西南干旱反思：再论关注地下蓄水空间

            杨学祥，杨冬红

 

据国家防总3月29日公布的数字，全国耕地受旱面积已达1.16亿亩[1]。防旱形势异常严峻[1]。从表1中[2]可以看出，我国南方干旱从2000年开始逐渐增多，符合赵振国研究员提出的由“南涝北旱”的暖周期向“南旱北涝”的冷周期的转变[3]。

 

表1  近年我国重大旱灾[2]

时间	涉及省市	旱情
2009年	我国多省遭遇严重干旱	连续3个多月，华北、黄淮、西北、江淮等地15个省、市未见有效降水。冬小麦告急，大小牲畜告急，农民生产生活告急。不仅工业生产用水告急，城市用水告急，生态也在告急。
2008年	云南连续近三个月干旱	据统计，云南省农作物受灾面积现已达1500多万亩。仅昆明山区就有近1.9万公顷农作物受旱，13多万人饮水困难。
2007年	22个省发生旱情	全国耕地受旱面积2.24亿亩，897万人、752万头牲畜发生临时性饮水困难。中央财政先后下达特大抗旱补助费2.23亿元。
2006年	重庆发生百年一遇旱灾	全市伏旱日数普遍在53天以上，12区县超过58天。直接经济损失71.55亿元，农作物受旱面积1979.34万亩，815万人饮水困难。
2005年	华南南部现严重秋冬春连旱，云南发生近50年来少见严重初春旱
2004年	我国南方遭受53年来罕见干旱	造成经济损失40多亿元，720多万人出现了饮水困难
2003年	江南和华南、西南部分地区发生严重伏秋连旱，其中湖南、江西、浙江、福建、广东等省部分地区发生了伏秋冬连旱，旱情严重
2000年	多省	干旱面积大，达4054万公顷，受灾面积6.09亿亩，成灾面积4.02亿亩。建国以来可能是最为严重的干旱。

 

6年前，我们在2004年3月30日提出，充分利用地下蓄水空间[4]：

 

        地下水污染和枯竭一方面说明我国水资源危机的现状，另一方面也表明有巨量地下蓄水空间未被利用。2000年以来，我多次呼吁：利用一切最先进的技术，最大限度地提高地下水位，扩大地表蓄水面积，退田还湖，退田还林，已是刻不容缓的应急对策[5-7]。这是多数专家的共识，至今收效甚微，关键在于经济政策不到位：抽取地下水受经济利益驱使，明令禁止也无济于事；补充地下水是一种公益事业，国家不出资鼓励，个人无力解决。

 

由于人口逐年增多，扩大地表蓄水面积的可用空间有限；而地下水位的不断降低，为蓄存地下水开拓了巨量的可用空间。地表水可明确所有权；地下水流动去向不明，所有权难以界定，只能由国家统管。国家在丰水年通过回灌井提高地下水位，以备枯水年急需，企事业单位和个人抽取地下水均需按用水量交纳回灌费，这相对地下水位降低所造成的水井报废而言，既经济又安全。各地根据地形地貌和地下蓄水构造特征，建立蓄水塘和回灌井，在丰水期将水贮存在地下，以备枯水期使用。水存于地下，不易蒸发，比地表蓄水有更高的经济价值。地下水的维护、生产和开发，将形成一个大有发展前途的淡水产业，可将在洪水期白白排入大海的淡水充分应用起来，暂存于地下，使地下水位保持在合理高度之内。

 

自然蓄积地下水的速度太慢，人工蓄积地下水的事业大有前途。它不仅可以避免地下水位降低产生的各种灾害，而且可以扩大大陆的蓄水空间，形成可靠稳定的淡水资源。如此利国利民的绿色产业，必须引起相关部门和有识之士的高度关注！

 

