程体系的经验,运用于缺水的澳大利亚西部高原和内陆沙漠,让隘运河、狭柜船纵横其上。不要忘了:南极冰山可为干旱的当地大量添水──还是要回到改水问题──尽管已属「溢出」改水问题。中国若愿出资建造由香港都至堪培拉的绕跨西南太平洋大铁道,笔者设想,假以时日,南海岛屿、海域主权归属问题,就可顺其自然地得到和平解决,社会融合导致政治和解。读者细细想想,后果会否必然如此?另外,澳大利亚概念此后可为我方民众提供,据推测,一至二亿个工作机会!。而澳大利亚的国民人均收入,将可连翻数番!

有联为证:

上联:「一带」应先拓东段,藏水川汽北调柴盆、甘肃、西蒙、东疆、南疆、北疆,据此塞外江南方跃向大食

下联:「一路」宜分支向东,陆海联运接通印支、印尼、巴新、澳新、南美、北美,经由阿拉斯加重回到中土

横批:一带一路 2.0

 

本章英文标题、提要:

 

Chapter 2 

Title:

A Significant Re-consideration on Chapter One Which Stemmed from the Potential Huge Hydro-power and the Possible Steerable Vapour-flow

 

Abstract:

After due reconsideration and rough calculation, this scheme proposes to move 764.4 billon m3 of peripheral surface-runoff and 500 billion km of corridor vapour-flow into the 2.5 million km2 of Northwest China’s wasteland and arid land as well as their overhead space, thus making the local precipitation in average reach 700~900mm. 700mm is the level for breaking free from drought, and 900mm is the level necessary for sustainable development. Having done so, Northwest China probably will attract about 370 million emigrants from other 14 provinces. For the above-mentioned purposes,  every  year,  electricity  needed  by  moving  water, vapour and heat may reach 1226.06 billion kwh, while electricity produced by falling water,1884.9 billion kwh. The difference between the two is 658.8 billion kwh, which can be used for water purchase, investment payback and all other sorts of the transference.

Topics also discussed are: course-and-destination-adjustment of the four canals discussed in Chapter One; drawing water from the upper reaches of the rivers in concern and compensating raindrops to their lower reaches; and moving the nation’s capital from Beijing to Hanzhong in Shaanxi Province. If  the  Opening  in  Mountain  Wall  and  the  White Strip-bottomed Vapour-flow Corridor designed by the author could be proved workable, they would possibly become two of the remarkable inventions in human history. The whiteness could be furnished by sand, salt and light colour cloth.

 

 

附录一

浮球代盖密封容器

作者:徐泽光

编者说明:这篇技术论文乃是编者亡兄徐泽光生前于 1976 年12 月在上海所撰,原文标题为“关于一种小球覆盖密封的新型容器的设想。编者收录此文作为对其纪念。1965 年秋从苏联留学归国的他进入上海冶金研究所(前为南京政府之中央研究院),以后曾经参与研制“东方红”卫星天线以及国产核能电站。早在 1970 年代后期,时为国家科委能源局能源处处长的他,就曾大力鼓吹以核电全面代替煤电。当时国家若能大胆采用并且普遍实施他的建议,今日我国北方断不至于雾霾频发。本书收入这篇论文,目的在于引发探讨:首先,这种设备能否为《水乾坤大挪移》、《风乾坤大挪移》中设想的“调水运河系统当中位于蒸发量远远大于降雨量地区的水库以及大型水罐、水槽”提供有效的防蒸发盖?联想:青海湖岸线多年来大肆萎缩,令人不得不考虑为它加盖。湖鱼咋弄?水之不存,鱼将焉活?既然冰盖底下鱼仍能活,球盖底下鱼咋不能活?划分曝露水面和密封水面可否?水温倒会籍此大大提高。冬季结冰,不同直径小球会被裹在冰中还是顶上冰面?其次,这篇技术论文对于液浅位氧溶解和液深位氧扩散的描述、计算,对于本书第四章《斜底塘增渔获》中的有关内容可是构成了十分有益的补充,该章原本正缺这一部分。近年美国已开始运用同样技术覆盖湖泊(见诸文后图片)。

