自然环保卫生上善生水技术技术领域:超冷技术和水利技术
本发明属于利用超冷技术制冷与暖湿气流对流,生冰生雪生水,进行抗旱、沙漠水利化
绿化、农业水利化自流灌溉、水资源利用、城市饮用水等领域。
技术背景:
海洋暖气流向地球两极,两极的冷空气流向赤道,冷暖气流平面相遇形成雨。地表中的
水蒸发到天空中与高空冷空气对流形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,0℃左右则变
成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水;地下水又从高山地层里冒出来,与高山高空的
冷空气形成云、雪、冰,生成水,形成泉水,经过小溪、江河汇入大海形成一个水循环。
饱和水汽的暖湿气流与冷干气流平面相遇,在冷暖气流平面接触锋面生成的雨,称为锋
面雨。饱和水汽的暖湿气流上升与高空冷干气流上下相遇生成的雨,称为对流雨。暖湿气流
遇到地形上升与地形上空相向流动冷干气流,继续沿冷干气流流向相遇生成的雨,称为地形
雨。由台风超暖湿气流沿途生成的雨称为台风雨。
圆球形的星球不会有水。地球不是圆球,地球如果是圆形就不会生水。地心的温度大概
是6000℃左右,地幔和地壳接触处温度3500℃。海拔越高,离地心越远,温度越低。海拔越
低,离地心越近,温度越高。海拔最低的吐鲁番最热。地球的赤道离太阳最近,最热。地球
的两极离太阳最远,最冷。地球两极高寒的冷空气与地下暖湿气流相遇,形成地球两极的冰
山。地球两极高寒的冷空气与地球的赤道海洋暖湿气流平面对流形成锋面雨。
中国立春后,下一次雨,气温上升一次;立秋后,下一次雨,气温下降一次。实际上,
立春后,雁鹅向北飞,海洋暖气流不断向北流动,向北流动一次,气温上升一次,下一次雨;
立秋后,,雁鹅向南飞,北极冷气流不断向南流动,向南流动一次,气温下降一次,下一次雨。
这是典型的锋面雨。
我国东部地区的降水主要是由夏季风带来的。当南方夏季风的暖湿气流登陆北上,与北
方的冷空气相遇时,因暖空气轻,冷空气重,较轻的暖湿气流就会被抬升与冷空气相遇,形
成了锋面雨。每年春初的长江中游地区,南方向北的暖湿气流与北方向南的冷空气流汇聚,
势均力敌,这条雨带在此徘徊,阴雨连绵长达十天以上,此时正值春梅黄熟的时节,所以人
们又称之为梅雨季节。到7、8月份,随着冬季风的北退,雨带移出长江中下游地区,出现晴
朗干旱的天气,这种在伏天发生的干旱又被称为伏旱。
长江下游势均力敌的冷暖空气持续徘徊的“梅雨季节”是梅花开的春季。
成都平原势均力敌的冷暖空气持续徘徊的“梅雨季节”是农历的八月初一至八月十二,
即公历九月初。外省到成都上学的大学新生会发现,入校期间总是阴雨连绵。成都平原的农
谚说:要吃来年饭,八月初一看。农历初一至八月十二的哪天下雨,第二年的那个月就有雨;
哪天没下雨,第二年的那个月就必然干旱。发明者据农谚多年统计,这个规律基本上是正确
的。
长江中下游夏季的台风或强劲的南热空气形成强对流,致使夏季暴雨成灾。
喜马拉雅山、阿尔金山、祁连山、秦岭挡住了南方暖湿热气流,太行山挡住了东方暖湿
热气流。新疆、甘肃、内蒙,降雨量少,沙漠连片。越旱越沙漠化,越沙漠化越旱,形成恶
性循环。
有山有水,山是水之源。山云水,山水相连。山高水高。山就是水,水在山上生,形成
真正的山水画。山是山水画之源。神农创作“连山易”,喜马拉雅山的东南西北山山相连。山
是天地之接,山接天地生水。山是天地冷热气上下对流的最佳对流体。超低温可以迅速冻结
暖湿空气中的水汽,迅速成冰、成雪、成雨。山上空中的冷空气与山体地下暖湿气流上下对
流形成对流雨。海拔5000m以上高山的高寒冷空气与高山地下暖湿气流相遇,形成海拔最高
的山终年积冰,成为冰山。海拔3500m左右的山的冷空气与高山地下暖湿气流相遇,形成海
拔3500m左右的山终年积雪,成为雪山。海拔2000m左右的山的冷空气与高山地下暖湿气流