我在2004年4月2日指出，自然补水的规模和速度难以满足实际需求[8]。我们曾指出，抗旱打井，抗涝排洪，这是人类传统的抵抗自然灾害的方法。其结果是导致地下水和地表水资源的日渐枯竭，全球土地沙漠化不断加剧。地方政府如果不在蓄水防旱上有所作为，长期的旱灾威胁就不可避免。在地下水位不断下降的今天，有些地方却要发展“井旁经济”，科盲带给经济发展的是巨大的破坏作用[9]。

 

河北水利专家建议，利用南水北调引长江水回补地下漏斗；这一大胆设想是解决河北缺水的良方，我们必须认真对待、充分讨论、缜密设计、科学调度、合理利用和有效管理。这是关系我国水资源合理利用的百年大计。以下问题值得研究。

 

由抗大旱急剧转到抗大涝，由极度缺水突然变为洪水灾难，大自然的恶作剧不仅在考验人类的忍受程度，而且在检验人类的调控能力。旱魔肆虐，天灾还是人祸？

 

抗旱打井，抗涝排洪，这是人类传统的抵抗自然灾害的方法。其结果是导致地下水和地表水资源的日渐枯竭，全球土地沙漠化不断加剧。

 

地下水的自然补充需要周期性的洪水泛滥和广袤的地表蓄水面积：河流、湖泊、沼泽、湿地。人类与蓄水争地的趋势已经不可逆转，要恢复大面积蓄水地表面积已经难以实现，利用地下空间蓄水是唯一可行方案。自然蓄积地下水，是通过地层渗漏，速度慢，时间长。人工地下蓄水可通过深水井回灌，与开采地下水的速度相同。

 

“地下水库”的蓄水条件利弊分析：

 

首先，利用地下空间蓄水即可涵养地下水源，又可不增加地表蓄水面积，减轻人水争地的矛盾。按照南水北调工程总体规划，两年后，中线工程将全线完成。按照规划，5年内，河北省将调蓄30亿立方米长江水，补充城市生活及工业用水。引水工程惠及18个县级市、70个县城、11个省级以上重点工业区、4个市级重点工业区以及2个农场等112个供水目标。作为地表水体调蓄的主要手段，目前我省现有的地表水库，由于库容有限，并不能完全解决水资源的丰枯调节问题。要迎接30亿立方米的调水量，还需要新建二三十个平原小水库，预算投资需300多亿元。为此，省水利专家河北省水文水资源勘测局总工程师，“河北省利用地下水库调蓄引江水可行性分析报告”课题负责人刘克岩提出了一个大胆设想――利用“地下漏斗”建地下水库调蓄长江水资源[10]。

 

其次，污水渗透到地下比流到河流湖泊的速度相对减慢，地表水比地下水更容易受到污染。回灌井可人工控制，污染发生时可关闭回灌井，防止污染水进入地下。因此，地下蓄水比地表蓄水更安全。

 

第三，地表水特别是水库的蒸发量是很大的，相比之下，地下蓄水可避免蒸发损失。

 

第四，要避免和预防地下河道和漏水层的水量流失。河北省目前已形成面积近4万平方公里的罕见的“地下漏斗群”。这个漏斗群有着几百亿立方米的空间，其中可以用来调蓄水资源的空间有七八十亿立方米。而且，太行山前平原区各河道渗透能力强，地下水含水层疏干后，具备了理想的储水空间和储水地质边界条件，相当于现有大中型水库总库容的4倍。在此基础上建地下水库优势得天独厚。不过，这些疏干的含水层未必是完全封闭的，特别是古河道直通大海，可能导致地下水的大量流失。因此，在利用地下空间蓄水之前，必须探明地下地层结构，将水蓄存在封闭的地下空间。

 

第五、要建立完善严格的地下水蓄积、利用和回灌制度，保障用水的可持续性和安全性。

 

第六、我国沿海岛屿有蓄存天然降水成功经验，干旱的城市和农村可以利用地下室蓄积雨水，建筑有地下室蓄水池的房屋，城市的雨水收集管道与污水管道分开，让雨水及时补充地下水，利用地下空间蓄水。