徐泽光出生于延安;小学毕业于武汉八一子女学校,曾随该校前身辗转南迁;中学毕业于南昌二中、广州七中;大学本科毕业于苏联莫斯科门捷列夫化工学院核后处理专业。曾因参加红场援越抗美游行而被苏警打伤,被国内媒体称为反修英雄。有异秉,极聪慧。后遇旦夕之祸而亡。

以上标题中的“密封”用作动词。

 

一、导言

在现代工业中,许多情况下要求将某种存贮的液体和空气隔绝,以避免空气的氧、氮、二氧化碳等气体与液体发生有害的作用,尤其是氧化作用。也有许多情况下是为了避免液体的挥发造成料液的损失和空气的污染,甚而造成爆炸的危险等。

为着解决上述问题,以往采用了许多密封方法,大致可以分为以下四类:

(一)真空隔绝密封: 这实际上是用液体自身的蒸汽来实现密封的方法。对于静止封存某些液体是有效的, 但对于频繁输出输入的液体时, 则会造成许多困难, 维持真空是一件复杂的事情。

(二)惰性气体覆盖: 这是一种广泛使用的有效方法, 缺点在于需要一套维持长期动作的气封系统。在有些情况下选择适当的密封气体是不容易的,有些工作更需要完全排除气体在液体中的存在。

(三)固体覆盖密封:

1.浮舟覆盖密封:这种密封是不严密的,而且结构复杂。多用于防止轻油类的挥发。

2.薄膜覆盖密封:用于难于选择其它密封方法,又有严格密封要求的场合。结构复杂,且难于制造大容量贮槽。

3.液体覆盖密封:将比重较轻,且与贮存液体不相混溶和作用的液体,灌注到贮存液体之上,造成一层密封膜。方法简便,但难于选择合适的覆盖液体,一旦与贮存液体搅混又不能迅速分离,就会造成贮存液体的污染。这种方法实际上很少采用。

本文提出一种新型的小球覆盖密封容器的设想,即用比重较轻的材料制成大量直径不同的几种小球,布撒于贮存液体之上,构成适当厚度的可随贮存液体自由上下浮动的覆盖层,球体和球体之间隙夹带的不流动的液体双管齐下,构成的一个密实的活动覆盖体,能有效地隔绝空气。

这是一种介于前述固体覆盖密封和液体覆盖密封的密封形式,结构简单,避免了固体覆盖的制造困难,可以用在任意大小和形状的容器中;覆盖球体和贮存液体不会搅混不清,避免了液体覆盖密封的弊病。从理论上讲它不是完全密闭的,但在实际上它可以达致近乎完全密闭,且能满足多种工艺要求。

 

二、原理和计算

如果我们有一敞口容器,里面盛满完全静止的水,空气不断地溶解于液面层,尔后扩散到液深位。空气在液面层的溶解速度,远大于空气在液深位的扩散速度。我们假定液面层的空气浓度总是处于饱和水平。如果容器足够深,我们就可以把这一敞口容器,看作是一个有着恒定浓度的平面扩散源(液面层)的半无穷大的扩散介质(液深位)的系统。对于这样的系统,有如下关系式:

     (1)

此处:

C——某一时刻 t 在距离扩散源 X 处扩散物质在液体中的浓度

C0——液体中扩散物质的初始浓度

C1——扩散源的浓度

X——距扩散源的距离

D——扩散物质在液体中的扩散系数t——扩散时间

*Erf 系误差系数(Error of function)的记号,其值可查表求得,ErfZ=1-erfcZ

当初始浓度为零时,式(1)转换成

     (2)

由扩散源单位面积平面上进入介质的扩散物质总量乃为

(3)

我们不妨用上述公式,对我们的系统中氧的扩散做一示范计算。20°C时空气中氧在水中的饱和溶解度为8.2ppm

,氧在水中的扩散系数

D=

如果容器中水的初始含氧量为零(0)而允许含氧量为0.01ppm

。试计算一下浓度为 0.01ppm 的

扩散平面阵的移动速度。将上述条件代入式(2)和(3),可得表(1)。

表(1)浓度为 0.01ppm 平面的移动速度及扩散物累积量

表(2)给出了各种气体在水中的扩散系数。可以看出上述结果对各种气体在水中的扩散有典型意义,因为它的扩散系数差别不太大。

表(2)各种气体在水中的扩散系数(20)

