气象.水.熵.复杂性分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zhangxw 张学文的文章,涉及气象、水分、熵、统计、复杂性、一般科学等

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[127]wangdebin992006   2013-2-15 21:54
建议将重大发明核泵及其涉及的海水内调立体方案列入国家创新规划
本规划是建立在核泵发明能够实施的基础上的,否则一切都是空话。那么,到底能否实施?先看发明摘要:
本发明公开了一种核内爆式流体活塞二冲程发动机,在地下岩石中雕凿出一个和核装置爆发当量匹配的空腔作为二冲程发动机的爆发室兼作气缸,从低位容器通过进水管向爆发室注水至所需高度,通过填炮管向爆发室安放核爆炸装置至适当位置,关闭进水阀和炮闩,打开排水阀,起爆,介质水汽化产生推力,推动液态水经排水管流向高位容器,如此往复循环。如果在核位附近放置化工原料如碳酸岩(石灰石等)和还原剂如煤炭等,核爆炸会使一定半径内的物质因获得热量而进行化学反应,产生可燃气体,并副产石灰水等。如果将核装置置于核泵最下端底面,每爆发一次,爆点周围一定范围内的所有物质都将等离子化-气化,致使深度增加,可用于掘深。深到一定程度,全封闭或半封闭内爆可用于深部地层注水。(发明者说明:核污染防护机制需仔细阅读说明书相关部分。)

能够实施的理由
原理没有漏洞:原理相当于一台二冲程发动机。普通摩托车用的就是二冲程发动机,摩托车能在街上跑就说明核泵的原理没问题,不能因为核泵体积大就怀疑它的原理。
生物层放射性核污染不仅不会增加反而会大幅降低:和每个人一样,核污染是发明者第一个要考虑的因素。若核污染控制不了本人也绝对不会拿出来。污染的控制之所以有保证:其一,核泵本身的结构已解决了泄露问题,没有飞扬的放射性固体粉尘。核泵所输送的水与受到核污染的介质水分路排放,且在分路处净水向汽化减量的污染水递补,所以不可能污染,就好像小羊所在的下游不可能污染狼所在的上游水。虽然废水池是敞开的,但只要湖面水位保持不变,就不可能将放射性粉尘蒸发到空气中,蒸发的只能是水,而而构成水分子的氢和氧其半衰期又很短。其二,是核聚变,而不是裂变,放射残留物质本源就很少,且在人们的严格控制之下;其三,核泵计划实施后,核污染不仅不会增加,大地本体放射性指标反而会降低,原因是核泵转化的电力广泛应用后,火力发电厂和民用煤炉停用,煤灰中的放射性物质不再向大地和居室墙砖等扩散。例如中国唯一世界级铀矿-内蒙古大营铀矿就是“煤铀兼探”,上下层位叠加煤矿和铀矿,采煤的放射性污染几乎难以避免。煤矸石和电厂煤灰如果被“利用”,民众受到了核污染还不知情。核泵自身产生的放射性物质远离人烟,并受到集中有效处理,如制成水泥漂流船填海造地永久埋藏,民众接触的本体放射性物质总量会大幅减少,癌症发病率也相应大幅减少。
不会对百公里外的地下水构成威胁:我们选址一般选在内流区的沙漠戈壁,百公里之内是无人区,千公里之内人烟稀少,周边一般没有天然的地下水。如果有,打井队早就蜂拥而入了,早就被新疆农建师占领了。核泵运行渗漏到地下的水要扩展到百公里之外估计需要数十万年时间,而绝大部分放射物质还未到达就在数十年内衰变了,比如中国第一颗核弹爆点罗布泊早就成了旅游点,二战原子弹落点-日本的广岛、长崎现在人口稠密,况且是污染严重的裂变,而不是聚变。数十万年后,如果那时人类还存在,会比我们更聪明,有能力处置。当然,对地下水的监控还是必须的,发现问题立即纠正也不迟。
泵体强度有保障:核爆炸能否使核泵结构崩溃?看到地下核爆炸的影像会发现山上石块崩落,地面扰动,但核泵不会,原因是(1)深度大。爆发室顶端距地面一般会超过2000米,爆点一般在海拔-2000米左右,将来核泵建造水平提高后可达-7000米以低。影视上看到的山体崩落属浅地层地下核爆炸,无水。(2)是在地下空腔巨大水体中爆炸,排水阀大开,压力有充足的释放口。(3)横向厚度不限。(4)尽量选择强度较大的花岗岩地层建造。相比于钢铁,岩石虽呈脆性,但大尺度地层仍有韧性,数千米厚的缸盖其自重就足以应对水体中的核爆炸。至于局部变化,这是允许的,比如说由盾构机开挖的线形爆发室,其内径为20米,而核爆炸可能会使半径50米球体内的固态物质等离子化-气化-液化-熔融态,并产生数万个大气压,如此高的压力会把熔融态岩浆压进更远处有鼓胀趋势的破碎岩石缝隙中,随着压力下降,岩石回位,熔融态岩浆起到粘接密封的作用,汽包上升,液态水来补充,熔融岩浆固化,线形爆发室核爆部位就形成一个硬壳大肚包,爆发室容积增大而强度不变,甚至因爆球球壳密度增大而强度更大,并无坏处。至于爆点所产生的瞬时高压,随着爆球的扩大并挤压液态水排出泵体,压力自然会减少。排水阀原本就大张着,压力大一些小一些都行。
关于地下空腔的强度:会不会垮塌?不会,原因是(一)符合力学结构。由盾构机开挖的爆发室呈圆筒状,由核爆法建成的爆发室呈球状,多次或多个爆发形成的爆发室呈糖葫芦状,人工矿道法建成的爆发室呈直立的牛蒡状,再笨的工程师也不会考虑铁饼状。(二)地下空腔的容积并非所想象的那么大,地面爆炸所形成的蘑菇云看起来体积似乎很大,但这是1个大气压下的体积,且内部温度大大高于环境温度,而核泵爆发室内爆发压力至少超过1万个大气压,水蒸气体积实际与液态水接近。(三)爆发室内部在爆发中和爆发后始终处于正压,而非负压,不同于封闭的地下无水核爆炸冷却后呈负压。
如何应对冲击波?我们知道,冲击波在水中传播衰减小,故破坏力大,但构成核泵机件的是厚度无限量的花岗岩,耐冲击强度也不小。炮闩、进水阀和排水阀虽由普通钢铁制造,除其它抗冲击手段外,远离爆点可达数十公里,强弩之末不能穿鲁缟也。
深层地下空间的高温蠕变会不会造成“肠粘连”?不会,原因是核泵内始终有水,常态下泵体温度不可能过高。核爆炸时,数千万度的高温和数万个大气压强的气包其上升只能有扩孔作用,不可能有粘连。发明说明书已有说明,核泵自建成到退役,爆发室在每一次爆发后都会有所变动,这是允许的。在数千米的地下,只要数十个进水管中一个管用,数十个排水管中一个管用,数个排污管中一个管用,就只管用。
请看如下报道:
“巨洞”理论
1959年赫鲁晓夫向美国建议两国进行核禁试谈判时,两位美国人艾伯•特拉特博士和爱德华•特勒博士发表了一个名为“巨洞”的理论,说很小的核爆炸能够在一个巨大的地下洞穴内“隐瞒”起来,而不被发觉。
要隐瞒住一个两万吨级核武器的爆炸,必须要多大一个洞呢?直径至少需要五百英尺,而且,洞穴必须处在地下三千英尺的地方。而世界上已知的最大岩穴之一卡耳斯巴德洞,也只能顶住一万吨级的爆炸力。如果人造这样一个“巨洞”,将是一个多大的工程?假设是在一个盐场上,那就需要搬走两千万吨的盐(美国在1959年全部盐产量为五百万吨),成本超过一千万美元,并需要二年到四年的时间。
不知道当时的苏联人到底有没有造出这样大的一个“巨洞”来?
从这一报道我们可看出“核爆炸能够在一个巨大的地下洞穴内“隐瞒”起来,而不被发觉”说明震动对人类生活造成的干扰不会大到无法控制的程度。相信本案地下水中爆炸的影响范围有限,估计半径200千米之外的居民无须搬迁。
核爆炸产生的热能能够转换为机械能:地下水中爆炸不同于地下岩石中爆炸,核装置能量密度很高,在巨大的水体中实际只是一个点,爆发后的高密度能量首先要从球心由近到远加热周围的水使之汽化产生推力,使水汽化必然要消耗能量,产生的机械力逐渐变大是一个挤压动作,核爆炸能量巨大但水体更大,可达上千万或数千万立方米,有足够的水供汽化。阅读水下爆炸文章就会知道深水爆炸无火光,闷声闷气。查看下载的水下核爆炸影像或照片就可看出,水下核爆炸是一个释放推力的过程,可将数百万立方米的水推向数千米的高空,说明能转换为机械能。至于将机械能转换为电能,更不在话下。
服役寿命长:核泵越使用,爆发室就越会向深层延伸,水容量也会越大,进水管和排水管也会被磨合得越通畅,越能使用当量更大的核装置,功率越能提高,每次爆发越能排出更多的水。至于什么时候退役,因厚度无限的花岗岩构成的机件不怕冲击,花岗岩无需上油也不锈蚀,液体活塞自身不可能损坏,重型阀件有可能损坏,但可以更换,发明者暂时找不出核泵损坏报废的机理,感觉会无限期使用下去。但这一说法太绝对,所以就说其服役寿命是1000年。请读者也帮忙找找能够损坏的机理。
阅读如下报道也许会化解一些疑惑:
1964年年初,侯德封院士对欧阳自远说:“国家给我们一个任务,是地下核爆炸,你学过地质,又学了核物理,现决定让你担当这个艰巨的任务。”
经过反复酝酿,地质所挑选了6个人,组成研究小组,命名“219”小组。这在当时是一件保密的任务。“219”小组登上了西去的列车,这是一支多学科相结合的考察队伍。从那天起,欧阳自远和这个小组从亲友们的视野里“消失”了。
负责地下核试验的是程开甲教授,是当时核试验研究所所长,是“二弹一星”的元勋。

