当前世界环境

介绍

北非国家利比亚是世界上最干旱的地区之一，年降雨量从10毫米到500毫米不等。利比亚整个地区每年只有5%的面积超过100毫米。蒸发速率也很高，从北方的1,700毫米到南方的6,000毫米不等。¹

一些英国研究人员发现利比亚漂浮在巨大的地下水储备上，他们已经分配了非洲的地下水/含水层的数量。非洲的地下水储量是其地表水量的一百倍，在非洲北部(苏丹、阿尔及利亚、利比亚、埃及)的沉积含水层中发现的储量最大，大量地下水位于地下100 - 250米深处。²

为了克服水和避免即将危机的严重短缺，伟大的人造河（GMR），将化石水从Libya南部的广阔的Nubian Sandstone Aquifer系统运送到人口沿海城市。该项目的施工分为五个阶段。已经建立了第一和第二阶段（图1）。^3,4.1983年，GMR最初打算满足农业部门67%的需求。它提供了利比亚每年75%的用水需求(城市用水和农业用水)，从1000口井，到4000公里的埋在地下直径4米的管道，再加上一些地表水蓄水池作为临时蓄水。⁵GMR从东南部的地下水系统(Kufra和Sarir)和西南部的地下水系统(Murzag)输送水(大约每天600万立方米)。⁶

重力，从1,000个井中泵送水并增加管道的长度距离消耗太大的燃料，这是一种过高的燃料，随着全球油价上涨而变得更昂贵。每桶泵送所需的油桶，在上面的出口中造值90美元以上。这是导致我们寻找和找到能耗，财务成本和环境成本问题的可持续解决方案的原因之一。

图1：伟大的人造河（GMR）。4 点击这里查看图

GMR水力发电

管道水电（或导管水电）是通过GMR管道通过GMR导管使用水电动能作为水输送系统的一部分来产生电力。⁷

据了解，GMR管道的长度约为4000公里，管径为4米。我们可以利用水流的流速和速度，在GMR管道内安装适合的(尺寸和规格)发电用的涡轮机来发电。

它是明亮的2000-4000涡轮机产生的能量。它们可以根据可用的可能性和可持续发展计划沿管道每隔0.5公里或每1公里安装每一公里。

水力动力发电相关工作

水力发电仍在河边的公用水管进行测试。一个球形涡轮机(图2)被安装在公共事业的水管中，这个涡轮机产生20千瓦的电力，这足够10个普通家庭或者在晚上点亮5到6英里的路灯。⁸

图2:单球形涡轮 安装在管道内。8 点击这里查看图

不像其他的可再生能源技术，电力系统利用流动的水产生的能量来提供适当的，可控的，不受天气影响的能源，可以用于不同的地区;比如支持公共电网以降低成本并获得新的收入来源。LucidPipe利用管道涡轮机从大直径、重力输送管道内快速流动的水中捕获能量，不影响流量或运行。取决于压头，流量和管径。产生的能量取决于管道内的流量和压力。例如，在直径为1.5米、流速为2米/秒、扬程为28米(2.76 bar)的管道中，LucidPipe的一个单位将产生100千瓦的能量，并从系统中提取3.5米的扬程(0.345 bar)。通过在管道中添加许多具有上述特性的涡轮机，这些涡轮机将产生数千兆瓦的可再生能源，而不会对环境造成影响。图3显示了在管道中使用多个涡轮机的水力发电。⁹

图3：使用水电发电 多个涡轮机(Lucid能源系统)。9 点击这里查看图

Rentricity主要研究管道内的水力发电。每天24小时都有水流通过管道来发电。Rentricity开发了能量回收系统，将减压阀(PRVs)产生的过剩压力转化为清洁电力，如图4所示。Rentricity公司有两个管道内水力能源回收系统:Flow-to-Wire™(Rentricity Inc.)。并推出了即插即用可持续能源和监测系统(SEMS™)，应用范围为5 kW至30 kW。所产生的电力可以用于支持公共电网或获得新的收入来源。然而，该系统可以与现有的SCADA(监视控制和数据采集)系统合并，以提高控制系统的透明度。¹⁰

图4：出租水电动力发电。10 点击这里查看图

水力发电是如何工作的

该技术利用安装在直径4米水管内的水轮机。当水轮机旋转时，水将流过水轮机产生能量。水力涡轮机被设计成在不中断水流的情况下最大限度地提高效率和能量。发电量与水流速度成正比，随着水流速度的增加，发电量也会增加。这个过程中，每个涡轮机的扬程压力非常小，只有0.07-0.41巴。这使得模块化系统能够串联安装，以保证不间断的水流。

管道直径，水流速度，水速和头部压力是有助于确定在管道中运行的涡轮机的优化尺寸和规格。Lucidpipe汽轮机实现的性能和可靠性大于1.22米/秒。⁹

根据，⁹GMR管道的平均水流速率为120磅/秒，¹¹大约1,000个井几乎在两个GMR分支之间分布，所以500孔通过GMR管道直径为60000 L / S 4米，另一方面，每个分支都会产生646米^3./s通过GMR管道直径4m。这样的管径和巨大的水流量将使一个涡轮机产生数百千瓦的能源。