由此可以得到这么一个结论:气体在水中的扩散是一个缓慢的过程。例如,完全无氧的静止水在接触空气 40 天以后,其液面0.4 米以下的水中的含氧量不会超过 0.01ppm 这一极低值。如果用式(2)求出 40 天时的浓度分布,可以得到图(1)的结果。可以容易地看出,进入介质的总氧量(0.8 克/米 2)有 99%以上积累在水面 0.3 米以内。也就是说,没有对流的、静止的液体层本身就是一种极好的覆盖材料。常见的现象却是容器中的液体很易为氧所污染。那是因为液体总不是完全静止的,对流所引起的溶解气体的转移要比扩散快得多,而氧在液面的溶解也是一个相当快的过程。

我们假想这样一种情况:在直径为 D 的敞口容器中的液体上部造成一个厚度为 l 的静止防护水层,用某种气体可以渗透的方法(如气体渗透性隔膜)将其和深部的水(深 H)隔开,下部的水是可以对流的。我们仍然假定原水是无氧的,最大允许含氧量= 0.01 ppm,液表浓度总是饱和的,试求存水中的含氧量什么时间会超过允许值。

图 140 天时浓度分布

 

此时应当采用众所周知的扩散公式:

(5)

允许扩散量取决于气体在液体中的初始浓度及最大允许浓度以及液体体积V。

将(6)、(7)、(8)代入(5)

如果我们取覆盖层 l=0.2 米,经由覆盖层进入深部的氧立即在整个容积中达到平衡,这个浓度不超过 0.01ppm,和饱和浓度相比可以略去不计,设覆盖层中的浓度梯度是直线分布的。则对于一个 H=10 米的容器、氧浓度达到允许值的扩散时间为

这种假设是保守的,因为液表溶氧并非永远是饱和的,而且扩散层下部的浓度也不为零。

由式(5)可知;如果减小分母上的 D 和 F, 的乘积即可延长扩散时间。扩散系数 D 在一定温度下,对特定气体液体是一恒值。事实上,可以将 F 和降低到这样的程度,以致扩散时间能够延长到对某一工艺过程完全适用。比如,如果能将 F 减小 100 倍,  t 值将达到 1000 天以上,这对许多工艺过程而言,实际上是永久的。不应忘记,这个结果只能在保持一个静水层时才能达到。

用比水轻的不同直径的球体布撒在液面上,可以达到上述建立静水防护层,减少扩散面积,减少浓度梯度的目的。(不言而喻,球体材料应是和液体相容的。)

图 2小球覆盖层

当单层小球浮在液面时,这些球体可以用通过其球心截面覆盖一恒定比例的液面。如果等径的球是以六方密排这一最大的几率方式排列,可以把它们看作是将液面划分为许多正六角形的内切圆(如图)。每个内切圆在正六角形内覆盖的百分比是一定的,从而小球在液面所覆盖的百分比也是一定的,且与小球的直径无关。当然小球的直径与容器的直径相比,应当足够的小。

 

这个比例也就是说单层球体可以覆盖液面的 91%。似此类推,用直径比球体间隙更小得多的次级球去填充未覆盖的表面,又可以将余下的液面再覆盖 91%。用一级比一级更小的球覆盖下去,只要次级球的球径足够小,从理论上讲可以将液面覆盖到任何所需的面积(见图 2)。小球直径的下限在于不能生成悬浊液,也就是生产布朗运动的微粒。这个下限在零点几个微米。如果考虑立体多层排列的覆盖层,实际的效能应是很高的。

为使覆盖球体能够排列得尽量密实,有较高的最佳排列几率,各种球体的直径应有适当的配合。最大球体(一级球)的直径比之容器的直径应是极小的。次级球的直径不能超过几个相切的一级球体构成的共同的外切圆,这个外切圆的半径为一级球体直径的 0.15 倍,即

为使次级球体的排列能够比较接近理想条件,即在一级球间隙中夹入尽可能多的次级球,应使。将

取作 3比较恰当。这样次级球径应为前级球径的 。这一比例之所以不能太小,是因为一方面初级球比之容器的直径以及覆盖层厚度不能过大,另一方面末级球也不能小得难以处理。依这个比例、我们可以选定这样三种小球的直径为 60 毫米,3 毫米,0.11 毫米。