地下核试验要选址,在划定好的地域内找出能做地下核试验的最合适地方。程开甲教授对选址很严格,他要求欧阳自远:“你们选址必须符合如下条件,第一,别给山掀顶,那会造成很大事故;第二,不能让爆炸的气浪从坑道中冲出来,不能让核物质泄漏,不能污染河水和地下水。”
从来不服输、喜欢迎接挑战的欧阳自远虽然压力很大,但要搞科学试验只有知难而上。他率领“219”小组进行地质详查和填图,获得了大量的第一手资料,并开展了地下核试验流程与图像的一系列模拟实验和技术难关的研究。在此基础上,通过科学的分析论证,选定了试验区,系统提交了地下核试验场区的各类研究报告。最让人头痛的石灰溶解问题,也经过反复试验终于攻关成功。
第一次地下核试验选定在1969年9月23日0点15分进行。山没有掀顶,地也没有裂开。一年后,欧阳自远率队从地下核试验爆炸中心打钻取样。两年后,重新开挖平洞至爆心位置,欧阳自远再次进去,爆炸的能量还没有散尽,洞里很闷热,他惊喜地看见洞壁上红的、绿的、白的彩带,壮观极了。那是爆炸时岩石熔融形成的岩浆把缝都填补起来了,填得那么严实。取样化验结果表明,指标都达到要求。地下核试验的成功完全证实了原来的预报。
欧阳自远还参加了高空核爆炸、触地核爆炸的相关工作。“219”小组的研究成果,为我国核工业的发展作出了贡献。
能量来源不限:民用核聚变装置比军用氢弹更简单,有现成技术。氢弹储存期需数十年,民用核爆装置30天足矣。氢弹有重量、体积和外形的限制,民用核爆装置只要能就位就行。至于原料,主要是氘和能产生氚的锂,几乎可无限量使用。核聚变装置需要用一个小型核裂变装置作扳机,当前核扳机所需裂变物质存量够上万年使用。1万年后裂变物质用完了可启用激光扳机。
水的来源不限,大海;流向不限,高山湖泊、沙漠戈壁。
不违反国际条约:对于民用地下水中核聚变爆炸装置,国际上尚无具有法律效力的条约限制,我们的核泵正常运行设想仅为10万吨当量,选址又在数百公里戈壁无人区,国内外不会反对用于和平目的。
智力流和资金流旺盛:由于是一种开创性项目,且人类需求巨大,一经立项,智力流和资金流能快速聚集,能很快进行试验性开发。


