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阿奇克谷地的水资源保护与陆海统筹、恢复罗布泊

已有 3812 次阅读 2015-7-2 08:32 |系统分类:科研笔记| 陆海统筹, 海水西调, 罗布泊, 黄旗海, 风电光电

阿奇克谷地的水资源保护与陆海统筹、恢复罗布泊

丰富的沙尘源、强风和极不稳定的大气，是引发沙尘暴的三个不可或缺的因素，后两者主要与气象条件有关。”——陆海统筹，海水西调可以加快渤海水体循环交换的速度，降解水污染。将渤海水填充到西北沙漠干涸的盐湖中，既可以镇压沙尘源（裸露的盐湖湖床）遏制沙尘暴，又可以发展海水养殖业种植业，湿润局地气候……

关键词：陆海统筹，海水西调，罗布泊，黄旗海，风电光电，海水农业

一、阿奇克谷地的水资源保护问题

　　随着罗布泊钾盐资源的逐步开发，抽取大量卤水，造成罗布泊地区地下水位下降，区内露头盐泉和稀少的荒漠植被逐渐消失。食物、饮水的缺乏，加之生存环境的严酷，给野骆驼的生存带来很大压力。

八一泉的芦苇

　　据了解，罗布泊钾盐矿每生产一吨钾盐约需11立方米水！罗布泊镇居民的饮用水和日常生活用水都是从远在数百里外的哈密、鄯善运送而来的（开矿初期每立方米淡水大约售价为70元）。目前在阿奇克谷地的战略找水也初见成效，尽管地下水开采程度不高，但随着罗布泊钾盐矿的大规模开发，罗布泊镇的建立，生产用水和生活用水大幅度增加，阿奇克谷地的地下水开发必将随之激增。为实现水资源持续利用和生态环境保护的协调，必须实施水资源开发与涵养并举。如果仅在一个水源地过度开采，竭泽而渔，将会使地下水资源更加匮乏，生物环境更加恶劣，这样势必造成本地的地质生态环境更加脆弱，进而行成一个恶性循环。

八一泉生态恢复区的盐碱地

　　《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》（2015年4月25日）指出：“在环境保护与发展中，把保护放在优先位置，在发展中保护、在保护中发展；在生态建设与修复中，以自然恢复为主，与人工修复相结合。”

二、陆海统筹与恢复罗布泊

　　我国北方新疆、甘肃、内蒙古、宁夏、陕西以及河北、辽宁省区境内，分布着条带状断续相联的、面积浩瀚的八大沙漠。从西向东依次是：新疆境内的塔克拉玛干沙漠（其北还有古尔班通古特沙漠）；内蒙古与甘肃交界处的巴丹吉林沙漠；内蒙古、甘肃、宁夏交界处的腾格里沙漠；内蒙古境内的乌兰布和沙漠、库布齐沙漠；宁夏、内蒙古、陕西交界处的毛乌素沙漠；内蒙古与河北交界处的浑善达克沙地；内蒙古以及辽宁境内的科尔沁沙地。总面积约54.64万平方公里。这八大沙漠，构成了一条横亘我国北方的纬向（即东西向）沙漠带。其中巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、毛乌素沙漠、浑善达克沙漠地处我国第二地理台阶，地势相对较为平坦，东西高差变化不大。

　　1.陆海统筹、海水西调、引渤入疆、恢复罗布泊的目的

　　（1）以海水作为生态水填充沙漠中干涸的盐湖，大面积地镇压沙尘源，遏制沙尘暴；（2）利用沙漠丰富的太阳能，将海水蒸发为水汽，增加露水与降雨（转化为淡水），湿润塔里木盆地的气候；（3）发展海水养殖业与海水种植业（嗜盐作物）；（4）营造多梯级的人造海，逐级浓缩盐类资源，发展盐化产业；（5）依托人造海获取淡水（如冬季采冰），发展采矿产业、热电产业、海水淡化产业（利用发电厂余热）、煤化产业、风电产业，为加快新疆城市化进程、安排就业人口提供强大的动力；（6）盐只有达到饱和浓度时才能够结晶，调水沿途不会出现所谓的污染问题，即便结晶，也只能沉积到盐湖里，这数十亿吨盐类资源，不过是增加了盐湖（如罗布泊）的盐矿储量而已，可留给子孙后代发展盐化产业。