结晶学告诉我们,等径球体在空间排列的密实度,对六方密排和面心立方点阵均为 0.74。在我们的情况下,这两种排列有最大的几率。这样,则次级球总体积应为前级球的

也就是各级球的重量比应为

以三种球而言,为為

。三种球在覆盖体内的总填充密实度为 95%以上。

多层排列的球体,在自身重量的作用下,会有一定比例的体积浸没在水中。这些球体不仅会遮盖绝大部分的水面,而且在球体间的隙缝中构成了一层死水层,液面的空气只能通过覆盖层中这种类似于弯曲毛细管中的死水扩散到深部水层中去。这就是我们的扩散防护层。

球体在液体中的沉浸体积等于球体材料和液体的密度之比

如果将粉末覆盖层看作一个整体,这个体积之比可以看作是高度之比。布撒高度和沉浸高度的关系为

此时,分子扩散的通路也相应加长,扩散只能沿球面规定的通道进行,这个长度的增加显然至少等于半圆周和直径之比,即

特别应提出注意的是,覆盖层中的气体扩散已不复是气体分子在无穷大容积中的自由扩散,而是在弯曲毛细管中的扩散,其扩散系数应较前者为小。浮在水面上部的小球层有阻挡气体扩散的作用,但气体在气体中的扩散系数要比气体在液体中的扩散系数大百万倍以上,这种阻挡作用就微乎其微了。

如果拿前面计算过的例子和撒布了小球之后比较一下,就可以明显地看出小球的效能。设我们采用的是聚乙烯小球

,为使覆盖层在水中的沉浸高度为 0.2 米,则其实际堆积高度由式(11)得

未被球体覆盖面积与原面积之比为

扩散长度增加 1.57 倍。设其它条件一概未变,则扩散时间势将

延长

即,同样的氧量,通过 21 厘米厚的粉末覆盖层所需的时间为

运行容器里面的液体贮存时间要远比这个期限为短,因此这个结果在实际上可以看作是无穷的。如前所述,这个结果有典型意义。理论计算出来的防护时间很长,这就为实际使用提供了相当的保险裕度。

三、结论

(一)本文提出了一个新的密闭封藏液体的方法。它的要点在于使大量的几种不同直径的小球漂浮于液体表面用以隔绝空气;

(二)这种小球覆盖密封保持液体与空气隔绝的能力,在理论讲上是无限的。特别适用于有这类要求的各种形状的大容量贮槽的设计;

(三)为达到预期的效果,构成覆盖层的球体应分成直径不

同的几类。前级球和次级球的直径比应以 20  为宜,重量比应为

。应使覆盖层有适当的厚度、分布均匀;

(四)应避免进出水时液面及覆盖层的剧烈翻动,出水口应加设能滤去最小球体的滤网,并采取能够用贮存液更新小球间“死水”的措施。

 

参考文献

J. Crank, The mathematics of diffusion (Oxford: The Clarendon Press, 1956).

上海市七二八工程设计队六室三组徐泽光 1976 年 12 月撰于上海

编者后记:据美国《每日邮报》2015 年 8 月  11  日报道,美国加利福利亚州洛杉矶市向一 70 万平方米的水库中,投入 9600 万个黑色遮阳小球。如此大的动作,为的就是保护它在西尔玛的水库水源。这种用小球覆盖水面保护水资源的办法,是加州第一次,也是世界上第一次。这些聚乙烯材料做成的塑料小球,直径约十公分,每个小球的成本是  36   美分。其一,它们进入水库之后,就能覆盖水面,将饮用水与尘埃、动物(包括鸟类)等污染物隔绝。其二,此外,这种塑料小球还能有效阻止水面藻类的蔓延,营造良好的水库生态环境。其三,水面覆盖这种塑料小球能够有效减少水份蒸发,每年可以减少三亿加仑(约 113 万立方米)的水量蒸发,这些节省下来的水量可以供 8100 个人一年的饮用水。黑色的外壳能让小球抵御紫外线的照射。加州大旱已持续到了第四年,加州的地下储水量和水库水位在持续下降,根据《纽约时报》转引气候学家的说法,这可能是 1200 年来最严重的干旱期。此图乃为编者所加。

 

中国企业生产的各种规格覆盖液面浮球

 

