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一个万里运河胜过十几个万里长城

已有 3989 次阅读 2015-8-5 20:48 |个人分类:气候生态|系统分类:科研笔记| 工程, 盈利, 组织, 路线, 东水西调

一个万里运河胜过十几个万里长城

不对比真的不知道,一对比真的吓一跳。在我的预想中,西北地区既然天水以西到兰州的山上寸草不生,都是光秃秃的,那么自然兰州更西部的地区也应该都是更加干旱,最多和毛乌素沙地一样遍地沙漠化土地,最多是沙丘和农田交错,秃山和沙漠辉映,沙生植物遍地,千里不见人烟。但是实际情况却远远出乎我的意想。武威地区,张掖地区庄家连片,郁郁葱葱,村落密布,玉米、西瓜、白兰瓜等物产丰富,宛若中原。从兰州到西宁一路上树木郁郁葱葱,从西宁到民乐一路上漫山遍野都是牧草和羊群,不仅景色美丽,而且气候湿润。嘉峪关市建设的美丽程度赛过咸阳,湖泊如串珠,风景如西湖,尤其是嘉峪关的园林设计的理念非常先进,设计的园林景观赛过国家园林城市宝鸡。

回家后我在谷歌地球上反复查找琢磨,发现这些地区都是河谷地貌,都在山前冲积扇地区。唯一让我惊异的是高山草原存在于青海湖、武威、嘉峪关的三角地带,当然我发现高山草原普遍地存在于青海东部,西藏东部和甘肃南部和四川西北部地区,这些地区都是能够受到印度洋气流侵润的地区。河西走廊以北地区依然和我意想的一致是巴丹吉林沙漠。我最终的结论依然是“缺水是决定沙漠存在的最关键因子,有水是绿洲存在的最关键因子”。所以我们从北日本海调水到中国西部是治理沙漠的最关键措施。不管调来的水是否会形成地形雨,是否会形成中尺度气候,但是调来水以后至少会形成绿洲和灌溉农业区是非常肯定的。

通过研究谷歌地球我们发现:

第一,我国的沙漠都处在北纬37度到北纬44度之间。第二,我国的沙漠从西向东是连片分布,从西向东分别是塔克拉玛干沙漠,古尔班通古特沙漠,巴丹吉林沙漠,腾格里沙漠,乌兰布和沙漠,库布齐沙漠,毛乌素沙地,浑善达克沙地,科尔沁沙地,呼伦贝尔沙地。西部是沙漠,东部是沙地,沙漠之间都是荒漠化土地。中国沙漠总面积约70万平方千米,如果连同50多万平方千米的戈壁在内总面积为128万平方千米,占全国陆地总面积的13%。而中国干旱面积占国土面积的三分之一多。第三,通过谷歌地球我们发现中国的沙漠和沙地全部被高山和高原包围,而这些沙漠和沙地都处在低洼地带。塔克拉玛干沙漠,古尔班通古特沙漠不用说被高山环绕,巴丹吉林沙漠,腾格里沙漠,乌兰布和沙漠,库布齐沙漠的西部是天山余脉,南部是高大的祁连山,东南部是乌鞘岭,再往南是六盘山,东部是贺兰山。毛乌素沙地的南面是黄土高原的群山,东面是吕梁山等山西的群山,尤其是太行山,北面是阴山大青山。浑善达克沙地,科尔沁沙地的东面是连绵的大兴安岭,南面是燕山山脉,西南是太行山。我们的这一发现具有重要的现实指导意义,结论是:暖湿气流经过这些山脉的迎风坡的时候把雨水留在了迎风坡,而到达山脉的背风坡的时候形成了焚风和干热风,这些缺乏水汽的干热风是形成沙漠和沙地的主要原因,当然它们处在西风带下沉区也是主要原因。所以,这些地区缺乏水分是形成我国温带大面积沙漠的重要原因。第四,我们发现,这些沙漠的总体海拔都在800米——1300米之间,很少有低于800米的,也很少有超过1300米的。沙漠上平坦广阔,如果这些地区能够治理成为绿洲,那么它要比我国西南地区的地形条件要好得多。这些沙漠的海拔都低于其围绕的高山,它们的南面依次围绕着天山,祁连山,乌鞘岭,六盘山,贺兰山,陕北高原,太行山,燕山和大兴安岭。沙漠是连续带状,高山也是连续带状,紧紧地阻挡着春风西渡。这给我们的唯一的提示是东水西调。第五,我们发现这些沙漠地区是一块更加古老的大陆板块,经过了充分的土壤侵蚀过程,真个地区都是十分平坦的,在喜马拉雅山隆起的过程中,这一地区也基本没有受到影响,它的地形和远古时期一样没有变化。第六我们发现,唯一没有被包围的沙地是科尔沁沙地东部,即赤峰市和通辽市地区,但是这一地区似乎是季风的盲区,形成大片的沙地和盐碱地。

