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“红旗河”问之十二:引水绝技坎儿井,何不用在塔里木?

已有 5685 次阅读 2018-3-17 09:45 |个人分类:红旗河|系统分类:科研笔记

 

 

“红旗河”问之十二:引水绝技坎儿井,何不用在塔里木?

 

© March 2018 by张洪泉

 

“红旗河”方案中的一大制约,是沙漠中长距离明渠引水。沙漠地区水蒸发力特别强,是正常生态中的几倍,并且明渠会使周围地下水水位偏高,既增加水蒸发,又加剧盐渍化。沙漠引水灌溉中的强蒸发和盐碱化,是纠缠在一起的两大难题,如何破解?实际上人类在干旱区生存的实践中,已经摸索出来一个绝技,这就是坎儿井!这种看似愚笨的应对之策,恰恰有效解决了以上两个问题。它就像是抗日战争中的地道战战术,避敌之强,保存实力,有限出击,效果奇佳,实在是水利智慧的结晶,已在吐鲁番盆地应用了至少两千年。

塔里木盆地内每年约有400亿立方米的水径流,这些水都到哪里去了?实际一滴不剩,都被蒸发了,并且大部分未加有效利用,就在蓄积和输送过程中无效蒸发了,塔里木盆地的河流大都面大、水浅、弯曲、经常改道,蒸发大量的水,现在大部分的水都在西部(河流上游)蒸发,只有很少一点水在东部蒸发,造成东部半个盆地极度干燥。既然盆地内的水径流都要被蒸发掉,为什么不把它放到盆地的东端罗布泊及周围来使用和蒸发?而同时让西北的生态反转?现今大部分水在盆地西端蒸发,所带来的好处却是微不足道,两者相比,是“芝麻”和“西瓜”的差别。

 

                图12.1.jpg                         图12.1.jpg

12.1:塔里木盆地河流面大、水浅、弯曲、经常改道、蒸发量大

 

如何做到?答案就在坎儿井,这种古老的旱区引水灌溉精髓,经过一定改进,发扬光大,就可在基本不影响现有人口分布和用水需求的条件下,把塔里木盆地内大约一半的水(约每年200亿立方米)省下来,引到罗布泊及周围使用,同时改善盆地内的地下水质。

首先把河道疏浚取直,使水表面积尽可能小,然后在河两侧以一定间距分步铺设多条深5米左右的地下输水管以取代地表水流(如图12.2所示),地下河主干可用4米左右直径的水泥管。塔里木盆地由西到东、由南到北,平坦而缓降,沙漠土层容易开沟,适合铺设地下管道。除了主要的河流,在塔里木盆地周围山脚下还存在着无数大大小小的溪流,这些季节性的溪流,在春夏流入沙漠,或长或短,其水量基本都被无效蒸发了,若把它们收集起来,采用不同直径的地下管道,汇集到较大的干线,也是可观的水量。初夏雪山上冰雪的加速融化,常造成奔流而下的洪水,这也是宝贵的资源,不应轻易导入沙漠白白的蒸发掉,而应尽可能导入地下河,使其流到罗布泊。

 图12.2.jpg

图12.2:“现代坎儿井”–用地下管道代替地面河以避免水蒸发

 

地下输水管道的衔接处非但不需密封,还须有意使管内的水可以渗到外边,外边的水可以渗到管内,这样就可以把土壤中多余的盐分带走,避免土壤盐渍化。这样做还有一个巨大的好处,就是把输水管线附近的地下水变成一个可用的巨大淡水库。现今的塔里木盆地,地下水很丰富,但大部分矿化严重,不能饮用或灌溉。使用可以内外渗透的地下输水管道,可在春夏水流上涨时使地下水得到补充,秋冬水流低落时一部分地下水可以回流,以带走盐分。

使用“现代坎儿井”这一技术的主要思路,就是从源头开始,在水的输送过程中,不让水暴露在地面上,避免蒸发进入大气,只要没有蒸发,本来被无效蒸发的水就可以省下来,顺利流到罗布泊,即塔克拉玛干大沙漠这个干旱之源的门口,筑起一道强大的水幕屏障,这就像五指收拢,形成一个拳头,才更加有力,最大化的扭转高原雨影效应。

这可作为恢复西北生态的初期目标,几年之内就可以实现,一旦达到200亿立方米的引水量,中国西北的自然环境就可逐渐恢复到汉唐时期的状态,降水量大幅度增加,沙漠面积可缩小80%以上,整个河套地区成为良性循环的沃野良田,沙尘暴的频率和强度大幅度降低,黄河的径流量相应大幅度增加。



云泉

 

明涧下天山

阴渠*入云泉

蒸烟升丽日

甘露落苍原

 

2017年4月23日草,12月9日改

*:阴渠即地下河,可谓“现代坎儿井”。

 




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