附录二

对印着眼化剑为犁

徐泽荣

2017 年秋,大陆媒体、网站铺天盖地报道、分析、预测中印边境东段军事冲突。本港一份财经杂志某个栏目竟也跟风随潮,刊出本港一位作者文章《中印早晚一战定国运》。本人纳闷:财经杂志咋会关注中印边境冲突?后来想通:由于对于民生对于经济影响极大,财经界没可能对战争掉以轻心。财经界都动起来了,作为专攻当代中国涉外军事多年的本人,怎好意思保持沉默?「自古知兵非好战」,于是也来凑凑热闹,投稿本港《前哨》杂志,倒叙一番本人 30 年前曾对中印边境争端所做研究的收获,算是朝花夕拾。

一、国际政治乃属高深专业议而不学则殆

先做两个澄清:其一,曾有大陆媒体宣称,因其过半所需水量乃为来自流经尼泊尔、锡金、不丹、藏南(所謂「阿鲁纳恰尔邦」)河流的西藏高原融冰化雪,所以印度必得占据、保卫喜马拉雅山脉西侧。此言差矣。印度东北地区三大河流汇成恒河下游,奔腾 200 余公里入海,每年河口径流量大于我国长江,超过一万亿立方米。恒河三角洲经常海推河涨,洪水泛滥,摧毁城镇村庄、道路农田等等。恒河三角洲东北部的乞拉朋齐号称「世界雨极」,年均降雨量居然达到 23000 毫米亦即 23 米,七八层楼高咧。香港年均降雨量仅为 2214.3 毫米亦即 2.2143 米,是其 1/10 而已。恒河之水 85%来自南亚国家境内降雨融冰。含水汽量为世界之最的印度洋季候风带来的降雨,供给印度其他地区各类用水已称足够。缺水地区仅为位于印度半岛西部的德干高原,已与西藏高原融冰化雪无甚直接关系。其二,又有一些头脑简单直如贩夫走卒、引车卖浆的博客作家,将印度军事挑衅中国的原因,主要归结为前者对于后者经济腾飞产生羡慕嫉妒恨,企图通过挑起战争以及「借美制华」来行拖慢后者的发展。其实历来战争的典型起因之一便是争夺领土领水。为了羡慕嫉妒恨而挑起战争的,绝少听闻。那扯得太远了!还有一些同类博客作家,企图以印度国力军力增长速率如今高于中国为由,来行劝阻中国迎战。这也没道理呀:第一次世界大战之前,德国的煤铁产量已经超过法英之和,但是法英均无退缩避战。人家打上门来了,你能撒丫子跑吗?对于这些自己被动接受的「经济决定论」,上述博客作家须得左抠右抠,全角落清干净!

香港大学图书馆。

 

二、恒河主支流发电站变电场成印度死穴

言归正传。1987 年,中印边境争端也曾一度恶化,治学喜欢「左图右书」的本人出于知兵兴趣,四处搜集中印边境印方地图。这个愿望直到四分之一世纪后的 2012 年,我应邀访问母校牛津大学之时,才得到基本满足:在伦敦那个挺大的地图书店,我买到了西方以及印度绘制的中印边境印度半岛一方的部分地形图、交通图,政区图,甚至等高线图(瑞典地理学家百多年前绘制。花这钱受这苦为了啥?难道他们确属「喜欢痴望星空」一族?)在公路、铁路之外,交通图甚至绘上了多条漫长曲折的徒步旅行者小径,不用说,军队当然也可利用。大山区非目视投射战,事先知等高线极重要:有了经纬度交叉点,不知高度,岂不会发生「据点在山腰,炮弹射山顶」一类误击?如此类推。耽误事啊!不过 1987 年在香港的搜寻并非一无所获。香港和印度曾经同属英联邦,可能因此之故,经过书管员热心帮助,我在香港大学的那个不大的地图图书馆,找到了一份印度 1950 年代绘制的恒河主支流上水电站、变电场分布图!密密麻麻的,竟然多达二三十处!