　　2.内线调水方案（阴山以南，即霍有光内线调水方案1997）的梗概

　　从天津附近的渤海口取水，通过管道分级提升到海拔1280余米（1立方米水，每升高200米，需1度电；升高1400米，耗电7度），登上我国第二个地理台阶，进入黄旗海（海拔1264～1266米），形成2000平方公里的湖泊。然后修建管道或防渗渠道，采用若干小提扬（10～20米）工程+长距离自流的办法，穿越库布齐沙漠→乌兰布和沙漠→巴丹吉林沙漠→河西走廊戈壁（可将沙漠中干涸的盐湖串联起来，形成串珠状人造海，即：→○→○→○→○），由天津至疏勒河全长1900公里，然后利用疏勒河（阿奇克谷地）自流入罗布泊。

　　整个内线调水线路始终与东西走向的山脉平行（没有隧道或穿插工程），施工地形非常平坦，并且不是（阴山以北，即陈昌礼外线调水方案2003）传统的草原或农耕区。（比西气东输所遇地形地貌要简单得多）

　　内线调水方案示意图：天津至疏勒河全长1900公里，利用疏勒河（阿奇克谷地）自流入罗布泊

　　纵观内线调水所经过的地区，从东向西依次分布着七大沙漠，它们（以及降雨量）是：浑善达克沙地（264.6～368.7mm）、毛乌素沙漠（400～250mm）、库布齐沙漠（249mm）、乌兰布和沙漠（102.9mm）、腾格里沙漠（小于200mm）、巴丹吉林沙漠（50～120mm）、塔克拉玛干沙漠（11.05mm），空间上它们是连续展布的（越深入内陆，降雨量呈递减趋势）。除塔克拉玛干沙漠外，其它沙漠均分布在我国第二个地理台阶（海拔1200～1300米）之上。

　　3.陆海统筹、海水西调、引渤入疆、恢复罗布泊的调水能源问题

　　可使用北方沙漠丰富的风能、太阳能资源，也可以使用核能（包括核聚变）等其他能源。譬如：（1）罗布泊（镇）地区有效风可利用时间4500～6000小时/年，可装机容量4700万千瓦（有效风功密度200～350千瓦时/平方米，年平均风速6米/秒，可利用时间4500～6000小时/年）。（2）罗布泊（镇）地区太阳能资源十分丰富，年日照时数2750～3078小时，年总辐射量5340～6060兆焦耳/平方米，是全国太阳辐射最多的地区之一，仅次于青藏高原。

　　4.海水西调的气象学（两山夹一盆——山盆构造）原理

　　我国北方沙漠大多属山前拗陷自流盆地的一部分，沙漠周边被高耸的山脉所围限。譬如（1）南有高耸的黄土高原、六盘山、贺兰山、祁连山、阿尔金山、昆仑山；（2）北有阴山、走廊北山、天山；（3）北方纬向沙漠带的东缘，被吕梁山（北东向沿展达400余公里，海拔1400～2500米）、太行山（北东向展布，北起北京西山、南抵黄河北岸，海拔1500～2000米）、燕山（狭义的燕山区，北京房山一带海拔1500～2000米）、大兴安岭（北东向展布，全长1200余公里，海拔1100～1400米）等山脉所封闭（即沙漠不是直接与华北平原、东北平原接壤），它们山峦重叠，绿色环绕，形成了一道天然屏障，又被称作“绿色环带”。这种沙漠低、周边高的地貌环境（山盆构造），使得沙漠人造海蒸发的云气资源不至于轻易吹出区外。

