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馬鈞和他的西域異士朋友這套方案,之所以讓李素技術上越想越可行,就是因為他們非常貼合雒陽周邊的地理環境實際情況。
雒陽新城用水,最大的困難就在於新城的位置比新城旁邊的伊洛水水麵水位要高很多,從河裡汲水上來成本太高,一百多萬人要用,不可能都靠水車提甚至是提桶。
但是,這裡麵有一個盲區,連李素和諸葛亮都沒有想到——伊洛水的水麵水位低,這不是一貫如此的,
隻要往上遊追溯百餘裡,就可以發現,伊水在流出伏牛山、進入伏牛山和邙山之間時,在龍門伊闕這個位置被山夾住,上遊的水位還是很高的,絕對海拔落差能比下遊流入黃河那個點位高出數十丈。
是穿山衝出龍門伊闕時,損失了大量的落差和動能,短短十裡龍門穀,落差就降了二十多丈,離開山區後進入河洛平原,後續一百裡幾乎沒有再降多少,是很平緩的。
羅馬式修高架水渠的核心思路,就是“儘量彆浪費河流、水源的天然落差”。
如果有三十丈落差,要分配到一百多裡路的河道沿途。天然狀態下前十裡就花掉了二十丈,後一百裡才分十丈。
那麼修了高架水渠之後,前十裡不能讓河水下降得快,要省著點用,隻降低兩丈。省下來的十八丈,分給後續的一百裡用。這樣每一段流速都一樣平穩。
這種微操,在古代很難實現,羅馬人其實也不是很精確,不過夠用就好。
玩過“刺客信條”係列那些意大利背景地圖的玩家,應該都不陌生那種古羅馬高架水渠遺跡的樣子,知道大致是個什麼落差粗糙度。
現代真正對這種操作掌握精確的,是華夏的“南水北調”工程。
後世的南水北調中線工程,從湖北方城埡口讓漢水突破桐柏山後(就是李素現在要修博望-葉縣-昆陽運河的那個位置),水位海拔是147米,到北平城的終點水庫水麵海拔是49米。
總共才98米折合漢朝42丈的落差,21世紀的工程科技要實現讓河水自流1300公裡遠的壯舉。那才叫一丁點天然落差都不能浪費。
哪怕是“穿黃工程”這種高難度點,都隻給你7米的落差損失額度。
(漢水的水從黃河底下過去,過河前高於黃河河麵很多,急速下降從底下穿過去。過完黃河之後還要再抬升回來,相當於連通器原理,不能放任水位降到比黃河河麵還低。這個“跨越黃河的連通器”的壓力損失隻許有7米。
因為如果過完黃河後水位一直黃河河麵還低的話,那就比北京城的海拔還低了,沒法繼續往北流。從新鄉到北京最後500多公裡,還要靠連通器反抬挽救回來的這丁點海拔,來提供自流動力。)
相比之下,李素現在要發掘的技術,隻是依托羅馬人的勘測和設計精度,做到“二十丈落差,供一百二十裡河道均勻使用。全程水麵下降速度均勻一致,每段高架石渠海拔精確到尺”,這個難度要求會低得多。
(南水北調的海拔調度精確要求,就不是精確到尺了,要精確到厘米)
何況,李素早些年也不是沒做挖運河修水利的探索,他用鉛垂和簡易氣泡水平儀、利用三角函數關係的等比觀測支架配望遠鏡搞的“土法測高儀”,都是遠超過漢末原本“海拔測量”這一科目水平的黑科技。
李素的海拔、測高勘測技術精度,基本上可以達到大航海時代中期、工業革命前的水平。
否則他怎麼敢提出修南陽-潁川運河?否則他當年怎麼敢挖掘加爆破、引導西漢水北歸故道衝向陳倉城?