见过此图,本人豁然开朗:如果中印两国真打起来,中国的必胜之势就在于它的强击机、轰战机可以俯冲轰炸这些水电站或变电场!成功炸坝要义在于:从底一次掀翻而非由面逐次凿毁——那样多数形成不了大坝下游水漫金山人成鱼鳖效果。

二战之时,英国空军使用应急发明的仿瓦片打水漂掀坝圆盘炸弹,炸毁了德国的几处水坝。机舱装置一台高速旋转机,飞机低飞,将圆盘炸弹旋转由尾抛出,弹触水面跳起,越过坝后铁质栅栏,再依原设弧线潜入水底坝基起爆。若用巡航炸弹,该如何操作?笔者留给读者去想。

如果不愿战争升级至斯地步,则可俯冲轰炸设在这些水电站旁边的变电场!不管全部炸站还是全部炸场,印度都会丧失一半以上各种用途的电量,全国陷于瘫痪。印度受得了吗?北京军科院戴旭说了,可以使用石墨炸弹造成短路,大幅中止印度电网输电。不过本人认为:戴法的性价比低于徐法(单纯的250 公斤石墨战斗部的综合造价已为几十万元人民币。它若停电便无短路),可靠性低于徐法。他和他的同事似乎没有看过那幅恒河主支流水电站、变电场分布图。

反过来看,我国第二第三阶梯交界处的水电站,大坝前后水道大多曲曲折折,两岸山岭大多高耸入云。印度战机即可接近大坝,也难完成任务:曲折河道没有抛射圆盘炸弹所需直飞长度,两岸我方机炮可以近距平射印机。

上图恒河流域简图;下图印度最大水坝。

很残酷吗?炸毁接近中印边境的恒河主支流变电场,空战而屈印之兵,其实可以极大减少双方伤亡,极大缩短战争进程,极大降低经济损失,包括香港的经济损失。顺便说说1987 年的中印边境争端危机乃是如何消除。

网上回顾文章说是印方审时度势之后理智占了上风,主动降温。

其实,据我所知,还是军事决定外交:中方使用一种虚则为实,实则为虚的空地结合战前欺骗方法,令到印方误认中方兵力极为雄厚,推演再三觉无胜算,便告非攻。

 

三、中国对印既有必胜之势便可化剑为犁

有此必胜之势,中国也许可以不战而屈印之兵。

笔者建议中国政府先行做做实战姿态,然后携此威慑,向印度政府以及联合国安理会提出如下止战方案:中印双方同意各让部分领土,在联合国派驻代表主持以及维和部队监督之下,成立一个由尼泊尔、锡金、亚东、不丹、中方称藏南地区印方称阿鲁纳恰尔邦等国等区合并而成,形如蚕宝,票选政府,行芬兰化的「喜马拉雅民主共和国」,令中印边境东段嵌入一个缓冲国。这既合国际法也合西方价值观。

有个缓冲国好哇:今天中国夺回藏南地区,明天印度肯定又会发动旨在「收回失土」的第三次、第 N 次印中战争──冤冤相报何时了?百年征战何时歇?有了这个缓冲国,中印之间大可「相逢一笑泯恩仇」,而且这个方案肯定不会弄得全球「中国威胁论」甚嚣尘上。我曾随同朋友到达兰萨姆(位于克什米尔)见过达赖。其流亡政府外交局礼宾处招待我们吃饭,菜肴尽显中国风而非印度风,起码没有咖喱。喜马拉雅民主共和国政治上中立,并不等于经济上、文化上中和。

英国著名学者、英国外交和英联邦事务部中国问题顾问亚胡达(M.B.Yahuda)曾经说过:

中国针对东南亚的具体政策曾经有过许多变化,但有一条总的原则始终不变,这就是决心拒绝它的主要超级大国对手在东南亚建立起对于中国构成威胁的安全的、永久的攻击跳板。换言之,中国于此地区总的战略目标,不是为自己取得影响或者领土,而是坚决不让它的主要对手得到这些。

笔者认为自己的上述建立新国建议十分符合亚胡达教授总结出来的「总的原则」。

此后不妨可以提出,对于中印边境西段附近的克什米尔地区,实行中、印、巴「三家分晋」,我国可以分得 1/3 即近六万平方公里,尽管比藏南地区少三万多平方公里。藏南地区地质灾害非常严重,由林芝通往墨脱公路屡建屡毁,军事后勤补给极为困难。1962 年我军主动撤出东段,毛泽东的想法就是「以东段换取西段」。西段地质安全系数较高。

以战求和应是中国实施对印战争的终极政治目标,而不是以战求霸。打过头了,印方丧师失地,丧权辱国,不会与我和谈,接受建立新国方案。具体而言,打个比方,我军收复藏南地区全局、阿克赛钦南缘,进而占领阿萨姆邦以及查谟地区(达赖驻在查谟,应予兵谏接回)之后,就应并非耻辱地败出阿邦、查谟,换取印方同意建立新国、三家分晋。

