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中亚咸海即将消失带来的生态危机与前苏联的拯救方案
xjtuhyg 2013-12-9 10:33
中亚咸海即将消失带来的生态危机与前苏联的拯救方案 关键词:罗布泊,塔里木盆地,生态环境建设,去盐碱化,陆海统筹 原标题: 沙漠人造海不会像咸海消失那样带来可怕的生态灾难 摘自:《海水西调与再造西北》(河北人民出版社2005,48万字,国家软科学研究计划指导性项目, 2006 年获“第21届北方十五省、市、自治区哲学社会科学优秀图书奖” )。第72-80 http://www.q766.com/soft/445874.htm (飞速软件) http://www.bookschina.com/1394136.htm http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-409567.html (科学网) http://blog.sina.com.cn/s/blog_5cdb83550100na74.html (笔者手头有网上盗版的pdf格式:《海水西调与再造西北》, 有意者请与hyg9910@mail.xjtu.edu.cn 联系) 有人曾发表《汲取咸海教训,避免重蹈覆辙》一文,担心实施“渤海水西调工程”,将“给中华民族带来一场前所未有的大灾难”。那么沙漠人造海究竟会不会“给中华民族带来一场前所未有的大灾难”呢?究竟是可以促使沙漠走向有序还是促使沙漠走向无序呢?显然有必要认真考察“咸海”这一事例,来消除某些人产生的种种疑虑。 忧虑会出现“大灾难”,直接起因于“咸海”。担心者以“咸海”之变迁举例,告诫世人“避免重蹈覆辙”时说:“自60年代以来,咸海的湖面持续大幅度萎缩,水位显著降低,水质也日趋恶化,由此引发了一连串严重的生态环境问题,不仅使当地的工农业发展受阻,在经济上造成极大的损失,而且居民的日常生活乃至生命健康受到严重威胁,成为当今世界上后果最为惨痛、最令人触目惊心的一大生态灾难……”那么咸海“前所未有的大灾难”究竟是怎样造成的呢? 咸海是中亚地区的一个内陆湖,位于哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦两国之间,水面6.65万平方公里。湖的西岸陡直,东岸平缓。在湖东岸,无数小型岛屿、半岛和水湾以及生于其上的茂密的芦苇、灌木丛和树林构成了一种特殊的地理景观。南岸的阿姆河三角洲,也曾水草丰盛,沼泽密布。由于这种优越的地理环境,咸海地区野生动物很多,狩猎业、渔业、农业及航运业都较发达。除中亚5国外,咸海流域还包括阿富汗和伊朗北部地区,流域总人口3500万。但是,由于人为的原因,咸海湖面逐年下降,水面缩小,水质恶化。咸海水位由20世纪60年代以前的53米下降到今天的37米,湖区面积也由6.65万平方公里减少到3.38万平方公里(如Muynak镇,原本位于咸海岸边,现在距后退的咸海已100多公里)蓄水量减少了2/3;与此同时,海水含盐量从微咸升至70克/升,还可能升至140克/升,比大洋海水的含盐量还高。有20种作为地区重要经济与营养成分的海鱼已经灭绝。 咸海生态灾难的成因是多方面的,其中最主要的是注入咸海的两大河流——阿姆河和锡尔河的注水量日益减少,这是由于20世纪60年代以后原苏联中亚各共和国发展水浇地,特别是大量种植棉花造成的。为了满足灌溉用水量的需要,中亚国家和哈萨克斯坦南部地区,修建了大量的水库与运河(以乌兹别克斯坦为例,有23条国家灌溉系统,47座灌溉用水库),而中亚国家和哈萨克斯坦南部地区从咸海流域通过运河引走的水(主要为灌溉用水)也在逐年增加,其结果导致了阿姆河和斯尔河流入咸海的水量不断减少,目前已完全断流。水资源浪费严重也是咸海日益枯竭的另一大原因。例如,乌克兰境内的水渠总长度达18.3万公里,但只有3%左右的水渠用水泥或其他加固物加固,地表水白白蒸发或渗入沙漠。 尤其令人忧虑的是,咸海生态危机正日益严峻。目前,阿姆河和锡尔河每年向咸海的注水量只有10立方千米(甚至出现断流),只是维持现有水位所需水量的1/3。专家预测,“海”平面如果降到36米以下,湖水含盐量将达到40%,咸海将失去自身的生物繁殖和调节功能,丰富的水生物资源将面临灭顶之灾。到21世纪20年代,中亚人口将从现在的5000多万增加到1亿多,水资源匮乏状况届时将更趋严峻。有研究显示,目前48.8%的居民表示,因环境问题他们想离开家园,其中一半要离开咸海地区。2000年咸海地区发生严重旱灾,导致粮食歉收,进而危及食品安全,使水质变坏。持续干旱会使该地区尤其是原咸海沿岸不再适于居住。据1996年日内瓦难民与移民会议估计,仅咸海地区因环境灾难移民就超过10万。 新疆大学资源与环境科学学院吐尔逊·哈斯木等先生(2002)对咸海实地考察后指出:由于咸海的萎缩和荒漠的扩大,使周围的气候发生了变化,即冬天气温下降而夏天则气温上升了2℃~3℃。据统计,穆依那克气象台1961~1965年期间1月的平均气温是零下4.4℃,则1980~1988年下降到零下4.8℃,昼夜温差也在不断加大。这表明,该地区的大陆性气候特点增加。从咸海地区气象台测定的结果来看,该地区空气的绝对和相对湿度也变化明显,如1950~1959年,穆依那克气象台的相对湿度在7月份为61%,而1981~1988年下降到59.7%,孔格拉提气象台相应的相对湿度为64%和46%。咸海对空气湿度的影响范围,其变化为:春天和秋天在北部减少到50~70公里、西部减少到70~130公里、东南部减少到60~120公里,上述地区在夏天则相应减少到40公里、30~50公里、20~50公里,在南部这种影响减少到400公里范围。咸海湿度调节作用的降低,直接影响了周边的植被,自然植被面积减少,植被类型退化,如密草草原变为疏草草原,草原变为荒漠。这些变化在又加剧了荒漠化。 由此可见,咸海地区的生态危机不是因为“存在咸海”造成的,而是由于咸海“即将消失”才带来的。用担心者的语言来表述就是:如果咸海水面未发生“持续大幅度萎缩”、水位未“显著降低”、水质未“日趋恶化”,那么就不会引发“一连串严重的生态环境问题”,也不会造成“当今世界上后果最为惨痛、最令人触目惊心的一大生态灾难”。刨根问底,咸海地区出现的生态问题,是在区域水资源总量基本保持恒定的情形下,由于人为因素而改变了区域水资源配置所造成的,即上游地区占用了本属下游地区的水资源。 针对咸海即将消失问题,有关专家提出的主要应对措施是调水、节水、减灾。据兰州大学地理科学系杨恕等先生(1998)介绍,调水方案主要有四种(图1-11):①从西西伯利亚调水入咸海(北水南调)。计划从额尔齐斯河上的托波尔斯克筑坝提高水位造成回水,经托波尔河及开挖的运河向南引水。第一期工程年调水量24.6立方公里,引水距离2000余公里。该方案引水质量好,但在河流上游引水,有可能对全流域的生态环境带来不良后果,学术界争论很大。②从里海引水入咸海(西水东调)。在里海东岸水面最突出的共青团员湾向咸海开挖运河。由于里海水面低于咸海水面(1995年水位差约60米),需要建大型泵站扬水。这一方案引水距离短,但要建泵站和电站,必须考虑对里海周围生态环境的影响以及里海周围国家协调问题。③从印度河、恒河调水(南水北调)。设想在印度河与恒河之间开挖运河,连通这两条水量丰沛的河流,在印度河三角洲的海德拉巴附近引水至卡拉奇以西伊朗高原边缘,然后用多级泵站扬水至海拔760米的高度,再经伊朗、阿富汗、土库曼斯坦开挖运河至阿姆河。难点在于长达2500公里的运河及大型泵站和电站费用较高,多国间的协调也不是一件易事。④从印度河上游向阿姆河上游调水,距离仅数百公里,但在海拔4000米以上的帕米尔高原施工,难度可以想见。较前一方案不会节省多少经费,而且会出现全流域生态平衡问题,因而也不具备付诸实施的可能。 与咸海“萎缩”、“消失”截然不同的是,北方八大沙漠出现人造海,是在区域水资源总量保持原有水平的基础上,额外为这一系统输入了巨量的水资源,人造了(新增了)若干“咸海”或“罗布泊”!所以,正是由于沙漠中心存在一个不应“萎缩”、“消失”的“咸海”,才为处于咸海周边的哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦带来了无穷的生态好处,而不是相反!同样道理,我国北方八大沙漠腹地,在本无“咸海”的地方出现了人造海,按常识其生态环境只能是比原来更加湿润而不是相反!渤海(东水)西调方案,与前苏联150多个机构的科学家论证的四种方案比较,这四种调水济咸海工程并不比渤海水西调工程更容易,甚至可能还要艰巨许多。况且,苏联科学家也曾考虑过调里海的咸水(里海面积36.8万平方公里,平均盐度11‰~13‰)济咸海的可行性问题。由此应该产生感想,即我们完全有理由感谢大自然为中国北方沙漠在如此近的距离里,居然相嵌了一颗像珍珠一样的渤海,这是一笔得天独厚的水资源! 图1-11 向咸海调水方案示意图(据杨恕等,1998) 为了立论,有人想象渤海水西调沙漠后必然迅速蒸发,裸露出大片的盐与沙,由此带来“铺天盖地、来势凶猛”的“盐尘暴”,将严重污染辽阔区域的空气、水源和土壤,危害三北防护林带、北京等一大批城市和无数的村庄,影响北方农作物的生长,打断北方农业良好发展的势头,导致各种疾病的发病率和死亡率迅速上升。其实,此论是虚构沙漠及“盐尘暴”可以能动地征服人类,亦暴露出对我国北方沙漠盐碱的结晶规律与环境缺乏一定的了解。试以沙漠及其周边的盐水湖来举例: (1) 罗布泊位于塔里木盆地大沙漠东部,既是盆地的最低点和集流区,又是我国著名的大盐泽。历史上,罗布泊最大面积为5350平方公里,干涸后面积约450平方公里。自建国以来,由于人为因素改变区域水资源配置,塔里木河上游地区农业用水量越来越大,使塔里木河长达1272公里的干流缩短为987公里,自尉犁县以下成为永久性断流,两岸植被退化、沙化、水量减少。罗布泊失去上游河水的补给,1972年完全干涸。从卫星照片解读可知,如今罗布泊由类似于耳轮一样的一圈圈盐壳组成,成因是:“罗布泊湖水的退缩经历了多次反复的过程,形成了不同的湖滨,但总的趋势是随着来水的减少,湖盆呈同心状收缩,每收缩一次,就形成一道耳轮线。”据《西安晚报》连载的考察通讯,中国记者西部荒原科考探险采访队李茗女士(2003)对 罗布泊湖心的描写是:车队“进入湖心区,满目都是湖水退去留下的干涸盐壳。那盐碱壳犹如冰结的波浪,起起伏伏,坚硬凌厉,有的甚至高出地面1米左右。一百年前,瑞典探险家斯文·赫定从此经过,专门掏了大价钱为骆驼钉铁掌,但是钉了铁掌的骆驼蹄还是会磨出斑斑血迹”。 罗布泊古代又称蒲昌海,我国早在两千年前对湖盐的结晶特点便有准确的认识,如《水经注·河水二》云:蒲昌海“地广千里,皆为盐而刚坚也……掘发其下,有大盐,方如巨枕……故蒲昌亦有盐泽之称也。”罗布泊地处河西走廊的“上风”位置,尽管每年从新疆刮来的西北风,都要长驱直入河西走廊,常常引起沙尘暴,却难以形成过所谓的“盐尘暴”。 这是什么原因呢? ① 正如《水经注》所云“掘发其下,有大盐”那样,咸水随自身重力作用在沙层之下结晶,而不是在沙漠浮表结晶。如果不存在“地下咸水周期性地抬升并反复浸染地表”这一沙漠地质环境,沙漠表层就不会出现盐渍化。 ② 盐结晶后,“方如巨枕”而“刚坚”。咸水结晶作用与就地的沙粒、黏土形成盐壳,结晶集合物无论是体积还是重量,都比普通的沙粒增大了几十倍乃至成百倍,大风很难吹扬。有趣的是,青海开采达布逊盐湖,利用盐水结晶后而“刚坚”的性质,用高浓度的盐水铺设了一条矿区公路,盐盖厚达15~18米,全长32公里,号称“万丈盐桥”。“玉带似的盐桥”路面光滑平坦,旁无护栏,下无桥墩,山色湖光相映,景致壮观。盐桥将盐湖从中间劈成两半,载重汽车在上面跑来跑去。此外,柴达木盆地中有星罗棋布的盐湖,一些盐湖已经干涸,结为坚硬的“盐石”,铁路、公路亦从其上通过。如此坚硬的“盐石”路面或“盐壳”,大风能将它刮起来吗?试想一想,假如河西走廊时常受到来自罗布泊“盐尘暴”的威胁,那么罗布泊如何能够形成一个所谓“初步探明工业储量1亿吨,远景储量2 . 5 亿吨”的超大型钾盐矿呢?(同理,待北方沙漠生态环境发生好转后,可以停止向沙漠人造海调渤海水,人造海海盆之下,将就地形成大型盐矿) 一般来说,沙漠里多数地方的地下水位是比较深的,由于没有大量的天水(雨水)不断补给,地下水位很难上下反复波动、以至达到地表。所以当沙漠表面一旦发生盐渍化后,往往形成硬壳,可以阻止沙场暴。中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所季方等先生(1995),就“塔克拉玛干沙漠盐土荒漠形成演变及对沙丘性状的影响”问题开展了深入研究,发现坚硬盐壳可以减缓地表侵蚀和沙丘形成。指出:“由于河流改道和地下水位降低等原因,盐土荒漠脱离了积盐过程,从而成为干盐土。干盐土虽然已停止了现代积盐过程,受地表盐壳(6~10厘米)保护,盐壳以氯化物、硫酸盐为主,并有石膏胶结,有一定抗风蚀能力,可减缓地表侵蚀和沙丘形成。表6为克里雅河原古河道区域的干盐土,它位于高大沙垄间的丘间地,由于有盐壳保护,地表形成0.5~1米高的小沙丘。且沙物质多从邻区高大沙丘上搬运而来,在此产生堆积,使得原来具有坚硬盐壳的地表被流沙覆盖在10厘米之下,而相距此剖面南5 公里处,另一丘间地中,由于缺乏盐土荒漠的形成过程,地表无坚硬的盐壳,结果已遭受明显的侵蚀,并形成3~5米高的沙丘。除此以处,像麻扎塔格山南部的大片盐土荒漠,尽管地表裸露几乎无植被,由于受坚硬盐壳保护,仅有稀疏沙丘,目前受风蚀破坏很轻,这表明盐壳具有一定抗风蚀能力。”结论是:“塔克拉玛干沙漠盐土荒漠的形成,其地下水位多在2~3米,土壤含水率较高,根据盐土荒漠的形成特点可划分为初、中、高级三个阶段,它在不断发育过程中,含盐量增高,表聚性明显,并形成了盐聚层和盐壳。盐土荒漠在风力作用下,含盐碎屑可被搬运到复区内沙丘上,使沙丘含盐量增高。它坚硬盐壳的形成实际上减缓了地表侵蚀和沙丘形成。” ③沙漠中盐湖退化消亡的一般过程是:咸水水面越来越小(盐的浓度越来越高)——水面消失并退化为湿地——干涸——被流沙掩埋。盐水湖不可能出现在沙丘的顶部,只能汇聚于沙漠中相对最低的位置,当它干涸之后,位置越低越易被流沙掩埋。譬如,我国大中型制盐企业之一的内蒙古雅布赖盐场,年产盐700多万吨,由于沙漠以每年前移20米的速度吞没盐场,年产1吨盐需剥离清沙4立方米。因此,即便设想人造海出现了最坏的发展趋势,假如发生干涸,那么流沙很快会将其掩埋,也就失去了盐尘暴的物质来源。 值得注意的是,盐泽(罗布泊)曾孕育过楼兰文明,盐泽迁徙消亡致使楼兰文明消失。可见沙漠中出现人造海,只会带来人类文明而不是相反。受人类重新配置水资源活动的影响,罗布泊不幸发生干涸,当然令人十分遗憾,但它并不像有的人预见的那样悲惨:“盐化沙漠中”“盐分与沙、尘同被风卷起,进入大气”,一路毁灭所遇的一切林木、城市、村庄、良田、人口——而是为我国形成了一个世界级的超巨型钾盐矿。 (2)《宋史·食货志》曾详细记载了山西解盐的开采过程:“引池为盐,曰解州解县、安邑两池。垦地为畦,引水沃之,谓之种盐,水耗则盐成……岁二月一日垦畦,四月始种,八月乃止……两池(每年)得盐三十七万三千五百四十五席,(每)席一百一十六斤半。”我国开采解盐已有4000多年的历史,《诗经》说南风赋财,指炎热的八月刮南风,两池盐水得以全部蒸发,食盐大成。据《大明一统志》记载:“安邑县盐池北岸峨嵋坡上”,古人特意建有“盐风亭”。“解池”位于运城市东,长25~30公里,宽3~5公里,面积约130平方公里,池深4~5米。解放后我国依托“解池”,建成生产多种化工原料的综合企业,出产无水芒硝、硫化碱、纯碱等30余种产品。年复一年,“南风”依旧,开采解盐依旧,“盐尘暴”则闻所未闻。 如果要发生(盐)尘暴,其生成机制是什么呢?尘暴或沙暴,是大量尘土沙粒被强劲阵风或大风吹起,飞扬于空气中而使空气浑浊、水平能见度小于1公里的现象。我国新疆南部和河西走廊的强沙暴,有时能见度接近零。形成尘暴需要两个条件:风速在10米/秒以上;空气热力不稳定。形成尘暴还要有特定的环境,即区内土地干燥、土质松散而缺少覆盖物,故多见于我国西北、内蒙古、华北与东北。1998年4月17日,一场罕见的泥雨风沙袭击了北京城,经有关科学部门鉴定,这场风沙泥雨源自内蒙古阿拉善盟的“沙尘暴”,原因是额济纳河、居延海“消失”所致,沙区失去了大面积的水面与湿地,空气极度干燥,也就为大风提供了可被吹扬的沙尘。人造海在沙漠中蓄积于低洼地而不是暴露于高地,形成了较大的水面及周边之湿地(可生长覆盖物),其表面没有可被大风吹起的“松散物质”。沙尘暴卷起的悬浮物质(泥沙颗粒),显然不会来自大片的水面或湿地,因此在人造海出现的地区可以遏制沙尘暴。 那么西调渤海水在沙漠中营造若干人造海,会不会轻易全部蒸发而消失呢?答曰肯定不会!有三点理由: ①沙漠人造海,有渤海水不断地提供补充水源。就跟罗布泊如果有上游来水,它就不应该干涸一样。 ②沙漠人造海与一般水库的储水情形不同。当蓄水量一样时,水库为了多蓄水,通常采用建筑高坝的方法,水较深而水面较小。沙漠人造海恰恰相反,它并不需要筑坝,不追求水过深但求水面较大。沙漠人造海选择的基底属一种具有凹形构造的岩盆,就像一个不漏水的脸盆,里面装满了沙砾。实验证明,由于砂砾孔隙度极大,水会尽量地向深层渗透,单位体积的砂砾中,可容纳等于其体积四分之一的水分。所以当海水灌入岩盆后,人造海类似一块巨厚的饱含海水的泡沫塑料。沙漠地区尽管年蒸发量很大,当水体蒸发到出露沙砾层后,由于沙砾有一定的阻热作用,30厘米沙层以下的蒸发作用微乎其微,即砂砾孔隙中的水分是不会轻易蒸发的,加之砂砾层下有深达数米至数十米的饱含海水带为后盾,就算上表面无水,它仍属于湿地环境,何有人造海轻易消失之忧? ③巴丹吉林沙漠、毛乌素沙漠、腾格里沙漠等北方沙漠中至今仍有许多盐泽、盐湖(有水源补给),这些小型的盐泽、盐湖都难以彻底蒸发干涸,遑论“人造海”呢!
