向沙漠宣战－调大洋水汽和青藏高原水解西北干旱

惠世德

（中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃 兰州 730000）

水土是强国之本！中国的水资源和人口的分布格局很不平衡，南方水多人多耕地面积日渐萎缩；西北地区由于深居内陆东亚季风难以到达，它的南面和西面又被高海拔山原阻挡，四周大洋湿汽流均难以到达，降水偏少水资源严重短缺，约1/3国土资源困置荒废。由于气候变暖和人类不合理的土地开发活动等因素，导致沙漠漫延生态环境不断恶化；水土是人类赖以生存与发展的基本物质基础，如果水资源问题得不到解决，“西部大开发”将会成为一句空话，反之则会使中华民族复兴的里程碑。解决这里幅员辽阔，极其干旱的水资源短缺问题，出路在于开发“新水源”：在阻挡大洋水汽进西北的山脉开“水-汽槽”，调大洋湿汽流和青藏高原水并举淋饮戈壁沙漠、黄土高原丘陵，是根本上解决西北干旱问题的途径。

我国是一个人口多而资源短缺的国家，如水资源（淡水）、耕地、森林、草场等农业资源的人均占有率很低，不到世界人均占有量的1/3。近年来由于工业经济的发展和人口增加，水资源的消耗面无限扩大，工业、城市经济发展建设和农业争地、争水，造成一些地区河水断流、湖泊萎缩-干枯，土地、水资源和耕地面积总量逐年减少，限制了农、林、牧、渔菜诸业发展的空间。一些地区填海、围湖造地，华北、西北一些旱区超采地下水灌溉已成常态；一则使地下水位逐年下降，导致地面更加干燥降水减少；二则造成地面地下水土，上下反复循环立体污染，给农产品、饮用水即食品安全埋下隐患。“水土”是农业发展的基本物质资源，有水就有地；开发新水源改善农业发展的生态环境，是保障粮食安全的当务之计。

1 调印度洋水汽和怒江、通天河水淋饮黄土高原丘陵

1.1 开发孟加拉湾水汽资源丰富青藏高原降水

孟加拉湾，西靠印度东高止山、东靠缅甸阿拉干山、背靠喜马拉雅山面临印度洋，地处地球强大气热源中心，集聚着十分强盛的“水汽资源”。在海湾至青藏高原开水汽通道，引导孟加拉湾暖湿气流上高原强化高原降水，改善青藏高原荒漠化漫延生态环境恶化的干旱局面；

从雅鲁藏布大峡谷至边坝，在念青唐古拉山开“水汽槽”，引导孟加拉湾暖湿气流过念青唐古拉山顺怒江河流峡谷北上，再从索县至三江源，在唐古拉山腰开“水-汽槽”；引导怒江上游的那曲水过唐古拉山上三江源流入通天河的支流当曲（增加通天河径流量）。暖湿汽流过唐古拉山上三江源和沿三江峡谷北上的水汽会合，可丰富三江源及东部高原降水，并会沿可可西里山麓和昆仑山麓向藏北高原发展，随着地形的抬升水汽通道覆盖高原，在春-夏-秋季风强盛时期会给高原大面积带来降水，对恢复高原植被改善生态环境十分有益。由于高原海拔高，水汽通道居高临下四通八达，可以越过昆仑山一些山腰，山口峡谷进南疆；其工程实践之后亦会是印度洋水汽进塔里木盆地的重要通道之一。

1.2 在三江源至柴达木盆地开拓修建“水-汽槽”，引导暖湿气流和通天河水过昆仑山脉进内陆饮北国大漠，从通天河的支流楚玛尔河口至柴达木盆地，在昆仑山开挖和沿三江河谷北上的气流方向一致的喇叭口形豁口，修建横截面为梯形的“水-汽槽”如图1，设槽底宽100m，槽壁与槽底的倾角为120°；水汽槽工程由南向北以5‰的坡度下降其地势海拔穿越昆仑山脉进内陆；预计工程的出口处在昆仑山北坡格尔木河的上游，全长约100km、海拔3700m。这是一项开天辟地调大洋水汽和青藏高原水并举，海-陆-空跨区域立体调水解北国干旱的“龙头工程”；引导暖湿气流和通天河水进水-汽槽，当水汽灌进水-汽槽后因气流通道横截面积缩小，地形对汽流的“狭管效应”，水-汽槽内会形成比槽外地区风速大得多的“峡谷风”强烈辐合进内陆。暖湿气流进柴达木盆地会丰富盆地和周围山脉：祁连山、昆仑山、阿尔金山、南疆及河西走廊降水。

发源于唐古拉山和可可西里山的通天河，水源丰富流量大，据长江上游通天河直门达水文站：通天河年流量124亿m³、径流量393m³/s，预计工程实践之后随着降水的增加，通天河的径流量可增加到800m³/s，年均可调水400亿m³。通天河海拔高、纬度高、离西北内陆近，地理地形条件好，是西线调水最理想的河流，方案实施之后会自流进内陆，将会是我国目前第一条没有污染的清水河。水源丰富的通天河水过昆仑山脉进内陆和格尔木河会合，给格尔木河修建大型水电站创造了条件；并为三江源至柴达木盆地或河西走廊开辟条“通天运河”；通天运河水进柴达木盆地，可以灌满盆地已干枯或面临干枯的河流、湖泊浇灌戈壁沙漠，随着雨水的增加可简盆地有利地形再造一个面积数倍于青海湖的“高原蓄水库”，以调济区域气候和青海、南疆及河西走廊用水，一举多得（其社会经济效益前景不言而喻）。