我们在科尔沁沙地,燕山北部,大兴安岭西部发现了大范围的湖泊遗址。这里目前还有众多的湖泊,有大片的盐碱地和沙化地(北纬42゜,东经115゜),说明这个地区在不远的过去是一大片草原。第七,我们在这篇广阔的沙漠中发现了许多很长的古代河流的遗址,而在东水西调工程中可以很好地利用这些遗址,有的河流遗址长度达到一千多公里。

所以,东水西调工程具有以下几个很重要的优势:

第一,整体落差不大。从北日本海到东北平原需要提升400米,但是到达东北平原后一直都是平坦地,可以实现水的自流。如果从兴凯湖(北纬45゜,东经132゜)引水,经过密山市,七台河市,沿河流逆流到依兰县,到木兰县,到松原市然后到通辽市地区,那么虽然走了一些弯路,但是却能够降低200米落差。从松原市往西北有一条落差更低的河流穿过大兴安岭到达内蒙古的霍林郭勒市,进入浑善达克沙地,这一条引水路线代价最低,但是影响面积,受益面积较小,而且不能实现自流,所以可以作为北线工程。沿着西拉木伦河到达德日苏宝龙嘎查(水库)(北纬4330′,东经11846′,海拔600米),作为中继站。继续逆流引水到达达里偌尔(北纬4317′,东经11638′,海拔1225米)。这条线路需要抬高水头800多米,但是能够达到自流,影响面积大。进入内蒙古沙地后,从东部到西部的落差不足400米,总体在800米到1200米之间,而且从东往西能够沿着古河床自流,到了额济纳旗以后,有一条来自酒泉的古旧河谷和它相连。

第二,可以利用的古代河床和现代河谷很多。可以利用松花江,西拉木伦河,霍林郭勒河,滦河水系,呼尔查干诺尔水系,乌拉盖水系,乌拉盖河,那仁河、阿尔苏巴拉河、巴音罕盖河,努格斯河,石哈河,额济纳旗的黑河等等。这些古代或者现代河流的河床都比较平缓,能够作为引水架设管道的理想通道。

第三,通过的地区经济都不发达。这一点很重要,这表明拆迁的难度很小,水流动的面积很大,可选择的有利地势地形很多。这样可以极大地节省成本。

第四,沿途对于水资源的需求非常旺盛。引水地区都是干旱地区,基本没有不需要水的地区,所以可以肯定各个地区会积极配合引水工程。同时水的需求量非常大,如果市场化运作完全可能。

第五,沿途的风力资源和太阳能资源非常丰富。这些地区的年日照时数非常大,一年中很少有见不上太阳的阴雨天。这为引水工程的动力提供了无限的来源。

东水西调工程有极其重要的政治意义和军事意义。千百年来,总是匈奴人侵略中原人,两千年来绵绵不断,女真族、鲜卑、契丹、蒙古、羌、突厥、满族等各个民族都对中原虎视眈眈,追根问底,原因是这些民族占领的地域是贫穷地区,是物产不丰富的地区,是荒漠化地区,根本原因是缺水地区,是自然生产力很低下的地区。换位思考,如果我出生在这些地区,我也会有成吉思汗一样的侵略野心。但是反过来,如果这些地方有水,成为水草丰美的草原,甚至是农耕区,那么我不愁没有吃穿。那我还需要舍生亡命去侵略吗?我也修筑一个长城把我们富饶的地区包围起来不让别人侵略。所以,修筑万里长城不如万里调水到西部,让那里物产丰富,风景优美,适合居住。这是最大的稳定。