相遇,形成海拔2000m左右的山终年云雾缭绕,成为云山。有高山的椭球形地球形成了巨大
的温差,强大温差引起冷热气流对流生成水。中国青藏高原海拔高,特别是喜马拉雅山海拔
最高,生水最多,黄河、长江的发源地都在青藏高原。这是西水东流的根本原因。海拔最高
的山发源大江大河,冰山发源大江大河;海拔3500m左右的山发源中等江河,雪山发源中等
江河。海拔2000m左右的山发源小河,云山发源小河。
树能生水。树接天地,树促天地生水。树是天地冷热气流上下对流的导流体。树吸收地
层温湿水从树叶蒸发到高空,与高空冷空气相遇碰撞生成凝结核,累计集结到降雨的条件,
增大降雨量。
翻开德国的地图,您会发现,德国的森林均匀分布在全国。德国常年下小雨,常年外出
都打雨伞。小雨肥地,大雨水土流失大。中国南方森林密度大,常年不落叶绿树多。加上南
方海洋暖湿气流充足,中国南方雨水过多。喜马拉雅山、秦岭阻挡了南方海洋暖湿气流,气
温变暖,致使西北或北方浸入内蒙古、新疆、甘肃的冷空气变暖,降雨量减少,大片树林死
亡,森林消失,长期风沙,粘土变细被吹走,石子被巨风磨圆变成圆沙,大片沙漠化,内蒙
古、新疆、甘肃严重缺水,进入恶性循环。石油部门在盐碱地、沙漠中安营扎寨,在营房周
围种树,营房周围的雨量逐年增加。风的作用,树的种子随风播撒,野生树逐年增多,绿化
面积逐年自然变宽。中国北方缺水的人为原因是常年不落叶绿树少。多数常年绿树不容易在
北方高寒地区生存。柏树可以在北方高寒地区生存,北方只在坟地栽种柏树,认为在其他地
区栽种柏树不吉利,房前屋后种柏树更不吉利。南方没有这个迷信,南方柏树是雨量多的因
素之一。其实,北方高寒地区栽种柏树,必然降雨量大增,最吉利。改变北方的迷信,大量
种植柏树、松柏树,北方的降雨量必定逐年大增。
雅安、丹江口是地形雨的经典杰作。雅安西北面高原形成梯降V型风谷,强大的西北高
寒冷气流流向雅安。雅安南面、东南面的海洋超暖湿气流沿雅安西北高山上升,与雅安西北
面梯降V型高寒冷气流相遇,海洋超暖湿气流沿雅安西北面V型高寒冷气流返回,在雅安雨
城周围形成长期的降雨,出现雅安特色三雅:雅雨、雅女、雅鱼。在秦岭东偏南有两个一字
形的山脉。两山脉之间形成强大的风槽。风槽正好从西偏北对准丹江口。东海的海洋超暖湿
气流与丹江口西偏北秦岭冷干气流相遇,丹江口年降雨量1800毫升。这就是中线南水北调以
丹江口为起点的主要原因。
暖湿气流与冷干气流的温差越大,凝结核越易生成。比如,冬季,冷干气流的温度为-30℃,
暖湿气流的温度为10℃,会下冬雨。又比如,冷干气流的温度为0℃左右,暖湿气流的温度
为40℃,会下夏雨。暖湿气流的风速很大,会下暴雨,如台风。广东等沿海台风形成台风雨。
沙漠治理的第一要素是利用所有的高山生水,大量生水;山越高生水越多;第二要素种
植常年不落叶绿树柏树、松树等生水,小量生水。
山西宁武县城西50公里处的春景畦乡境内的万年冰洞更是自然生水的典范。万年冰洞的
海拔2300米。冰洞的入口在北边阴面,冬季冷空气易进入山洞。洞口外夏天温度20℃左右。
同一地区的温度随海拔高度的升高而降低(一般是上升100米气温下降0.6度左右)。万年冰
洞冬天洞口外的温度在-1℃~-30℃。因为洞深洞大,冬天的高寒气流流入洞内,洞内地下充
足的暖湿气流,特别是地下煤层燃烧的高温暖湿气流直上冲击从北面洞口冬天进入的高寒气
流,形成高压差、高温差,生成冰。因为洞大储冰量巨大。洞内也经历了冰下消融、冰内消
融和冰面消融等冰川消融。但由于洞在地层下,地层的保温作用,冰的生成、保存大于消融,
即使夏天,洞内温度也在0℃以下,使得冬天生成的巨冰得以保留。从洞形成至今,逐年保
留一部分冰,成为万年冰洞。
万年冰洞告诉我们,高寒生冰储冰的技术。
水是人类生命的源泉。该技术使地球的干旱、沙漠、海岛等任何缺淡水的地区都有水用、
有水喝。
综上所述,自然环保卫生上善生水技术的理论具有开创性。
全世界荒漠化形势十分严。中国荒漠化土地面积为262.2万平方公里,占国土面积的
