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从全局角度寻求到水的新的治理之道是人类的最大创新

  • 域内治水
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  • 2017-11-06 09:29:33

从全局角度寻求到水的新的治理之道是人类最大的创新

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水的《区域内治理为主、区域外治理为辅》模式,由四个体系组成:

1、在区域內建设“宏观开源”体系,开发空中气态水,“东水西调走空中,科学利用资源能,智能增降适量水。大地江湖水匀盈”。每增降1m3的水量,费用在0.20.3元以内,成功率在95%以上。更主要的是找到了治理区域内水缺的水源水量。

2区域内建设“宏观节流”体系,节约各次降水的蒸发、径流流失量,为耕地植物根区和地下土壤贮存水,开辟了水源、水量;从抑制区域内水的蒸发、径流的流失量上,增加区域内的次际、年际降水量的存留量(启用地下土壤贮存水)和利用量;既贮存土壤水、补充地下水;又保障耕地作物需水量和需水的连续性,延缓水渗漏到作物根区外的存留时段,调节水在作物根区的含水率(田间持水量)。更主要的是找到了治理区域内水多时,贮存多水的水量思路、技术、制度、设施、模式。并就地转变成能水多利用的生态水、补充地下水。还能减小区域外发生洪灾的幅度、降低区域外发生水患的概率。

在雨养旱地建设667m2的宏观节流的治水设施,费用在2000元以内,能为旱地耕种提供抗干旱的水量100200m3//年左右(视不同降水区域而异)。减少強降水在耕地地表产生的径流叠加后的流失水量100m3///左右,并就地转变为抗干旱的水源,水量,贮存到土壤中延时用。达到耕地非灌溉实现水利化。在耕地一次投资建成治水设施后,设施能在100年內不会自然损毁和遭人为损坏,折合年亩投资在30以内。

3在区域内同时实施“宏观开源”体系和“宏观节流”体系,降水量和增加的降水量,贮存到“宏观节流”的治水设施內,动态的使年自然降水被植物利的量,比自然状态下增大58倍以上。在600mm降水区域的耕地内,有相当于1500mm以上降水区域内耕地的自然用水量和用水时段。一旦广泛应用,实现北国江南,不再是梦想。

4、把农业用水和农业灌溉用水,从分流径流水、地下水中节省下来,在区域内缺水吋,让耕地能不用引流河流径流和分流地下水灌溉农田,使水缺的河流径流水,不因灌溉农田加大分流使河水减的更少甚至断流,不抽取地下水,避免造成地下水漏斗区。


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  几次工业革命给人类社会带来进步都是项简单的技术发明。瓦特发明的蒸汽机是将直线运动的蒸汽动能转变成曲线运动的的动能;法拉第发现的导体在磁场中运动产生电流发明了发电机;巴拉迪发现单向导电的半导体材料,才使微电子应用成为世界的可能。

  如今的治水模式创新,是将直线运动的气态水、液态水就区域內转变成曲线运动......。

  几次工业革命给人类社会带来进步,只是用消耗资源来提高生产效率,并没有能增加社会源总量

  水的《区域内治理为主、区域外治理为辅》模式则是既又增社会资源生产总量,所以,几次工业革命给人类社会带来进步

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1996年雷新周多次向洛宁县政府提出建“宏观开源”体系的建议—搞人工增雨,促成了县政府投资10万元购人工降雨弹,开创了我县人工增雨的先河。

他念念不忘为旱区农民,寻找解决耕种缺水的问题。先是学习研究人工降雨,总结出了一套提高人工降雨成功率的实施方法,多次到洛阳市气象局向谢永华局长汇报,得到专家认可,并向县委、政府建议开展人工降雨作业,解决我县的干旱问题。1996年促成县政府投资10万元购买人工降雨弹,开创了我县人工降雨作业的先河。后来发现人工降雨作业并不能解决各家各户的耕种用水问题,就转入了对各次各类雨水的高效利用治理研究,试图用雨水解决各家各块旱地的种植用水问题。经多年研究发现,在年降水600mm的地域内,年降水大大于作物生长的需水量,有解决耕地缺水的水源、水量。研究成功了非灌溉化实施耕地干旱水土流失治理方法技术模式。称之为宏观节流系统,2004年获得发明专利。


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的《区域内治理为主、区域外治理为辅》模式则是既提高生产效率,又增加社会资源生产总量,所以,不亚于几次工业革命给人类社会带来进步

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1999雷新周投资5000元,资助一农户在梯田上,建成2“宏观节流”体系的治水设施。2000遇到大旱,全年降水300.7mm,实验田小麦亩产1244斤,是对照田394斤的3.3倍。2001年旱地种蔬菜亩产值超过3000元。雷新周之所以为农民投资在十年九旱的雷新周投资田建示范田,就是要给国家提供一个提高雨养旱地单产增加农民收入的提高生产力的投资制度,让国家投资为农民改造耕地水环境。