从全国战略意义上讲,我们有十几亿人口,粮食问题始终是压在我们头上的重要问题。尽管我们六十多年来开辟了东北黑土地,新疆绿洲,河套平原,宁夏平原,青海高原等新的粮食产区,但是我们未来依然需要开辟新的农牧业生产区,保证我国的粮食安全。而内蒙古高原正是一个理想区域,这里千里平坦,面积大,适合机械化耕作,冬季寒冷蒸发量少,适合于雨水凝结,适合湖泊生存,四面山脉环绕,不利于水分蒸散,西风带下沉有利于改善近地层气候。

当前,我国多个省都在精准扶贫,也许中央希望通过精准扶贫使得中国绝大多数人进入小康水平,甚至过上中产阶级的生活。但是扶贫的切入点在哪里很模糊。

那么东水西调工程需要分为几个阶段进行,如何解决调水工程中的海水淡化问题,调水能源问题和调水工程问题等关键问题,组织运作问题。

 

东水西调工程需要分为几个阶段进行呢?

工程第一阶段从兴凯湖调水到通辽市。目的是治理科尔沁沙地东部,解决松原、四平、通辽、白城等地的干旱问题。兴建一批水利设施、渠道、湖泊、水库等,为进一步调水做好准备。这些从兴凯湖调来的水实际上是淡水,可以直接使用。

工程第二阶段,通过外交手段租赁或者购买海参崴到兴凯湖一段地区,把海参崴阿穆尔海湾的海水向北引进到兴凯湖,沿着兴凯湖岸边和第一期调水路线,把海水调到通辽市,沿着西沿着西拉木伦河到达德日苏宝龙嘎查(水库),继续逆流引水到达达里偌尔。修建自流渠道把水引到科尔沁沙地中心地带。科尔沁沙地中心地带本身是盐碱地区,利用这一地带的沙地进行海水淡化,淡化的主要手段是“沙子渗透”。修建十几公里的防渗漏渗透渠道,渠道里灌满沙子,让海水在沙子里自由渗透,自由过滤和淡化,析出的盐分提炼各种矿物质。二期工程可以到达二连浩特周围。在二连浩特东部可以修造一个大型人工湖泊。

工程第三阶段,从二连浩特引水到达额济纳旗。这一阶段比较困难,原因是一方面路程很长,另一方面穿过的都是沙漠区,比较浪费水,三一方面工程量很大,没有自然河流可以使用。好处是这一阶段的水头落差很小,只有一百多米,但是受益面积很大。是最见成效的工程之一。