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青海湖为恢复罗布泊提供了天然参照系
xjtuhyg 2013-12-8 23:55
青海湖为恢复罗布泊提供了天然参照系 关键词 : 罗布泊,塔里木盆地,生态环境建设,去盐碱化,陆海统筹 原标题:青海湖为建立沙漠人造海提供了天然参照系 摘自: 《海水西调与再造西北》(河北人民出版社2005,48万字,国家软科学研究计划指导性项目)。 http://www.q766.com/soft/445874.htm (飞速软件) http://www.bookschina.com/1394136.htm http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-409567.html (科学网) http://blog.sina.com.cn/s/blog_5cdb83550100na74.html (笔者手头有网上盗版的 pdf 格式: 《海水西调与再造西北》, 有意者请与hyg9910@mail.xjtu.edu.cn 联系 ) 在沙漠中建造人造海有没有可行性?人造海对沙漠及周边生态环境将产生什么样的影响?回答这些问题,可以从我国现存的沙漠湖泊来寻找答案。可以说,青海湖以及柴达木盆地便是最好的参照系。 柴达木盆地地处青海湖的西缘,属封闭性的巨大山间断陷盆地。盆地降雨稀少,蒸发量大,气候干燥,形成了荒漠生态地貌景观,面积约25万平方公里,地势由西北向东南微倾,盆地底部有大小盐湖20多个,水源主要来自周边的山系冰川。珍贵而稀缺的水资源,形成了河道以及湖泊周缘的沼泽地与潮湿地,滋润了盐生灌木、莎草科密生草丘、芦苇、赖草等耐旱植物;养育了野骆驼、野驴、野牦牛、黄羊、青羊等10余种哺乳动物;提供了743.7万公顷草场,占全省草场面积的22.5%,成为青海有名的纯牧区。尽管有限的水资源,与25万平方公里的浩瀚沙漠根本不成比例,但生命之水哪怕是湖泊咸水,却为沙漠盆地带来了无限生机。 青海湖与柴达木盆地毗邻,位于其东北缘,属内陆断陷湖。与柴达木盆地相似的是,青海湖盆地也是一个大型山间断陷盆地,围限于祁连山系内部;与柴达木盆地不同的是,由于青海湖盆地水资源环境比较好,沙漠地貌不像柴达木盆地那样发育。 青海湖环湖地区系指青海湖盆地地区,东起日月山分水岭以西,西至天峻县阿木尼尼库山,北达大通山,南到青海南山,面积29661平方公里。海拔在3194~5174米之间,地形为四周高山、中间是湖区。行政区划范围主要包括海北州刚察县、海晏县,海西州天峻县和海南州共和县的部分地区。是青海重要的牧业基地之一,渔业和旅游业也占有较重要的地位,另有少量农业。 青海湖流域海拔3194~5174米,年平均气温-3.0℃~3.0℃。年降水量290~580毫米,年蒸发量1300~2000毫米,日照时数2700~3090小时,平均风速2~4米/秒,区内气候属典型的内陆高寒型气候类型,具有干旱、寒冷、强辐射、多大风等特点。青海湖流域约有50多条河流入湖,主要有布哈河、沙柳河、哈尔盖河、倒淌河等,流域内多年平均径流16.12亿立方米。流域径流受降水影响,径流季节变化极端不均。环青海湖地区总面积约300万公顷,区内草地、野生动物及旅游资源十分丰富,半干旱沙地上,生长着柽柳、梭梭、沙拐枣、麻黄等组成的植物群,是全国五大牧区之一,也是青海省重要牧业基地之一,又是主要的旅游区。可以说,青海湖对于青海湖盆地的自然环境有着举足轻重的作用,它为盆地与周边带来了巨大的生态效益。通过类比与想象,在北方大沙漠中建立人造海,就像众多咸水湖泊对于柴达木盆地、青海湖对于青海湖盆地一样,必将为彻底改造北方沙漠环境发挥巨大的作用。那么青海湖对改造北方沙漠有那些启示呢? (1)青海湖有巨额的咸水资源而北方沙漠中无此资源。青海湖盆地,流域面积为3.495万平方公里。盆地底部的湖泊由周边注入的数十条河流汇聚而成,使之成为我国最大的内陆咸水湖。青海湖呈北西西向展布,最长106公里,最宽63公里,周长360公里,面积4635平方公里,大约是盆地流域面积的十五分之二,蓄水量854.45亿立方米。巨大沙漠水体的存在,使得青海湖地区蒸发量与降水量比率相对要低得多,如青海湖环湖地区蒸发量为降水量的4.3~5.0倍,而一般缺少水体的西北沙漠蒸发量为降水量的十几倍乃至数十倍,也就是说,青海湖为沙漠提供了相对湿润的气候环境。假如分阶段实施东水西调计划,先利用滦河北西向河谷、调渤海水至浑善达克沙漠,或者迁就和串联海河、永定河、洋河河谷,调渤海水至黄旗海(咸水湖)盆地建立人造海,像青海湖一样蓄积850亿立方米咸水,这笔可观的水资源,对几乎无水体出露的北方干旱的沙漠生态环境,必将产生深远的影响。 (2)咸水对附近沙土虽有局部的盐渍化现象,但并不可怕。咸水一方面要受封闭的构造盆地所围限,不可能无限渗透与浸染;另一方面亦为盐生植物提供了潮湿的生存环境,起到了固沙作用。青海湖含盐量为12.49克/升~15.5克/升,PH值9.1~9.4,属氯化钠质水。渤海水含盐量为23克/升~31克/升,其含盐浓度大约是青海湖咸水的2倍。虽然渤海水比青海湖水要咸许多,但它同样能滋养生命。青海湖为著名的青海裸鲤(俗称湟鱼)提供了良好的生存环境,是青、甘两省重要的鱼类产地。湖中岛屿每年栖息十余万只鸟类,主要有斑头雁、棕头鸥、鸬鹚、鱼鸥、赤麻鸭、大天鹅、黑颈鹤等珍禽,是我国内陆少有的候鸟栖息地。同样,沙漠中出现人造海,可发展人造海养殖业,人工移植和繁育渤海生物种群(鱼类),同时也能为野生鸟类和兽类提供良好的栖息地。据新华社专电,英国利兹大学正在与以色列、丹麦、希腊的同行合作,开发可在沙漠深处进行海洋鱼类养殖的新技术。该项国际合作课题预计投资98万美元,利兹大学计划用18个月的时间在以色列内盖夫沙漠中建起一个小型系统,先期放养数千条鲷鱼。攻克沙漠中海水养殖技术,看来只是时间问题。 (3)人造海大量蒸发,形成可观的云气资源,不仅可以湿润干燥的沙漠环境,而且可成为区内及周边重要的降雨来源。如青海湖区大约年均蒸发量为1411毫米,也就是说,1平方公里的湖面,全年可蒸发淡水141万立方米。湖区全年降水量为371.4毫米,其中夏季平均降水量为247.6毫米。青海湖表面积为4635平方公里,由单位蒸发量换算可知,湖水全年可蒸发云气资源65.35亿立方米。已知区内降雨量大约是蒸发量的三分之二,那么通过就地蒸发——降雨循环,青海湖每年提供的云气资源中,至少有43.6亿立方米的淡水经大气降雨,又回落到青海湖盆地,使盆地和周边地区获得滋润。由于存在湖水,显然有利于生态环境,青海湖南北有可利用草场683.77万公顷,占全省草场面积的20.4%,成为青海绵羊改良的重点地区和商品畜产品的集中产区。青海湖湖水蒸发,还为青海湖滨湖平原和河湟谷地补充了一定的雨水资源,使之成为青海重要的粮食、油料、蔬菜、水果生产基地。 值得一提的是,以色列自1976年起,在基内雷特湖流域已成功地将碘化银晶体播于云中,使该地区年降雨量增加了15%~18%,成为世界范围内惟一获得重大成功的国家。世界气象组织嘉奖了以色列的这一项目,因为这是世界范围内惟一获得重的成功的项目。以色列沙漠地区基内雷特湖流域的水汽资源,显然不能与地处高原环境的青海湖流域水汽资源相比拟,青海湖完全可以实施人工催雨工程,以增加区内的降雨量。 (4)青海湖如果水体持续减少并彻底消失,将失去巨大的生态环境功能。青海湖流域作为青海省主要草原区和江河源头及环湖水源的主要产流区以及我国水汽循环重要的通道和屏障、气候变化的敏感区,其生态环境的优劣,不仅影响着本流域,而且深刻影响着江河源头、柴达木盆地、祁连山东部以及青海省东部湟水谷地的生态环境和农牧业生产。然而,近几十年来,由于自然环境条件变化和人为活动的综合影响,青海湖区已出现了包括湖水位明显下降、环湖区土地沙漠化趋势加剧、草场植被破坏严重,导致畜牧业生产效率低下,渔业资源锐减,鸟类栖息环境恶化等一系列的生态环境问题。人们已经开始看到如果青海湖从青藏高原上消失,将会带来的是什么样生态环境恶果。 青海省气象局周陆生等先生(1996)指出:青海湖湖水位由1959年的3196.55米急剧下降到1992年的3193.69米,34年水位下降了2.86米,平均每年下降8.7厘米。水位年变化特点是,湖水位最高出现在9月,比青海湖流域最多降水月滞后2个月;最低水位出现在12月,与青海湖流域降水量最少月出现的时间一致。1年内6~9月为净蓄水期,10~12月为净耗水期,1~3月由于湖面封冻结冰,基本上处于平衡期。1月平均水位比12月高出5厘米,这可能是湖水结冰后体积膨胀引起的。环青海湖地区年平均气温、年蒸发量分别以0.459℃/10a(℃/10年)和11.67mm/10a(毫米/10年)的速率升高和增加,降水量自90年代来出现明显的减少趋势以及气温显著增暖、降水和蒸发量在90年代后出现的减少和增加的突变现象,使该地区地表径流量出现明显减少趋势。 研究表明,青海湖地区由于20世纪70年代以来,气温逐渐升高,致使湖水蒸发量增大青海湖水位下降,湖底裸露面积已达1万余公顷,且目前水位仍以每年10厘米的速率下降;草地退化面积已达69万公顷,并以每年3%的速度递增,区内湿度与提供的水汽降低,由此导致降雨量逐年递减。青海省气候资料中心李林等先生(2002)指出:对环青海湖地区1976年以来的气温、降水、蒸发等气候要素的气候变化趋势及突变现象进行了分析和检验后表明,①气温出明显的上升趋势。春、夏、秋、冬及年平均气温的线性变率分别为0.434、0.430、0.532、0.560和0.459℃/10a,其中以秋、冬两季增温最为显著。年平均气温线性变率尽管仅为0.459℃/10a,但其数值明显高于全青海省平均增幅(0.15℃/10a)和全球气温增幅(0.03~0.06℃/10a)。②年平均降水量及春、夏、冬季降水自90年代后出现减少趋势,秋季降水始终呈减少趋势,且线性变率达-7.28mm/10a。③各季及年蒸发量呈增大趋势,其中年、夏季蒸发量的线性变率分别为11.7、9.39mm/a(毫米/年)。各季及年气温出现过一次明显的增暖现象。④降水虽然出现过一次明显的增加和减少,但增加出现在80年代,而减少则出现在90年代;同样,蒸发也出现过一次明显的增大和减小现象,只是减少出现在80年代,而增大则出现在90年代。这种气候趋势和突变现象的发生,加剧了环青海湖地区荒漠化的蔓延,致使草地退化、河流流量减少、湖泊水位下降,生态环境受到严重影响。 青海湖湖面缩小,进一步加剧了干旱化进程。青海师范大学地理与资源环境系虞卫国等先生(2002)通过解译遥感资料发现,自1956年航测资料记录以来到1972年,沙漠化土地面积分别是452.9平方公里、498.4平方公里;1986年TM数据解译结果显示沙漠化土地面积为756.6平方公里;到2000年沙漠化土地面积已增加到1247.7966平方公里,土地沙漠化正处于过程发展阶段,1956~2000年平均年净增18.07平方公里,尤其是在20世纪80年代以后扩展速度在加快,1986~2000年间均净增35.08平方公里。对1986年和2000年两期TM数据解译结果空间叠置分析可得,青海湖湖体内有4450公顷的水域和1550公顷的沼泽地变为流动沙地。青海湖湖体外有3360公顷水域、470公顷草地、310公顷半固定沙地变为流动沙地;有65932公顷草地变为潜在的沙化土地;1960公顷固定沙地、50公顷灌木林变为半固定沙地。区内沙漠化土地面积扩大的发展趋势是:一是青海湖体内水域和沼泽地变为流动沙地;二是青海湖体外水域变为流动沙地;三是青海湖体外其它地类如草地变成潜在沙化土地、流动沙地,灌木林变为固定沙地;四是沙地本身的变化,半固定沙地变为流动沙地,固定沙地变为半固定沙地。 气温作为热量指标对径流量的主要影响有以下四个方面:一是影响冰川和积雪的消融;二是影响流域总蒸散量;三是改变流域高山区降水形态;四是改变流域下垫面与近地层空气之间的温差。有研究者通过气候数值模拟推算了气温变化对径流量的影响:若降水不变,气温升高4℃,则径流量可减少15%左右。气候对湖泊水位的影响主要是通过影响湖泊水量的收支平衡体现出来。一方面,环青海湖地区气候变化使入湖河流的流量减少,进而导致湖泊水位的下降。另一方面,气温的升高和蒸发的增大,无疑使湖面蒸发量增大,致使青海湖水量存储减少,最终出现水位下降。同样,数值模拟结果表明,当气温不变、降水量增加1毫米时,水位上升4.1毫米;当降水量不变、气温升高1℃时,水位下降95毫米;若不计降水量变化,当陆面蒸发增加20毫米时,水位减少6.3%。即降水增加对湖泊水位的影响是正效应,而气温上升和蒸发增大对水位的影响是负效应。显然,环青海湖地区气候变化特别是90年代以来气温升高、降水减少和蒸发增大直接造成了青海湖水位的下降。 气候对草场植被的影响主要表现在三个方面:一是影响牧草的生长期;二是影响牧草产量;三是影响牧草的群体结构。首先,牧草返青期与当年春季降水量和上年秋季降水量有着显著的正相关关系,而牧草的枯黄期与热量及水分条件相关密切,若牧草枯黄前出现干旱天气则可使牧草提前枯黄。如上所述,环青海湖地区秋季降水量自1976年以来呈现出明显的减少趋势,且春季降水从90年代开始出现显著的减少趋势,这一变化趋势导致了牧草返青的推迟。同时,在该地区牧草枯黄前的8、9月份降水呈减少趋势,气温明显升高,加剧了干旱对牧草的影响,致使牧草枯黄期提前。因此,气候干旱化使环青海湖地区牧草的有效生长季呈缩短趋势。其次,牧草产量与牧草生长季(3~9月)与降水量有着明显的对应关系,降水偏多的年份牧草产量相应的也较高,反之则相反。环青海湖地区降水量逐年减少的趋势,同样导致了牧草产量的下降。由于受干旱影响,使大量的抗旱能力弱、对干旱反应敏感的牧草群体结构出现显著的年际变化,平均密度明显减少,导致草场植被稀疏,土地裸露,荒漠化现象日趋严重。 青海师范大学地理系王小梅等先生(1999)对青海湖作为高原“湿地”的生态环境功能,进行了有意义的研究与探讨。认为:“流域区受青海湖水体对气候的调节,这里的降水量比柴达木和共和盆地充沛,气候温凉,雨热同季、昼夜温差大,有利于牧草生长和有机物积累。加之湖滨土地辽阔,地势平坦,土质肥沃,水草丰美,是优良的冬春草场。因此,流域内有一定数量的生物、水、土、光、热和能源等生态资源,特别是普遍发育着类型多样的草地,为当地建立农业为主的人工生态系统提供了物质保障。”然而,青海湖流域由于气候变暖引起湿地缩小,湿地缩小反过来又引起降水减少。“青海湖形成的全盛时期水面约8200平方公里,为现在湖水面积的2倍。又据资料推算,1908年,青海湖水位为3205米,1975年降至3196.57米,这期间湖水位每年平均下降17.2厘米,湖面每年平均减少8.4平方公里;到1991年湖水位又降为3193.59米。在自然演进中湖水水位不断呈下降趋势,湖面缩小,进而影响到自然湿地的沼泽面积进一步减少。” 可见西调渤海水为干旱的沙漠系统输入了巨额的渤海水资源(如模拟形成一个青海湖),生态环境系统会日益走向有序化;而咸海由于改变了区域水资源配置,上游地区截留了本属下游的水资源配额,导致下游地区沙漠湖泊干涸、生态环境系统日益走向无序化。正是四千多平方公里的青海湖,为地表植被提供了一定规模的水资源与云气资源,才有力地遏制了青海湖盆地及其周边地区发生沙(盐)尘暴。反之,假设没有青海湖,青海省又是我国常年多大风的地区之一,那么青海湖盆地沙尘暴之多将不可想象。
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三答《科学时报》的评论员王中宇先生问
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三答《科学时报》的评论员王中宇先生问 关键词 : 引渤入疆,罗布泊,塔里木盆地,生态环境建设,去盐碱化,陆海统筹 王先生:   您好!能够再次收到您的回复,进行坦诚地论辩是一件很好的事情,值得高兴!   其实,我一直在思考我们辩论的分歧要害所在或论证逻辑是什么,试总结之:   笔者:引渤入疆(罗布泊)①调水有用,②能够改善生态环境,③可以调水。反对者:引渤入疆(罗布泊)①不“能够改善生态环境”,②调水无用!③没有必要调水!   据此。兹再答复之。   (1)南水北调中线工程原打算调145亿立方米水,由于水源无可靠保障,目前减为90亿立方米(明年将建成通水)。把90亿立方米水从南方调到华北平原来,无疑这个新增的数量,能够在一定程度上湿润华北平原。但反对者说,华北平原那么大,怎么能够变成江南?“ 质疑拟议中的工程有效‘改善’华北平原的生态环境的可能性”——所以,既然没有这种“改善”的“可能性”,因此“ 把90亿立方米水从南方调到华北平原来 ”是无用的!所以,那些从上个世纪 50 年代以来为此事设想、谋划、操作的人。肯定是脑子进水了。   (2) 从行政范围看,塔里木河流域包括阿克苏、喀什、和田、克孜勒苏柯尔克孜自治州(简称克州)、巴音郭楞蒙古自治州(简称巴州)五个地(州)的 42 个县(市)和生产建设兵团 4 个师的 55 个团场。 2005 年,流域总人口 943 . 2 万人,其中少数民族占流域总人口的 82 . 34% ,是以维吾尔族为主体的少数民族聚居区。——这个近 1000 万人口的地区,莫言工业和农业的用水量了,光养活这些人口(按照北京人均 400 立方米算),就需 40 亿立方米水,而塔里木河的流量才 49 亿立方米。(参见 乔旭宁 等2007文 )   据 乔旭宁 等《 塔里木河流域绿洲经济与自然资源关系探析》( 干旱区资源与环境,2011年第7期)介绍: “ 塔里木河流域是典型的农业区, 农业用水占水资源总量的90%以上 。从整个塔里木河干流区来看,为了满足新增耕地的用水需求,上游下段和中游乱扒的引水口多达300余处,致使下游来水量急剧减少。1956-2006年,上游区域耗水量所占比重由 26.4% 迅速增加至 58.7% 。 ”“从时间序列上看,绿洲经济与耗水量的综合关联度由20世纪50年代的0.61达到了2001-2006年间的0.97,达到了高度相关。”   不难看出,原本流向尾闾罗布泊的塔里木河水,成就了塔里木河上游地区绿洲经济的繁荣。反之,假设抹掉这种人造的繁荣,那它原本该是罗布泊地区的自然生态繁荣。   (3) 塔里木河下游段(部分)位于新疆尉犁县和若羌县境内的 恰拉 至 台特玛湖之间 ,主河道全长428km,走廊面积4240平方公里。此段海拔高程801.50~846.25m之间。由于建成 大西海子水库 ,造成无水向下游河道下泄,形成下游500多公里河道断流。这一人为干扰措施直接导致了这里的生态失衡。“塔里木河下游绿色走廊”急剧萎缩,台特玛湖区大片胡杨林枯死,草丛凋谢,流沙穿越了绿色走廊的公路。 英苏 以下自上世纪七十年代起至输水前已断流30年。 为此, 国家把塔里木河流域的综合治理列入“十五”计划 , 2000 年 5 月至 2009 年 12 月,先后十次实施以保护和恢复塔河下游严重受损的生态系统为主要目标的生态输水工程。生态输水连续实施了 10 年, 共从博斯腾湖调出水量 25.5 亿立方米 ,六次将水输到台特玛湖,加上车尔臣河水的汇集,已两次形成 200 余平方公里的湖面,水域面积超过历史记载。结束了塔河下游河道干涸近 30 年的历史。 李丽君 在《 应急输水对塔里木河下游生态环境影响探讨》( 2010 )一文中指出:“十次生态输水, 在大西海子水库泄洪闸总计下放的 22.7 亿立方米水量中 ,除少部分消耗于河湖水面蒸发外,长期的断流和干涸造成绝大部分水补给了河道两侧的土壤水和地下水。…… 通过十次输水,下游地下水位、水质都在逐步恢复,输水期间所有监测井的水位均有明显上升,由输水前的8~12米上升到4.13米;地下水位上升的面积扩大 …… 下游植物种类、植被盖度和生物多样性也均有增加,植物种类由17种增加到46种,植被盖度最高增加到5倍。同时,下游水域面积明显增加,特别是台特玛湖由一个干盐湖水域扩大到190平方公里的湖域面积,下游生态环境有了明显的改善。 ” 需要指出的是: 既然“生态输水已实施10年,共从博斯腾湖调出水量25.5亿立方米(或:大西海子水库泄洪闸总计下放的22.7亿立方米水)”,“下游生态环境有了明显的改善”——那么每年为罗布泊输水50亿立方米, 每年新增水量是新疆10年生态输水量的2倍 ,为什么就不能改善塔里木盆地的生态环境呢?国家把塔里木河流域的综合治理列入“十五”计划——是不是脑子进水了呢? ( 4 )您说:“《消失的新疆虎与消失的罗布泊生态》一文似乎在暗示:蚂蚁毁灭了新疆虎……”——对此,我确实不明白您为什么会有这样的思维方式,就算上“蚂蚁毁灭了新疆虎”,却无法毁灭罗布泊的植物群落。对恢复罗布泊水面我比您要更留有余地 ,即3000-4000 平方公里。它的直接意义是镇压了干涸罗布泊诱发的沙尘暴,这里已成为我国四大沙尘暴源区之一。令人困惑的是,好像有人总是视而不见,难道这对中国的生态环境而言不是很有意义的“改善”吗?   (5)您说:“ 我之所以执着于这个问题,因为我对塔里木乃至整个西北沙漠的关注,基于一个战略判断:胡焕庸线东南的生态环境,不可能支撑中华民族的进一步发展,甚至不可能支撑我们的长期生存。而向外扩张对我们是不现实的(有关论述太长,这里不可能展开)。因此我希望有办法解决整个国家水土资源匹配失衡的问题,为我们的子孙找到新的生存空间。”——同样,笔者 “ 之所以执着于这个问题,因为我对塔里木乃至整个西北沙漠的关注”!我从 80 年代起就曾长期在新疆从事野外地质科研工作, 1997 年 3-5 月间,在国内著名的科技刊物《科技导报》、《中国科技论坛》上先后发表《刍议沙漠人造海可持续发展工程》、《关于西调渤海水改造北方沙漠的设想》、《渤海西调工程续论》 3 篇论文,这些论文以及后来的几本专著也是“基于一个战略判断”,即西北沙漠拥有十分浩瀚而平坦的土地资源,光照充足,只要有水就会有生命,就像塔里木盆地上游地区为什么能够不断扩大绿洲经济规模一样,发展成为新的绿洲经济区。因此,全面论证了海水能不能用?调海水能不能用的起?工程上能否实现?生态可行性、经济可行性等一系列问题。总之,我的目的与您一样,试图“为我们的子孙找到新的生存空间”。至于谁的设想更好,显然不由你我定夺,但是可以将各人的道理说出来,百家争鸣、集思广益,国人通过一段时间的审视与考量,总会形成一定的共识,中国人民应该有足够的智慧去做出选择。   (6)您说:“靠源源不断的外部引水维持。从战略上看,这是一个令人不安的局面。”——评价此见解可从两个方面看问题:一方面,把陆地上一个地区本来不多的水资源重新配置到另一个地区,拆东墙补西墙,这确实是“一个令人不安的局面”。另一方面,当一个地区的人口、经济规模不断的增长,除采取节水措施外,当地用水总量必然要与之同步增长这也是不争的事实。关键是要打破思维定势,找到能够克服上述弊病的新的途径。实际上,“海水西调”问题已部分的被人们所接受。《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》提出:“十二五”期间,海洋科技对海洋经济的贡献率要由“十一五”时期的54.5%上升到60%;海洋开发技术自主化实现大发展,专利授权增长35%以上。北京市也制订了“十二五”海水淡化计划,据悉,规划中海水淡化进京项目输送工程从唐山曹妃甸的海水淡化厂出水口开始,经唐山市、天津市、廊坊市输送到北京市,全长约270km。