核泵计划简述
核泵发明原本是为了解决海水内调的动力问题,谈核泵必然要涉及海水内调。发明者本人的
海水内调前核泵立体方案一期工程简述为:通过海拔0米以低地下隧道将渤海水自流输往海拔-155米的吐鲁番盆地形成吐鲁番海,一期以吐鲁番海为中转站动力扬水到海拔780米的罗布泊,耗电扬程约800米。罗布泊地区常年东北风使水汽拂过沙漠扑向若羌-民丰一带形成地形雨,扑向民丰-于田南部一带,与来自大西洋的由西风带控制的西北风交汇,形成气旋雨、地形雨和对流雨。青藏高原平均海拔4500米,因罗布泊水面,即下垫面,较高(海拔约800米),水汽会在较高海拔3000-3500米左右的高山形成暴雨区,聚集成湖,发电落差可达1500-2000米。科学家认定全球水汽循环周期为9-11天,理想化或全封闭盆地化地域水汽循环周期为6-9天左右,如果每年向罗布泊输水1000亿立方米, 5年后塔里木盆地沙漠和空气都将饱和,每次降雨落入湖区的量虽少,但多次降雨,如同中国雨极四川雅安巴山夜雨,如同世界雨极印度乞拉朋齐,每年提升到罗布泊的水量估计会循环15次之多,估计至少有200%能在3500米的高山湖泊形成高势能水用于发电,理论上最大发电量将是扬水耗电量的5倍,即电量增殖4倍,实际可能接近2倍,总不会少于1倍。如果最大降水高度减低,比如说3000米,水库库区集流面积会增大,水量会达到扬水量的3倍或更多。未来的罗布泊水域面积,包括梯海,将是青海湖的10倍左右,大面积水体会产生相当于地中海那样的湖泊效应,形成类似地中海沿岸气候带,下风头地面直到若羌-于田一带会形成草原,甚至会成为湿地,能使蒸发面扩大,能加快水汽循环周期。当然,这些都是估计值,都是推想,最终以实际发生为准。不过,这些估计值和推想也并非没有根据。不管怎样,有一点可以肯定,那就是增殖的电量大于耗电。还有一点可以肯定,那就是消耗的是风电、光伏电和谷时段电,即劣质电和低价电,而产生的是优质水电。塔里木盆地变为湿地,最多能开发近5亿亩农田,少说也能开发3亿亩。多余的淡水向中亚诸国出售。
向罗布泊调水,不仅能对电力增殖,还能对水量增殖。来自大西洋的水汽在塔克拉玛干沙漠上空也会成云降雨,只是沙漠空气太热,也太干燥,雨降到半空就又被蒸发了,落不到地面上。罗布泊水汽会随常年东北风拂过沙漠,对大西洋水汽有接应作用,会形成有效降雨。
关于造价:渤海西岸到吐鲁番盆地直线距离2400公里,地下隧道基本可以走直线,每公里造价按1.5亿元估算需3600亿元。因为有155米落差,采用真空流输水技术基本可自流。开发风电、光伏电和中外电网谷时段电力用于输水隧道分段加压以加快流速,也用于向罗布泊提升输水,电力设备和泵站费用按2000亿元估计(不一定准确),总共投资约5600亿元,不包括和田-于田南部增殖水电站群的建设费用。
向罗布泊提水耗电量:渤海到吐鲁番隧道内径为20米,流速先按20米/秒估算,年输水量可达1981亿立方米,相当于4条黄河的年入海量(500亿立方米)。按水电转换率1立方米水升高377.8米耗电1度计算,吐鲁番海拔0米面积年蒸发120亿立方米之后可向罗布泊输水1861亿立方米,由吐鲁番海拔0米向罗布泊海拔780米提水,先别打折扣,理论耗电量为1861亿×780÷377.8=3842亿度电,相当于4.5个三峡的发电量(847亿度),实际可能会超过6个三峡的发电量。这对当前光伏企业、风电企业、中外电网谷时段电力应用来说无疑是个大好消息。10年内光伏企业和风电设备制造企业满负荷生产也不一定能满足需求,中央也不再为光伏产业和风电产业过剩而头疼。
电力增殖量:落差2000米×水量1861×200%÷377.8=19703亿度,相当于23个三峡的年发电量,砍掉一半也有12个,比提水所需的6个三峡耗电量多一倍。
前核泵立体方案二期工程:只有和田-于田增殖电站群发出的电力有一定规模时再启动二期工程,修建另一条渤海到吐鲁番盆地的地下隧道,从吐鲁番海向哈密梯海输水至满,年蒸发量大约800亿立方米,水汽随西风扑向河西走廊高山峡谷形成1000亿立方米地形雨(考虑到蒸发-降雨-再蒸发-再降雨多次循环),流经玉门、酒泉、张掖、武威的河水水量将增加两倍,绿洲扩大,沙尘减少,牛羊增多。向准格尔盆地输水约1000亿立方米,天山北麓各条山涧河流水量都将成倍增加,考虑建水电站,发电尾水灌溉哈密瓜和葡萄园。
前核泵立体方案最大的亮点在于解决了常规能源不足问题。一期工程如果只向南疆输水,增殖的电力肯定大于消耗的电力。二期工程向东疆和北疆输水增殖的电力较少,但生态效益巨大。
经济效益和生态效益最大的还是
海水内调后核泵立体方案一期工程-哈拉湖核泵
后核泵方案的骨干工程是哈拉湖核泵。哈拉湖核泵的主要用途是将巨量的渤海水输往青海省境内海拔4078米的哈拉湖,然后利用高势能水发电,兼顾生态。湖盆盆沿最低豁口高度待考察,注满海水后海拔先按4300米估量,必要时豁口筑坝以提高水位。哈拉湖向四周都能放水,地理条件不可替代。如果建3缸核泵,每6分钟有1个缸爆发,每年可向哈拉湖扬水4380亿立方米,如果落差为2500米,理论上可发电28983万亿度,相当于34个三峡的年发电量(每年847亿度)。反复核对数据,没有错,但我还是不敢相信,砍掉一小半也相当于20个三峡。如果哈拉湖西电站群先建成,将前五年的发电尾水在敦煌以北解放,每年4380亿立方米的尾水最终会自流入罗布泊,并进入蒸发-降雨-再蒸发-再降雨的循环过程,常年东北风在和田-于田南部一带形成的地形雨、对流雨和气旋雨,所发的电力相当于60个三峡的年发电量,砍掉一半也有30个。谁如果能找到不会在那里形成地形雨的机理一定会成为科学界的巨星。
样机建造
实际立项后,先建样机,对样机的各项数据实测后再作下一步规划。样机爆发室位置就选在张掖南部地下海拔-1000米以低,以青海湖为水源,仍以哈拉湖为目标高位容器,东边靠近青海湖建一个隧道引水发电,尾水再回到青海湖,如此三角小循环。实测数据有了,整体实施规划就会更信心满满。
哈拉湖电站群的大部分发电尾水输向罗布泊,使塔里木变成湿地,使和田-于田南部一带变为中国雨极。部分向内蒙古的嘎顺淖尔注水,最终灌满中蒙槽地,形成(内外)蒙古海。如果能开挖3条渤海-张掖隧道向哈拉湖核泵的三个缸轮番供水,不再循环利用发电尾水,海水内调的调水量就会达到5944亿立方米,比对长江年入海量9600亿立方米,即大半个长江。
哈拉湖核泵最大的亮点是进水管和排水管总和较短,渤海到哈拉湖的直线距离是1650公里,如果核泵的爆发室就建在连线上,进水管和排水管的总造价仍按每公里1.5亿元计算,每条造价共2475亿元人民币,泵体1000亿元,东向卤水输沙隧道长3000公里,因埋深较浅,按每公里造价1亿元估计共3000亿元,与后续工程分担建造费用,算一半,为1500亿元。风电、光伏电和电网谷时段电力利用设施和输水管道动力加压水泵投资共1500亿元,服务设施200亿元,管理费100亿元,20个三峡级电站的造价,因基本无搬迁费用,且高水头便于集中利用,每个造价按1000亿元估计,共2万亿元。各项加起来共26775亿元。10年建成,平均每年投资2677.5亿元。民间资本能够承担。
关于核装置的造价及年用量,我们不知道每颗核装置的建造成本,购买价先按每颗10万元人民币估算,如果每6分钟消耗1颗,每年耗量为525.6万颗,每年购买费用为5256亿元人民币。尽管产出相对于投入有滞后效应,但由于产出的价值很高,所以购弹费用不算大负担。不过,得考虑到民用核装置研发和生产厂的建设,每年500多万颗的产量需要一个规模很大的厂子。从核扳机所需铀原料的开挖、提炼、加工到半成品,从氚生产所需锂矿藏的开挖、提炼到半成品,从氘的提纯,及其它,整个系统也是很庞大的,估计需要数万亿元人民币的投入。不过,就目前而言,钱不是问题,关键是信心。我们可以先建样机,用退役的军用氢弹替代民用核装置,试生产成功后一切都好办了。估计美国和俄罗斯会强势竞争这一市场。也好,不管是哪一国造的,每颗10万吨级当量的民用核装置价格能跌到5万元人民币,核扳机的裂变物质最少,甚至无裂变物质,且有寻的功能,有自定位装置和自毁装置,有纠错功能,对误操作有抵制功能,我们当然会优先采购。要占据这个市场,从今天开始就紧急规划,明天早上一上班就组建研发班子,并责令研发班子一周内拿出规划细则。
哈拉湖电站群的产值:
估算方法之一:20个三峡电站年发电量为847亿度×20=16940亿度,每度电产值按10元计近17万亿元,而我国2011年国内生产总值为47万亿元,即使10年后总产值翻一番,也会超过总量的1%。
海水内调后核泵立体方案二期工程-(北天山)巴里坤湖核泵:见发明说明书。
海水内调后核泵立体方案三期工程-(伊朗)卡维尔盐漠核泵:见发明说明书。
核泵公司远期规划:藏北核泵(人工海面可能超过中蒙槽地形成的蒙古海),蒙西核泵群(位于蒙古国西部内流区盆地),南北美洲太平洋沿岸核泵群,沙特阿拉伯红海沿岸核泵群,北非撒哈拉沙漠核泵群,澳大利亚沙漠核泵群,其它。
具体实施时当然得有强大的班子进行详细的勘察、规划、设计和施工。要求列入国家创新规划,其第一步就是先组织一个专家组,明确告知中央不会无视西北地区干旱,要求进行前期论证并探讨解决具体问题。对解决不了的问题,比如说“盐碱失衡”,交全民想办法解决就会有办法。核泵结构如果有致命缺陷,相信全民,包括中外专家,总能想出办法。