2 开放塔里木盆地水汽封闭格局调大西洋、阿拉伯海水汽润塔克拉玛干

塔里木盆地背靠天山，西邻帕米尔高原和喀喇昆仑山，南有青藏高原即昆仑山和阿尔金山，东面直通黄土高原丘陵，是被高海拔山原环抱的内陆盆地，海拔不到1000m，地形封闭性强四周大洋湿气流难以到达，降水稀少水资源十分匮乏。由于气候干燥，气温高昼夜温差大，盆地中部形成了面积达30多万平方公里的塔克拉玛干沙漠；塔里木河及其支流源于喀喇昆仑山冰川及天山流失于沙漠。主要依靠雪山冰川融化的雪水灌溉盆地边缘的冲积平原发展农牧业生产。而近年来由于气候变化，雪山、冰川退缩消融的雪水逐年减少，使一些绿洲牧场、农田荒漠化。夏季烈日炎炎而缺乏水分调节温度使盆地气温剧烈上升，如果能疏导大洋湿气流进内陆调节盆地水汽循环增加降水，塔里木盆地50多万平方公里国土资源可以开发建设成西北的农、林、牧、鱼米之乡，沙漠，只要有雨水都可以改造成好良田；生产的粮食、油料、棉花、核桃大枣、葡萄瓜果都是优质品；胜于再造一个三倍于四川盆地的：“天府之国”。

2.1 在喀喇昆仑山口（红其拉甫口崖），开辟修建和印度河流方向一致的跨界公交通道（水汽槽）。引导沿印度河流峡谷上升的阿拉伯海暖湿气流和西风带湿气流过喀喇昆仑山脉进塔里木盆地。

2.2 从塔里木乌鲁克恰提至吉尔吉斯斯坦“费尔干纳谷地”古尔恰，在阿赖山东麓沿丝绸古道开辟跨界公交即水汽通道；再从“伊犁河谷”特克斯至塔里木拜城，在天山开“水汽槽”，引导沿费尔干纳谷地和伊犁河谷进来的大西洋及地中海一带温湿气流进内陆，活跃盆地水份循环增加降水。

图2 调大洋水汽和通天河水及拟开运河工程地理位置示意图

新疆的西北部，有阿拉山口和额尔齐斯河谷两个天然的缺口，海拔不到500m地势自东向西逐步降低，是西风带温湿气流进入北疆的通道，因此给北疆带来了比较丰富的降水；从西伯利亚南下的极地冷气流亦顺阿拉山口、额尔齐斯河谷或蒙古高原频频南下塔里木盆地，河西走廊及华北地区，暖湿气流和冷空气相遇，会被冷气流抬升降水；这样来自西南、西北的几路潮湿，冷暖温度不同的湿气流对流交汇，会给西北、华北及蒙古高原等地区大范围带来降水，可以从根本上改善北国降水少气候干燥的荒凉局面；随着西北降水的增加，雪山、冰川和盆地湖泊的集水都会增加，不仅现有河流的径流量会增大，并且还会形成一些新的河流、湖泊。如果通过开河道，修建堤坝，将一些湖泊和塔里木河、孔雀河、通天运河、党河、疏勒河、北大河、黑河等内陆河流疏通（这一带地形比较平坦），由西向东跨越巴丹吉林沙漠和温都尔毛道，环狼山和阴山的北麓，绕白云矿区及四子王旗北缘至怀安和永定河会合流入渤海，在中国北方开辟河流的梦想即可变为现实；这将是条没有污染的“北国大运河”，全长约5000千余公里，方案实践之后从塔里木盆地或三江源坐船可以直达北京。“水”是养育优良生态环境的源泉，北国大漠的干旱问题如果得到解决,可增加约1／3国土优质耕地面积和生态绿化面积。随着雨水的增加，北国大运河流域的塔里木盆地、罗布泊、河西走廊、巴丹吉林沙漠、温都尔毛道、腾格里沙漠、毛乌素沙漠、库布齐沙漠即黄土高原丘陵和蒙古高原等地区，都将会是我国农、林、牧、鱼业的主要生产基地“可以扛起中国粮食产量的半边天”。为西部大开发即农业、经济向西北转移开拓广阔天地。

结 论

在河流峡谷或水汽槽内流动的暖湿气流，不容易和冷空气混合利于保温，能够上升到更高的海拔区，诸如印度洋暖湿气流沿横断山河流峡谷，能上升到海拔4000多米的三江源及5000米以上的藏北高原给那里带来降水；西风带湿气流沿阿拉山口和额尔齐斯河谷进内陆，给北疆带来了比较丰富的降水。从水汽循环转化的机制及天气学原理分析：改变局部地区地貌地形即在阻挡大洋水汽进西北的山脉开水汽通道，调大洋湿气流进内陆增加西北降水，方案是可行的，虽然其工程浩大战线长而科技难度相对不是太大；各路工程都是在人烟稀少或无人烟的荒野、山崖进行，都是普通的开放式沙石岩土工程，开槽挖掘出来的沙石岩土填于附近的山崖沟谷就地消化，可以大幅度减少工程量；以目前我国高寒区工程施工的技术装备即爆破开山开槽的实力，其工程的施工进度将会是惊人的！各路工程沿线基本上没有什么拆迁移民负担；工程后期的管理系统亦不会潜在什么隐患，功在当代，利在千秋。

                                                                                                  中国科学院寒旱所高级工程师  惠世德

                                                                                                              2014年2月18日

                                                                                                              E-mail:shidehui2009@sina.com