在地下将由三根管道,两用一备,为北京及管线沿途地区每日运送100万吨海淡水。根据目前国内外海水淡化项目实际运行数据,结合本项目的实际情况进行测算,海水淡化厂出厂水价在每吨4.5元左右,输送成本为2.8元至3.5元/吨,到京水价可控制在8元/吨以内。张一兰说:“目前我国公益性水利工程,如水库、输水管道等建设所需经费基本上由各级财政承担,没有列入自来水成本,导致水的价格与价值背离。如果把城市引水工程中土地、投资、运行、管理等费用和损耗计算在内,自来水的综合成本就接近或高于淡化水成本。”——可以说,人们把寻找水资源的眼光投向海洋,已经在中国起步。 顺颂 万事如意!             霍有光  2013-12-7 附件:《科学时报》的评论员王中宇先生回函 霍老师: 很高兴进行这样务实的讨论,我尚有几个疑问: 1 、假设罗布泊湖水深 1 米。调 50 亿立方米水可形成 5000 平方公里的水面,依然小于古罗布泊的面积。在上一封信中,我曾指出:罗布泊即使恢复到古代的 1 万平方公里,其能改善的区域恐怕很难超过 10 万平方公里。而塔克拉玛干沙漠的面积是 33.76 万平公里,整个塔里木盆地的面积是 53 万平方公里。我因此而质疑拟议中的工程有效 “ 改善 ” 塔里木盆地的生态环境的可能性。附件是塔里木盆地和罗布泊的卫星照片。由此可看出:罗布泊位于塔里木盆地的最东端,距盆地的主体甚远。即便罗布泊恢复到 “ 大耳朵 ” 所示的水平,它能湿润的区域也很难越过 G218 公路的西部(见 “ 塔里木盆地东部 ” 图)。 2 、我之所以执着于这个问题,因为我对塔里木乃至整个西北沙漠的关注,基于一个战略判断:胡焕庸线东南的生态环境,不可能支撑中华民族的进一步发展,甚至不可能支撑我们的长期生存。而向外扩张对我们是不现实的(有关论述太长,这里不可能展开)。因此我希望有办法解决整个国家水土资源匹配失衡的问题,为我们的子孙找到新的生存空间。 3 、正如你指出的: “ 蒸发量远大于降水量早就存在 ” 。当年罗布泊的存在是由于山区降水弥补了其间的差额,保障了罗布泊的水平衡。而人类社会用水增加则打破了这种平衡。 “ 消失的新疆虎与消失的罗布泊生态 ” 一文似乎在暗示:蚂蚁毁灭了新疆虎,进而打乱了当地的食物链,导致了生态系统的崩溃。这不能说明罗布泊何以消失。我个人还是偏向于从蒸发量与降水量的关系看问题。只要这个问题不解决,这个地区就只能靠源源不断的外部引水维持。从战略上看,这是一个令人不安的局面。 中宇( 2013 年 12 月 8 日 星期日 ) 附录 1 :大西海子水库 http://baike.baidu.com/link?url=a6IVzQ8--o-pfS-FWQb5aqAh0Hg8upLr0wamL7aPtYpv-tJOsFLEh2BwFABWKzMfx5wuO1QtfbDz7kEQ5to0Wq 大西海子水库是塔里木河最末端的一座水库,离乌鲁木齐市 720 公里。水库西边就是塔克拉玛干沙漠。大西海子水库蓄水面积可达 68 平方公里,水深 2 - 3 米, 总库容 1.68 亿立方米。 20 世纪五六十年代,军垦战士们在塔里木河下游开荒造田开辟塔里木垦区,设了 5 个团场。他们建了大西海子水库和恰拉水库,以保障垦区灌溉需要,大西海子水库直接为农二师 34 团、 35 团供水。 自1960年建成以来,大西海子水库每年蓄的水量从来不能满足农业灌溉的需要。 灌区往往把种子播下去,水库的水就放完了,大西海子水库多年平均利用率仅 有30-40%。 据恰拉水文观测站观测,塔里木河水已由上世纪 50 年代的 13.53 亿立方米减为 90 年代的 2.99 亿立方米。 从 1991 年起,大西海子水库连续 4 年因来水甚少而干涸,兵团农二师多次向巴州政府求援,调孔雀河水通过塔里木河注入大西海子水库来救急。 新疆新闻网乌鲁木齐2003年11月6日消息,新疆塔河下游运行了30多年的大西海子水库2004年要退出农业灌溉系统了,接替这一“空缺”的,则是恰拉水库和恰铁干渠。 “ 塔河下游大西海子水库,将塔里木河干流来水全部拦截,是造成下游绿色走廊断流的重要原因之一。 ” 新疆的生态、水利专家的意见几乎一致。   塔河下游断流 30 年来,下游河道被沙漠恣意湮埋, 2160 万亩草场退化、沙化,胡杨林面积锐减,塔克拉玛干沙漠和库鲁克沙漠多处合拢,已严重威胁到下游绿色通道的安全。尽快将大西海子水库退出农业灌溉系统,并对下游河道进行恢复和整治,是塔里木河下游治理 的关键。   点评:“据恰拉水文观测站观测,塔里木河水已由上世纪50年代的13.53亿立方米减为90年代的2.99亿立方米。”——假如能为罗布泊每年输水50亿立方米,将是上世纪“50年代的13.53亿立方米”的3.7倍;或者是“90年代的2.99亿立方米”的16.7倍。上世纪90年代经过恰拉水文观测站的塔里木河流量,只是上世纪50年代的1/5(五分之一)。 附录2:台特玛湖 http://baike.baidu.com/view/839685.htm 台特玛湖:塔里木河的尾闾湖泊, 20 世纪 50 年代面积约 80 平方公里。此湖泊一度干涸,现已重新出现。在 1921 年前的 1500 年内,台特玛湖是塔里木河及且末河的中间河,湖水向南溢入喀拉和顺湖从南部入罗布泊。塔里木河未断流前,下游河水曾一度流到罗布泊,后来河水改道,流入东南方向若羌县境内的台特玛湖。 1972 年以来,塔里木河下游大西海子水库以下 363 公里长的河道长期断流,尾闾台特玛湖干涸。 干涸后的台特玛湖,湖心很快被沙漠所掩埋,成为一块平地,原先生长在湖区的植被日益枯死。台特玛湖蜕变为一个巨大的盐壳,只剩下残存的红柳、胡杨根系固定的一个个沙土包。 据悉, 2011 年年 1 月 7 日,塔管局启动第十二次向塔河下游生态输水工作第一阶段工作,自大西海子水库累计下泄生态水量 3647.7 万立方米,成为向下游生态输水水头成功到达尾闾且下输水量最少的一次。 自 2010 年入夏以来,受周边地区强降雨以及车尔臣河、若羌河上游泄洪等因素影响,台特玛湖湖面面积不断增加,初步形成 300 平方公里水面,湖区周边红柳、胡杨、芦苇等植物面积明显增加,野鸭、野兔、水鸟等野生动物数量也呈增多趋势,生态环境得到改善。展望未来的台特玛湖,必将是一个碧波荡漾的人间仙境。
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二答《科学时报》的评论员王中宇先生问
xjtuhyg 2013-12-8 11:49
二答《科学时报》的评论员王中宇先生问 关键词 : 引渤入疆,罗布泊,塔里木盆地,生态环境建设,去盐碱化,陆海统筹 王先生:   您好!能够进行坦诚地论辩是一件很好的事情,值得高兴。   (1)汇入罗布泊的河流主要是塔里木河,入罗布泊之前流程有一千多公里,沿岸有宽广的芦苇带、胡杨林带及草灌带,从斯文•赫定等人的调查,以及新疆虎等动物群落(包括食物链)就可以看出当年的生态环境情况。塔里木河的断流长度是与上游绿洲经济呈正相关的。罗布泊的上游还有台特玛湖。台特玛湖20世纪50年代面积约80平方公里。此湖泊一度干涸。可以说,山前冲积平原上的农建兵团用尽了上游的水资源。   同样,“蒸发量远大于降水量”也“早就存在”:塔克拉玛干沙漠起码是第四纪(甚至是第三纪)以来形成的沙漠,已有上百万年了,罗布泊的盐矿沉积亦有上百万年了,水面也有上百万年了。所以说,大规模绿洲经济未出现前,罗布泊湖“早就存在”,而且是长期存在!   (2)罗布泊湖底非常平坦,几乎无高差(从照片即可看出)。所以,罗布泊湖水的特点是水浅(1米多深)而面积大,烦请参见《斯文•赫定、陈宗器考察罗布泊与新疆大头鱼》。笔者估计的水面,与上述学者估计水面用水量是吻合的。   (3)“能否有效‘改善’塔里木盆地的生态环境,尚需论证”——敬请看看:《消失的新疆虎与消失的罗布泊生态》。以及斯文·赫定《罗布泊探秘》(1905,王安洪等译,新疆人民出版社,1997)、斯文·赫定《游移的湖》(江红译,新疆人民出版社,2000)、普尔热瓦尔斯基《走向罗布泊》(1888)等书。 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-740609.html   亦可反向思维,若考量当前绿洲经济的规模和养活的人口,也可以看出将罗布泊生态转化为上游生态文明后,其人造生态文明成就是多么大!   (4)“当年流入罗布泊诸河均是淡水,当年的绿洲,主要靠灌溉。而今调入的是海水,湖岸人、畜、农用水则只能靠降水了。它为人类社会提供的生存空间势将小于当年。”——“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,等等。”即:一是冬季采冰(接近淡水),二是海水淡化。   南疆拥有丰富而优质的煤炭资源,由于缺水无法形成产业经济链,关键是要找到变资源优势为经济优势的突破口。南疆应以建立坑口电站为抓手,通过恢复罗布泊带动多种产业大发展。建立大型坑口电站,既能避免煤炭外运造成的交通运输压力和环境污染问题,又可以尽可能的在当地物尽其用,用发电余热淡化海水,可使煤炭燃烧的热能利用率由40%左右提高到80%左右,海水淡化成本则降低50%左右。形成煤炭资源、海洋资源和生态资源联合开发的循环经济发展模式,实现用电力发展石化(油气)产业、盐化产业,用发电余热淡化海水,为石化(油气)产业、盐化产业及其他新兴产业提供淡水的循环经济链,达到开发煤炭、防沙治沙、恢复生态、合理利用国土的目的。 敬请参见:关于实施引渤入疆、恢复罗布泊大型生态环境建设工程的建议 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-738002.html   “农用水则只能靠降水了”——也不一定!敬请参见:《海水西调发展海水灌溉农业与绿化北方沙漠》 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-408216.htm   (5)21世纪随着我国国民经济与科技实力的日益增强,国家必将为生态环境建设投资。这也是2010年新疆为什么要举办《(新疆首届)“陆海统筹,海水西调”高峰论坛》的原因所在。正如有网友说:“我支持,有人反对可能是考虑经济不划算,这个是公共产品,是应该从全社会总效用出发考虑的。……另外中国政府不缺钱,即使民间投资,我看也可以,带来的旅游,农业收入,房地产开发收入一定不少。”——此语参见“评论16 刘学武 ”:《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   学术讨论,贵在直言,愿问指教,望无以为忤。             霍有光2013-12-6 附件:《科学时报》的评论员王中宇先生回函 霍老师:   据你的表述,“引渤济疆”是立足于“改善”塔里木盆地的生态环境。对西北,塔里木盆地是最重要的,我认同这个目的。拟议中的工程之所以能达成这一目的,基于:一,为罗布泊从外域调来50亿立方米水,以恢复罗布泊水面;二、利用塔里木盆地“两山夹一盆”的地貌特点,增加区内降雨。   资料显示:罗布泊古湖面积超过1万平方公里,1942年测量时湖水面积达3,000k㎡,1962年湖水减少到660k㎡,1970年以后干涸。其间人口用水显著增加仅仅不到30年(1942--1970年),可见这不是罗布泊干涸的唯一原因,我甚至怀疑这不是主要原因。记得曾看到有文章写,有当年探索罗布泊的西方学者,就曾预言,干涸是它的宿命,可惜找不到原文了。我猜测其原因在于这里的蒸发量远大于降水量。如果恢复了50亿立方米的水体,假设平均水深3米,湖面将为1,666.67平方工里,若平均水深2米,湖面将为2,500平方公里。还不到1942年的水平。“两山夹一盆”的地貌特点早就存在,指望它改变蒸发量远大于降水量的态势,恐怕不现实,这意谓着仅仅维持已有水面,就需要持续不断的调水。当年流入罗布泊诸河均是淡水,当年的绿洲,主要靠灌溉。而今调入的是海水,湖岸人、畜、农用水则只能靠降水了。它为人类社会提供的生存空间势将小于当年。   再者,在《“引渤济疆”构想的气候目标观察》中引证的案例提示,湖面能改善其气候的区域,大体与湖面在同一数量级。罗布泊即使恢复到古代的1万平方公里,其能改善的区域恐怕很难超过10万平方公里。而塔克拉玛干沙漠的面积是33.76万平公里,整个塔里木盆地的面积是53万平方公里。能否有效“改善”塔里木盆地的生态环境,尚需论证。   学术讨论,贵在直言,愿问指教,望无以为忤。   中宇(时间:2013-12-06)
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一答《科学时报》的评论员王中宇先生问
xjtuhyg 2013-12-8 11:47
一答《科学时报》的评论员王中宇先生问 关键词 : 引渤入疆,罗布泊,塔里木盆地,生态环境建设,去盐碱化,陆海统筹 王先生:   您好!谢谢您的回复。原先寄上“ 2010 年 12 月环境记者沙龙内容实录”,主要是发现质疑人并不完全了解当事人的观点,主要是人的精力、时间有限。   您寄来的《 “ 引渤济疆 ” 构想的气候目标观察》一文,当时我就看过,并在您的博客中有回复。您现在质疑的问题是:“对‘引渤济疆’构想而言,首先需确切回答的就是:拟议中的工程,能否实现其战略目标。”这是一个非三言两语就能够说清的问题。简要回答如下:   ( 1 )“引渤济疆”是立足于“改善”塔里木盆地的生态环境,并非“湿润(整个)西北气候”。   ( 2 ) “ 引渤济疆 ”的目的是: ① 以海水作为生态水填充沙漠中干涸的盐湖,利用大面积人造湿地镇压沙尘源; ② 利用沙漠丰富的太阳能资源,将海水蒸发为水汽,增加露水与降雨,以增雨所得的淡水,湿润 塔里木盆地 气候; ③ 利用沙漠人造海,发展海水养殖业与海水种植业(嗜盐作物); ④ 利用多梯级的人造海,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,等等。 ⑥ 至于沉积在罗布泊里的数十亿吨盐类资源,不过是增加了罗布泊的盐矿储量而已。可留给子孙后代发展盐化产业。   ( 3 ) 塔里木河上个世纪年均流量大约是49亿立方米。在上游农建兵团大规模绿洲经济尚未出现前,罗布泊上个世纪40年代仍有近4000平方公里的水面(70年代才逐渐干涸)。 在不改变当前上游绿洲经济既成事实的情况下, 如果为罗布泊从外域调来50亿立方米水(为南疆增加了一条相当塔里木河的水资源),显然是能够恢复罗布泊水面的,同时也能够恢复罗布泊水面存在前的生态环境。由于这笔水资源是额外新增的资源,利用塔里木盆地“两山夹一盆”的地貌特点,可以增加区内降雨。   干涸后的罗布泊,目前已成为我国四大沙尘暴产区之一。恢复罗布泊水面,无疑镇压了当地的沙尘暴(此目标肯定可以实现)。   敬请参考: 消失的新疆虎与消失的罗布泊生态 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-740609.html 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 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 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 关于实施引渤入疆、恢复罗布泊大型生态环境建设工程的建议 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-738002.html   ( 4 )《海水西调与再造西北》(河北人民出版社 2005 年 9 月出版) 第128-146页, 谈了调海水镇压干涸盐湖后的基本原理,其“目录”是:   七、沙漠人造海改变局地生态环境的气象作用与科学原理 1. 沙漠人造海与 “ 山 —— 盆构造 ” 结合产生的增雨效应 2. 沙漠人造海的增湿(凝结水)效应 3. 沙漠人造海的湿地与水库效应 4. 沙漠人造海的绿洲效应   ( 5 )无疑,(一般来说)调水的数量与影响生态环境的程度成正比。与陈昌礼不同,我一直是比较严谨的。提出 “量力而行,先近后远,各个击破,分期到位”的原则。根据生产力水平,若能够为北方沙漠调300亿立方米的水(6个罗布泊水面),这个数量大致相当黄河允许利用的水量。如果说黄河“300亿立方米的水”对黄河流域的影响有多大,那么“300亿立方米的水”对北方沙漠的影响就有多大。( 陈昌礼提出每年调 2000 亿立方米,我认为目前的生产力水平实现不了 )   ( 6 )笔者认为,海水西调(引渤济疆)应该主要回答的问题是:海水能不能用?能不能用的起?利弊如何?气象学原理等。这些问题,我都做了回答。   耽误了您不少时间。谢谢能够与您交流,感到非常高兴。   顺颂 万事如意                   霍有光   2013-12-5 附件:《科学时报》的评论员王中宇先生回函 霍有光老师: 经你提醒,我才注意到对“海水西调”座谈会的报道。记录基本属实,但有一些错别字。现寄上我当年的两篇作文,其一是发表在《科学时报》2010年8月11日A2-A3版的《水土资源匹配—战略性思维不可或缺》,陈述西北水资源问题的战略地位,其二是发表在《科学时报》2010-12-21A5-6版上的《“引渤济疆”构想的气候目标观察》,对“引渤济疆”工程能否实现湿润西北气候的战略目标,提出了质疑。半个月后,绿家园组织的讨论会上,见到了张宝印,我向他请教,他未能令我释疑。那篇报道即出于此。 我的基本立场是:西北水资源是关系中华民族生存的战略问题,需有大投入对此作开拓性的研究,应不拘方法、领域、学科,探索一切可能的方向,但最后形成的政策建议,必须建立在无可质疑、经得起各方学者检验的论证基础上。对“引渤济疆”构想而言,首先需确切回答的就是:拟议中的工程,能否实现其战略目标。 2010 年我读了能找到的所有相关文章,包括你博客上的文章,均未能回答上述问题。不得已,从学术刊物中寻找相关研究,试图形成对问题答案的初步印象,得到的印象是:拟议中的工程似乎很难实现这个目标。你这次寄来的资料未来及细看,粗翻了一下,也未发现正面论述这一问题的文件。 如果有暇,望全文读一下我发给你的第二篇作文,应能全面理解我的疑问所在,这样,我们的讨论、交流将更有效率。 中宇(时间:2013-12-05)
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罗布泊消亡的时间与塔里木盆地绿洲经济
热度 6 xjtuhyg 2013-11-11 09:31
罗布泊消亡的时间与塔里木盆地绿洲经济 关键词:罗布泊 塔里木河 孔雀河 车尔臣河 引渤入疆 海水西调 原题:罗布泊究竟何时干涸 樊自立,系中国科学院新疆生态与地理研究所研究员 2008-07-2809:12 http://tech.big5.enorth.com.cn/system/2008/07/28/003597986.shtml 中国工程院院士石玉林站在罗布泊。照片由北京师范大学教授赵济拍摄。   《科学时报》于2008年3月3日A4版,以标题《罗布泊干涸与塔河开发无必然联系》,报道了李保国发表在《科学通报》的论文:《罗布泊『大耳朵』、『干盐湖』地形特征与干涸时间讨论》。笔者近日查到原文,论文的重要结论之一是罗布泊是在『20世纪30年代末或40年代初干涸』。报道给予该论文极高的评价,认为是『震撼学界的研究成果』。   本人1980-1981年先后两次随夏训诚先生考察罗布泊,并主持过国家科技攻关专题『塔里木河整治与生态环境保护』,获国家科技进步奖二等奖。现根据个人实际调查、查阅历史文献及对遥感图像进行释译,对上述报道和论文观点提出异议,不妥之处,欢迎商榷。    塔里木河与罗布泊    塔里木河是我国最大的内陆河,历史上共有9条支流,分别是阿克苏河、叶尔羌河、和田河、喀什噶尔河、克里雅河、渭干河、迪那河、孔雀河及车尔臣河。现上游只有前3条还向塔河干流供水。干流全长1321公里 ,由于泥沙淤积,河床高于地面,汛期经常改道变迁。历史上,中下游曾有3次大的改道。   第一次改道发生在公元330-400年间,即楼兰国衰亡之后。此前,塔里木河和孔雀河从北面入罗布泊,当时上游绿洲面积小,从河流引走水量有限,塔里木河水几乎全部注入罗布泊, 据《汉书·西域传》记载“广袤上百里”,面积达5350平方公里。 魏晋后改道的孔雀河从铁门堡沿依列克河入塔里木河,再经喀拉和顺从南面入罗布泊。    到了唐代,塔里木盆地农业就较发达,据《大唐西域记》记载,由于引水灌溉增加,使和田河出现季节断流现象。 明代克里雅河就失去了和塔里木河的联系。到了清朝前期,罗布泊面积仍很大,但比《汉书》记载就小了,《河源纪略》(1782年)记载,罗布泊『东西二百里,南北百余里』。清朝中期,塔里木河水量仍很大,《西域水道记》(1823年)有『河水汪洋东逝』之语。 清朝后期,特别是林则徐谪戍新疆和新疆建省后,奖励农垦,至清末南疆耕地面积就有60万平方公里,由于引水增加,喀什噶尔河已不入塔河,渭干河只有少量洪水汇入。 《新疆图志》(1910年)就意识到塔里木河由于『水势日渐分流,无复昔时浩大之势』。自塔河向下游,水量减少,又经流过喀拉和顺的蒸发损耗,到达罗布泊的水量就很少了。《辛卯待行记》(1891年)记载『水涨时东西长八九十里,南北宽一二里不等』,比清初小多了。   第二次改道发生在1921年,塔里木河在中游冲大一个灌溉草场的渠道形成拉依河,在普惠入孔雀河,再从北面入罗布泊。 1930 年是黄文弼先生最早见到,罗布泊“水云相接,极目无际”。1931年陈宗与赫勒绕湖实测罗布泊水面约1900平方公里,形状“略呈葫芦形”。   第三次改道发生在1952年,在拉依河口筑坝使塔里木河与孔雀河分离重归故道,入台特玛湖。台特玛湖水面最大时150平方公里,主要靠车尔臣河补给,它和喀拉和顺间有河道沟通。 上世纪50年代塔河下泄到台特玛湖的水量还有4亿-5亿立方米,再加上车尔臣河的水,可流到阿不旦,甚至进入喀拉和顺。后因修了卡拉和大西海子水库,使塔河下游断流,只留下320公里长的干河道,从此便失去与罗布洼地3个湖泊自然联系。   罗布泊干涸时间的讨论   (1)1921-1952年,塔里木河与孔雀河合流从北面入罗布泊时, 斯文赫定与陈宗器于1934年乘独木舟沿孔雀河顺流而下,4月7日在中游赛切克测得河水流量96.9立方米每秒 ,观察堤岸水位痕迹洪水期流量可达几百立方米每秒。8月5日在入湖三角洲的一条支流测得流量192.4立方米每秒。若以4月代表枯水期,8月代表洪水期,则年平均流量为144.1立方米每秒, 年入湖水量达46.2亿立方米,可使罗布泊水深达2.43米 。1921-1952年,塔里木河与孔雀河没有大的水文变故,水量不会有大的增减,所以1931年陈宗器测的得罗布泊可代表1921-1952年罗布泊水域,因此20世纪30年代末或40年代初罗布泊不会干涸。   (2) 1952 年塔里木河与孔雀河分离后,孔雀河单独入罗布泊,水量减少,湖面虽收缩,但仍未干涸。 1952-1958年孔雀河流域灌溉面积约4.0万hm2,引水量约6.0亿立方米。孔雀河多年平均径流量13.1亿立方米,减去灌溉引水量还有7.1亿立方米,再加上地下水通过农田排水回归孔雀河水量1.3亿立方米,使下泄水量可达8.4亿立方米。