印方对于我方原有外交恩情,英印军曾与征缅军并肩打赢日军,更不用说玄奘取经、佛教入华,两方绝对不应结成世仇。

 

四、风廊水隧输送大量海汽海水进入新疆

得到克什米尔一部,国境线靠近了印度洋,就可建设一道本书第二章的「白底气壁冷腔风廊」,丰沛新疆南疆上空水汽,形成较大降雨增量,于是 53 万平方公里(南疆塔里木盆地面积。相当于三个广东省大)滴水灌溉塞上江南唾手可得。须知沙丘不比丘陵,推土机可将沙丘推平形成平原。南疆纬度跨距乃与山东、辽宁差相仿佛,热量够的,缺的是水。

甚至可以这样设想:

首先,放弃近六万平方公里囫囵裂土份额,与巴基斯坦调整领土,从新疆西南红其拉甫达坂至巴基斯坦西南阿拉伯海海岸,建造一条长 1800 公里,宽 30 公里(面积 5.4 万平方公里)的中巴共用白底气壁冷腔弧形风廊(三种型号风廊示图,可见本章前面),吸引大量阿拉伯海水汽,进入巴基斯坦东北地区和新疆南疆沙漠地区,彻底解决或者部分解决二地干旱问题。

其次,在风廊地底之下,可以使用 60 台盾构机分 30段相向掘出 3000 公里隧道,内铺直径 80 公分螺旋焊管 N 条,将阿拉伯海海水输往北疆的大大低于海平面的吐鲁番盆地,形成一个 4000 平方公里的内海。吐鲁番盆地夏秋季极热,为内海所蒸发的大量脱盐水汽,又可在北疆、东疆增加降雨。在吐鲁番内海之前地段,甚至可以抽出部分管道海水,采用笔者牛津校友秦才东博士发明的廉价海水淡化设备和技术,取淡水产钾肥,一举两得,造福南疆。抽水,尤其是夜间抽水,可用核电;新疆自燃煤矿也可提供深泵抽水、海水淡化、卤水产钾、(顺带)输热供暖所需热能。

顺便说说,北疆准噶(音 ga)尔盆地平均海拔高度 500 米,俄国远东叶尼塞河、勒拿河上游海拔高度乃在 500~1000 米。如能通过廉价购买春夏洪水、穿凿阿尔泰山隧道方式,将二河上游水引入北疆,则可形成一个远较吐鲁番内海为大的准噶尔淡水大湖。里海、咸海、青海、贝加尔湖,为其输水的都是些小河,成在连年积蓄。买水费用,平摊到受益地面,每平方米每年只有人民币几角钱而已。

地表增水结合空中增汽,每年似可为新疆大部地区带来 400 毫米的降雨增量,彻底摆脱旱魃。加上原有降雨量,

部分地区全年降雨量达到 900 毫米,就达到可持续发展要求。

有人问我:难道你是上帝?本人借此回答:如今我们修建万里廊隧,会比祖先修建万里长城更难么?如今的中国特色政体形式以及科教文卫制度,一再证实没有可能令到我们踏进原始范式创新泉涌的门坎,但已反复证实可以令到我们拥有世所罕见的修建超级巨型基础设施的能力。边继续努力边扬长避短,堤内损失堤外补吧!风廊水隧内海、新疆全盘改造——可以统称「掀起你的头盖来计划」——动起工来,咱就可以展望:50 年不用担心产能过剩,盘活百万平方公里以上沙化土地。

当然,因有中国驻军,这道风廊及其东面少量平行区域北部,也可成为克什米尔地区印巴两军之间隔离地带。时机成熟,中巴两国干脆结成邦联得了。我所结识过的巴基斯坦朋友就有多人主张中巴合为一体。

 

 






更多文章

關於我們 聯絡我們 開放舊網頁 每期文選 封面彩頁
版權所有,轉載文章請知會本網站 email: open@open.com.hk 告知貴網站名,何時轉載及文章題名,請說明出處(原載開放雜誌網站某年某月號)請尊重原作,請勿刪改。
Copyright © 2011 Open Magazine. All rights reserved.