生态效益、社会效益及经济效益
因为效益太大我反而不敢说了,就好像宋朝人发明了火箭不敢说将来乘火箭能上月亮。但各位可不是宋朝人,是有学历的人,有些甚至很专业,大胆简述如下:
我们主要凭数据说话。本提案虽然工程巨大,但可分段实施,分段收益。比如说只花3600亿元挖一条地下输水隧道,将渤海水自流引向吐鲁番盆地形成海拔0米的吐鲁番海,面积稍小于青海湖,但蒸发量却是青海湖的3倍,每年有120亿立方米水的蒸发量,随西风带扑向河西走廊,至少会形成毛毛雨,使绿洲扩大,牛羊增多。如果利用电网谷时段电力加压,就可向途径的哈密盆地注水,海拔1200米以下可形成面积相当于5个青海湖的梯海,年蒸发量可达600亿立方米。总共720亿立方米水汽在河西走廊形成地形雨和对流雨,考虑到蒸发-降雨-再蒸发-再降雨每年按20个循环周期估计,总降雨量肯定会超过吐鲁番盆地和哈密盆地的720亿总蒸发量,最保守的估计也有可能达到2条黄河的年入海量1000亿立方米,对甘肃、内蒙古西部生态将发挥重大作用。向北注入嘎顺淖尔和民勤等地的水量将数倍增加,沙尘源被覆盖,估计北京、首尔、东京每个市民每年肺里少吸入0.01克粉尘。如果鼓励云南、贵州的梯田修建专家来到海拔1000米以上的戈壁修建梯海,当然不是三亩、两亩的小块梯田,而是数百数千亩一块的大梯海,蒸发面积还会再增加5个青海湖的面积,年蒸发量接近600亿立方米,河西走廊的降雨量又会提高一个台阶,绿洲面积又会增大许多,历史上的居延海和野潴泽又会碧波荡漾。疏勒河的尾闾湖就是罗布泊,疏勒河水量增大数倍之后,罗布泊也就有水了。只要罗布泊有水,就会有蒸发,水汽就会随常年东北风扑向和田、于田一带南部高山形成地形雨、气旋雨,进而形成对流雨。后核泵计划实施后,哈拉湖水面面积估计会达到2000平方公里,青海湖水面也会增大一倍,为防止冬季结冰影响水力发电,核泵的散热器会安排在哈拉湖和青海湖中,其副作用是全年都可保持高效率蒸腾,水汽随西北风进入黄河源头成为降雨,增大了黄河高势能水量,既能多发电,又能携带较多泥沙入海,改变黄河悬河现状,上下游农田也能分配到较多灌溉用水。青藏高原平均海拔4500米,估计在3500米处会形成地形雨暴雨区。水汽不可能大比例逃逸出西北地区,估计约有10%的水汽会以冰晶形式跨越青藏高原,也只有冰晶才能越过青藏高原平均4500米的高山,在黄河、长江上游一带潜入来自印度洋和太平洋湿热水汽下层并交汇,冰晶成为水汽的凝结核心,诱发暴雨,黄河、长江水量增加,黄河、长江现有梯级水电站将受益,两岸灌溉农田将受益。水汽几乎不可能逃逸出大陆,含冰晶的水汽较重,在四川、甘陕一带遇到湿热水汽必然要下沉。专家可以说西北人不渴,可以说沙漠是生态的一部分,动不得,而自然规律不会故意和人对着干。
以前,中央鼓励风电产业和光伏产业,当前(2012年)国外经济形势变化,中国遇到巨大障碍,因蓄电成本高,不稳定,应用受到制约,而用于输水,得其所哉。输水作业不同于连续不断的工业用电,有电就输,没电就停,没有损失。在当前风电业主和光伏电业主四处呼救的情况下,让他们联合起来对输水隧道的各个加压站进行承包,独立于电网,绿色能源会得到充分利用。比如说每个加压站有20台水泵,有光时开8台,光强时开10台;有风时开8台,风大时开10台;光又强,风又大, 20台全开。夜晚无风,以真空流方式自流。如果附近有气井空燃,可用管子引来带动燃气机直接驱动水泵。夜晚电网谷时段电力不用也是白扔,可用于输水,甚至可提高扬程到哈密盆地和罗布泊。除了国内电网,日本、韩国、俄罗斯东西部、哈萨克斯坦的电力也可花钱引过来用于输水,花小钱用他们谷时段电力,和田-于田增殖电站群建成后还以峰时段电力,他们会喜得屁颠屁颠的。对我们而言易如反掌,我们是水电,峰时段多开几台机组就行,而他们多为核电和火电,谷时段停不下来。不要以为日本距离远,王德斌的海水内调计划包括卤水携沙造地,黄海新陆地会有陆桥与韩国的济州岛相连,再分头与韩国陆地和日本陆地相连。此50公里宽通道既可安排高速公路、高铁,又能竖塔输电。陆桥的其它用途多多,由读者协助规划。
吐鲁番市年平均蒸发量 3003 毫米,托克逊县年平均蒸发量是 3821.85 毫米,鄯善县年平均蒸发量为 2879.3 毫米,这三处地方的平均蒸发量为3234.71毫米。吐鲁番盆地低于海平面以下的面积有4000多平方公里,按4000平方公里算账,调入的海水如果能达到海拔0米,年蒸发量将达到129.38亿立方米。据新华社报道,2012年青海湖面积达到4402.5平方公里,达到近12年来最大值。青海湖47年平均年蒸发量为924.3毫米,年蒸发总量是40.69亿立方米。也就是说吐鲁番海海拔0米面积的年蒸发量是青海湖的3倍多,其生态功能当然也是3倍多。