由于孔雀河是一个窄深型河道,下泄水多在冬季,蒸发很少,河床渗漏可由山前潜流补偿,所以入湖水量不会少于8.0亿立方米,因而罗布泊不可能干涸。1958年为丰水年,年径流量15.4亿立方米,入湖水量10.7亿立方米, 在1958年航片镶嵌图上量得湖水面积563平方公里。1959年孔雀河径流量达22.0亿立方米,入湖水量15.3亿立方米,湖水平均深度按1米计算,湖面可达1530平方公里 ,但都没有超过1931年。1981年我们穿过湖心时,看到很多被洪水冲来的家具、农具、木料及衣物等,也表明入湖水量很大。   (3)中国科学院新疆综合考察提供1959年罗布泊有水证据。a由北京师范大学教授赵济拍摄的照片(如上图),湖边站立的人是中国工程院院士石玉林,他面向湖水,前边是一艘橡皮艇,水域开阔;他背后为盐壳,厚有30多厘米,恰是湖的北岸。b《新疆地貌》记载:罗布泊的深度以偏北部较深,可达2.0米,在北部偏南实测了一条10.3公里长湖底地形断面,最浅处0.23米,最深处0.65米,湖底坚硬,踩之不陷。c 《新疆水文地理》记载:湖水很浅,一般不超过1米,因为有强劲的东北风使湖水位有顺时针环流现象,湖水清澈。   (4) 罗布泊干涸时间确定。1958-1960年是新疆农垦发展速度最快的3年,全疆共开发133万hm2。此间孔雀河灌区也进行了大规模农垦,为灌溉这些新垦土地,在孔雀河上修建了普惠和阿克苏甫两座大坝和水库。先后于1960-1962年完工,控制灌溉面积2.2万hm2,库容1080立方米。沿河还建泵站24座,有上百台抽水机扬水。由于这些拦水、蓄水和扬水工程的修建,使孔雀河水几乎全部消耗在灌区中,再无水下泄,因此罗布泊干涸应在1962年以后。   罗布泊干涸原因及与塔河开发有无关系   (1)罗布泊干涸原因。内陆干旱区尾闾湖的干涸和萎缩,是20世纪50年代后的普遍现象,如新疆的玛纳斯湖、艾比湖、艾丁湖,河西走廊的西居延海,以及中亚的咸海和巴尔喀什湖。其原因主要是河流下游水量减少和断流造成的。 根据统计,塔里木河6条源流出山口径流为312.5亿立方米,多年变化不大。河流出山口水量未减,而尾闾湖泊干涸,水在那里去了,主要消耗在绿洲灌溉农业,人工灌溉绿洲发展愈快,面积愈大,消耗水量愈多。1972年全盆地灌溉面积达149万hm2,从各级河流引走的水量335.1亿立方米,占总地表径流88%,远超过国际上干旱区河流引水率不超过50%的标准。 为了解决春旱,共建大、中、小型水库206座,总库容30.8亿立方米,如果平均深度按1米计,可形成3080平方公里的湖面,超过1931年罗布湖面积。   (2)罗布泊干涸与塔河开发有无关系。    从绿洲形成发展看,干旱区人类为了生存和发展,就必须扩大绿洲,即用人工水域(渠道、水库)代替自然水域,人工绿洲生态代替自然荒漠生态。其结果是使地表水的地域分配发生根本变化,上游引水过量,下游缺水断流,尾闾湖萎缩干涸,就是必然趋势。   从水资源利用看,粗放低效,也加快了下游缺水断流。1970年以前,南疆主要依靠广种薄收来维持不断增加的人口,每生产1公斤粮食耗水15-20立方米。在塔河中游,乱扒水口多达138处,引走水量22亿立方米,漫灌草场,每头羊每年要消耗水4万立方米以上。   从水系关系看,罗布泊干涸是孔雀河断流造成。但孔雀河为塔里木河源流之一。塔里木河源流及干流中上游,过量用水,使下游5个农场难以为继,1971年人工开挖了库塔干渠,又用人工渠道将塔里木河与孔雀河联系起来,塔里木河每年向孔雀河『借水』1亿?3亿立方米,2000年-2004年,为孔雀河丰水年,『借水』量达6亿?8亿立方米,除满足卡拉铁干里克灌溉区用水外,还向大西海子以下生态输水22.4亿立方米,其中孔雀河占13.14亿立方米,使干涸30多年的塔里木河下游320公里河道进水,生态恢复,台特玛湖水域面积达到190平方公里。如果没有塔河下游缺水断流向孔雀河“借水”,孔雀河在丰水年(2000-2005年连续6年平均为22.9亿立方米),也可通过阿克苏甫泄水闸向罗布泊放水。因此,塔河下游断流,也直接、间接促使罗布泊干涸。(作者为樊自立,系中国科学院新疆生态与地理研究所研究员) ··············································· ··············································· 樊自立:罗布泊何时干涸用事实说话 2009-02-23 http://www.ctisd.com/content-13444-1.html   笔者和李保国先生及钟骏平先生就罗布泊最终何时干涸,已探讨了将近一年。 2008 年 12 月 29 日钟骏平先生又在《科学时报》上发表《就罗布泊干涸等问题答樊先生》,所回答的问题都没有新意,在笔者写的《罗布泊究竟何时干涸》和《就罗布泊干涸时间答钟先生》中都有阐述,用不着再重复。 2008 年 11 月 25 日至 12 月 20 日,由中国科学探险协会和科学探险普及中心组织的 “ 东方道尔罗布泊大型综合科学考察 ” ,在环境考古、雅丹地貌和羽毛状沙丘研究方面都取得重大进展,各主要新闻媒体都有报道。在这次考察中还有一个新的突破,就是用事实证实了 1959 年罗布泊水域面积还很大,罗布泊干涸不是在上世纪 30 年代末和 40 年代初,而是在 1962 年以后。   在这次罗布泊考察活动中, 北京师范大学教授赵济 和笔者都应邀参加。赵教授时年 78 岁,身体健壮高大,精神很好,还和年轻队员一起观察湖心沉积剖面,去楼兰遗址和雅丹地貌区,行走的道路都是坚硬的盐壳和高低起伏的雅丹,颠簸难行,沙尘飞扬,一天下来连我们都觉得很累,而他却毫无倦意。赵先生曾任北师大地理系主任,退休后还兼任地理与遥感学院学术委员会主任。他与已故中科院院士周廷儒合著的《新疆地貌》和撰写的《塔里木河中游变迁问题》已成为新疆环境研究的经典之作。由他主编的《中国自然地理》是高校地理系的主要教科书。    由于笔者和赵济同住一个地窝子,有时同去调查,亲耳聆听了他向科考队员介绍 1959 年罗布泊的情况。他当时是中国科学院新疆综合考察队派往罗布泊考察小组的组长,组员有石玉林院士,陈治平、王钧、周昌馨及张佃民教授。 他们是由吐鲁番的迪坎出发,于 9 月 13 日到达罗布泊靠近东岸的雅丹地貌区,西距孔雀河口还有 5 公里。他还将当时拍摄的罗布泊照片拿给考察队首席科学家夏训诚和队员们看,并对照片作了解释,由当时用的照相机差,所以照片的清晰度不高。现在大部分底片都已找不到,所展示的照片已时过 50 年,由于磨损显得陈旧,不十分清楚,但水面还是清楚的。   其中一张当年的照片拍摄地在罗布泊北岸(照片 2 ),岸上是表层含硫酸盐的盐壳,一个考察队员正走进水中。 赵济先生介绍说,当时湖水是咸的。    照片 3 是孔雀河入湖前的河道,河水很大,河宽有 50 多米,岸上是茂密的苇丛,高约 3 ~ 4 米,这次我们也到了孔雀河的干河道,深有 2 ~ 3 米,沿干河道两岸是枯死的芦苇,根径 2 ~ 3 厘米,与照片上的景观一致。    照片 4 是在一个湖中小岛上拍摄的,赵济讲,小岛距湖北岸 500 ~ 1000 米,站在小岛上靠近水面的人是王钧,过去误以为是石玉林,当时石玉林也在岛上挖土壤剖面(见《新疆土壤地理》),发现表面呈黄棕色的盐壳,含光卤石( MgCl.KCL )矿 ,这是最早发现罗布泊有钾盐分布的报道。赵济先生还把队员们带到这个小岛上,小岛高出干涸湖底 1 ~ 2 米,岛上寸草不生,岛边的盐壳表面呈灰白色,和呈棕灰色干涸的湖底截然不同。赵济所讲的这张照片的位置,澄清了有人认为是在孔雀河三角洲地区拍摄的认识。   照片 5 是孔雀河入湖三角洲,在三角洲可以看到孔雀河主河道依然很宽和分出的叉流形成的积水, 赵济讲当时三角洲芦苇生长茂盛,生机盎然,陆地浅滩还可见到野生动物的足迹。    照片 6 是当时考察队员划着橡皮船测量湖底地形,船上坐着 4 个人,朝前方向第二人就是赵济,他们是先测试橡皮船的划行速度,再按划行时间计算湖的宽度。从早晨 5 点开始,从西向东划行,划了 10.3 公里,到了对岸,开始往回划,划到晚上 10 点,找不到原来下水的地点,由于上船时没有穿鞋,回来时找不到鞋,他们光着脚走回大本营 。   照片 7 是一张开阔的罗布泊水面,湖水荡漾。在这次去罗布泊考察之前,笔者找到赵济当年考察罗布泊的一份小结,讲到 当年他们划橡皮船深入罗布泊中 20 多公里,在距湖岸 20 多公里入,湖水都有 40 多厘米,湖水具有顺时针环流现象,东岸湖水向南流,西岸湖水向北流,其原因是水体面积很大,有着形成湖面不平衡的条件。 这段记载就验证了照片 7 所显示的罗布泊水域是十分广阔的。   关于罗布泊干涸的原因,笔者在前面两篇文章中已有论述。这一组当年的照片及当年考察者的确认介绍是罗布泊 1962 年前有水的有力证据。 (作者系中科院新疆生态与地理所研究员) 《科学时报》 (2009-2-23A4 科学基金 ) 走近罗布泊(“导语”续补) http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-483787.html 走近罗布泊 http://forum.home.news.cn/detail/87358389/1.html (新华网)
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[转载]消失的新疆虎与消失的罗布泊生态
xjtuhyg 2013-11-10 17:45
消失的新疆虎与消失的罗布泊生态 自从 1900 年斯文 · 赫定在罗布泊发现古楼兰废墟和新疆虎并向世界发布之后,新疆虎和楼兰一样受到世人瞩目。 1979 年在印度召开的保护老虎的国际会议上宣布,作为里海虎分支的新疆虎已于 1916 年灭绝。由于没有一只新疆虎的个体留存人间,直至今天人们还很难确定它的身份,加之最近几年不断传来新疆虎重现的传闻,人们对新疆虎的灭绝产生了疑问,也对新疆虎悬而未解之谜产生了好奇。 原题: 新疆虎今何在 ( 图 ) 2006-03-09 17:28 南方都市报 http://gd.sina.com.cn/life/news/2006-03-09/2277106.html “ 像伏尔加河的狼一样多 ”   为了使小虎更好地成活,有时母虎会吃掉一两只自己生的虎崽  在瑞典人斯文·赫定之前,另一些外国探险家也发现了新疆虎的存在。   乔坎·瓦里汗诺夫在《准噶尔概况》中记载,“在亚高山地带,我发现了虎、雪豹、野猪、野鸡、地鸨、欧斑鸠等,上述这些动物也栖居在平原地带。”瓦里汗诺夫是哈萨克中玉兹(玉兹为哈萨克部落)汗阿布赉之孙,被沙俄收买后,于1858年下半年至1859年初到喀什刺探情报。   1876年9月,沙俄军官库洛帕特金上尉奉沙皇之命来到新疆与浩罕入侵者阿古柏进行秘密会晤,据他说,在从喀什噶尔到阿克苏阿古柏行宫的路上,“沿途是茂密的胡杨林,每隔一段距离,还用四根木桩架起一座小棚屋,供那些天黑仍在赶路的行人过夜,以躲避老虎的袭击。”(《喀什噶利亚》)   19世纪后半叶俄国著名的军人出身的探险家普尔热瓦尔斯基,于1876年至1877年、1883年至1885年两次到新疆探险,他除了在新疆境内发现了野马、最先勾勒出新疆“三山夹两盆”的基本地理结构之外,还在其著作中详细记述了新疆虎的情况。    1876 年深秋,普氏一行抵达渭干河与塔里木河交汇处以东的阿哈塔尔玛村,“村周围全是森林,鸟儿群集,芦苇丛生”,简直就是世外桃源。 普氏和随从一住就是8天,那如同近在身边的虎啸把役马都吓脱了缰。次日一早,他们兴致勃勃地加入猎虎的行列,但一无所获。就是在这儿,他亲眼看见一只吞下氰化钾毒饵的老虎摇摇晃晃走回丛林, 甚至认为新疆虎像伏尔加河的狼一样多。   1885年2月初,普尔热瓦尔斯基在罗布泊岸边的新阿不旦村附近设置考察点,普氏记载,“早在古代就已消失的楼兰古国周围,沙漠静悄悄的,即便是这个有人居住的村落周围,湖区也是死一般的沉寂,偶有野猪出没于芦苇丛中,或遭到老虎的袭击。”普氏赔进了自己的一条狗和当地居民的两头牛,也未猎到虎。于是,他们将白天猎获的小动物放在空地上引诱老虎,人躲在旁边守候。一天深夜,老虎出现了,可是枪手没有打中。除此之外,普氏还在乌苏与南疆各地猎虎,均一无所获。   1885年10月,普氏一行从麻扎塔格山(位于今墨玉县境内)北行到和田河下游,沿途经常发现大马鹿、老虎、野猪的脚印。普氏又花了很多时间和精力去捕捉老虎和其他动物,最终只收获一头野猪。 普氏在《走向罗布泊》一书中说,“在亚洲内陆旅行,只在新疆遇到过老虎……总体上说,北疆的老虎较少,而南疆的老虎则比北疆多得多,大片的原始森林为老虎提供了安全、隐蔽的场所。”   普氏还详细介绍了新疆虎的活动规律:昼伏夜出,远离人类居住的村镇,走路时非常小心谨慎,不会踩断树枝发出声响,在穿过芦苇丛时,会把头低下像蛇一样爬行,一旦发现猎物,会立刻巧妙地向前靠近,并突然来个十几米远的大跳跃扑向猎物,一跳抓不住,再来较短的第二跳,如三跳仍抓不到动物,就不再追了。   老 虎有时会模仿雄马鹿呼唤雌马鹿的声音,来诱捕警觉性极高的猎物。老虎最感兴趣的食物是野猪,其次是牧民放养的牛羊,也设法捕食马鹿,实在饿急了,连兔子、大雁、野鸭、雏鸟都吃。罗布泊人捕杀老虎时,还发现老虎的胃里有鱼骨头。老虎像人类饲养的猫一样,抓到猎物后,先把它摔死扔下不管,要是抓到马或牛等大型牲畜,拖到密林里先藏起来,等太阳落山或到半夜再来吃,一次吃不完次日再来吃,但不吃腐烂的肉。老虎一般不会袭击人类,只有被猎人打伤时才会扑咬人。老虎在秋天发情,春天母虎生下幼仔2到4只,有时多达6只,为了使虎仔更好地成活,母虎会吃掉一两只。   罗布泊人普遍都有猎虎的习俗,其方法也是多种多样,一是用毒药马钱子抹在肉上,待老虎吃食中毒死去,或跟踪射杀中毒的老虎。二是围猎,猎人占据有利地形,摆好阵势,待虎出现,一些人高声叫喊,引起老虎注意,另一些人持枪射击。三是将虎追逼到四面环水的芦苇丛中,进行围猎。四是冬天将虎赶进冰水里,然后驾小舟追赶,待虎力竭后打死。       最后的新疆虎   目击者说,最后一只“老得不能再老”的新疆虎失踪于塔里木河上游   1896年和1899~1901年,斯文·赫定两次来到罗布荒原。   第一次探险,斯文·赫定从南到北穿越塔克拉玛干沙漠时,只是在克里雅河尾闾听到一个叫马木提巴依的独居的怪老头说“三年前,这片林地中曾有老虎出没”,这次探险,他险些丢了性命,以失败告终。    1899 年9月,斯文·赫定再次来到罗布泊时,老虎已不只是传闻了。“老虎偷食了牛、羊,经常把吃剩余的藏在草丛里,猎人就在它必经的路上设下陷阱,用活羊做诱饵,把铁夹子固定在一个大木框上。老虎落入陷阱被夹住后,猎人并不急于去赶杀它,而是要等到老虎被木框折磨得筋疲力尽时,才去结束老虎的性命。”为此,他还画了一只被猎人捕猎的铁夹子夹住大腿的老虎卧在丛林边仰天悲啸的速写,题为“陷阱中的新疆虎”。   1900年3月,斯文·赫定在罗布泊探险考察时意外发现了消失十个世纪的神秘王国——古楼兰遗迹,与此同时, 他也有幸见到了新疆虎。“新疆虎出没在胡杨林和芦苇丛中,捕捉塔里木马鹿和野猪。当时野猪很多,采用潜伏或追捕的办法就很容易捕到老虎。”   在这次探险中,斯文·赫定注意到新疆虎并不像普尔热瓦尔斯基首次记载的那样,像伏尔加河的狼一样多。他一再向罗布人询问原因,有个猎人说,“母虎产崽时,总是选择没有蚂蚁的地方,因为成千上万的蚂蚁会围住小虎崽向它发起进攻,直到最后把小虎崽杀死。当地人把过去两年来老虎没有露面的原因归于此,因为这里蚂蚁的数量比过去大大增加了。”   1934年,斯文·赫定再次来到塔里木时,情况已经有所变化。“亚洲万兽之王孟加拉虎过去曾出没在塔里木河中游的森林中,现在却有灭绝的危险。1899年和1900年,我曾两度在河岸上看到它们的踪迹,但后来……在孔雀河上我们从未见到过兽王的一丝痕迹,当然也不可能指望它出现在空阔的荒原。”同行的瑞典医生赫默尔还专门就新疆虎做了调查,“所有被问到的罗布人都说近二三十年间从未见过老虎,只有一个人告诉医生,10多年前,最后一只‘老得不能再老’的新疆虎沿河岸林地向塔里木河上游走了。”   1927年年底至1928年7月,德国探险家艾米尔·特林克勒来到新疆考察,他在《未完成的探险》一书中说,据前人记载,玛拉巴什(今巴楚)以前也有虎,但他在那里却没有发现老虎的踪迹,一个猎人告诉他,“最后一只老虎是大约12年前被打死的”,也就是1916年前后。   特林克勒有关“最后的”新疆虎的记载,与1934年斯文·赫定的记载出入不大,是巧合,还是说明新疆虎就是在1916年前后灭绝?       蚂蚁导致新疆虎灭绝?   蚂蚁这种“社会性昆虫”,也许能以“蚍蜉撼树”的团结力量撼动百兽之王的地位   关于新疆虎灭绝的原因,罗布人告诉斯文·赫定那是因为近年来以虎崽的胞衣为食的蚂蚁剧增所致,斯文·赫定本人对此深信不疑。“如果这个故事出自其他人之口,我就不应在此提及,但这是居住在这里的罗布人告诉我的,他们非常朴实,想象力也非常有限,如果没有实际事实做依据,他们不会编造出这样一个故事来。”    在塔里木广袤的荒漠密林,百兽之王的天敌不是凶悍的野猪 ,而是小小的蚂蚁,听起来令人觉得不可思议,但想想也有合理的地方。蚂蚁被称为“社会性昆虫”,早在8000万年前就建立了自己的“社会”。有一种食肉性蚂蚁专门袭击它们认可的目标,大多成功。蚂蚁具有一种令人不可思议的团结协作精神和锲而不舍的勇气,中国早有“蚍蜉撼树”之说,相信蚂蚁同样也能撼动百兽之王的地位。   对于蚂蚁杀虎的故事,曾数度到塔里木考察的杨镰先生也认为当地人的陈述绝非无中生有。他说,以前在塔里木考察的时候,他曾有意留意这种传说中的蚂蚁。它们比一般的蚂蚁略大一些,颜色奇异,在阳光下有些透明,肚子中间有一嘟噜淤血,它们在丛林中发现死尸或者动物产崽的地方就会蜂拥而至,吞噬死尸的血肉或者动物的羊水,因而许多动物产崽前都会找一个蚂蚁少的地方。   而这种令人恐怖的蚂蚁居然还不是塔里木河两岸的霸主,有一种叫蚁狮、俗称地牯牛的小虫子,专以蚂蚁为食,在它们蜕变为蛾子之前,一直不停地吃,食量很大,所以在沙漠丛林中随处可以看到地面上有一圈像漏斗一样、里面爬满了张着翅膀像蚂蚁一样的小虫子的穴居,上面的沙土不停地向底下流着,好像下面是空的,永远也填不满。       楼兰之毁,生态之毁   由于生态平衡遭到破坏,以前不会袭击人的老虎开始主动伤人   每个物种都有自己的食物链,一个物种的灭亡,同时还影响着与之相关的多个物种的消长,就如17世纪毛里求斯渡渡鸟被杀绝后,不出数年,该岛的大栌榄树也渐渐消失了,因为这种乔木的种子必须经过渡渡鸟的消化道才能发芽、萌生。很可能,在19、20世纪之交,塔里木的环境平衡被不明原因的突发因素打破,塔里木动植物食物链出现了某种不为人知的变异,蚂蚁激增,危及兽王。   新疆虎过去的主要栖息地塔里木河流域,曾经是新疆生态环境最为脆弱的地区之一,持续干旱了200多万年之久,加上自然、人为的因素,使得塔里木河流域的生态环境变得更加脆弱。 以塔里木河流域下游的罗布荒原为例,在2000多年前还是水乡泽国,其境内有一个面积为5350平方公里的内陆湖,历史上称其为坳泽、盐泽、蒲昌海、罗布淖尔等,近代称罗布泊 ,《山海经》里描述它“东望坳泽,河水所潜也,其源浑浑泡泡”,《后汉书》形容它“广袤三百里,其水亭居,冬夏不增减”,罗布泊西岸的楼兰王国是“水大波深必汛”,世居罗布泊的罗布人则是“皆水居打鱼自活”,可见当时罗布荒原是何等的草长莺飞,水美鱼肥,以至于人们猜测罗布泊是黄河的源头,“潜行地下,南也积石为中国河也”。而当时楼兰已是丝绸之路上“七里十万家”的重镇,担负着东西方往来的各国使团商队的接待、粮食和清水供应,以及导引路线的责任。可是自从汉朝在罗布荒原进行大规模的屯田活动以来,罗布荒原的环境开始急剧恶化,楼兰王国也遭受了严峻的考验。    虽然汉朝在罗布荒原的屯田活动对于新疆的农业生产和边疆的稳定产生过深远影响,由于人们没有尊重自然规律,对自然盲目、无节制地开发,到公元4世纪,曾经“水大波深必汛”的楼兰,已经到了不得不用法令限制用水的拮据境地。 环境的急剧恶化,以及人们对森林树木掠夺式的砍伐,使得 楼兰王不得不作出“凡砍伐一棵活树者罚马一匹,伐小树者罚牛一头,砍倒树苗者罚羊两头”的规定。 但是这一切都没有挽回楼兰国的毁灭,这个曾经在丝绸之路上活跃了几个世纪的文明古国突然在人类历史上神秘地消失了,湮没在茫茫黄沙之中。    清朝乾隆二十三年(1760年),罗布荒原还“地甚宽广,林木深密”,罗布人依然“不种五谷,不牧牲畜,唯一小舟捕鱼为食”,但是经过历代中央政权对塔里木河流域大规模的屯兵和开垦,特别是到了19世纪末20世纪初,罗布荒原的生态环境更加恶化了。   1885年2月初,普尔热瓦尔斯基来到罗布泊新阿不旦村,普氏注意到,他1877年来的时候,罗布泊宽度还有两三公里,而现在整个罗布泊的水位降低了,面积也减少到一半以下。至于湖水减少的原因,“据当地居民说,湖水3年以前就开始减少了,这当然主要是指从塔里木河流下来的水减少了”。曾经养育了罗布泊人几个世纪的罗布泊,“水呈浅红色,当地居民说,那儿水的味道咸得发苦”。罗布泊周围是“寸草不长的盐碱滩,地表像水波凝固一般泛着涟漪”,因而普氏断言,“罗布泊正在缓慢地,不断地缩小,换言之,罗布泊正在逐步走向干涸。”   在这种生态环境遭到破坏的情况下,以前即使饥饿也不会去袭击人的老虎开始袭击人,“罗布泊的冬天显得更为凄凉……即便是这个有人居住的村落周围,湖区也是死一般的沉寂,偶有野猪出没于芦苇丛中,或遭到老虎的袭击”,喜欢夜出的老虎也变得习性无常了,“几年前在塔里木河边的阿赫塔尔玛村,牲畜围栏里的羊几乎每天夜里都被老虎所伤害,而且老虎的胆子越来越大,竟然大清早悄悄进入羊圈把羊咬死,正在它准备就地吃掉羊时,有两个村民持枪跑过来,老虎见到人以后赶紧扑过去,把其中一个人的头部按住,用前爪抓得那人满脸是血,另一个人见状立刻跑掉了”。以前人类与动物和谐相处的情景不见了,老虎开始主动伤人,人类也加剧了对老虎的捕杀。   1934年,斯文·赫定再次来到塔里木考察时,甚至断言,“亚洲万兽之王孟加拉虎过去曾出没在塔里木河中游的森林中,现在却有灭绝的危险。”探险家的观察是敏锐的,预感也是极其强烈的, 正如普尔热瓦尔斯基预言罗布泊“正在逐步走向干涸”那样,到了1972年,罗布泊在人类现代文明的刀斧下终于干涸了,世代居住在罗布泊、逐水草而居的罗布人在“沙进人退”的规律下,不得不一次又一次地逃离自己的家园,从罗布泊迁居到阿不旦,又从阿不旦迁居到新阿不旦,最后散居到天山南北。   新疆虎也如斯文·赫定预言,在沙漠绿洲中苟延残喘所剩无几的新疆虎,在与自然、人类经过数十年的较量之后,与古楼兰一样,最终也没有逃脱厄运。与古楼兰不一样的是,古楼兰消失了10个世纪之后终于重见天日,而新疆虎则像一团迷雾无影无踪地消失了,连一只野生个体都没有留存人间。 走近罗布泊(“导语”续补) http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-483787.html 走近罗布泊 http://forum.home.news.cn/detail/87358389/1.html (新华网)
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关于张学文先生《引海水入新疆有必要吗》一文的若干质疑
热度 4 xjtuhyg 2013-11-2 15:01