27.4%,近4亿人口受到荒漠化的影响。中国因荒漠化造成的直接经济损失约为541亿人民币。
中国是世界上荒漠化严重的国家之一。土地沙化面积扩大速度每年2460平方公里以上。荒漠
化加剧,森林覆盖率降低、沙尘暴肆虐、河道断流、水资源锐减、土壤和地下水盐碱化、淡
水生态系统污染加剧、自然灾害频繁、草场剧减、农耕土地荒漠、饮用水匮缺、动植物品种
区域性灭绝、雾霾频繁等。水是人类生存的第一要素,是世界生命的第一要素。
自然环保卫生上善生水技术,成本低,易施工,便于推广应用。
自然环保卫生上善生水技术需求量大、市场大、需求时间具有持久性;经济效益、社会
效益都是难以估量的。
可见,自然环保卫生上善生水技术具有重要的理论意义和使用价值。
自然环保卫生上善生水技术可在其他星球生水。
实例1.本发明提供了一种家用上善生水机技术,其优点是在世界各地的家中用家用上善生
水机,都能生水,满足吃水用水需要。
在海岛、海船或南方,用电能只打开-30℃左右的制冷生冰设备,关闭或自动制热至
20℃~30℃左右高饱和水汽的暖湿气制热储存设备。
在东北冬季关闭或自动控制-30℃左右的制冷生冰设备,用电能只打开或自动控制
20℃~30℃左右高饱和水汽的暖湿气制热储存设备。
在沙漠或干旱地区,暖湿气制热储存设备与地下暖湿深层连通。
实例2.本发明提供了一种露天上善生水机技术,其优点是在世界各地的用露天上善生水
机,都能生水,满足吃水用水需要。
在海岛、海船或南方,用太阳能只打开-30℃左右的制冷生冰设备,关闭或用太阳自动制
热至20℃~30℃左右高饱和水汽的暖湿气制热储存设备。
在东北冬季关闭或用太阳能自动控制-30℃左右的制冷生冰设备,用太阳能只打开或自动
控制20℃~30℃左右高饱和水汽的暖湿气制热储存设备。
在沙漠或干旱地区,暖湿气制热储存设备与地下暖湿深层连通。
实例3.本发明提供了一种家用上善生水饮水机技术,其优点是在世界各地的家中有家用上
善生水机,都能生水,将生成的水烧开,供泡茶饮用。
在实例1的基础上,将暖湿气制热储存设备改为温度可调,最高温度可达100℃。生水
时调为30℃左右;烧开水时调为100℃。
实例4.本发明提供了一种浅丘自然上善生水塔技术,其优点是在浅丘的山上实现自流灌
溉。将浅丘自然上善生水塔布局在浅丘的最高位置。塔的上层是用电能、太阳能等能源人工
-30℃~-10℃制冷生冰。特别重视冬天和夜晚低温生冰储冰。下层是大体积装有三维网状储
冰架的储冰室。塔的四周广布塑料大棚或四方地道式大面积暖湿气通道,并与塔中下层的暖
湿气制热储存设备连通。暖湿气制热储存设备用电能、太阳能等能源自动制热至20℃~30℃。
在浅丘的较高位置建造100m3~300m3或更大储量的蓄水池,实现自山上向下自流灌溉。
实例5.本发明提供了一种沙漠上善生水塔技术,其优点是在沙丘的较高位置实现自流滴
灌,栽植柏树等常绿树林,建设整个沙漠绿化区。在沙丘的最高位置建筑沙漠自然上善生水
塔。塔的上层制冷生冰,自动控制,夏天用太阳能等能源人工-30℃~-10℃制冷生冰,充分
利用冬天和夜晚自然的低温生冰储冰。下层是大体积装有三维网状储冰架的储冰室。塔身深
入地下4m~10m,直至地下具有暖湿的层位。地下塔墙和底层有很多孔与地层直接相通。夏
天地下暖湿气和地面的热气同时与暖湿气制热储存设备连通,充分利用地面的热和地下的湿
形成暖湿气。冬天利用地下的湿,用太阳能自动制热至20℃~30℃,在暖湿气制热储存设备
制备暖湿气。
实例6.本发明提供了一种海拔1000米左右高地自然上善生水洞技术,其优点是在海拔
1000米左右高山建造椭球生冰洞生水。采用超重直升飞机运载盾掘机,或者修建公路运载盾
掘机,在最高山峰自上向下盾掘100m~500m深的层叠错式建造装有三维网状储冰架的椭球生
冰洞、椭球储冰洞。
夏天用太阳能等能源-30℃~-1℃制冷生冰,重点在晚上-30℃~-1℃制冷生冰,节省电。
南方冬天仍然用用太阳能等能源-30℃~-1℃制冷生冰。北方冬天重点将椭球生冰洞的冷空气