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   按需定供化水害为水利。针对黄河频繁断流,上世纪末曾提出“按供定需” 治理战略,这看似合乎事物发展规律治理之策,却是沿袭传统的经典治水思路战略、策略和设施,面对水危机和水难题的无奈举措。面对水危机和水难题能否实现“按需定供”?跳出经典治水思路、战略、策略去研究水、治水、节水、节约用水,“按需定供” 则极易实现,把水、治水、节水、节约用水这个涉及到多学科、多行业、多领域、多部门的极其复杂的宏观与微观的动态变量的巨系统工程简单化。快速、持久性将治水引上用区(地)域内的水治理区(地)域内缺水时的水危机;用区(地)域内的治水设施,治理区(地)域内、外多水时的水难题的全局治理之道。


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我国最严峻的生态环境问题,是人们的生存环境和生物生态环境的干旱化和水患频发灾难,解决这个难题是正确认识水与水的治理问题

    我国大约有40%的国土面积,属于干旱限于、半干旱地区。近几十年我国干旱化的发展非常迅速。干旱化越来越剧烈,北方地区的干旱化及未来的发展情况,就成为我国迫切需要解决的一个战略性问题。


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提高农业用水效率,固然能使有限的水源,发挥出更大的作用,但是,水源太少问题不解决,就是水的利用率提的再高,又能解决农业用水的多少问题呢?

世界公认的以色列对水的利用效率达到了90%左右了,但因水源太少,大片有滴灌设施的麦田麦子被旱死,就证明了高效用水仍不能解决农业的用水问题。


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古今中外所有的水利设施,没有一项是不占用土地的。从提取地下水的水井,到拦堵雨水的鱼鳞坑;从贮存水的大、小水窖,到蓄水的大、小水塘;从大、小水库到湖泊江河等等,或少或多都要占用土地。随着人们兴修水利设施的增多,水利设施占用土地的问题不仅越来越突出,而且越来需要越占用良田耕地了。


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所有的水利设施之所以会占用土地,主要是将水害化为水利的治理思路、战略、策略、技术和设施,一直沿袭着传统的治理理论和方法,走的是“域外治理为主、域内治理为辅”的治理模式。水的问题是水多、水少问题;是地域内的水多、水少问题。地域内的水多、水少主要是地域内的耕地的水多、水少问题。水少则干旱,水多则水患。


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2009年大旱。2001年改造过的旱地在大旱之年的小麦长势对比

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地域内水的存留规律,是个受诸多因素影响、制约的、动态无规律可循的变量,与直接需水规律不同步。人为治理不同步的思路、设施,只能在局部的小范围内起到丁点的改变。治理结果又受多种自然大尺度的环境因素变幻制约,使改变不同步的力度、效果甚微。最终仍是绝大多数耕地长时段大面积缺水干旱,短时段小面积多水水土流失。因而使水成为极难快速、持久性根治的世界性难题。


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古人治水主要是以治水患为主,采用以堵为主。堵,就是域外治理为主:用地域内的拦水的设施,应急、防范性治理地域外雨水的最大变幅、变量聚集后的动态变量。人为的在地域内用远远小于地域外雨水聚集后的最大变幅、变量的容器,去堵地域外雨水聚集后的最大变幅、变量,结果是屡治屡冲屡败。大禹认识到不可能把拦堵水的设施,做得大于地域外雨水聚集后的最大变幅、变量的体积,用这样小小的拦堵水设施是永远也对付不了水的变幅、变量的,才用“疏”导思路发明了“改堵为疏、堵疏结合”的治水之法。疏通能消除地域外水的最大变幅、变量的雨水聚集后水量的聚集,形不成水的能量与治水容器的对抗。这就要在地域外雨水的最大变幅变量,在聚集集中之前就消除能量聚集,分散水的能量对抗而屡治屡顺。大禹“改堵为疏”虽一字之差,却改写了治水历史名垂青史。但大禹的治理思路和设施,并没有解决治水设施容积小于水的最大变幅、变量。  


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古人治水主要是以治水患为主,采用以堵为主。堵,就是域外治理为主:用地域内的拦水的设施,应急、防范性治理地域外雨水的最大变幅、变量聚集后的动态变量。人为的在地域内用远远小于地域外雨水聚集后的最大变幅、变量的容器,去堵地域外雨水聚集后的最大变幅、变量,结果是屡治屡冲屡败。大禹认识到不可能把拦堵水的设施,做得大于地域外雨水聚集后的最大变幅、变量的体积,用这样小小的拦堵水设施是永远也对付不了水的变幅、变量的,才用“疏”导思路发明了“改堵为疏、堵疏结合”的治水之法。疏通能消除地域外水的最大变幅、变量的雨水聚集后水量的聚集,形不成水的能量与治水容器的对抗。这就要在地域外雨水的最大变幅变量,在聚集集中之前就消除能量聚集,分散水的能量对抗而屡治屡顺。大禹“改堵为疏”虽一字之差,却改写了治水历史名垂青史。但大禹的治理思路和设施,并没有解决治水设施容积小于水的最大变幅、变量。  