关于张学文先生《引海水入新疆有必要吗》一文的若干质疑 霍有光 (西安交通大学社会工程研究中心) 张学文先生曾在《科学画报》发表《引海水入新疆有必要吗》( 2011 年 1 月 28 日,下面简称《张文》),请参见 http://tech.sina.com.cn/d/2011-01-28/17405144911.shtml 。当时看后虽然并不认同他的偏激言辞,但是觉得“引渤入疆”能够引起不同观点的质疑,有助于向公众宣传与传播“ 陆海统筹,海水西调 ”的战略思想,激发或唤起人们的关注与兴趣,所以并没有急于回应。如今时间过去已接近 3 年,兹对《张文》一些观点进行简要的质疑。   一、关于 《张文》采用的双重标准之一 《张文》在指责“引渤入疆……即便不谈跨国水权等国际争端,在经济上也很难说具有可行性”之后,提出:“多数人仅知道新疆缺水,孰不知慷慨的新疆每年流往下游国家的水量竟有 230 亿立方米之多。在哈萨克斯坦的东部,有一片面积 1.83 万平方公里的巴尔喀什湖。它之所以维持这么大的面积,主要依赖来自新疆伊犁河的河水,俄罗斯鄂毕河的上游就是新疆的额尔齐斯河。与其截流西藏流向印度的河水调往新疆,为什么不能就地向新疆河流的下游国家买回我们流出去的水权,在新疆当地使用?”——笔者对此的回应是:   (1)渤海是中国的内海,不存在耸人听闻的“ 跨国水权等国际争端 ”问题。调 新疆伊犁河、额尔齐斯河倒是有可能引起 “ 跨国水权等国际争端 ”。其实,笔者在2000年出版的专著《策解中国水问题》(参见陕西人民版社P171-175)中就探讨了新疆引额尔齐斯河、伊犁河等河流之“开源与节流”的战略问题。 请参见:霍有光《策解中国水问题》(陕西人民版社2000) http://www.yantubbs.com/read.php?tid=91878 (岩土在线) http://bbs.co188.com/content/209_1624893_1.html (土木在线) http://bbs.tgnet.cn/Detail/30.3.2/201004139138543623/ (天工网)   (2)按照当下水利界的共识,一条河流的开采量不应该超过30%,否则对河流自身的生态环境将带来不可逆转的负面影响。就算上邻国同意我国“ 买回我们流出去的水权 ”,这76亿立方米的水,能够解决新疆160多万平方公里土地资源的生态环境用水问题吗?其实 对浩瀚平坦的准噶尔盆地而言都不够用。准噶尔 盆地 西北为准噶尔界山,东北为 阿尔泰山 ,南部为北 天山 ,是一个略呈三角形的封闭式 内陆盆地 ,东西长 700 公里 ,南北宽 370 公里 ,一般海拔 400 米左右,东高(约 1000 米)西低,面积 38 万平方 公里( 盆地西侧有缺口,如 额尔齐斯河 谷 ) 。我国浙江省的面积大约是 10 万平方公里。准噶尔 盆地 (含库尔班通古特沙漠)的面积是浙江省的 3.8 倍,如果说准噶尔 盆地 不缺水,那么它的自然生态环境能够与浙江省相提并论吗?反之,如果准噶尔 盆地 地均生态用水量与浙江省相当,那么它的生态环境为什么那样差呢?生物生产量为什么那样低呢?   二、关于 《张文》采用的双重标准之二   《张文》一方面指责说:“引海水入新疆”“这些降水究竟是否能降落到新疆的干旱地区,在什么季节降落,都依然难说”;一方面自赞说:“我认为,就地取水还有一个思路,那就是促进空中水分在新疆的内循环。所谓提高水分内循环,就是提高本地蒸发的水分在降水中的作用。我们可以把灌区尽量转移到山麓,这样可以提高水分的内循环,增加降水量。”“山区降水量大是世界性的普遍现象。山体对气流的强迫抬升有利于那里的降水。如果我们把灌区移到山麓,灌溉的水分就在山前蒸发,这有利于山前空气中水分饱和度的提高,从而使那里的降水量增加。”——这表明所谓“把灌区移到山麓”“这样可以提高水分的内循环,增加降水量”,就是承认“高山具有水塔作用(山区降水量大是世界性的普遍现象)”,通过“水分的内循环”而“增加降水量”。   然而,《张文》显然采用了双重标准。笔者提出利用南疆“两山夹一盆”的地形,或者说利用“高山水塔作用”,通过山盆之间“水分的内循环”而“增加降水量”以及增加罗布泊地区的湿度,则遭到了《张文》的奚落与讽刺。显然,没有贯彻 “崇尚科学、追求真理”的科学精神。敬请参见:    引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨   http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-433609.html    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   三、为了增加降雨“ 把灌区移到山麓”能够成为新疆农业的发展模式吗?   《张文》说:“如果我们把灌区移到山麓,灌溉的水分就在山前蒸发,这有利于山前空气中水分饱和度的提高,从而使那里的降水量增加。”——笔者对此的回应是:   众所周知,目前环塔里木盆地周边的绿洲或 农建兵团就分布在河流流出山口的冲积扇上,由于绿洲经济的不断扩张与发展,导致塔里木河下游干涸、 罗布泊消失。那么为什么人们不“把灌区移到山麓”呢? 2010 年11月中旬,笔者参加新疆召开的《(新疆首届)“陆海统筹,海水西调”高峰论坛》大会后,先是由乌鲁木齐乘飞机前往喀什,通过飞机的舷窗鸟瞰了巍巍的天山山脉以及平卧在塔里木盆地中的那条笔直的、宛如细线的塔中公路。接着,由喀什换乘越野车,经英吉沙—莎车,抵达叶城,沿途感悟了平坦的盆地地貌以及公路两侧高耸入云的新疆杨绿化带。之后,有幸由叶城出发进入昆仑山北坡考察了山区的地貌:(1)昆仑山多为“V字型”峡谷,山高坡陡,连篮球场大小的平地都难以寻觅,请问如何“ 把灌区移到山麓 ”?(2)昆仑山多为石质山岭,山体外表几乎无土层或土层极为稀薄,请问在这样的“ 山麓 ”中,如何构建“ 灌区 ”?农建兵团如何在这样的“ 山麓 ”中居住与生活?(3)昆仑山地势高寒,夏季山顶也常为冰雪所覆盖,无霜期极短,请问在这样的“ 灌区 ”种什么样的农作物可以成熟? 昆仑山北坡地貌   塔里木盆地是中国最大的内陆盆地,位于天山山脉和昆仑山脉之间。南北最宽处 520 公里 ,东西最长处 1400 公里 ,面积约 40 多万平方公里(是浙江省的 4 倍)。塔里木盆地中部海 拔800-1300米 ,地势平坦,光照充足,地势由南向北缓斜并由西向东稍倾。毫无疑问,假如水源充足(或得到一些域外水源),不仅比将“灌区移到山麓”的有利因素要多得多,而且对发展大规模产业化的生态农业、对我国西北地区的生态环境建设都将产生不可估量地作用。 四、 因为新疆“越来越湿润”所以“粮食安全的重要性渐渐低于能源安全”了吗?   《张文》说:“新疆并非外界想象的那样越来越干旱了,而是越来越湿润了。”“我经常在想,我们非得用水来改变沙漠的面貌吗?水是农业的命脉,也是改造沙漠的命门。可这种认识基本是农业立国下的思维。从目前的情势看,我国人口再过 30 年就开始逐步减少,粮食安全的重要性渐渐低于能源安全。在减少碳排放的呼声很高的情况下,以烧煤为主的我国能源结构需要在 21 世纪另辟出路,而沙漠可以为能源安全做出贡献。”——笔者对此的回应是:   (1)《张文》提出“沙漠可以为能源安全做出贡献”,其实是再次采用了双重标准。“引渤入疆”的目的之一,就是解决吐哈盆地煤炭资源、油气资源开发所面临的缺水问题。烦请参见: 新疆塔里木盆地真的不缺水吗? “ 锡盟海水西调示范工程 ” 难道不值得探索吗? http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-406706.html    新疆能源基地沦为廉价煤市,每吨仅售四五十元 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-537595.html   ( 2 )《张文》试图用新疆“越来越湿润了”来说明“新疆不缺水”。——显然,决不能用前者来论证后者。新疆虽然暂时“越来越湿润了”,但远远赶不上新疆工农业生产的规模越来越大了的发展趋势。况且,对改善 160 多万平方公里的新疆自然生态环境而言,所谓“越来越湿润了”,若从自然生态环境角度来看,似乎难以看见。烦请参见:    中科院姚檀栋院士:第三极冰川逾8成在退缩,影响20亿人 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-668886.html    调查显示青藏高原冰川年均减少131.4平方公里 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-411682.html   不妨再举一个实例。据有关资料披露:20世纪60年代,新疆大约有坎儿井1700多条,分布于吐鲁番盆地、哈密盆地、南疆的皮山、库车和北疆的奇台、木垒、阜康等地。其中以吐鲁番县最多,约有1100多条,总长约5000 公里 。通过普查工作发现,坎儿井已减少到现在的614条,有1170条已经干涸。①近几十年来,吐鲁番地区绿洲外围生态系统遭到严重破坏。卫星遥感监测数据表明,该地区荒漠化土地面积已占总面积的46.87%,而非荒漠化面积仅占总面积的8.8%。②随着吐鲁番地区经济发展,机井得以广泛使用。据有关资料,1950年,吐鲁番有耕地24万亩,现在有耕地120万亩。1960年至1970年,10年间就打了3000多眼机井,目前吐鲁番盆地的机井数目超过了9000眼。由于机井从地下大量抽水,使地下水迅速减少,全区11亿 立方米 的可利用水资源中,地下水仅占两个亿。③一些河流上游修建水库,经大坝截流后,下游水源便捉襟见肘。吐鲁番地区已建的柯柯牙水库和坎儿其水库,就直接造成其下游近百条坎儿井的生存危机。④成立于1999年的中国石油吐哈油田公司的油田用水量大,每年就用去吐鲁番500万 立方米 水,地下深水被大量抽走,坎儿井水源间接受到影响。特别是在坎儿井附近钻油井,使坎儿井面临着被污染的危险。吐哈油田曾发生坎儿井上游的油井与坎儿井交汇导致的油渗水现象。由于缺乏深一步的监测手段,目前油田对水质的深层影响尚难判断。   ( 3 )《张文》说“粮食安全的重要性渐渐低于能源安全”,其用意本是“我经常在想,我们非得用水来改变沙漠的面貌吗?水是农业的命脉,也是改造沙漠的命门。可这种认识基本是农业立国下的思维。”也就是说,尽管新疆有浩瀚而平坦的土地资源,《张文》的实质是主张新疆没有必要发展农业(“我们非得用水来改变沙漠的面貌吗”)!对此笔者有不同看法,“引渤入疆、恢复罗布泊”决不是《张文》所说的“农业立国下的思维”,而是旨在“建设生态文明的立国思维”。烦请参见:    西北地区人口问题与水资源、国家粮食安全 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-668582.html    计生委官员:通过增加生育来冲淡老龄化是饮鸩止渴 http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-669615.html    40 年跨三步:中国跑步进入深度老龄社会,中国何去何从? http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-672059.html   据《史记》记载,西域曾有 36 个古国,其中精绝、鄯善以及后来的楼兰等国就分别处于塔里木盆地内,它们的消失不是因为水资源丰富而造成的,而是相反。毋庸置疑,如果能够为 南疆 沙漠调入一定的外来水源,显然是能够建立与水资源量相匹配的生态文明的,古人能够做到事,今人在现代科学技术的支持下更应该能够做到。新疆充分利用浩瀚的土地资源,大力发展生态农业、保护生态环境,为 21 世纪中国的粮食安全与人口安全问题做贡献,又有什么不好呢? 对新疆多民族地区的稳定与长治久安有什么不利呢?   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,引渤入疆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,反而可为稳定、巩固和发展新疆 以及盘活南疆的沙漠资源、光热资源、盐化资源、风电资源、煤炭资源、油气资源(含其他矿产资源)、旅游资源,改善沙漠的生态环境,遏止沙尘暴服务,为21世纪大力发展新疆循环经济打下坚实的基础。    补记 ( 2013 年 11 月 22 日) : 众所周知,一个民族若要推进科学进步,不能靠打压,而是要靠百家争鸣、去伪存真,要靠崇尚科学精神。科学化、民主化决策是国家之福。   那么《张文》的文风特点是什么呢?一是充当“科学裁判员”与所谓“权威”。在不看打压对象论文专著、不了解打压对象任何学术观点的情况下,靠直觉、想当然来判处他人学术死刑。《张文》说:“ 在科学技术日益发达的今天,不断有人造‘奇迹’发生。 2010 年 11 月 5 日,一个‘奇迹’性构想在新疆乌鲁木齐的科学座谈会上披露出来,并被各大媒体广泛传播。那就是‘引渤入疆’工程,又名‘海水西调’工程。 ”并将“ 引渤入疆(海水西调) ”归之为 “异想天开的 3 大工程”之一。对此高论,曾有网友评论说:科学进步要敢于“异想天开”,在没有发明飞机、飞船之前,那些设想上天、登月的人一定会被视为是疯子,因为打破了人们的“常识”和“思维定势”。笔者不禁要问,若不搞什么双重标准,为了增雨“把灌区移到山麓”,是不是“异想天开”的工程呢?能不能成为新疆农业的发展模式呢?既然 “每年通过新疆上空的水汽超过1万亿立方米”“只有1/5左右转化为降水,每年全疆降水有2000多亿立方米”云云,那么能否举一个实例,譬如:车尔臣河(且末河)流量有5.3亿立方米(20世纪90年代资料),按照张先生的办法“把灌区移到山麓”,假设“车尔臣河(5.3亿立方米)”能够在光照、地温不足的“山麓”里全部蒸发,请问能降下远远超过5.3亿立方米的水资源吗?它是如何把“2000多亿立方米水汽”也降下(搞下)来的?所谓“东为(水汽)输出界面”,正好在罗布泊与土哈盆地上空,烦请论证如何能够为罗布泊或土哈盆地降下数十亿立方米的水?尤其是要讲明科学道理!   二是充当白衣秀士王伦,独霸山头而不准他人研究新疆问题。《张文》说:“ 我们相信,随着科学技术的不断发展,新疆的干旱地区将会给我们越来越多的惊喜,而不是成为被人们‘怜悯’的对象。 ”其实, 与张先生一样,笔者也曾长期在新疆、河西走廊(祁连山与北山)、青海从事野外地质科研工作。笔者一度供职的单位是中国地质科学院西北地质矿产研究所,研究的对象就是“西北的地质与矿产”,其中研究新疆则是国家赋予的职能,怎么能说是把新疆作为“‘怜悯’的对象”呢?张先生是不是把省外关心新疆建设与发展的人士,统统以新疆不要人“怜悯”的口号,拒之门外呢?   张先生说:“ 为什么要把咸水引入新疆,是祸,是福?“海水污染环境、成本太高、实际作用难说等等”。对此,笔者与张先生的态度一样“ 欢迎张学文先生关注我的引渤入疆/ 沙漠人造海(罗布泊)改变局地生态环境的气象作用与科学原理 等论点 ”,将所谓“祸”通过科学说理一一摆出来。 敬请读者参见: 张学文:《 欢迎霍有光教授关注我的空中水/水资源等论点》 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2024do=blogid=743593 霍有光: 《海水西调与再造西北》(河北人民出版社2005,48万字,国家软科学研究计划指导性项目)。 http://www.q766.com/soft/445874.htm (飞速软件) http://www.bookschina.com/1394136.htm http://bbs.sciencenet.cn/blog-533560-409567.html (科学网) http://blog.sina.com.cn/s/blog_5cdb83550100na74.html (笔者手头有网上盗版的 pdf 格式: 《海水西调与再造西北》, 有意者请与hyg9910@mail.xjtu.edu.cn 联系 ) 附件: 张学文:《引海水入新疆有必要吗》( 2011 年 1 月 28 日) 请参见 http://tech.sina.com.cn/d/2011-01-28/17405144911.shtml
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关于实施引渤入疆、恢复罗布泊大型生态环境建设工程的建议
热度 9 xjtuhyg 2013-11-1 10:37
关于实施引渤入疆、恢复罗布泊大型生态环境建设工程的建议 霍有光 (西安交通大学社会工程研究中心)   【摘 要】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, 陆海统筹、 引渤入疆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,反而可为稳定、巩固和发展新疆以及盘活南疆的沙漠资源、光热资源、盐化资源、风电资源、煤炭资源、油气资源(含其他矿产资源)、旅游资源,改善沙漠的生态环境,遏止沙尘暴服务,为21世纪大力发展新疆循环经济打下坚实的基础。   【关键词】引渤入疆,罗布泊,塔里木盆地,生态环境建设,去盐碱化 , 陆海统筹 1997 年笔者在《科技导报》、《中国科技论坛》等刊物上提出了东水(渤海)西调改造北方沙漠带的设想。   就这一战略设想, 自2000年起,中国高科技产业化研究会海洋分会每年(或隔年)都要组成一次全国性的学术研讨会,有关部门也多次向全国政协、人大提交相关的提案。2005年9月,河北人民出版社出版了笔者的专著——《海水西调与再造西北》(国家软科学研究计划指导性项目 ) 。 2006 年,国务院研究室李炳坤、唐元、董忠三位司长,在数月调研的基础上,向国务院上报了《 关于研究实施“海水西送工程”的建议 》。 2008 年10月,中国高科技产业化研究会与内蒙古自治区锡林郭勒盟行政公署联合主办了全国首次《陆海统筹“引渤济锡”发展战略研讨会》。2010年11月15日,新疆维吾尔自治区人民政府发展研究中心、中国高科技产业化研究会海洋分会、新疆财经大学、新疆日报社和东西部(中国)经济研究院、新疆自治区哈密地区行署、内蒙古自治区锡林郭勒盟行署等单位,在乌鲁木齐联合举办《(新疆首届)“陆海统筹,海水西调”高峰论坛》。经中央电视台、人民日报海外版等媒体报道,“陆海统筹,引渤入疆”在科学和实践上是否可行,已在国内外引起了广泛的关注。    一、新疆与吐哈盆地(南疆)经济发展与生态环境缺水现状   新疆面积超过166万平方公里,约占全国面积的1/6,是我国面积最大的一个省区,“地均生态环境用水量”为全国所最低。塔克拉玛干沙漠平均降雨量只有11毫米,罗布泊地区空气湿度经常为零,由于干燥少雨,这里成为我国主要沙尘暴源地之一。据2010年11月实地调查表明,哈密拥有极为丰富的煤炭资源,燃烧值超过六千多大卡,长期以来,一直苦于没有水来开发煤炭资源。但是千百年来,这里就是最注意节水的地区,发明了举世闻名的坎儿井。目前为了发展高附加值产业,农田已弃耕数万亩,计划拟再弃耕数万亩。另外,吐哈盆地有丰富的油气资源,吐哈油田刚采油时,出油量可观。现在地下的压力变得很低,由于油层没有水来注水加压,产量已非常低下。    二、 引渤入疆、恢复罗布泊对西部大开发,巩固和发展新疆具有重大意义   塔里木盆地是中国最大的内陆盆地,位于天山山脉和昆仑山脉之间。南北最宽处520公里,东西最长处1400公里,面积约40多万平方公里。罗布泊湖盆位于塔克拉玛干沙漠的东端,范围基本以800米等高线为界,呈椭圆形洼地,走向东北~西南,东西长210公里,南北宽130公里,总面积约1.9万平方公里。据当代研究成果,罗布泊湖心“大耳朵”是罗布泊水面不断收缩的结果,范围是罗布泊洼地中海拔高度低于780米的最低部分,测量面积为5350平方公里。   国家为了开发罗布泊钾盐矿,专门设置了罗布泊镇。罗布泊镇辖区面积5.2万平方公里,罗布泊水面曾是以色列死海面积的10倍,盐化资源、光热资源、风电资源、油气资源、旅游资源等都比以色列多得多,惟一短缺的是水资源。塔克拉玛干沙漠曾经是水草茂盛、林木葱茏的动物乐园。塔里木河上个世纪年均流量大约是49亿立方米,在大规模绿洲经济尚未出现前,罗布泊30年代仍有近4000平方公里的水面。引渤入疆恢复消失的罗布泊,就是在不改变塔里木河上游绿洲经济既定事实的情况下,如果通过 陆海统筹, 为罗布泊从外域调来50亿立方米水(为南疆增加了一条相当塔里木河的水资源),虽然不可能恢复塔里木盆地渐新世时期的胜景,但并不违背自然界存在演化的规律,不仅能够再现并远远超过当年的楼兰胜景,而且对改善塔里木盆地的生态环境,遏制罗布泊地区的沙尘暴(该区是我国沙尘暴的主要源区之一),稳定、巩固和发展边疆地区以及盘活新疆的沙漠资源、光热资源、盐化资源、风电资源、煤炭资源、油气资源(含其他矿产资源)、旅游资源等,均具有非常深远的战略意义。 罗布泊干涸的盐湖   引渤入疆、恢复罗布泊的目的是:(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),湿润北方气候;(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,不过是增加了罗布泊的盐矿储量而已,可留给子孙后代发展盐化产业。    三、破解南疆地区经济、生态环境建设缺水问题的对策建议   1.引渤入疆、恢复罗布泊,建设“西气东输工程”的“逆向工程”   该工程既能大大提高新疆生态环境保护和建设的水平,又能为企业带来理想的投资项目、拉动经济持续增长,为西部大开发注入强大的推力。工程思路是: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,并且不是传统的草原或农耕区(图1)    图1 霍有光的调水路线:天津—黄旗海—疏勒河故道—罗布泊   罗布泊具有独特的天时与地利。它深深嵌入亚洲腹地,东缘至少低于河西走廊(孔道)500米以上,北缘是高耸的天山山脉(以及走廊北山),南缘是巍巍的阿尔金山脉(以及祁连山)与昆仑山脉,盆地浩瀚而平坦,许多山峰高出被围限的盆地3000~4000米,甚至5000~6000米。这种沙漠低、周边高的“两山夹一盆”的地貌景观,孕育了独特的气象特征。恢复罗布泊后:①可增加湿地和露水,湿润了周边环境。②形成局地水汽资源,可提高就地降雨的几率。③利用“两山夹一盆”的地貌特点,罗布泊蒸发的大量水汽,无论是向北吹,还是向南吹,都能因“高山的水塔作用”形成降雨,雨水将利用两山的河流(如孔雀河、若羌河、米兰河、车尔臣河)回流到罗布泊地区。   2.依托罗布泊钾盐矿,为加快新疆城市化进程、创造就业机会提供强大的动力   据悉,国家开发投资公司在新疆罗布泊开发的钾肥项目近日已进入二期工程建设阶段,预计2015年钾肥年产量将达到300万吨,有望成为全球最大的硫酸钾肥生产基地;抵达罗布泊镇的铁路也已竣工。可见,依托罗布泊镇发展一个大型城市已具备了很好的基础,惟一缺少的是水资源。目前北京人均水资源在400立方米以下,若以此为标准:(1)发展一个100万人口的城市,大约需水4亿立方米。再加上发展工业、工厂化农业、商业与旅游业等,需水4亿立方米。