　　沙漠腹地人造海水大量蒸发后，一是湿润了当地的环境；二是与深入内地的东南季风汇合，或被西北风吹向下风的边缘山区。处于沙漠边缘山脉中心线上的分水岭山峰，大多高达1500米～2500米以上，吹来的湿气，在高山区受到地形的抬升与摩擦作用，会迅速的把暖而湿的气层抬升到凝结高度以上，最终受冷凝结，形成降雨：分水岭“面向”沙漠的群山，雨水沿沟谷和山前河道，汇入沙漠（添加内流河流量），可增加沙漠的淡水资源；分水岭“背向”沙漠的群山，雨水则沿沟谷输出，补充了黄河流域的水资源（添加外流河流量）。一般山脉深处降水最多，降水量从山脉深处、沙漠盆地边缘向沙漠中心减少。（注：湿气被东南季风吹向阴山方向的情况与此类似，不赘述。）

　　因此，“山（高山冷凝系统）——盆结构”与“沙漠人造海”相结合，可加强水平方向和垂直方向气候带的“增雨作用”。

提出为北方沙漠西调渤海水，目的就是要充分发挥天降雨雪三个必要条件的功能，即通过海水西调（营造人造海）与沙漠蒸发作用，与当地的“山——盆构造”相结合，形成大量水汽，与每年7～9月呈递减趋势、抵达内陆沙漠的夏季风（水汽）会合，增加局地水汽的数量，遇高山冷凝系统后形成更大的降雨，为沙漠、戈壁盆地提供雨水（淡水）资源。一般认为，东南季风带来的太平洋水汽可以到达河西走廊的张掖附近并影响到甘、新边界。在夏季沙漠蒸发最强烈的时候，人造海大量蒸发的水汽与入侵的夏季风相叠加，可以增加西北沙漠及周边地区的降水总量与几率。

　　塔里木山盆地貌及其位置图

　　塔里木山盆构造：东部缺口，通过阿奇克谷地（疏勒河）与河西走廊相接。

　　西气东输线路与引渤入疆（内线调水）地貌特点对比示意图

　　5.“陆海统筹，海水西调工程”不过是“西气东输工程”的“逆向工程”

　　渤海深深嵌入我国北方大陆540多公里，是大自然赐予中国的地利之源，有取之不尽的水资源。与国内其他跨流域调水方案不一样，西调渤海水不会改变我国陆地上任何一个地区原有水资源的数量，调水不会顾此而失彼，反而可为绿化西北沙漠、再造山川秀美的生态环境、遏止沙尘暴服务，为21世纪大力发展沙产业打下坚实的基础。

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调查与思考

[0]关于恢复黄旗海改善京张（京津冀）地区生态环境与大气质量的建议书

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=533560&do=blog&id=880443

[1]实施陆海统筹引渤入疆恢复罗布泊生态环境建设工程的探讨

http://blog.sciencenet.cn/blog-533560-738002.html

http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-XBXK201401002.html

[2]以色列死海旅游业与引渤入疆、恢复罗布泊大型生态环境建设工程
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-740037.html
[3]消失的新疆虎与消失的罗布泊生态
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-740609.html
[4]罗布泊特大型钾盐矿与盐湖沉积聚矿作用：罗布泊究竟是福还是祸
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-741172.html
[5]斯文•赫定、陈宗器考察罗布泊与新疆大头鱼
http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-741716.html

[6]海水西调发展海水灌溉农业与绿化北方沙漠

http://blog.gmw.cn/blog-5777-108676.html

[7]郑绵平院士提出的盐湖农业与海水西调

http://blog.gmw.cn/blog-5777-571557.html

[8]引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=533560&do=blog&id=433609

[9]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

[10]走近罗布泊（导语）

http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-481151.html

[11]走近罗布泊（“导语”续补）

http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-483787.html