政治效益
2012年12月16日中央经济工作会议要求“着力增强创新驱动发展新动力,加快科技创新,加强产品创新,对关系国民经济命脉、规模经济效益显著的重大项目,必须坚持全国一盘棋,统筹规划,科学布局。”这好像就是对着核泵计划说的。核泵计划会使世界震惊。现在就有许多外国人暗地里盯着核泵。发明者在人民网强国博客“核泵发明者的博客”中用不规范的翻译软件翻译成的专利说明书外文版,发现法文版和俄文版读者比想象的要多。不规范的译文一般人不会耐心读下去,似乎黑暗中有一双双眼睛在盯着核泵。以世界人口比例算,法文和俄文说明最受人关注。对发明者本人而言,爱国没说的,但如果在国内遇冷,而外国人热心干,发明者明确声明不会拒绝,并将立即把同样内容的寻求支持信件发向其它有核国家。如果那个国家给出优惠条件要求独家转让,我不喜欢扯皮,也不喜欢等待,会立即签发。如果许可权转让签发生效,如果中国失去机会,20年后看到人家的核泵有产出了,可以再去向人家低声下气“友好”洽谈购买第二拨专利许可使用权,世世代代得受制于人。第二拨专利比本案原始专利更广泛,更实用,比如说超大盾构机制造技术、异形隧道开挖技术、大直径隧道真空流技术、核泵专用核爆炸装置生产及装配技术、地下空间测绘技术、地下核装置定位技术,等等,等等。如果让别国建样机抢了先导致第二拨专利抢先,我们将寸步难行,海量花钱也难以冲破局限。俄罗斯人很重视终极能源,发明了托卡马克,秘密干了多年实在搞不出名堂才对外公开,现在全世界的科学家明知困难重重还要搞,原因是终极能源太重要了。我们作为一个大国,对核泵这一终极能源捷径,试错也值得。
如果中国取得独家许可权,或者独立开发,政治作用会波及周边国家。其一,可大规模向中亚诸国调水。比如哈萨克斯坦,原属大清帝国,被俄罗斯占领后成为原子弹试验基地,附近居民受到核裂变严重侵害,畸形人比例极大,民众恨之入骨。如果能与中国合作引水,政治文章就大了。再比如蒙古国,脱离中国倒向苏联,王爷突然发现上了大当,但已经来不及了,只能暗杀掉叛国者出气。大片划归到俄罗斯的原土地上蒙古族人有20多万,100多年后的现在大约还剩5万人。其余的人干什么去了?不知道,就好像黑龙江北岸外的汉族人和满族人一样不知所踪。核泵计划实施后,具备将中蒙槽地变为人工海的能力,南岸属中国内蒙古自治区,其蒙古族人口大于蒙古国,所以将此人工海命名为蒙古海也可以考虑,其政治意义如何由政治家评判并操作。当前的国际政治大部分与能源有关,如果实施核泵计划,矿产能源不再是重要筹码,国际政治形势将发生重大变化,而中国如果首先实施核泵计划,并在实施中形成第二拨发明,中国将永远处于支配地位。中国要支配别国,不能靠武器,要靠软实力,也只能靠软实力。其实,也说不上是支配,核泵使中国强大之后别国会主动靠拢过来。