两者共计8亿立方米;(2)21世纪“引渤入疆”第一期工程,每年调渤海水50亿立方米,其中8亿立方米水维持100万人口的城市(含工业、工厂化农业、商业与旅游业)用水,42亿立方米用来恢复与维持罗布泊水面,那么依托罗布泊镇发展一个百万级人口的产业化城市是完全可能的。   3.变南疆煤炭资源优势为经济优势,大力推动循环经济发展之道路   南疆拥有丰富而优质的煤炭资源,由于缺水无法形成产业经济链,关键是要找到变资源优势为经济优势的突破口。南疆应以建立坑口电站为抓手,通过恢复罗布泊带动多种产业大发展。建立大型坑口电站,既能避免煤炭外运造成的交通运输压力和环境污染问题,又可以尽可能的在当地物尽其用,用发电余热淡化海水,可使煤炭燃烧的热能利用率由40%左右提高到80%左右,海水淡化成本则降低50%左右。形成煤炭资源、海洋资源和生态资源联合开发的循环经济发展模式,实现用电力发展石化(油气)产业、盐化产业,用发电余热淡化海水,为石化(油气)产业、盐化产业及其他新兴产业提供淡水的循环经济链,达到开发煤炭、防沙治沙、恢复生态、合理利用国土的目的。   4.大力发展罗布泊风电、光伏产业,为引渤入疆提供能源   与“长江三峡”相比较,在沙漠戈壁建立“陆上三峡”最大的优点是不受征地、移民、生态环境、能源、交通、地质条件(如地震带、断裂带、岩石破碎带、滑坡、泥石流、水库地震、回水淹地)等难题的困扰。用新疆风电、光伏资源换取渤海水资源,不失为解决我国西北水资源短缺的一项有效的途径,并可为风电、光伏产业带来长期可靠的大用户,有利于促进风电、光伏产业的大发展。   罗布泊地区风力资源非常丰富,≥5米/秒的风力资源年均有202天,最大风速20~24米/秒,主风向为北东及北东东。其中,6级以上的大风每年有100多天。罗布泊湖心区地形非常平坦,高差甚微,引渤入疆,恢复罗布泊水面后,完全可以实现海水养殖业与发展风电产业并举,风电杆可以竖立在罗布泊人造海中。   塔克拉玛干沙漠(包括罗布泊洼地),热量资源在中国各沙漠中占第1位,10℃以上的活动积温一般在4000~5000℃,无霜期180~240天,年日照时数可达3000~3500小时。未来的罗布泊市应该以敦煌10兆瓦光伏并网发电示范工程为榜样,大力发展光伏产业。   5.大力发展盐湖产业   盐湖不仅是无机盐产地,而且也是一种新型“农田”,不但可用于捕捞、养殖盐藻、卤虫、轮虫、螺旋藻、某些耐盐鱼种和鸟禽等新形态农产品,将盐湖盐菌特殊机制应用在工农业,也可种植湖畔耐盐农作物。它是人类索取蛋白质、食物色素、脂肪等食物和多种工业、科学材料的新领域。譬如:卤虫是生活在高盐水体中的一种小型甲壳动物。它的幼体、成体含有丰富的蛋白质和脂肪,是鱼、虾、河蟹等幼体与成体的理想饵料。当前世界各国水产养殖,大约85%以上的水产动物以卤虫作为其幼体的活饵料。卤虫冬眠卵能长年保存,需要时可以随时进行孵化,获得幼虫。冬卵经过处理、加工,可以组织出口,换取外汇。新疆巴里坤等一些盐湖就盛产卤虫(Artemia barkolica),显然可以移植到罗布泊人造海营造的次一级盐湖中发展盐湖农业。   6.大力发展海水农业(种植业)   依靠生物工程,选育抗重碱、抗重盐、耐海水或嗜盐、泌盐的优良植物品种,用植被覆盖裸露的沙漠,发展农业和畜牧业,带动加工工业。盐沼带、滩涂可以种植盐生植物,诸如海篷子、大米草、海英菜(碱蓬)、盐蒿、盐生藜科、田菁、红柳、紫穗槐、沙枣、沙柳、杞柳、沙拐柳、花棒以及沙棘、麻黄、沙冬青、甘草等,多为牛羊喜吃的饲料或可作燃料,可为新疆合理利用浩瀚沙漠资源,发展牧业带来更加光明的前景。   7.大力打造具有国际顶级品牌的旅游业   罗布泊地区有楼兰、小河墓地、汉代营盘、太阳墓、海头古城、石头城堡、米兰古城等历史文化遗址,有白龙堆、龙城、三垅沙等雅丹奇观,拥有阿尔金山野生(骆驼)动物保护区。需要指出的是,恢复罗布泊水面后,将带来重大的旅游价值。譬如:以色列死海就是国际旅游胜地,1995年,以色列共接待海外旅游者950万人天,旅游外汇收入33亿美元。据新疆旅游业有关资料,“十一五”前4年,新疆累计接待入境旅游者151.89万人次,创汇5.7亿美元,不到以色列(1995年创汇)的五分之一。恢复罗布泊水面,可以激活周边的旅游资源,为新疆带来巨大的经济效益。   8.加快塔克拉玛干沙漠“去盐碱化”过程,改善生态环境   塔克拉玛干沙漠表层的沙土大多是高矿化度的,甚至可达200克/公斤。渤海水的矿化度为23~30克/升,用渤海水绿化可以实现“去盐碱化作用”。也就是说,在水源有一定保证的前提下,盐水结晶将周期性地重复“盐类矿物质溶解——在水重力作用下垂直下渗——水分蒸发与盐类深部重结晶”过程。盐类反复溶解、反复重结晶,使盐水含盐量越向下越浓,由盐水中自析的结晶物不断向下迁移并填补更下部的沙间空隙。结晶物(颗粒较大)受上层沙粒压制无法向上移动,而沙粒中的水分则可伴随蒸发作用、沿着沙间空隙向上运移。最后,在沙漠下层可形成巨厚的盐类沉积矿藏。   塔中公路人工绿地获得成功已树立了典型范例。当地使用地下“高矿化度盐水(28克/升)”,采用滴灌、渗灌技术,将沙漠表层高矿化度沙土(达200克/公斤)中的盐类,淋滤到地下2米以下乃至更深,耐盐植被成活率达到80%以上。表明用渤海水绿化沙漠,若再添加少量淡水,效果将更好。如果人造海蒸发的水汽资源,形成局部降雨,那么将加快塔克拉玛干沙漠表层高矿化度沙土“去盐碱化”的进程,生态环境将向越来越好的方向发展。 参考文献 霍有光.西调渤海水改造我国北方沙漠生态环境的设想 .科技导报,1997(3). 霍有光.渤海水西调工程续论 .科技导报,1997(5). 霍有光.策论以黄河电力资源换取渤海水资源 .世界科技研究与发展,1999(4). 霍有光.策解中国水问题 .陕西人民出版社,2000(4):139~201. 竹守章 . 东水西调能否改造沙漠 .光明日报,2000-06-08. 竹守章.东水西调彻底改造沙漠 .科技日报,2000-08-07. 竹守章 . 呼唤东水西调改造北方沙漠 .中国环境报,2001-01-05. 竹守章.呼唤东水西调改造北方沙漠 .中国矿业报,2001-01-20. 霍有光.西部调水大构想 .西部大开发,2001(2) . 霍有光.西调渤海水改造北方沙漠与遏制北京沙尘暴 .世界科技研究与发展,2002(2). 霍有光.就渤海西调工程答疑者问 .世界科技研究与发展,2003(3). 霍有光.海水西调与再造西北 .河北人民出版社,2005(9). 霍有光.西部干旱、半干旱地区兴办沙产业与农业跨越式发展,社会工程研究 ,西安:西安交通大学出版社,2005. 霍有光.开发大西北与绸缪水安全 .北京:中国社会科学出版社,2007(6). 霍有光. 绸缪中国水战略 . 西安交通大学出版社,2012-7. http://xjtunews.xjtu.edu.cn/zhxw/2012-10/1349687369d38900.shtml http://www.snuol.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=3428 http://product.dangdang.com/product.aspx?product_id=22874321 (当当网) http://www.suning.com/emall/prd_10052_22001_-7_3257368_.html (苏宁购物图书馆) http://www.wl.cn/7794859 (买书就上蔚蓝网) http://www.amazon.cn/gp/product/B009IEBLIE/ref=fs_rd_1/477-6488282-5724467 (亚马逊网) http://www.winxuan.com/product/1200423101 (文轩网) http://www.bookdao.com/book/1811260/
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中国油气资源开发的战略思考
kejidaobao 2012-8-15 14:09
康玉柱,辽宁省北宁市人,石油地质专家,中国工程院院士。曾任地矿部塔北油气联合勘探指挥部指挥兼专家组组长和国家储委油气专委委员。现任中国石化西部新区勘探指挥部专家组副组长。1984年,以地质力学理论为指导,在塔里木盆地主持实现了我国古生代海相油气田首次重大突破,成为我国油气勘探史上的重要里程碑;首次建立了我国古生代海相成油理论,丰富和发展了地质力学找油理论;在塔里木盆地主持发现10个油气田和我国第一个古生代的塔河大油田;主编西北石油局油气勘探规划、设计,独编和主编科学技术专著10部;曾获地矿部个人特等奖、记一等功;1993年获李四光地质科学奖。 中国油气勘探开发的历史,就是开拓创新、取得了辉煌成就的历史。在这一历史时期,实现了陆相和海相油气勘探两大跨越;自主创新了八大油气地址理论和八大技术系列;发现500多个油气田。到2011年产油已达2.1×108t油当量,天然气产量1000×108m3,并提出了油气资源开发的战略。实践证明,中国油气资源十分丰富,勘探潜力巨大,勘探领域广泛。 1 成就 实现油气勘探开发的二大跨越。第一大跨越——甩掉中国贫油帽子。早在1922年美国某教授大讲中国贫油,随后中国有的学者也认为中国贫油……为了解决经济建设中能源紧缺问题,李四光于20世纪30年代和50年代初,运用自己创建的地质力学理论和方法,组织和指导石油地质勘探工作,在分析中国地质构造特点的基础上,指出新华夏构造体系三个沉降带具有广阔的找油远景和松辽平原的“摸底”工作值得进行。按李四光指示,1959年地质部和石油部首先在松辽盆地松基3井打出工业油气流,实现了松辽盆地首次重大突破,发现了大庆油田,随后在华北发现了胜利、大港等我国东部一系列油田,从而摘掉了中国“贫油”的帽子,实现了第一大跨越。第二大跨越——甩掉了中国古生界海相无油的帽子。1970年带李四光教授的指示与期望,我们到塔里木盆地进行油气前景评价研究工作,认为塔里木盆地是多构造体系复合型盆地,是中国大型含油气盆地。1984年初,笔者在塔北沙雅隆起克拉构造上主持部署了沙参2井,该井于1984年9月发生强烈井喷,喜获高产油气流,日产油1000m3……天然气200×104m3,实现中国古生代海相油气首次重大突破,成为中国油气勘探史上的重要里程碑,亦拉开了塔里木油气勘探大会战的序幕。之后,又发现多个古生界油气田,从而甩掉了中国古生代海相无油的帽子!实现了中国油气勘探的第二大跨越。 油气勘探成果辉煌。到目前为止,中国共发现油气田500多个,其中,特大型油气田5个;大型油气田40多个。进一步证明中国油气勘探潜力巨大,油气资源十分丰富。 自主创新八大理论体系和油气勘探开发八大技术系列。八大理论是:地质力学理论、中国构造体系控油理论、中国陆相生油及隐蔽油气成藏理论、中国古生代海相成油理论、中国天然气成藏理论、中国叠加盆地成油理论、中国中新生代前陆盆地成油理论、中国火山岩成藏理论等。油气勘探开发八大技术系列包括:航磁、重、磁、电、震联合处理解释技术;复杂地表、地下,地震采集-处理-解释一体化技术;超深钻井、水平井、纵字井技术;超深井测井技术;超深井测试技术;超深井储存改造技术;复杂油气藏开发技术;海洋油气勘探开发技术系列以及油气勘探开发三维地震采集-处理-解释一体化技术、复杂储层预测技术等领先技术系列。 2 中国油气勘探开发战略思考 根据油气资源潜力分析和勘探实践及国内外油气工业发展形势,我曾在2010年5月能源战略规划会上提出我国油气发现战略:“三个海和三个一”发展战略。 1) 3个海:海相、海洋、海外。海相:古生代海相油气资源丰富,据前初步计算油气资源量为380×108t油当量。近10年来所发现的大油气田主要是古生界海相。因此,古生界海相是今后油气勘探重点领域。海洋:中国海洋油气勘探起步晚,但海域面积大,资源十分丰富。目前海洋油气资源量石油152×108t,天然气15×1012m3,勘探潜力巨大。近年来已发现多个海洋大中型油气田。所以,海洋应是油气勘探重点领域。海外:海外油气资源非常丰富,好多地区勘探程度较低,油气勘探空间大,近年国内几大油气公司在国外多地区、多国家发展了油气勘探开发工作,并取得了显著成果。因此,海外依然是我国重要和长期勘探领域。 2) 3个一。第一是东部老区,虽然已有60多年的勘探历史,但是这些地区油气资源潜力还较大,近年勘探证明,每年新增探明储量不断增加,如胜利油田每年新增探明石油储量为1×108—1.2×108t,而且产量一直保持稳定。东部老区应向“四新”进军拿储量。即:新地区、新领域、新类型、新速度。第二是西部新区:总体勘探程度很低,据目前油气资源量转化率仅为10%—20%。况且,广大古生界油气资源尚未深入研究和计算,故油气资源和勘探力巨大。第三是非常规油气,这是个新领域,包括致密岩油气、泥页岩油气、煤层气油砂、油页岩及天然气水合物等,既有了海相又有陆相。油气资源十分丰富。要加快研究评价、选区和突破,使之成为常规油气资源的重要补充和接替。 综上所述,我国油气资源丰富,勘探潜力巨大,勘探领域广泛,前景光明。研究无止境,认识无止境,创新无止境,勘探无止境,发展无止境。中国油气勘探开发成就一定更辉煌。
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檀成龙等提出向塔里木盆地调水的西之西方案
热度 1 zhangxw 2012-6-17 11:14
檀成龙等提出向塔里木盆地调水的西之西方案 张学文, 2012/6/16 檀成龙等为解决我国西部干旱问题和我国的长期发展一直进行了十分专心的研究、学习与思考。他既有自己的大胆设想,又有很多具体的分析,先后写有相关文章 10 篇,而一再修改多次。他的这些论点大多已经在一些网站公布。这里我代他把本篇贴到科学网上。欢迎大家自由评论。 这个西之西调水方案是由他首次提出来的。 下面是其摘要,其全文是 WORD 版,欢迎下载 2012.6.16.doc 建设从藏西诸河到塔里木盆地西部的南水北调西之西线的建议 檀成龙 ① 檀佳 ② ① 珠海市公安局, 519070 ② 武汉大学, 430072 主题词: 藏西诸河 塔里木盆地 南水北调 西之西线 建议 内容摘要: 从青藏高原的藏西诸河到塔里木盆地的南水北调工程简称为 西之西线南水北调工程或西之西线调水工程。 与南水北调大西线工程相比,西之西线调水工程规模小、 投资少,见效快,还能起到大西线工程的试验田作用 。 该工程能显著改善塔里木盆地的生态环境,也能改善藏北高原的生态环境。 该工程在调水的同时,还能起到调电的作用;能起到促进西北民族地区经济发展的作用;能起到调水治沙、人造绿洲的作用;还能起到促进民族团结,维护边疆稳定的作用。该工程有 12 项突出优势,应尽早规划实施。 全文: 2012.6.16.doc
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[转载]2011年中国石油新增探明储量13.7亿吨
毛宁波 2012-2-27 08:41
[转载]2011年中国石油新增探明储量13.7亿吨
2012年2月23日,国土资源部公布了我国石油天然气和主要固体矿产资源的最新储量。其中,2011年全国石油勘查新增探明地质储量13.70亿吨,同比增长20.6%,是新中国成立以来第9次超过10亿吨的年份。新增探明石油技术可采储量2.66亿吨,同比增长21.4%。   据悉,石油新增探明地质储量大于1亿吨的盆地有5个,包括鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地和渤海海域,合计新增探明地质储量11.71亿吨,占全国新增探明地质储量的85.5%。   此外,天然气勘查新增探明地质储量7659.54亿立方米,同比增长29.6%。新增探明技术可采储量3956.65亿立方米,同比增长37.6%。长庆苏里格和南方元坝两个气田的储量均超过了千亿立方米。   与此同时,去年全国煤层气勘查新增探明地质储量1421.74亿立方米,同比增长27.5%。   近年,随着我国国民经济的高速发展,我国的石油和天然气的产量难以满足需要,需要依靠进口支撑,这也使得国内能源资源价格容易随国际市场而波动。有业内人士分析,重点能源资源探明储量的增加,有利于平衡国内供需关系,稳定价格,并使我国能够在国际市场更具话语权。   国土部昨日还表示,2011年度全国煤炭、铁矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿等重要矿产的查明资源储量均有不同程度增长;新探明大中型矿产地共132处(其中大型矿产地52处,中型矿产地80处),主要分布在内蒙古、云南、新疆、河南、山东、甘肃、吉林和湖北等地。其中,锑矿、锡矿同比增长2倍以上,钼矿增长近1倍,铝土矿增长40%,钨矿、磷矿和银矿的同比增幅也均超过25%。 本文来自: 全球石油化工网 详细出处参考 http://www.cippe.net/news/html/201202/66496.html
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关注中国水安全:福建沿海从美国引进大米草泛滥成灾
热度 1 xjtuhyg 2012-2-15 16:35
关注中国水安全: 福建沿海从美国引进大米草泛滥成灾 罗布泊干涸致使数万平方公里生物绝迹 参考 网易探索 2012-02-14 23:31 http://discovery.163.com/photoview/4T8F0001/20851.html#p=7Q8S94J94T8F0001    为了保护海堤,发展沿海养殖业,地处闽东沿海的福建省宁德市于 1980 年从美国引进了多年生草本植物大米草。然而,大米草引进后迅速蔓延和疯长,不仅蚕食了闽东沿海的滩涂,造成海洋环境污染,而且导致沿海滩涂物种大量减少。 2 月 14 日,福建省宁德市飞鸾镇梅田村村民周元弟在展示根系发达、穿透力极强的大米草。    大米草 特别耐盐,适生于海水正常盐度为 35%(注:是渤海含盐量的10倍)、土壤含盐量为20%的中潮带。耐碱力的初步试验表明,在碱土pHl0.5~11中,茎、叶扔保持青绿。耐水淹,每次潮水淹没时间在6小时以内生长正常。能经受一定的风浪冲击。耐淤,植株一般能随淤随长,但不耐全部特别淤埋。    大米草 耐高温,草丛气温在 40.5~42 ℃ 时,若水分充足仍能分蘖生长。耐寒,在辽宁省锦西县已安全越冬( 1974年至今),该地冬季气温一般为-20 ℃ ,最冷的一年达 -25 ℃ ,但不耐倒春寒,当温度高达十几度而夜温骤降到零下几度甚至十几度时,则将冻死。耐石油、朵酚油的污染,能吸收汞及放射性原素铯、锶、镉、锌。大米草适生于海滩潮间带的中潮带,在风浪太大的侵蚀滩面则不能扎根。    大米草是 多年生草本,具根状茎。株丛高 20~l50厘米,丛径1~3米。根系纵横交错,特别发达,吸收磷的能力较强,极系生物量比地上部约高3~11倍。刈割后再生较快,一年中适当割草1~3次,可提高产草量。适应幅度大,既能生于海水、盐土,也适应在淡水、淡土、软硬泥滩、沙滩地上生长。    1963年南京大学仲崇信教授率先从英国引种大米草在江苏省海涂试种并获得成功,1964年引种于浙江沿海各县、市,1980年引种到福建,之后逐渐被其他沿海省市引种繁殖并取得成功。    大米草 嫩叶及地下茎有甜味、草粉清香,马、骡、黄牛、水牛、山羊、绵羊、奶山羊、猪、兔皆喜食。此外鹅、鱼也喜食。根据七个月地上部分营养成分的分析,可以看出,粗蛋白含量在旺盛生长抽穗之前最高可达 13%,盛花期下降至9%左右。胡萝卜素含量变化大体与粗蛋白含量变化一致。粗灰分与钙的含量在秋末冬初比春夏高1倍。   据报道:“大米草”在胶州湾沿岸部分滩涂内大量生长,占领了千余亩滩涂,致使鱼类、贝类、藻类等大量生物丧失生长繁殖场所,养殖户只能到还没生长大米草的地方进行养殖。“大米草的根系像茅草一样,横向的,节点比较多,每个节点都能发出芽来,萌发能力很强,繁殖速度非常快,几年就可以连成一片草场。”袁平升告诉记者,大米草疯狂繁殖生长占领滩涂,造成滩涂面积减少。 ( 1 )《海水西调与再造西北》(河北人民出版社 2005 ) http://www.docin.com/p-97031080.html (豆丁网) http://www.zhizhen.com/book/ba7f8462fd49aebf2dc30d49efd048aa (指针网) http://ishare.iask.sina.com.cn/f/12046672.html?from=like (新浪爱问) ( 2 )《策解中国水问题》(陕西人民出版社 2000 ) http://ishare.iask.sina.com.cn/f/20924757.html (新浪爱问) http://ishare.iask.sina.com.cn/f/20924757.html?from=like (新浪爱问) http://www.zhizhen.com/book/1dbb2676d66a95879405c752303852f2 (指针网) ( 3 )开发大西北与绸缪水安全(中国社会科学出版社 2007 ) http://www.zhizhen.com/book/d78fbd29bb432ea3034849e4f8bdfe74 (指针网) ( 4 )走近罗布泊 http://forum.home.news.cn/detail/87358389/1.html ( 5 )就 “ 引渤入疆(海水西调) ” 答院士、专家、网友问 http://forum.home.news.cn/detail.jsp?id=80835420pg=1 http://www.sogou.com/sogou?query=%BB%F4%D3%D0%B9%E2pid=AWNb5-2170duppid=1page=31
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降水量、蒸发量“悖论”——读檀成龙老师文章的思考
热度 5 qianlivan 2012-2-13 21:41
降水量、蒸发量“悖论”——读檀成龙老师文章的思考