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今人治水,不但要治水患还要治干旱、利用能源。水治理的目地、用途增加了,但水的大循环规律却没有多大改变,因而显得水源、水量严重危机。为改变水危机困境,人们自觉不自觉的又回到大禹之前以堵为主的治理老路上:在流域的上游大搞小流域治理:建鱼鳞坑、小水窖、於地坝、坡改梯、退耕还林等,把原本应该流入到江河湖泊中的径流水和洪水拦堵在了源头;在流域的中游大建拦河大坝,把径流水和洪水拦堵在河道之中,引流灌溉到耕地之内;在流域的下游建堤防,逼径流水和洪水入海。这些“堵” 法治水只不过是把古人堵水之法由在一个点堵,变为多个点堵,把原本应该流入江河湖泊的径流水和洪水,堵在了上、中游。堵到的水大量的被水面蒸发和耕地地表蒸发到了流失空中;渗入到地下变成无效水流失了。这些看似有理却无道的堵法治水模式,因仍沿袭古人《域外治理为主、域内治理为主》的治水思路、战略、策略、技术和设施,用远远小于降水的最大变幅、变量的治水设施,应急、防范性治理着水的最大变幅、变量的水多,用远远小于地域外作物全生育期直接需水量的引水设施。


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所有的水利设施之所以会占用土地,主要是将水害化为水利的治理思路、战略、策略、技术和设施,一直沿袭着传统的治理理论和方法,走的是“域外治理为主、域内治理为辅”的治理模式。水的问题是水多、水少问题;是地域内的水多、水少问题。地域内的水多、水少主要是地域内的耕地的水多、水少问题。水少则干旱,水多则水患。


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古今中外的这些治理思路、战略、策略、技术和设施,又多受自然因素、社会因素、经济因素、人为因素等等制约,在地域内长时段的缺水时,都没有能增大多少地域内的水在地域内的存留量、延长存留时段。对年降水和各次、各类降水被利用量的增大、利用时段的延长,仅局限在百分之几、十几、甚至几十,不能成倍、成几倍增大。在治理干旱时,缺少水源、缺少水量、缺少补充水的设施、缺少补充水的时机、缺少补充水的时段等等;在治理降水流失、水土流失时,只能局限于对地域内日降水二、三十毫米以下的弱降水量形成的径流流失水量做点部分拦堵。对日降水三十至二百毫米的强降水、特强降水的径流流失水量,几乎无法、无从、无力治理。这些对降水的再分配研究、利用,存在着集蓄、贮存、利用的滞后性;利用与贮存的脱节性;治理设施小小于水的变幅、变量性;存在着治理思路、战略、策略和设施的失当性等,对改变地域内水的来量、流向、流失、贮存、利用等等的动态变幅、变量,与地域内用水大户农作物对水的需求规律不同步性的作用微乎甚微。加之地域内水补充的时空无规律可循性、补充水量的多变性,使地域内原本就有大于直接需求水量数倍的年降水量,因流失量达70%以上而显得十分缺乏,利用率甚低。治理结果在水缺时只能 “按需定供”的解决地域内作物全生育的部分需水时段的部分直接需水量,不能在雨水无规律补充下“按供定需”的解决最大直接需水量;在多水时只能治理地域外多水时段流入地域内的部分多水量,不能治理流入地域内的全部多水量。


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“域外治理为主”主要是以地域外的雨水被其地域内的蒸发、渗漏等从宏观上流失之后的水为水源、水量,再以另一地域内的治水设施来治理其他地域内、外缺水的。地域内的各次、各类降水,先要在地表、地表下土壤含水率频变层间流失5--10后,才能自然存留到地域内地下的作物根系直接需水地层间贮存,供地域内的作物根系直接利用和补充地下水。能向地域外提供水量的,是在地域内获得日降水量超过二、三十时产生的径流水量,这种降水在地域内的年降水次数中占比例甚少。


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“域外治理为主”主要是以地域外的雨水被其地域内的蒸发、渗漏等从宏观上流失之后的水为水源、水量,再以另一地域内的治水设施来治理其他地域内、外缺水的。地域内的各次、各类降水,先要在地表、地表下土壤含水率频变层间流失5--10后,才能自然存留到地域内地下的作物根系直接需水地层间贮存,供地域内的作物根系直接利用和补充地下水。能向地域外提供水量的,是在地域内获得日降水量超过二、三十时产生的径流水量,这种降水在地域内的年降水次数中占比例甚少。


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区域内的年降水流失的水量,约占降水量的70%左右。年降水流失量受流失规律影响。年降水的次数越多、次降水的水量越大、次降水的度越大,降水的多流失量越大。“域外治理为主”是对外地域的降水量流失后,才对自然存留到地域内的水量和流失到地域外的水量施行利用的减量治理。对各次降水先期的无效降水流失水量、对自然降水强度、次降水量、次降水间隔时日等等,无法治理、也无从治理任其流失。


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