GMR发电的好处

该项目的好处如下：

• 获得清洁能源，安全，可持续，并考虑可再生能源之一。
• 被视为发电的新和创新资源，所有的研究和研究都对太阳能感兴趣，作为利比亚化石燃料的唯一替代品。
• 增加能源的多样性，因此该国的能源将随着促进其经济实力及其国家安全而增加。
• 有助于减少目前用于发电的化石燃料消耗量，从而降低温室气体排放率和化石燃料储备的保存。
• 增加GMR项目的整合，通过依靠自己，获得必要的能量来运行数百次泵。
• 创造能够提高生活水平和振兴经济的就业机会。

GMR转型到全球最大的农业项目

该想法是将GMR转化为庞大的农业项目，而不是在建立太阳能为沿海城市提供淡水需求的几种水海水淡化厂提供新鲜水域。GMR从南部到北部的利比亚渗透到沿着海岸，长度为4000公里，像真正的河流，我们可以在管道两侧转变沙漠土地，估计数千公顷到巨大的农业项目从GMR水灌溉（图5）。

本项目需要一些简单的机械测量，这些测量将在向目标土地输送水的主要管道上进行，具体如下:

• 根据可持续计划，这些坦克的大小依赖于农业填海陆地的大型水箱，依赖于农业填海陆地，并在适当的距离下为农场提供管道。
• 创建子网管道，从坦克到目标土地延伸。
  

图5：转型后GMR转换为农业项目。 点击这里查看图

农业农业的福利

农业项目是最重要的发展项目之一，其效益如下:

• 在GMR管道两侧开垦数千公顷沙漠土地。
• 提高农业农作物的粮食安全和自给自足。
• 扩大GMR管道数百公里，从南到北跨越不同气候带(地中海和沙漠)，¹²气候中的这种对比将允许种植不同的农作物。
• 为成千上万的员工创造就业机会，这将增加收入水平。
• 创建轻工业和其他中重型的多用途工厂，如建立罐头厂、农产品包装厂、番茄酱和油料厂等。
• 对收入来源多样化的重大贡献。众所周知，利比亚目前依赖于石油和天然气收入。对利比亚成为一个农业国家，以生产和出口各种农业作物。
• 停止从农村向城市的移民，抗击荒漠化，解决粮食安全问题，为后石油时代创造稳定的经济和发展。
• 在被认为排斥人口的地方建立新的城市和城市社区。
• 增加绿色空间，有助于改善气候。

结论

由于全球对可再生能源日益增长的兴趣，以减少污染和温室气体排放，各国政府期待开发新的清洁能源资源。

利比亚并没有脱离这个世界，近年来，特别是在2011年革命之后，利比亚正在寻求投资和开发可再生能源资源，如建立海水淡化厂，为沿海城市提供淡水，太阳能和风能.....等。减少对化石燃料作为主要能源的完全依赖。在这种情况下，在可持续发展领域令人鼓舞的是，目前的重点正越来越多地转向基本上没有污染的可再生能源。利比亚正面临着实现可持续发展的绝佳机会。GMR是世界上最大的水运项目，有可能成为世界上最大的清洁能源发电项目，这将给经济生活带来显著的飞跃。据了解，GMR管道的长度约为4000公里，管径为4米，这样大的管道，大的水流流量，将使一台涡轮机产生数百千瓦的清洁能源。这一优势将区分巨磁流变能和其他类型的可再生能源，巨磁流变能不会对影响生产效率的天气波动和外部因素产生影响。

另一方面，可以使GMR成为该地区最大的农业项目，这将导致利比亚成为农业国家等级，并有助于吸引农业领域的外国投资。

它有机会开发GMR到综合项目为我们提供最重要的商品，这些商品是能源和食物。特别是在最新研究之后，这表明利比亚有一个非常巨大的地下水。

利比亚有潜在和金钱，只需要政治意愿投资该项目，这是该地区可持续发展的最大雄心勃勃的项目之一。

参考文献

1. GMRA:声监测在世界上最大的预应力混凝土筒管项目管理中的作用。管道工程与施工1 - 8 (2004)
2. 麦克唐纳，麦克唐纳，上午，香港博客，高等议院，Dochartaigh，B.É.ó.，以及泰勒，r.g。非洲地下水资源的定量图。环境研究字母，7: 1 - 7 (2012)
3. 吉尼斯世界纪录书，（2008）
4. 维基百科。伟大的人工河。https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Man-Made_River (2015)
5. Abdelrhem, i.m.， Rashid, K.， Ismail, A.利比亚大型人工河项目地下水综合管理。欧洲科学研究杂志，22（4）：562-569（2008）
6. Ghazali, a.m.， Abounahia, M.A.在利比亚利用大人工河水的最佳方法。第九次国际水科技会议，497-508（2005）
7. 峡谷行业。导管项目：公共水系统的能源回收。http://www.canyonhydro.com/projects/conduit.html（2105）
8. 新闻企业。河边：水管涡轮机仍在进行测试。http://www.pe.com/articles/turbine-641385-technology-power.html（2015）
9. LucidPipe^TM值．http://www.lucidenergy.com/（2015）
10. Rentricity。创建智能水网。http://rentricity.com/offerings/equipment/ (2015)
11. 水技术..GMR（伟大的人造河）利比亚供水项目。http://www.water-technology.net/projects/gmr/（2015）
12. 国家百科全书。利比亚 - 气候。http://www.nationsencyclopedia.com/africa/libya-climate.html（2015）