最近读了檀成龙老师关于往西部调水的文章。虽然我不赞同檀老师的叙述方式,但是我赞同他的结论——往西部干旱的盆地调水可以改善当地气候。 读檀老师的文章让我回想起中学地理课上的一个困惑:西部干旱地区的蒸发量通常数倍于降水量,而这些地方很多都没有河流,那么,水从何来?当时的想法就是,水从地下来。这是当然的,但是如果很大一片地区都是这样的,那么水从何来,如何平衡?从逻辑上来说,必然得有一个地方,降水量超过蒸发量,并且这个地方的水通过地下水系补充到那些蒸发量高于降水量的地方。但是在中学的时候并没有搞清楚这一点。 仔细思考可以知道,高山就是降水量大于蒸发量的地方,正是雪山融水补充了西部那些盆地的地下水。当然,雪山融水有可能不足以补充蒸发损失的地下水,那么这又是个什么情况呢?就是地下水在减少,补充和损失不再平衡,此地的水资源不再可持续。 檀老师的文章中提到,塔里木盆地等内流区冰川加速融化,导致当地的降水量上升,我觉得这是可以理解的,这当然也是支持“调水改变气候”的证据。但是我想说的是,这也是说明调水不容迟疑的原因。冰川加速融化,可能说明了当地总的水资源量在减少,蒸发量大于降水量的区域在扩大。因为当地水资源总量在减少,不调水可能会导致该地区最终无水可用,这是需要调水的一个迫切的原因,而调水如果同时能改变气候,那么何乐而不为? 所以,我觉得檀老师的文章主要强调了调水的好处。如果反过来,檀老师能仔细分析一下不调水的坏处,那么调水的必要性就更清楚了。 檀老师还有一个观点是,在西部的盆地里,水是局部循环的。这一点我持保留态度。我尝试找一个理解这一点,但是我发现我找的例子不足以说明水的循环是局部的。例子如下。看全国的降水量分布图,可以发现西部的盆地都是一些等降水量线封闭的地方,这正好反映了当地的地势。注意到图中小圈指示的地方有一个等降水量线闭合的小区域。 如果在卫星地图上仔细看可以知道这里是巴里坤哈萨克自治县。 巴里坤县的降水量是210毫米,比周围的哈密高100多毫米左右,当然这里的蒸发量也不小,达1620毫米,但比哈密低1200毫米。粗看起来,这里的水也是不平衡的。但是回想前面的分析,如果这个地方的水量是不平衡的,那么应该有个地方有降水可以补充,哪里呢?哈密?不可能,因为这里的水更不平衡。唯一可能的就是环绕巴里坤县的高山,这里的降水量应该比巴里坤县盆地中多,蒸发量小,所以有可能将高山加人降水量和蒸发量的计算之后,巴里坤的蒸发和降水是平衡的,也就是说很有可能巴里坤县的水是局部循环的,但是这是不确定的。
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塔里木盆地腹地玛扎塔格山隆升时限及环境意义
热度 1 peijl 2012-1-5 13:21
2011塔里木盆地腹地玛扎塔格山隆升时限探讨及其环境意义.pdf 2011早更新世以来青藏高原隆升作用在塔里木盆地腹地的响应.pdf 自约 55 Ma 印度-欧亚板块碰撞,青藏高原经历持续挤压,发生多次阶段性隆升作用。晚新生代以来强烈隆升作用不仅造就了青藏高原北部强烈的构造变形效应,还引起了大规模的干旱化。位于塔里木盆地腹地 (N38 ° 40.911 ′ , E80 ° 18.484 ′ ) 的玛扎塔格褶断带东西向延伸约 300 Km ,南缘发育出露连续、完全的早更新世地层,岩性主要以灰黄色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主,含有薄层粗砂岩及砾岩。本文延展了原来研究剖面,共采集古地磁样品 90 块共 9 个采点。系统热退磁结果揭示出了正反极性,高分辨率的磁性地层学及野外磁化率研究确定研究剖面时代约为 2.2-0.1Ma ,同时对玛扎塔格整个剖面地层的年龄控制提供了限定。利用 MS2 磁化率仪对野外剖面现场测量,采集 209 米 695 点数据。通过与深海氧同位素比对分析,说明磁化率结果不仅较好揭示了全球气候变化,还精确记录了约 1.8Ma 、 1.2Ma 、 0.9Ma 、 0.65Ma 等多期构造活动,并且直接证明年龄约 0.05 Ma 的地层发生了较强构造变形。青藏高原早更新世以来隆升过程具有脉冲特征,约 0.9Ma 的强烈隆升使主体达到冰冻圈,起到的屏障效应使塔里木盆地开始较快速干旱化,同时为黄土高原提供了更多风尘物质和增强了对粉尘的搬运能力,导致巨厚的粗粒上砂岩层 L9 形成。
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[转载]南水北调中线工程几乎停滞 西线至今仍未开工
xushui 2011-7-25 21:34
海水西调:现实离科幻有多远?   “海水西调”的科幻式设想,令局内人尴尬、局外人围观。然而关于大调水的新争论却再次揭示自然的定律:在当前水资源的开发过度和利用低效的双重背景下,脆弱的中国水系上再容不得任何违背规律的动土   本刊记者/崔晓火   许多水资源专家在被问到“海水西调”和“引渤入疆”时,都面露难色。   在这群专家中,有大胆者直言,这种科幻式的想象丢弃了对自然和科学最基本的敬畏;有谨慎者称,这是一个只能论证其“不可行性”的调水项目。   然而这样一个“不可行的”的疯狂设想,却拥有一个史诗般的思路:   从源头天津附近的渤海口凿洞,让海水通过8米口径的玻璃钢管横穿海拔1200米的内蒙古高原,跋涉5000公里,流入河西走廊疏勒河自东向西的天然河道,再灌入塔里木盆地东缘的罗布泊,并填满拥有地球上第二大沙漠的塔里木盆地,最终在中国最大的地区形成人造的雨水循环。   如今,在遭遇了同“通天大运河”“凿山引暖流”相似的全盘否定之后,这项源于一名国土资源部机关退休干部的“大胆构想”却未完成它的历史任务。作为引发跨流域调水工程新一回合讨论的引子,它理应提醒主张大兴水利的人士们更多。    “只论证不可行性”   自1999年“海水西调构想”首次被退休干部陈昌礼发表在权威杂志至今,已满10年,但是这份对调水工程多年的执着并没有为陈昌礼赢回最终的肯定。   这位年过古稀的国土资源部原地质矿产部勘查技术司干部,自从1955年在新疆工作期间看到“沙进人退”的危机后,便致力于研究解决西北干旱的办法,直至退休。   今年11月24日恰逢陈老先生八十岁大寿,他告诉《中国新闻周刊》,他要在这一天再发表一篇文章,回应近期工程院院士们的质疑,并“回顾海水西调这十年的进展”。   “我相信,我的构想在20年内可以获得共识。”这位耄耋之年的老者告诉《中国新闻周刊》。   从国土资源部退休后,陈昌礼被中国地质大学返聘为教授。1999年至2004年,他发表了6篇关于“海水西调构想”的论文,有关“构想”的材料还曾作为先进性教育活动的学习汇报报给了党支部。这一举动多少令国土资源部离退休干部局的工作人员尴尬。他们只得在给老人的回信中,委婉表达“对于这种构想的可行性……不敢妄加评论”,但对“一名老科技工作者退休多年后仍对理想孜孜以求,仍关心社会、民生的可贵精神……深为敬佩”。   “既然南水北调可以建,那成本更低的海水西调就可以建。”陈先老生表示。这句话如今已失去意义,但它还是印证了一个老人和他的大胆构想在体制内一起走过的曲折路径。这一路,国内学界既是这个构想的起点,也成为了它的终点。   2001年10月,中国工程院院刊《中国工程科学》以专题报告形式刊登了陈昌礼的论文:《海水西调与我国沙漠和沙尘暴的根治》,并在封面刊登了陈老先生绘制的“海水西调”走向图。   9年之后,11月16日,同样是来自中国工程院的院士,在传闻是“被迫”举行的工程院记者会上,彻底否定了这一构想。   一名与会的泰斗级水利专家在匿名的前提下果决地表示,“海水西调,只能论证其不可行性,而不是可行性。”在场的另一位中国工程院权威同时强调,“不需要用工程院的尊严来讨论这个问题。”   此言一出,媒体立即将陈昌礼先生的构想与引雅鲁藏布江调水北京的“大西线调水”和“从喜马拉雅山凿洞引印度洋暖湿气流”相提并论。事实上,有关“海水西调”的提案也曾被提交到水利部,但随后以“盐水失衡”的理由遭退。   然而,作为仍然支持“海水西调”方面的人士,中国高科技产业化研究会海洋分会秘书长张宝印却告诉《中国新闻周刊》,现在的质疑,应该到了立项之后再解决。   “(他们)质疑调水调那么多,所需能源从哪儿来,产生的效益会多大,盐碱化问题能否解决…… 这些问题不可能解决,也不需要解决。”这位年迈的秘书长表示。“谁来解决?谁需要去解决?只有在实用部门真正立项了,那是需要解决(的时候)。”   这些想法都源于美好的愿望:“有水了就是人间天堂,没水就是戈壁沙漠。海水过去填满新疆一系列湖通过蒸发形成降水,改善气候条件,不仅新疆、内蒙古能得到改善,华北地区也都能得到改善。另外,将来大规模调来的水,沿线都可以用,可以发展多种养殖业、海水种植业。”   对于海水西调的支持者来说,“内蒙古锡林郭勒盟海水西送工程”便是他们眼中“引渤入疆”的样板。虽然负责工程的内蒙古锡林郭勒盟泓元海水淡化公司坚称“项目已批准立项”,并前期开工,但是《中国新闻周刊》记者从内蒙古自治区发改委获知,目前尚无关于海水西送工程立项的决定。   和陈昌礼不谋而合的海水西调设想的另一位专家,西安交通大学生态环境与现代农业工程中心霍有光教授通过计算认为,利用新疆现有的东高西低的地理条件及现有河道,海水在引入新疆后,可形成自流,还能对冲前期的投入成本。   “海水西调工程如果按照一方水1元钱计算,从渤海调一方水到新疆的成本只要7块钱,比南水北调的20多块便宜数倍。”他说。   但在科学面前,这些美好的愿望被逐一驳斥。   在工程院召开的记者会上,国家气候中心原主任李泽椿院士表示:“我和我的同事讨论(海水西调),大家都不想讨论,因为它忽视了大气物理上的最基础的原则,不是有了水气就能下雨。”   在他身旁的国务院南水北调办公室原副主任宁远研究员直言,无论是管线展设、工程造价还是终极水的配送,这个题目都“没法想象”,只属于“科幻题材”。话音刚落,记者席间响起一片解脱式的笑声。   在长期关注水利史的复旦大学历史地理研究中心邹逸麟教授看来,海水西调等荒诞设想之所以有传播空间,或许源于当下国内水资源开发过度的客观现实。    “动土”的规律   中国的水资源研究者每天面对的都是一个两难的选择:一边是近千年来形成的河网水系,一边是当前中国水利史无前例的高速建设。   据新华社去年报道,改革开放以来中国水利建设的累计投资已超过9545亿元,为改革开放前的17倍。而在今年3月举行的全国水利建设与管理工作会议上,水利部副部长矫勇表示,中国的水利建设进入了大规模建设的高峰期。   他透露,2008年和2009年是国内水利投入最大、在建项目最多的两年,也是水利保障能力提升最快、水利惠及民生效果最明显的两年。他还表示,在未来一段时期内,中国水利建设还将迎来历史高峰期。   目前,中国不仅建成了世界上规模最大的水利工程三峡枢纽和多座巨型水库,还在分段推进包括南水北调在内的多个跨流域调水工程。   然而,包括水利水电权威潘家铮院士在内的多名学者均曾指出,中国水利问题的严重性在于对水资源的过度开发与对水资源的低效利用——甚至浪费——并存。   潘家铮院士曾指出,在工农业和城市用水上,中国最突出的问题是水资源的过度开发和用水效率的惊人低下。比如,在北方地区,黄河水资源利用率已超过67%,而海河更是高达90%,均远超合理程度。水资源的过度开发引发了湖泊干涸、河流断流、地下水超采和河口及干旱地区生态恶化等一些列问题。   与此同时,全国范围内农业灌溉水的利用系数仅为先进国家的一半,全国工业单位产值用水量却是先进国家的5到10 倍。多数城市的自来水管网的漏失率还维持在20%的高位。   “不少水利专家主张水利开发,计划在所有流域都搞工程,结果是许多地方环境形势相对混乱。”复旦大学历史地理研究中心邹逸麟教授表示。   多年参与重大调水工程的中国工程院原副院长沈国舫院士对《中国新闻周刊》说,虽然目前水资源的科学利用率低是事实,但是判断水资源开发过度,还为时尚早。   “从水能利用来看,我国的已开发量占可开发量的比例还不足一半,还有可以开发的地方。从水量利用来说,虽然大流域上的工程已经具备调节水量的能力,但目前中小流域,如经常旱涝交替的湘江,就还是需要蓄水能力充足的项目。”沈院士说。   他同时强调,面对每项跨流域调水工程,都要从水文、环境上进行细致研究、勘察和调查。“没有科学数据,没有深入分析,工程不能轻易动。”   中国的水资源专家们十分清楚,如果跨流域调水工程范围内有许多污染源,不采取措施就会调配出遭污染的水,从而引发咸水倒灌,水质恶化,破坏河口及下游地区的生态环境。   前苏联就曾建有15项大型调水工程,其经验可谓中国的前车之鉴。   当时,前苏联“北水南调”的年调水量达480多亿立方米,是今日中国的数倍。但是最终因为调水引起源头河流水量减少,使沿途水域无机盐总量、矿化度、生物性堆积物增加,导致生态灾难。   除生态环境等因素之外,中国自古以来形成的复杂水系,也让调水的问题变得更复杂。如何顺应自然赋予的脉络进行水利布局,是当下调水工程师们需要面对的课题。   “秦汉以来,黄河、淮河流域的工程都失效了。京杭大运河真正有经济价值的只有淮阴至杭州段,济宁以北的河道长年干涸。”邹逸麟教授指出。他还曾指出,京杭大运河作为中国古代时期最大的“南水北调”,也违背了自然条件。由于其流域地势中间高,两头低,通过泰山山脉时完全通过水闸人工抬升水位才能通航。   与京杭大运河不同,中国古代还有两项极为成功的水利工程:连接湘漓两水的灵渠;分流岷江的都江堰。在邹逸麟教授看来,这两项工程之所以成功,主要因为它们都并非以主观调水为目的。“这两项工程本身都不是水少水多的问题,而是如何控制水量,都是顺应自然状况而建造的。”   相比之下,关中地区最早建设的大型水利工程郑国渠,虽然曾在战国末年就西引泾水东注洛水用以灌溉关中平原,但数百年前就不复存在了。1949年后,郑国渠又经历了三次修护,如今依然滴水不进,渠首只剩了几块孤单的名牌。   中国水利水电科学研究院水利史专家周魁一教授经研究发现:在很长一段历史时间内,在降水量没有大幅改变、水利工程能力逐渐提高的情况下,中国的水患灾害不减反增。他认为,这说明社会因素对灾损程度同样有着巨大影响。   “水利工程建设对自然应该有适当的避让和尊重,确立与自然和谐共生的哲学、重视历史积累的治水观念,应当成为水利规划和水利建设者的追求。重拾古代整体、综合、辨证科学思维的中国智慧,不失一个明智的选择。”2007年8月,周教授在凤凰卫视的《世纪大讲堂》中如此总结。    “难”水北调   距离“通天大运河”的争议已过去12年,但在中国工程院原副院长沈国舫院士眼中,仍有不少人对当年那个“只嫌其小,不嫌其大”的南水北调“大西线”设想念念不忘。   1998年,由13名军队和部委人士提议的“大西线”建议书形成。这项一鸣惊人的方案设想从穿越国境的雅鲁藏布江、怒江、澜沧江三线同时取水,导入黄河,并在五年内完工。由于这一设想过于“前卫”,一直被坊间称为“通天大运河”,有关它的争议直至时任水利部长汪恕诚以“不需要、不可行、不科学”的理由否决,才算落幕。   “大西线,也就是‘藏水北调’。这个设想我们早就持否定态度,最近也不怎么说了,但是还有人对此耿耿于怀。”沈院士告诉记者。   当前国内水利水电研究者已经达成基本共识:调水工程的距离越长、规模越大,对生态与环境的影响就越复杂。   沈国舫院士认为,南水北调工程进度被拖慢,即是如此。   南水北调工程作为规模空前的跨流域调水项目,其工程东线的主要问题是沿途的水质污染。而已“迟到”四年的工程中线,也因为涉及到庞大的移民工程,并纠结于调水沿途缺水省份的补偿和分配问题,几乎停滞不前。   即便在“拨正方向”后的南水北调工程建设了八年之后,原规划中拟从长江上游干支流调水入黄河上游的工程西线,至今仍未开工建设。   沈国舫院士表示,学界并不反对西线的建设,但其复杂性要求专家们继续研究:一旦西线开始调水,用何种方法穿越当地的庞大山脉,以及作为调出地区的四川省,自然环境会受何影响。   事实上,近年来各地学者对逐步实施中的南水北调东线、中线沿途区域环境、气候负面影响的分析,并不少见。当然,这些负面效应也曾在南水北调开工建设前的环评报告中,也都占有重要篇幅。   今年1月,中国科学院南京地理与湖泊研究所在《地理科学进展》发表了一篇报告,其中说明:相比调水前,南水北调中线工程对汉江中下游流域生态环境的“负影响”处于强烈或明显的状态,并存在调水实施后生态环境进一步恶化的可能。报告称,南水北调对有关流域水质、土质、社会生产和水生生物的影响幅度上限均超过了40%。   早在2001年,西安理工大学和北京师范大学三位水资源专家就联合发表了《南水北调中线工程对汉江中下游气候的影响研究》,报告指出:由于调水量规模过大,汉江稀释自净能力下降,因此发生浮游藻类爆发性生长繁衍的可能性增大。此外,汉江缺水还将引发航道水深减小,河沙淤积。   专家似乎不幸言中。据近期媒体报道,汉江流域藻类爆发形成的“水华”现象,在调水建设后开始变得频繁。   对于已经开工的东线,结果似乎也不乐观。   2006年,淮河水资源保护科学研究所发布了《南水北调东线工程环境影响报告书概要》,该研究所曾参与南水北调东线第一期工程环境影响评价。这份报告指出,东线工程对沿线的生态环境、土壤、地下水资源已造成相当的破坏,若南水北调及沿线截污导流工程的运行调度过程中,上游治污不彻底,还有可能发生干线水质迅速恶化,使局部水域发生“死鱼”等水污染事件。   对于这些报告的结论,沈国舫表示,南水北调肯定有负面效应,但在专家眼中还是“利多弊少”。“这和三峡工程有利有弊是一样的道理。如果所有人只看其中的‘弊’,是什么事都干不了的。”   沈院士还强调,有关报告是否科学取决于研究者所处的立场。“有的研究实际是站在地方的立场,各省有各省的利益,有利害冲突。”   复旦大学历史地理研究中心邹逸麟教授则认为,即便南水北调工程依设计完工,如果各地区用水总量不能减少,调水工程也很难实现灌溉北方的目标。   而目前,国务院对于南水北调工程的方针,已被广泛解读为“先节水后调水、先治污后通水、先环保后用水”。   曾参与南水北调东线第一期工程环境影响评价的部分环境学者曾建议中国参考美国跨流域调水立法的做法,每建一个调水工程,都设计一套相应的具体法案,在完善调用的水资源管理体制的同时,监督调水工程中的生态环境问题。   正是严格的法律程序让美国当前的任何一个调水项目都面临公众的投票和监督。比如,长达450多公里的拉斯韦加斯调水工程,经过四年的争论,始终未获通过。   而相比之下,我国拟发布的《南水北调用水管理条例》自2006年被首次提起后,既没有再次公开讨论,也没有推动立法。   沈国舫院士认为,造成立法停滞不前的原因是调水问题的复杂性,“要看一个项目究竟是适合全国立法,还是区域立法。”   邹逸麟教授则认为,要解决当前中国环境问题,归根到底是看调水政策的出发点。“跨流域调水工程的实际作用都是有限度的。任何调水工程都应该是顺应自然,而不是违背它。” ★
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南水西调——保护青藏高原及全球气候及生态环境的利器
kejidaobao 2011-6-13 13:34
文/何建新,刘亮,岳春芳,杨力行 在全球变暖背景下,青藏高原也正以3倍的速度加速变暖,使原本生态环境极其脆弱的青藏高原环境问题日趋恶劣。南水西调(1995)战略计划其调水源地在生态环境极其脆弱的青藏高原,工程实施后不但可以解决新疆吐-哈盆地、塔里木盆地缺水问题,更重要是治理新疆塔里木生态环境问题,进而保护青藏高原及全球气候、生态环境。 但南水西调战略15年前提出后一直处于搁置状态。从过去300年的冰雪积累史发现,青藏高原气温越高,季风强度越弱 。青藏高原快速变暖形成的季风强度减弱,必将导致中国季风区和北回归线绿洲向荒漠化、沙漠化方向发展,必将改变厄尔尼诺、拉尼娜作用而影响亚洲甚至全球的气候变化,极端天气、气候灾难将不断频发,如极端暴雨、极端干旱、极端沙尘暴、极端酷热、极端暴雪、极端冻害等等。因此,南水西调战略计划究竟是祸还是福?这是值得我们深思的问题。 1 青藏高原变暖影响天气、气候的机理 青藏高原是全球气候变化的驱动机与放大器。从新生代几千万年来的几次重大古气候事件与青藏高原隆升整个过程各阶段的逐一对应分析中,发现自古以来青藏高原热力作用和动力作用,就是全球气候变化的驱动机与放大器,青藏高原隆起是控制整个新生代气候变化的重要因素 。 青藏高原热量源汇在海-地-气系统中相互作用。用1961—1995年逐月青藏高原大气热量源汇资料与厄尔尼诺、拉尼娜对比,通过海-地-气系统分析,可发现它们之间有明显的相互作用,相互影响的振荡周期约4年 。事实上,厄尔尼诺、拉尼娜是近年极端灾害天气、极端灾害气候频发的直接罪魁祸首,而祸根应当是全球变暖背景下的青藏高原3倍加速变暖。 青藏高原变暖导致季风强度变弱。从过去300年的冰雪积累史中发现:青藏高原气温越高季风强度越弱。原本青藏高原造就了东亚地区独特的季风环流,使中国北回归线变成了绿洲,使大半个中国风调雨顺。现在青藏高原3倍速率在增温,大幅减弱了季风强度,环流运动常规被打破后,这可能是导致20世纪90年代中期以来,持续干旱、持续冰雪冻害、持续高温酷热、突发暴雨洪水灾害事件的频频发生的主要原因。 2 对策 1) 利用南水西调减少青藏高原黑炭污染及热污染。 减少黑炭排放是一条快速解决方案 。黑炭在大气中半衰期约15—20天,而CO2的半衰期长达1个世纪。因此只要高原居民不用柴草、牛粪、秸秆做饭取暖,就可减少40%—60%的黑炭污染。剩下的就是汽车、内燃机车排放黑炭的问题。所以,采取水利水电工程措施让青藏高原居民生活实现无碳电气化,高原交通也实现无碳电气化,就可以基本上解决青藏高原黑炭污染问题。 南水西调一期,初步设想从通天河调水60亿m3入新疆,沿途包括两个水电站建设,年发电量各约150亿kWh,一个在格尔木,一个在从牛鼻子梁进入新疆的交界处。在格尔木发电150亿kWh,如果全部作为生态环境用电量,专门用于青藏高原三江源区5万居民生活无碳能源电气化,剩余的发电量还能够用于格尔木-拉萨交通无碳电气化,就可以基本解决青藏高原黑炭污染问题、热污染问题,缓解青藏高原变暖速率,保护青藏高原生态环境安全,以及保护全球天气气候的稳定和安全。 2) 利用南水西调治理青藏高原棕黄色污染。 南水西调一期,从牛鼻子梁进入新疆交界处的150亿kWh电能,如果也全部作为生态环境用电量,专门用于塔里木盆地1000万城乡居民生活无碳能源电气化,人均年电能1500kWh,人均日电能4kWh,完全可以杜绝塔里木盆地居民依赖樵柴做饭取暖方式,这样,将能够逐步恢复塔里木盆地生态植被,缓解沙尘暴对青藏高原的棕黄色污染。 南水西调二期,初步设想用550km隧洞从怒江调水150亿m3入塔里木盆地;南水西调三期,初步设想用1200km隧洞从雅鲁藏布江支流帕隆藏布调水250亿m3入塔里木盆地。二、三期共调水400亿m3入塔里木盆地,即相当于塔里木盆地原有的水资源总量。 塔克拉玛干沙漠面积22.53万km2,调入400亿m3水量,如果采用滴灌,每亩滴灌水量118m3,相当于平均177mm的降水量(半固定沙漠的准噶尔盆地年降水量仅仅100mm左右)。因此,南水西调二、三期工程,就能够治理塔克拉玛干沙漠——把流动沙漠转化成半固定沙漠,阻断沙尘暴的沙源,就有可能阻断沙尘暴对青藏高原的棕黄色污染。 3) 利用南水西调保障新疆石油储备。 能源是国家生存、国家安全、经济运行、居民生活的血液,而新疆占有国家1/3的石油、1/3的天然气、40%的煤炭,3条西气东输管道、石油输送、煤炭输送,事实上,新疆已经成为向内地输送血液的大动脉。所以保护新疆生态环境、支援新疆大开发,就是保护国家的心脏,就是国家的头等大事。 站在呵护全球气候变化的战略高度去实事求是地冷静分析,南水西调应是保护青藏高原乃至全球气候及生态环境的利器。 参考文献 Jane Qiu, The Third Pole——Climate changeis coming fast and furious to the Tibetan plateau . Nature, 2008, 454(7203): 393-396. 潘保田, 李吉均, 青藏高原: 全球气候变化的驱动机与放大器 . 兰州大学学报, 1996, 32(1): 108-115. 赵平, 陈隆勋, 青藏高原大气热量源汇在海-地-气相互作用准4年振荡中的作用 . 科学通报, 2000, 45(15): 1666-1671.