 

大海之所以浩瀚，因为它不拒绝江河溪流；人类所以缺水，应为不注重日积月累，反而浪费严重。注满你的水窖，注满你的地下室，及时补充地下水，干旱的时候，你还会缺水吗？

 

洪涝灾害本身也有利有弊，即在人类蒙受巨大的生命财产损失的同时，大陆也得到充分的地上水和地下水的补充。近30年，中国北方洪涝灾害的减少与干旱灾害的加重是并行的。恢复自然的生态平衡，扩大地表和地下蓄水空间，蓄存洪涝时期的淡水来应对干旱时期的淡水危机，才能从根本上改变人类与水争夺存在空间的矛盾[11-13]。

 

我们在2005年1月30日指出，在中国北方的干旱时期，远距离南水北调是解决北方缺水问题的唯一方法。中国气候由南涝北旱向南旱北涝转型给解决中国北方缺水问题带来不能错过的百年机遇，它不仅能解除中国北方近30年的旱灾威胁，而且为30年后的另一次南涝北旱提供全新的解决方案：全面扩大北方的地表和地下蓄水。退田还湖，恢复湿地，回灌地下水，将洪涝时期的淡水储存起来，应对干旱时期的淡水危机[13]。

 

逢洪排涝，遇旱挖井，这是“医得眼前疮，剜却心头肉”。拆了东墙补西墙，到头来小利换来大弊，行成恶性循环。逢洪蓄水才能遇旱不慌，人类必须尊重自然规律。

 

 

参考文献

 

1．  视频][国家防总]全国耕地受旱面积已达1.16亿亩。CCTV.com  2010年03月29日 18:36  进入复兴论坛  来源：央视网 。 http://news.cctv.com/china/20100329/104822.shtml

2．  百年大旱袭击西南五省市。中国网络电视新闻台。http://news.cntv.cn/special/dahan/shouye/index.shtml

3．  我国气候将发生转折 北涝南旱将取代南涝北旱。2003-03-29河南兴农网。http://www.hnnw.net/meteo/do/detail.php?id=1028

4．  杨学祥.关注地下蓄水空间。2004-3-30 .光明网.光明观察. http://www.gmw.com.cn/03pindao/guancha/2004-3/30/1170001.htm

5．  杨学祥. 气候波动周期、沙漠化与人类知识结构. 中国学术期刊文摘, 2000,6（8）：1003-1005

6．  杨学祥. 全球变暖、构造运动与沙漠化. 地壳形变与地震. 2001, 21（1）：15-23

7．  杨学祥. 冷静看待人类对自然界的胜利. <人民政协报>, 2001年9月4日第6版

8．  杨学祥 。填补河北两地下漏斗：关注地下蓄水空间。发表于 2008-4-2 6:40:26科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=20164

9．  杨学祥。旱涝灾害交替考验人工调控能力。 2005-8-4光明网博客。http://blog.gmw.cn/u/466/archives/2005/8493.html

10．              清泉。河北两地下漏斗世界罕见 专家设想用长江水填补。2008年03月31日01:29 来源：石家庄新闻网——燕赵晚报。http://news.sohu.com/20080331/n255996648.shtml

11．              杨学祥. 土地沙漠化——全球性环境问题. 科学新闻周刊. 2000,（46）：18

12．              杨学祥. 中国北方干旱趋势与水资源开发利用. 科学新闻周刊. 2001, （32）：14

13．              杨学祥，杨冬红。解决中国北方干旱问题的百年机遇。2005-1-31光明网论文发表交流中心。http://blog.gmw.cn/u/466/archives/2005/6834.html

 

 

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自杨学祥科学网博客。
链接地址：https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-307323.html

上一篇：我国大部地区将有雨雪 西南旱区有降雨：28-30日潮汐组合
下一篇：气候研究战略警醒中国：不能让昏官混到日头落