经济回报
经济回报难以细算,只能大致列出几个方面:
碳汇:参照云南腾冲县周家坡村碳汇林项目,植树造林,吸收二氧化碳,将二氧化碳减排量卖给欧洲不愿减排的厂家,可实现每亩碳汇收益214美元。塔克拉玛干沙漠面积33万平方公里,每平方公里1500亩,合4.95亿亩,碳汇收益可达1059.3亿美元,合(2012-12-16中行折算价)6665.43亿元人民币。
30年后,沙漠绿化木已成林,可分片间伐,以木材为原料进行深度开发,比如说建纸浆厂,培植香菇等。林间空地可种草,舍饲牛羊。
戈壁中的梯海可用于耐盐水产品的养殖,天然或人工沉积沙尘后可转变为耕地。新疆境内戈壁面积为29.3万平方千米,如果能开发一半,即15万平方千米,可转变为耕地2.25亿亩。中央要求确保18亿亩农田红线,新疆政府和投资者开发的这些农田可向沿海省份卖建设用地指标,每亩1万元,估计会疯抢,收益为2.25万亿元。
关于卤水携沙入海造地的经济效益,设在黄海大陆架水深50米以内造地,平均每25立方米沙土可填到水面,地面若要高出水面2米,每平方米地面则需27立方米沙土。设卤水输沙隧道因含泥沙,虽有1200米以上的落差,但流速仍然较小,当然,也可以使用大型泥浆泵加压,设为10米/秒。如果隧道经过黄土高原时注入泥浆,固体体积可能会超过50%,准确数据还需专家验证,我们先按40%算账,则每年沙土过流量为39亿立方米,可造地1.46亿平方米,合21.9万亩。建造费用设3000公里地下卤水输沙隧道的造价是3000亿元,折旧30年,则每年摊100亿元,卤水提升到1200米的电费,泥浆厂运行费用及其它管理费用按10亿元估计。所造之地其形状可随意设计,但港湾和码头是必不可少的,为了好算账我们设每一年造的地都用堆石堤坝围成一个正圆形,则堤坝长度为42.833公里。堤坝截面呈梯形,考虑到台风,要求高出水面4米,则梯形高度为29米。考虑到顶面行车,要求顶面宽4米。考虑到石块自由滚落,坡面夹角为45°,则底宽33米。建这样的堤坝,每公里用石料536500立方米,共用石料2298万立方米。每立方米石料购买加运费按500元估算,需114.9亿元人民币。平均每亩建造成本10.27万元人民币。黄海近海沙洲在退潮时会部分露出水面,卤水输沙填海造地工程前30年每亩成本可降到3万元以内。由石坝围成的海中仙岛开发成别墅,每亩地价可以达到50万元。
我国的盐碱土壤面积约15亿亩,西北地区至少占1/4,即3.75亿亩。盐碱较轻的耕地产值不高,较重的根本不可耕种。东向卤水输沙隧道建成后,降雨对西北地区大量存在的盐碱地都会产生冲洗作用,绿洲和可耕土地面积会增大,既有生态收益又有经济收益。本海水内调立体方案中卤水输沙隧道特别向柴达木盆地安排有一条支隧道,开发此处土地资源待详细考察。
向南疆饱和注水后,产生的淡水能达到4000亿立方米,向中亚国家销售,按当前国际市场行价每立方米1美元可得4000亿美元, 按2012年12月17日汇率合2. 51568万亿元。输送隧道和明渠投资另算。
哈拉湖周边20个三峡级水电站和南疆和田-于田一带至少12个三峡级水电站收益:很多,具体多少我也说不清。