工程第四阶段是沿着河谷向南引水到达嘉峪关,最后到达双塔水库(北纬4032′,东经9621′,海拔1305米),引水高度400米。

工程第五阶段是从双塔水库引水到北疆。这个工程比较复杂,不能自流。

工程第六阶段是从双塔水库引水到南疆。这个工程可以实现无阻挡自流,将在罗布泊地区形成湖泊。

根据沿途用水量逐渐增加建设力度。最理想的用水量和调水量可能接近黄河,每年可能达到一千亿立方。

调水工程中的能源问题。这个问题看似困难重重,实际上却很简单。我们可以采取能源换取水资源的交换方式从牧民那里交换电能,而电能则来自于牧区丰富的太阳能和风能。调水工程总公司可以成立一个能源公司,这个能源公司的职能就是和调水工程沿线的牧民交换能源,能源公司和牧民签订合同,把采购来的太阳能发电机组给牧民安装好,机组费安装费等变换为相应的发电量,让牧民自己照看和维护发电机组,发出的电供给调水总公司用来调水。牧民每年发电量换算为金钱,牧民的用水量换算为金钱,对于牧民来说他一年的发电量换算的资金肯定远远大于用水换算的资金,也就是说,发电量远远大于用水量。公司可以利用多余的发电量调来更多的水给那些没有牧场的群众用水,而收取的水费可以弥补买电的费用,从而引导调水事业向更深层次开展。公司也可以在无人认领地域自己建立太阳能发电机组和风力发电机组,来满足自身的调水的能源需求。假如我们调水的成本是每吨水提高100米使用一度电,提高水头1400米需要14度电,每度电一元钱,每吨水到达二连浩特的成本是15元,但是二连浩特周围的牧民用10亩地发电,一天可以发电500度,每度电只卖出0.4元,那么他也能够用得起这种水,甚至每年还能够节余一万多元。

对于牧民来说,它在调水工程中受益很大。第一点,自己用自己土地上的太阳能换取了水资源,基本上没有成本,反而可能因为有多余发电量而致富,第二,自己换取的水资源可以生产更多的牧草,饲养更多的羊群牛群,这些都是直接的巨大的经济收益,第三可以切实改善生活环境和生态环境。很显然,通过发电换取水资源的方式,能够极大地降低调水的营运成本,一方面牧民的电不需要并入国家电网,而只需要并入调水公司的电网,这样能够极大地节省牧民的成本,另一方面这种电能够满足调水需要。尽管两者的成本都很高,但是能够形成买卖双方,能够相互抵消成本,既能够解决牧民发电的销售问题,又能够解决公司水的销售问题。

工程中的海水淡化问题。我发现在科尔沁沙地存在大片的盐碱地,这些盐碱地周围还有湖泊存在。说明这里是比较理想的海水淡化场地。对于海水淡化的高技术我不太懂。不过如果利用分子筛那成本肯定很大。简单的办法就是修建一个长十几公里的渠道,水泥浇筑,然后把沙子填满渠道,放水进去过滤。过滤肯定有效果,但是不一定彻底。然后把这些过滤后的水引入一个下一段渠道中,在渠道中加入大量的活性炭吸附金属离子,最后达到淡化效果。大量的活性炭从哪里来?大量活性炭的来源很广泛。目前东北平原、河北、山东河南一带每年都有大量农作物秸秆被废弃,利用这些秸秆做活性炭非常有利。经过吸附的活性炭上面存在大量金属离子,只要把这些活性炭用作火力发电的原料烧毁就能够很容易地提取出金属,通过一定的化工措施就变成了有经济效益的产品,从而实现自营。当然,粘土也具有很大的吸附功能,如果人造一个湖泊,而在远处打一个大口井,就可以利用土壤的自我过滤和吸附功能。

调水工程的组织问题很重要。我认为在调水过程中至少有多个赢利点:第一淡水出售,第二淡水养殖,第三水力发电、活性炭发电、太阳能发电和风力发电以及电网送电,电力出售;第四,海水矿物质出售,第五,节水灌溉安装维护工程。尤其是出售淡水,可以达到自负盈亏,实现盈利。所以我认为组建一个大型公司来做这件事情就可以。

组建初期的费用很大,但是一期工程让一个大型公司做完全可以胜任。一期工程由私人公司出面,专家来做,完成后。二期工程的资金使用更多,然后由各级地方政府入股,哪个地方需要水,哪个地方政府入股,注入资金,注入土地,那么水渠就修到哪里,哪里的水利局就出面组织协调,负责一定的经营权限。三期工程可以引入城市发展基金。然后形成公司、国家、地方政府和个人都入股,各自管理各自业务,责任明确,利益分明的格局。公司管理好主干渠道、发电站、电网、海水淡化厂、化工厂等。地方政府负责地方主渠道、水库、湖泊的维护和生态治理;牧民管理好自己地面的毛支水渠,节水灌溉,管好自己地面的太阳能发电站等。这是一个全民动员,各地政府参与,公司负责的综合模式。

总之,引水是治理荒漠化的关键。




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