入口对准风口,如西北风、北风风口;建1~10个层叠错式装有三维网状储冰架的椭球储冰
洞。
夏季暴雨,山洪暴发,冲坏良田。多建自动分砂的储水水库,夏季储山洪,冬季储生水。
山脚采用深埋地下的地道式通道直接接通向上对流的地下地热湿气储集室,连通高部位
的生冰洞、储冰洞形成压差、温差,促进对流上善生水。夏季与地面热空气连通。冬季在山
脚广布塑料大棚或四方地道式大面积暖湿气通道,连通湿气储集室。地下地热湿气储集室体
积500m3~1000m3。
实例7.本发明提供了一种云山自然上善生水洞技术,其优点是海拔2000米左右云山制冰
储冰。
采用超重直升飞机运载盾掘机,或者修建公路运载盾掘机,在最高山峰自上向下盾掘
300m~800m深的层叠错式建造装有三维网状储冰架的椭球生冰洞、椭球储冰洞。
重点是利用晚上和冬季高山超冷空气进行储冰,夏季辅助利用电能、太阳能等能源
-30℃~-1℃制冷尘冰。生冰室的入口很重要,洞顶入口高出地面或对准冷风风向、对准风口,
如西北风、北风风口。建10~20个层叠错式装有三维网状储冰架的椭球储冰洞。
山脚广布塑料大棚或四方地道式大面积暖湿气通道,连通湿气储集室。地下地热湿气储
集室体积1000m3~3000m3。
层叠式建造1000m3~3000m3蓄水池。
实例8.本发明提供了一种雪山自然上善生水洞技术,其优点是海拔3500米左右雪山自然
上善生水洞制冰生水。
采用超重直升飞机运载盾掘机,在最高山峰自上向下盾掘500m~1000m深的层叠错式建
造装有三维网状储冰架的椭球生冰洞、椭球储冰洞。
重点是利用晚上和冬季高山超冷空气进行储冰,洞顶生冰室的入口高出地面。建20~30
个层叠错式装有三维网状储冰架的椭球储冰洞。
山脚广布塑料大棚或四方地道式大面积暖湿气通道,连通湿气储集室。地下地热湿气储
集室体积3000m3~5000m3。
层叠式建造3000m3~8000m3蓄水池。
实例9.本发明提供了一种冰山自然上善生水洞技术,其优点是海拔5000米左右冰山自然
上善生水洞制冰生水。
采用超重直升飞机运载盾掘机,在最高山峰自上向下盾掘1000m~2000m深的层叠错式建
造装有三维网状储冰架的椭球生冰洞、椭球储冰洞。
重点是利用晚上和冬季高山超冷空气进行储冰,洞顶生冰室的入口高出地面。建30~40
个层叠错式装有三维网状储冰架的椭球储冰洞。
山脚广布塑料大棚或四方地道式大面积暖湿气通道,连通湿气储集室。地下地热湿气储
集室体积5000m3~10000m3。
层叠式建造5000m3~10000m3蓄水池。
实例10.本发明提供了一种自然上善生水疆蒙大运河自然排砂沙漠水利化建造技术,其优
点是广聚水源、运河输水、自然动力圆周运动排砂。
主干运河:沿喀喇昆仑山、昆仑山、阿尔金山、祁连山以北、北贺兰山以北、阴山北边修
建疆蒙运河。沿大兴安岭西边修建大兴安岭运河。疆蒙运河与大兴安岭运河汇合流入北京、
天津。
水源有三种:自然水源、自然环保卫生上善生水、常绿树森林护水生水。
自然水源:1.喜马拉雅山、冈底斯山向西偏北修建运河,将喜马拉雅山、冈底斯山雪山
的水引入塔里木沙漠。2.喀喇昆仑山向北修建运河,将喀喇昆仑山雪山的水引入塔里木沙漠。
3.昆仑山、阿尔金山向塔里木沙漠修建运河,将昆仑山、阿尔金山雪山的水引入塔里木沙漠。
自然环保卫生上善生水:采用家用上善生水机技术、露天上善生水机技术、沙漠上善生
水机技术、浅丘自然上善生水塔技术、海拔1000米左右高地自然上善生水洞技术、云山自然
上善生水洞技术、雪山自然上善生水洞技术、冰山自然上善生水洞技术,在喀喇昆仑山、昆
仑山、阿尔金山、唐古拉山、巴颜喀拉山、祁连山、天山(南)、天山(北)、阿尔泰山、贺
兰山、阴山、大兴安岭等运用上善生水机技术生水。
常绿树护水生水:疆蒙运河和大兴安岭运河两边3公里宽的区域种植以柏树为主的常绿
树带,形成常绿树森林护水生水。
沿疆蒙运河、大兴安岭运河修建高速公路,长期调整、保证运河的生态环境。