负面效应
任何一项超大规模的工程都会产生负面效应,得比较孰大孰小。现在能够想象到的负面效应是:
渤海周边有众多河流注入淡水,最大的是黄河,大量抽取渤海水使含盐量增高,对生态有无影响?答:不会有致命影响。以前有过百日大旱,前几年黄河断流数月,抗日战争中炸开花园口,黄河改道入黄海数年,未发现给生态造成致命灾难。其实,华北平原地质年代成形较晚,渤海原本就是大洋的一部分,因河流变淡原本就不是常态,现有生物生活得不一定舒服。就好像在北方生活了数万年的猫,常年怕冷,一静下来就哼哼着盼气候变暖,但仍繁衍着。渤海老生物品种也许在盼海水变咸。当然,外来户或新品种就难说了。话又说回来,国土整治这样的大动作必然要磕磕碰碰,南疆沙漠变为湿地,肯定会淹死几个毛毛虫。淹死就淹死了。世界每年会饿死数百万人,中国大多数人喝不上牛奶,吃不上羊肉,除非过年,有些甚至不得温饱,牺牲这几个毛毛虫值得,天不会塌下来。请珍惜人的生命,请一切以人为本。
新疆各盆地和中蒙槽地变为人造海之后,黄土高原雨量至少增加一倍,福耶祸耶?回答:福大于祸。我们承认大雨有冲刷作用,对黄土高原是个破坏,甚至冲垮无数土窑洞,而河水泥沙增多,会加重黄河下游负担,并加速渤海的消失。本方案的东向卤水输沙隧道经过黄河与渭河交汇处,经过三门峡水库和小浪底水库,并接纳湖底泥沙,在黄海加速造地。黄土高原土再厚也增加不了植被面积,转移到黄海后使国土面积扩大,植被面积增加。水量变大了的黄河水在三门峡水库和小浪底水库沉淀变清发电后奔腾着入渤海,因水量变大,能携带较多泥沙,河床会落低,最终成为河谷,但渤海淤塞严重。完整的王德斌版海水内调立体方案包括黄河改道,从河南省的兰考县拐头入黄海,携沙造地。流向渤海的老河道改造成灌溉渠以保证原水利设施的运行。总之,不管黄河是否改道,好处总是大于坏处,改道后好处更大,中华民族的生存空间会快速扩大。
新疆各盆地和中蒙槽地变为人造海之后,因水体巨大,重量巨大,压到地壳上产生应力易引发地震。我们认为,人造海的水量是缓慢增加的,黄土高原的尘土就是从那里搬过来的,也有重量。原地失重产生的负向应力用注水加重这一正向应力来抵消,可起消减作用,使短期内地震反而减少。如果继续缓慢增大水体,正向应力不仅抵消了负向应力,还超越了,会引发地震,但如同木床板上增加重量只会咯吱咯吱响,不可能引发四级以上的地震,不会像地下岩浆扰动使地壳突然崩溃产生七级、八级那样的大地震。
调水后吹向海洋的沙尘量大幅减少,使海洋微生物生态发生变化,影响食物链。回答:近海无妨,有入海河流携带的泥沙。远海可能有影响,但缺少的并非沙尘,而主要是沙尘中所含的铁质,可人工抛洒铁质补救,比如把湖南一带的红土用船顺湘江、长江入远海抛洒就行。现代人有足够的能力干预自然,尊重自然并非放任自然。如果绝对放任,非典早就让98%的人作古了。尊重自然而不干预自然是庸人之道,是懒汉。大自然赋予人类的机能本来就是很脆弱的,生存能力很弱。哺乳动物天生都会游泳,就是人类不会。所有的哺乳动物都有毛,就是人类赤条条的,如果不与自然抗争,不杀死其它动物取皮制衣,早就冻死荒野了。论奔跑,人类前肢短,只能用两条腿跑,奔跑中要看路,面部只能只能向前,导致口腔和鼻腔与气管呈90°夹角,呼吸不如其它哺乳动物通畅,甚至跑不过兔子。哺乳动物几乎都自带武器,甚至老鼠也有锋利的牙齿,而人类牙齿,啃西瓜皮也会受额头阻挡。哺乳动物的爪子都很尖利,而人类的指甲只能挠痒痒。大部分哺乳动物都有尾巴,用处多多,就是人类没有,狩猎或逃逸奔跑中必须摆动双臂,如果拿有自卫武器木棒,没有尾巴平衡,奔跑速度就不可能很快。大部分哺乳动物耳郭转动灵活,听觉敏锐,而人类的耳朵,再怎么使劲也动不了,要去扑捉细微的声音还得侧过头去听。大部分哺乳动物夜晚视觉如常,而人类夜晚行走,踩上蛇尾巴也看不见。人类原本就是濒危动物,是在与自然的抗争中存活下来的。即使现在,一天不与自然抗争也很难存活。海水内调和核泵计划只是放大了的抗争,别理“沙漠是生态的一部分”这样的论调。

如何运作?
如果由国家投资,如果没有扯皮,就全部由国家办好了。如果无休止地扯皮,就干脆由民间投资者开发并运作。由于专利有优先权的限制,时间不能拖,我是中国人,如果外国发现中国放弃可能会立即抢占,那时我不会拒绝一个现成的合作者而去等待祖国那漫漫无期的扯皮结果。小学生也许会担心,核爆炸装置拿到手里乱扔怎么办?回答是:乱扔也爆炸不了,岂能没有一套制度?即使全部配件被恐怖分子抢去也不可能安装成功,还会暴露了劫持分子的位置,零部件(或称功能块)自带的自毁程序也会启动。这一切也会诱发一系列专利,先入者占据主动。至于经济核算,可以是多种方式,其中一种方式是买水。南水北调的成本是每立方米20多元,把渤海的水调到吐鲁番盆地,距离超过3倍,国家能给多钱?每立方米10元不算过分吧?如果10元也有扯皮,可以,罗布泊的水也不用买了,把南疆塔克拉玛干沙漠、哈密盆地及周围的戈壁滩、黄海大陆架每亩作价1元卖给投资者,由投资者另行开发。如果拍卖还有人出更高的价格自行开发,也行。不过,得自行开发,不许倒卖。也可参照现有的三北防护林补助标准运作。解放后三北植树造林到现在,存活的树木其成本瞎估每株1万元,给本计划的投资者按1%计价,即每株100元,也许是合理的。和田-于田南部一带的电站群开发权和向中亚诸国销售淡水的业务也归投资者。对私人投资者而言,看准了就投资,看不准就别投,不扯皮,不强迫,国家只管收税就行了。
本案核泵计划,对技术、工程提前进行论证,实施期间一切透明,10年建成后就能看出结果。在美国、挪威、沙特、智利或秘鲁沿海有高山的国家,3年就可建成看到效果。不像国际热核聚变堆,曙光闪闪烁烁近60年仍未看到朝霞,还要再等50年去验证一个不能自洽的理论。不过,为了人类终极能源,试错也可以理解。而实施核泵,几乎肯定会成功,原因是没有致命障碍。退一万步,试错错了也是英雄,伽利略测光速,没有人说伽利略是傻瓜。至于舆论的褒贬,无需顾及。冒险在中国是个贬义词,但对勇于开拓的民族而言是英雄行为,哥伦布爱冒险,发现了新大陆;英国人爱冒险,成了日不落之国;俄罗斯人爱冒险,从一个小公国变成一个地域横跨欧亚的大国;美国人爱冒险,造出了能在空中飞的机器,造出了原子弹,登上了月球。中国人很稳健,西洋炮舰开到了家门口还很稳健,结果,大片国土丢失,上千万人被小小的日本杀死还杀不醒。即使在今天,几乎每一种现代化消费品其专利权都控制在外国发明者手中,大部分利润被人家拿走,我国厂家老板的利润只能从压缩农民工的劳动报酬中获取,这实际上就是经济上的杀戮行为。
如果扯皮不断,核泵首项专利的独家占有权被外国人抢走,失去第二拨专利的出生机会,我们都将成为历史的罪人,也注定了世世代代受制于人的命运。发明者虽拒绝独家转让给外国,但祖国扯皮不用就等于是独家转让。别人抢了先,第二拨专利已成为事实,原创发明者有什么办法?
[126]洪昆辉   2013-2-8 09:29
张老:春节好!洪昆辉
我的回复(2013-2-8 18:14):洪教授新春快乐!阖家幸福!
新疆。张学文。
我的回复(2013-2-8 18:14):洪教授新春快乐!阖家幸福!
新疆。张学文。
我的回复(2013-2-8 09:49):祝洪教授节日快乐!阖家幸福!
[125]李竞   2013-1-24 08:57
请您支持!
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=825582&do=blog&id=655957
[124]霍有光   2013-1-11 19:40
关于塔里木盆地地貌——山盆作用与罗布泊增湿问题的探讨