李素對水位海拔的利用,本來就是精確到當世一人的地位,而且遠超地球上同期第二名。
隻不過他之前做出的一些事跡,比如“高祖托夢劉備,地震讓漢源改道”這些,都被人認為是天命神跡,沒人去解讀裡麵的科學原理,不敢也沒機會解讀,都保密著呢。
所以世人不知道李素在地理勘測方麵其實有多牛逼,他的部分早期成就被歸功給神了。
彆人是“貪天之功為己有”,
李素是“匿己之功托天有”。
……
於是乎,問題就變成了:高架部分造價至少四十億,再加上沿著山修的廉價、無需架空部分,再加上測量費,精確設計勘測,整個項目,至少是五十億錢!
但造好之後,好處也非常明顯,可以解決至少幾百年的首都生活用水問題、並且讓首都新城在選址時就完全不用冒向水災內澇妥協的風險。
還能讓首都選址時不用占用適於灌溉的周邊耕地、選址選在相對更便於關東漕運物資支援的位置……這些好處都能收獲。
要知道,少占用雒陽周邊的耕地,那價值可不是遠方同樣麵積耕地能比的,這裡麵至少價值差有兩三倍。
道理也很簡單:按照甄宓之前在長安種地、給百姓包銷新鮮蔬菜的經驗,特大城市周邊的地,未來都可以全種蔬菜,農民自己的口糧都靠外麵運,他們隻負責提供難以長途儲運的、易腐的新鮮蔬菜。
如果雒陽旁邊田不夠,未來這裡有幾百萬人,河洛平原兩千萬漢畝都種上了新鮮蔬菜,還不夠河南尹本地人口吃,那雒陽人在吃菜問題上就會陷入內卷。
蔬菜會漲價到“讓雒陽最窮的那批人因為買不起、放棄吃新鮮蔬菜的念頭”為之,靠市場的無形之手價格杠杆來倒逼壓製窮人的需求。
如果要從虎牢關外運蔬菜過來,那對不起,船隻幾次倒騰轉運、碼頭倉儲等船……這些都要時間,一路上多拖延幾天,要腐爛掉多少?或許從酸棗運來的蔬菜,一大半都腐爛了,除非做成鹹菜,否則運過來損耗極大。
這就是特大城市周邊農田的額外寶貴性所在,它提供的是特大城市市民“吃到本地菜”這個剛需的唯一解決辦法。在沒有冷藏保鮮技術出現之前,對首都地區的國民生活水平至關重要。
所以,一座百萬人口的城市,往高處乾燥之地選址、把河穀耕地讓出來,收益絕不是賬麵上那麼多耕地那麼簡單,要乘好幾倍。
而這一切的好處,代價就是要拿出五十億,修高架!一橋飛架南北,從原本伊洛河上淩空而過,從河穀南岸的伏牛山架到北岸的邙山。
中間本來按自然法則該快速下降的水位,逼著它不立刻下降,用石頭高架托住,把最後九成落差省到飛到邙山山坡上後再有序降,落差用在刀口上!
另外,黃河水基本上不能用,這個選項不出意外的話不用考慮太多。因為黃河水從雒陽舊城上遊的小平津渡往上、出了峽穀之後,水流就很平緩了,黃河短途內可利用的落差不大。
要高架引黃河水,那得從小平津再往上遊就引,相當於後世雒陽孟津縣的“小浪底水庫”那個位置。這個距離就比從伊闕引伊水還遠成本還高了。
而且黃河水到了下遊也比較渾濁,雖然漢末安定郡和上郡、北地郡還沒被破壞成徹底的黃土高原,但黃河水肯定也是不如伏牛山段的伊水清澈的(伊水這一段的水質,可以去看看後世雒陽龍門石窟景區的伊川水,就是那一段)
這方麵,李素也是傾向於讓未來首都人民儘量喝乾淨水的,早期稍微多花點錢就多花點了。
後世21世紀,東海之濱的吳越省,為了確保“讓省城人民喝上優質水”,不也是舍近求遠,從錢塘江上遊的千島湖水庫就直接修高架拉專線水管到錢塘城裡,也就是那個“農夫山泉有點甜”的取水地。這樣的行政決策考慮不勝枚舉。
不過,既然是千年大計,為了穩妥,李素到時候如果決定要實施,還是會額外撥出一筆地理勘測考察費用,找很多專業的測量員把引黃引伊方案的可行性都精確計算一下。