(1)就“引渤入疆(海水西调)”答院士、专家、网友问
http://forum.home.news.cn/detail.jsp?id=80835420&pg=1(新华网发展论坛)

(2)走近罗布泊
http://forum.home.news.cn/detail/87358389/1.html(新华网发展论坛)

(3)罗布泊地区的风向与“引渤入疆”增雨作用
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-492121.html(科学网)

(4)罗布泊“粘土或淤泥沉积层”与引渤入疆
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-491399.html(科学网)

(5)引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-433609.html(科学网)

(6)海水西调与绿化沙漠之“去盐碱化作用”
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-408646.html

(7)新疆、河西走廊与澳大利亚中部干旱平原的地貌气象对比及海水西调
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-407027.html
我的回复(2013-1-12 18:44):霍教授好!
谢谢您的留言。对您的一些观点我先前有一些理解。
我们都是关心新疆水资源的人。我也是希望找到改进新疆水资源的灵丹妙药的人。但是对一些太离奇的思想,不敢轻易认可。
希望大家坦诚交换看法。
您的文章容我慢慢细读。
http://zxw.xjxnw.com上有我关于水资源的更多的认识,欢迎关注。
欢迎多交流。张学文1.12
[123]霍有光   2013-1-11 19:39
关于塔里木盆地地貌——山盆作用与罗布泊增湿问题的探讨

(1)就“引渤入疆(海水西调)”答院士、专家、网友问
http://forum.home.news.cn/detail.jsp?id=80835420&pg=1(新华网发展论坛)

(2)走近罗布泊
http://forum.home.news.cn/detail/87358389/1.html(新华网发展论坛)

(3)罗布泊地区的风向与“引渤入疆”增雨作用
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-492121.html(科学网)

(4)罗布泊“粘土或淤泥沉积层”与引渤入疆
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-491399.html(科学网)

(5)引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-433609.html(科学网)

(6)海水西调与绿化沙漠之“去盐碱化作用”
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-408646.html

(7)新疆、河西走廊与澳大利亚中部干旱平原的地貌气象对比及海水西调
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-407027.html
[122]wangdebin992006   2013-1-10 09:26
详见本人人民网博客:核泵发明的博客
核泵发明 http://blog.people.com.cn/u/5900577.html
我的回复(2013-1-10 16:49):王德滨?:
看了一部分您的设想。热情很高,学习了很多,也敢于设想。
气象学对空中水的运动规律的揭露十分不够。一些问题无力回答。而您的想象就显得十分自由、浪漫。显然这样的设想是不能成为科学依据的。
关于核聚变的设想一事,我不清楚。
[121]杨学祥   2013-1-1 10:33
新年快乐!
我的回复(2013-1-1 11:24):  
[120]杨学祥   2012-12-23 06:35
祝双节快乐!
我的回复(2012-12-23 10:29):共同迎接2013年!
[119]abc03721   2012-11-27 11:21
给你发了邮件,请回复一下
我的回复(2012-11-27 12:30):已经回复了。张学文
[118]chenhuansheng   2012-10-23 23:03
请张老师在方便的时候,给我们普及一下“华西秋雨”吧,谢谢!
我的回复(2012-10-24 13:08):我已经在您的博客中简单做答了。张学文10.24
[117]吕丽   2012-10-16 09:42
已发到您的QQ邮箱,请查收。   吕丽
[116]杨学祥   2012-9-26 12:40
祝张老师双节快乐!
我的回复(2012-9-26 12:43):谢谢了!杨老师好!张学文9.26
[115]hailang0   2012-9-15 14:23
支持抗日的请去签名:科学网有良心的国人签名处http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=436916&do=blog&id=613003
我的回复(2012-9-15 17:21):谢谢提示,我已经通过博客短文表示了的态度
[114]李天成   2012-9-10 21:52
节日快乐......
我的回复(2012-9-11 10:40):谢谢了!
我的回复(2012-9-10 22:26):李天成,你好!
感谢惦记。其实我不是老师。张学文
[113]徐贵泉   2012-8-31 20:52
这是很好的金点子
我的回复(2012-8-31 22:00):预先谢谢,但是希望明示您具体指的点子是哪个。张学文8.31
[112]zhxftcl1   2012-7-6 10:08
张老师:您好!我最近在忙其它事,抽空看看科学网的博客。您6月17日发表了《又一个负指数分布(1)》的博客文章http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-583031.html,里面讲到您“手头有新疆89个气象站的38年的每年年降水量资料”,您能发一份给我吗?先在这里多谢了。檀成龙2012.7.6
我的回复(2012-7-6 10:36):已经回复了。张学文
[111]邱嘉文   2012-6-25 07:58
时间胎演示程序已经基本完工,可到我的博文中下载运行程序。希望对您的推广应用有帮助。
[110]杨学祥   2012-3-11 06:19
利用卫星遥感图像监测可疑地震带的强潮汐增温反应
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&quickforward=1&id=546218
我的回复(2012-3-11 13:31):谢谢提示,新疆过去也有人对地震前的温度反常很认可,并且有实例。
[109]廖爱民   2012-2-23 22:30
近来在正忙于考试,这才上来看,一看就看到今天是张老的生日,在祝张老师生日快乐,身体健康,生活开心!
我的回复(2012-2-23 22:35):廖老师好!
[108]张学文   2012-2-23 11:23
明白了科学网的这些稀奇古怪的事。

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