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引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨
热度 5 xjtuhyg 2011-4-15 16:54
引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨
《第二届“陆海统筹海水西调”高峰论坛》征文( 2011年10月乌鲁木齐) 引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨 霍有光 (西安交通大学人文社会科学学院哲学系) 2011年4月 新疆塔里木盆地是中国最大的内陆盆地,有丰富的土地、光照、风能、矿产资源。“ 引渤入疆”是 21世纪 中华民族可持续发展,必将选择的重大战略问题。科学论证 了引渤海水入新疆,恢复罗布泊,改善沙漠生态环境的气象、生态作用问题;充分说明实施海水西调工程,必将产生巨大的 社会、经济、环境效益。 引渤入疆,海水西调,罗布泊,塔里木盆地,天山,气象作用, 去盐碱化作用 “引渤入疆”是21世纪 中华民族为了寻求可持续发展的广阔空间,必将选择的重大战略问题。如果每年能够调数百亿立方米的渤海水入新疆,那么整个新疆丰富的土地资源、光照资源、风能资源、矿产资源就像一个大棋局,将全盘活起来,或谓有水则灵。显然,如果能够科学论证恢复罗布泊与艾丁湖后的气象、生态原理,那么再仔细权衡 引渤入疆的调水 成本与社会、经济、环境效益,究竟孰轻孰重,自然轻重自明。 一、塔里木盆地(塔克拉玛干沙漠)与罗布泊的自然地理概况 第三纪时期,塔里木盆地是一个统一的大湖,罗布泊坳陷尚未形成。进入第四纪后,由于受喜马拉雅运动的影响,塔里木盆地西部抬升而东部相对沉降,形成西高东低的地势,罗布泊成了塔里木盆地的汇水中心。在晚中更新世,罗布泊古湖开始出现钙芒硝沉积,表明已进入盐湖演化阶段。罗布泊湖盆范围基本以 800米等高线为界,呈椭圆形洼地,走向东北 ~ 西南,东西长 210公里,南北宽130公里,总面积约1.9万平方公里。 1 .1 塔里木盆地(塔克拉玛干沙漠)的自然地理概况 塔里木盆地是中国最大的内陆盆地,位于天山山脉和昆仑山脉之间。南北最宽处520公里,东西最长处1400公里。面积约40多万平方公里。 塔克拉玛干沙漠是中国最大的沙漠。位于中国最大的内陆盆地新疆塔里木盆地的中部,北为天山,西为帕米尔高原,南为昆仑山,东为罗布泊洼地,面积达33.7万平方公里。气候极端干旱,年均降水量仅10~60毫米,而沙漠内部年降水量却超过80毫米,高于沙漠边缘的绿洲。热量资源在中国各沙漠中占第1位,10 ℃ 以上的活动积温一般在 4000~5000 ℃ ,无霜期 180~240天,年日照时数可达3000~3500小时。 沙漠是位 居世界第 2位的流动沙漠。个体沙丘每年约南移50~60米, 以流沙占绝对优势,占整个沙漠面积的 85%,且沙丘高大,除边缘外,一般均在50~100米以上。 塔里木盆地荒漠类型有4种(据季方,2001):① 盐漠。地表的盐分表聚性很明显,一般地表盐分含量在 150克/公斤以上。处于现代积盐过程的盐漠,地表以稀疏的盐生灌丛为主,常见的有盐梭梭、盐爪爪、盐穗木、柽柳、骆驼刺等。因自然条件发生变化(如河流下切、河流改道、构造运动引起地层上升等)而脱离现代积盐过程的盐漠,地表同样是稀疏的盐生灌丛。而处于干涸湖滨的盐漠,地表裸露,完全无植物生长。盐漠表层有1~2厘米厚的盐结皮,有的甚至可形成厚达5~10厘米的盐结壳,它对亚表层盐和土的混合疏松层免受风蚀有一定保护作用。 ②泥漠。泥漠分布在古老冲积平原高阶地及湖积平原高台地,多是零散分布。地表面平坦、光滑,土壤组成物质以细颗粒为主,盐分含量不高。土体干燥,植物生长条件差,地表全部裸露,几乎没有高等植物,只偶见极个别的柽柳灌丛。③ 砾漠。砾漠分布在山前洪积扇。砾漠的地形坡度大,组成物质中含有多量砾石和粗砂,河流在此下切很深,有多级阶地和套生的洪积扇发育。砾漠地下水位低,埋藏深度多在 20~50米或更深。植被极为稀疏,主要植物有麻黄、琵琶柴、盐生草等,覆盖度多在1%以下。 ④ 沙漠。沙漠分布在塔里木盆地的中心区域,是荒漠类型中面积最大的一类。沙漠的组成物质以细砂为主,分选很好。按沙丘的活动程度来分,可分成固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘 3类。 1 .2 罗布泊的自然地理概况 罗布泊位于塔里木盆地东部,新疆巴音郭楞蒙古自治州境内,北有天山支脉库鲁克塔格山、东北有克孜勒塔格山、依格孜塔格山,东以北山为界与甘肃毗邻,南为阿尔金山,西邻塔克拉玛干沙漠、库姆克沙漠,东部阿奇克谷地与疏勒河、河西走廊相连,面积约10万平方公里。罗布泊则是塔里木盆地中的塔里木河、孔雀河、车尔臣河等的归宿地。 本区属极端干旱的暖温带大陆性气候,降水稀少、蒸发量高、年温差和日温差大。年平均降水量22.2毫米,年蒸发量高达2902.2毫米,夏季的蒸发量为同期降雨量的100多倍。7月平均气温为25 ~ 27 ℃ ,极端最高气温 45 ℃ 。干旱指数为 16 ~ 50。多风沙、浮尘天气,起沙风(≥5m/s)年均出现202天,最大风速20 ~ 24米/秒, 主风向为北东及北东东 。其中,6级以上的大风每年出现100多天,冬季极端最低温度-33℃,夏季极端最高温度45℃,地表温度达到71℃。生物种群贫乏,数量稀少。据统计,罗布泊地区现有植物种类约占新疆维管束植物的1%、全国的0.13%,是国内植物种类最少的地区。 罗布泊曾是塔里木河流域的尾闾湖,是塔里木盆地的汇水和集盐中心,塔里木河水系的变迁直接影响着罗布泊地区地貌的形成过程与特征。 据《汉书 ·西域传》记载:罗布泊“广袤三百里,其水亭居,冬夏不增减”。据近代资料,罗布泊水面1942年大约为3000平方公里,1958年时已是一个水深仅数米的浅碟形咸水湖,1962年为660平方公里,1972年消失(注: 罗布泊东湖早在公元前 3000年前后就已干涸,罗布泊西湖干涸的时间可能在20世纪60年代中后期 )。据估计,罗布泊干涸前湖面积约 5400平方公里,目前湖底被厚20~40厘米的盐壳覆盖,海拔约780米。 中国科学院生态地理研究所研究员、罗布泊考察队队长夏训诚认为:“自20世纪70年代以来,罗布泊的干涸和这一地区生态环境变化的根本原因,在于水体重新分配和人类社会经济活动综合作用的结果。”“在西汉时期,塔里木盆地仅有23万人口,现在却达到了1000多万人。在清代,塔里木盆地耕地扩大到了60万公顷,建有大型干渠200余条;如今耕地已增至133.3万公顷,兴建了200余座水库,特别是50年代迄今塔里木河中上游的大量垦荒,改变了水资源的分配和平衡,中上游掠夺了下游用水,使流向下游的河水逐渐减少并最终断流。” 夏训诚说:“我国古代文献,对罗布泊的位置都有明确记载,它的位置是固定和始终不移的。据史料记载,罗布泊洼地由北向南,有3个较大的湖泊,其北为罗布泊,高度低于海拔780米;其中部为喀拉和顺湖,高度为海拔790米至795米;其南为台特马湖,高度为海拔807米。3湖中以罗布泊为最低,是洼地和集水中心,3湖均有河道相通,表明游移只能是单向的,即由高处的台特马湖、喀拉和顺湖流向罗布泊。” 杨谦认为, 罗布泊从中更新世以来,从淡水湖演化到盐湖直至 1972年干涸,其沉积中心基本是固定的,在新构造运动、气候和水源补给等的共同影响下,尽管其水域大小有一定程度的变化,其沉积中心也有过一定距离的迁移,但从总体来说并没有变化,因此,它不是“游移”湖。 1982年罗布泊探险队在湖盆中心钻井近9米深,经过分析测定其下层水生生物从古至今两万余年从未间断,这表明泥沙的沉积一直在持续,且入湖泥沙很少。同时,由于积盐等原因,湖水收缩后,湖底即迅速形成盐壳,这些盐壳厚10厘米到1米,坚硬无比,这些事实都证明罗布泊在相当长时间内,不可能大幅度抬高和降低,所谓“罗布泊游移”是不切实际的推断。 罗布泊“大耳朵”的形成是罗布泊水面不断收缩的结果,范围是罗布泊洼地中海拔高度低于780米的最低部分,测量面积为5350平方公里,它的耳轮是罗布泊退缩的痕迹形成的盐层;“耳垂”则是喀拉和顺湖注入罗布泊时,由散流的河道形成的三角洲;“耳孔”则是罗布泊最后干涸的地方,面积为450平方公里。 近150年来,罗布泊红柳沙包是在区域风况和沙源条件的共同影响下,红柳植物群落的演替过程中,不断演化而形成。 通过测试和分析罗布泊地区红柳沙包沙物质的粒度可知:沉积纹层沙物质中细沙粒含量最多,占 58.3 ~ 73.5%;其次为粗粉粒,占10.9 ~ 23.0%;粗粘粒、细粉粒和粗沙粒都较少,分别为3.8 ~ 6.4%、2.8 ~ 5.3%和3.3 ~ 11.3%。 罗布泊地区的动物,前人考察成果认为有两栖类1种、爬行类7种、鸟类96种,由于罗布泊迅速干涸,动物种类正在逐渐减少。近100年来,罗布泊大批植物种类消失,目前仅有13科27属36种荒漠植物,这些植物为了适应盐碱和干旱的环境,进化出了特殊的生理结构。罗布泊地区是古代文明中心之一,分布有众多的历史古迹。譬如,在楼兰遗址东10余公里接近孔雀河处,发现大面积农耕遗迹,有明确的渠道、田块。这一遗迹,可能改变楼兰农田历史与楼兰古城独特的地位。小河墓地西北新发现的古城城墙年代大约在公元400 ~ 500年左右,形成于北魏时期。 罗布泊曾水丰鱼肥,孔雀河下游三角洲拥有长势繁茂的胡杨树、芦苇可供建筑取材,当年楼兰人在罗布泊边筑造了10多万平方米的楼兰古城。据陈宗器(1935)《罗布淖尔与罗布荒原》记载,罗布泊海水的深度,深处为85厘米,浅处仅11厘米。此时水浅,可能与夏日有关。鱼在水中游泳颇不自由,极易被人所捕捉与击毙。捕得大鱼4尾,长90 ~ 110厘米,高14 ~ 16厘米。 2002年4月,为了开发罗布泊钾盐矿,新疆罗布泊盐钾科技开发有限责任公司经有关方面批准,正式建立了若羌县罗布泊镇。该镇位于若羌县东北部的罗布泊地区,划定面积5.1万平方公里(相当半个江苏省,两个以色列)。 2002年10月,中国石油为了切实解决罗布泊远离城市,没有加油站的难题,在离罗布泊镇政府800米处,投资新建罗布泊加油站。 若羌县地处塔里木盆地东南部的山盆构造带:①县境北部为塔里木盆地东部,大部为罗布 泊 洼地。 ②县境中部为阿尔金山,北坡正当迎风面,流沙见于海拔1500米上下。③县境南部是阿尔金山与昆仑山之间的封闭性山间盆地与藏北高原相连,海拔4000多米,年降水量100毫米以上,有大面积的高山草原。 二、天山山脉、塔里木盆地(南疆)与罗布泊的气象特征 地处塔里木盆地东部的罗布泊地区,深深嵌入亚洲腹地,海洋水汽难以抵达,东缘至少低于河西走廊(孔道) 500米以上,北缘是高耸的天山山脉(以及走廊北山),南缘是巍巍的阿尔金山脉(以及祁连山)与昆仑山脉,盆地底部平坦且被高山围限,许多山峰高出盆地3000~4000米,甚至5000~6000米。这种 沙漠低、周边高的“两山夹一盆——山盆构造”的地理景观,孕育了独特的气象特征。            塔里木盆地(两山夹一盆)卫星图片 2 .1天山山脉与塔里木盆地(南疆)的气象特征 新疆有极为丰富的光、热、土、草、能、矿等资源,然而相对于辽阔的土地面积,每平方公里的平均水资源量只有 4.8立方米,居全国倒数第三位。值得注意的是,新疆的降水量和水资源分布极不均匀。自西向东横亘新疆中部的天山山脉,其降水量远远大于平原区,新疆地表水资源的一半发源于天山。 塔里木盆地的水分来源与水资源水分,主要来自西风气流,从中亚越过天山南脉河谷(如克孜河谷)或从准噶尔盆地越过天山垭口(如哈密、乌鲁木齐)进入盆地(参见中国大百科全书地理卷),气候不受季风系统的直接影响。 天山将新疆分为北疆和南疆,南、北疆气候具有显著差异,北疆平原地区年降水量约为 277.3毫米,南疆年降水量仅为66.2毫米左右,降水主要集中于夏季(6 ~ 8月),其次是春季,降水变率比较大。 史玉光、孙照渤( 2008)研究认为: 新疆地处中纬度地区,天气气候受高、中、低纬环流系统的共同影响,尤其受西风带系统的影响,高纬度北方冷空气南下与低纬暖湿气流在新疆地区交汇,常造成新疆地区强降水,北方冷空气进入新疆会带来一部分水汽;同时,低纬暖湿气流在一定的环流条件下也为新疆地区输送丰沛的水汽;对流层高、中、低层水汽输送路径有很大差异 。水汽输送分析表明,各层及整层西边界为主要流入界,南边界和北边边界也为流入界 ,东边界为主要流出界。由于新疆三面环山的地形,水汽输送在 700 ~ 500hPa最大, 四季和年对流层中层水汽输送量最 大 ,低层和高层接近。夏季水汽输送量最大,约占全年的38%,春、秋季相当,约占全年的23% ~ 25%,冬季最少。近40年新疆年平均、春、夏和秋季空中水汽总流入量、总流出量为减少趋势,变化率很接近,且1976年后无明显变化趋势,使得净收支量无显著变化趋势。 2008年, 史玉光、孙照渤、杨青 利用新疆 144个气象站和水文站的1961 ~ 2005年降水量资料, 总结了“ 新疆区域面雨量年、季分布特征和变化规律 ” ,分析结果表明 :①新疆区域年平均面雨量约为2724.6亿立方米,年平均降水量为165.5毫米。②从空间分布来看, 天山山区(海拔≥1500米)面雨量最大,约占全疆面雨量的40.4%, 年平均降水量为409.1毫米,是新疆地表径流形成的主要源区。南疆地区最少约为25.3%,年平均降水量仅有66.2毫米。南疆地区最大降水区出现在南疆西部山区,降水量大多在300毫米左右;最小区在塔里木盆地和哈密南部地区,降水量一般为50毫米左右。天山山区面雨量年际变化最小;南疆面雨量年际变化幅度最大,是最不稳定的区域,充分表现出了干旱区的典型特征。③ 降水在200 毫米 以上的地区,大多都集中在山区,山区降水是新疆区域河水径流主要的补给来源之一。④ 从季节分布来看:夏季面雨量最大,约占全年面雨量的54.4%;春季次之,为23.6%;秋季为16.5%;冬季最少,约为5.5%。⑥新疆区域面雨量年际变化呈现出增多的趋势,1987年存在突变,在此之后降水量明显增多。 魏文寿,高卫东,史玉光(2004)研究认为, 新疆的气候类型(特别是降水),既不属于地中海气候类型,更不属于季风气候类型。而这种内陆干旱气候的形成,首先是受高大山脉的影响,海洋气团被阻挡,水汽很难翻越;其次是到达该区的季风水汽已所剩无几;第三是源于新疆沙漠戈壁下垫面所产生的热源,使对流加强,蒸发量加大。新疆地区由于高大山体的屏障作用与盆地的阻塞作用,使新疆的局地气候具有明显的差异,尤其是高山与盆地,局地气候效应非常明显。根据新疆年最大降水量年最小降水量台站的分析,最大降水量出现在中国天山西部北坡中山带的积雪站,最大降水量可达 1124.0毫米,年平均降水量为836.2毫米,而最小降水量出现在吐鲁番地区的托克逊站,年最小降水量仅为0.5毫米,年平均降水量为7.5毫米。对上述两站地理条件进行比较,海拔高度相差1775米,纬度差4b,经度差1b,但多年平均降水量却相差828.7毫米。由综合分析表明:①水汽来源 :新疆的降水主要由西风气流携带的水汽形成 ;②山地影响:由于 天山山体迫使气流抬升 ,以致水汽凝结并在山区产生大量降水,当气流到达新疆东部的吐鲁番、哈密等地时,所携带的水汽已所剩无几;③盆地与沙漠作用:在沙漠与荒漠下垫面的干热作用下,很难产生有效降水。虽然两站的降水量相差较大,但是近年的降水都呈增加的趋势。 史玉光、孙照渤( 2008)研究认为, 环流系统和地形作用是影响南疆降水的关键因素。天山山脉海拔约为 3000米左右,阻挡了北方冷空气进入,西侧帕米尔高原海拔为3000米左右,南疆处于天山山脉和帕米尔高原背风坡的下沉气流控制下,该地区产生降水的动力条件和水汽辐合条件十分不利于降水,虽然空中水汽高于北疆和山区,但降水量却远小于天山北侧地区。在天山北侧地区,其西方没有大尺度的高大山脉阻挡,而 北方冷空气和西方、西南方暖湿气流易于长驱直入,并受天山山脉阻挡发生交汇,在天山北侧迎风坡起到了抬升作用,有利于降水的产生 。夏季南疆西部以及北疆北部、西部,空中水汽含量呈增加趋势,与这些地区夏季降水增多趋势一致;冬季除南疆东南部外,空中水汽含量呈增加趋势,其他季节空中水汽含量无明显变化趋势。 彭宽军,史玉光,崔彩霞等(2009) 采用 NASA地球观测系统(EOS)2002年7月至2004年6月CERESSSFAquaMODISEdition1B云资料,对天山山区和塔克拉玛干沙漠云水资源进行了研究。得到的成果是:虽然天山山区和塔克拉玛干沙漠地区同属一个气候区,但两地云参量的年变化规律不尽相同。除7月高云云滴半径以外,无论低云还是高云,天山山区的云量、液态水柱含量和云滴半径的月平均值,均比塔克拉玛干沙漠地区高很多。(参见表1) 表1 天山山区和塔克拉玛干沙漠云水资源对比表 天山山区 塔克拉玛干沙漠 月平均总云量 47% ~72% 12% ~50% 低云的月平均液态水柱含量 56.6 ~96.0g/cm 2 19.4 ~43.9g/cm 2 高云的月平均液态水柱含量 30.5 ~59.8g/cm 2 9.3 ~59.0g/cm 2 月平均云滴半径:低云/高云(μm) 12.6 ~16.0/8.6~14.8 8.8 ~11.3/6.1~11.1 注:据彭宽军,史玉光,崔彩霞等(2009)的研究成果整理。 一般认为, 天山地区的冬季降水与西风带相关 ,里海和地中海是新疆的水汽源地。天山山区和北疆冬季严寒,均有稳定深厚的积雪,成为了我国积雪最丰富的三大区域之一。杨莲梅,史玉光,汤浩(2010)利用1960~2004年、天山山区及以北地区(新疆北部)38个气象站日降水量和NECP/NCAR逐日4次再分析资料,分析了新疆北部11、12月和1月降水异常的环流和水汽特征。结果表明:冬季斯堪的纳维亚环流型(SCA环流型)与新疆冬季降水异常密切联系;11月水汽输送量最大,1月最小;降水异常偏多时,新地岛以东北冰洋、西伯利亚和阿拉伯海向中亚地区水汽输送异常,高纬度地区和低纬度地区向中亚地区输送水汽汇合后 沿西风气流进入新疆 ,而非来自地中海和里海水汽源地;降水偏少时,里海以东随西风气流向新疆水汽输送减弱。 对流层中层水汽输送最强 ,这与新疆北部的地形有关,南侧天山海拔高度约为1500~4000米,西侧为天山的余脉海拔约为1000~2000米,因此,700hPa以下水汽输送弱于中层(注:2000米以下的气层,称为“对流下层”),高层水汽输送最弱。而 西风气流输送水汽的多少,决定了降水的数量 。 自然灾害主要是风沙和干热风: ① 风沙危害。 8级以上的大风(风速大于17米/秒),一年超过20天的只有若羌、喀什、库尔勒。但盆地边缘植被覆盖度仅10%,沙漠中心基本无植被,而风速每秒5米即起沙,故南部沙暴天气年达30~40天。 以东北风和西北风为主 (参见中国大百科全书地理卷),盆地边缘沙丘南移现象严重。强沙尘暴均发生在4月到5月初期间。此时正是干旱区表土含水率最小的时期,干旱的下垫面(包括农田、戈壁和沙漠)为沙尘暴提供了丰富的沙尘物质,沙尘可随高空西风急流远距离输送数千公里、甚至上万公里,涉及我国东部各省市、整个东亚乃至太平洋的西岸地区,成为世界范围内风沙灾害天气的源头。 ② 干热风。重灾害地区为盆地东部,每年 10~20天;盆地其他地区出现次数较少。 2 .2 罗布泊 的气象特征 罗布泊凹地属典型的大陆性干旱气候。 全年大风、沙尘暴和扬沙日平均为 102.5天,其中沙尘暴15.1天,8级以上大风18.6天。 多年平均降水量为 38.5毫米/年,一般5 ~ 8月份为雨期,其中7月份降水量最大,其他月份降雨普遍较少。区内蒸发极为强烈,多年平均蒸发量达3776.5毫米/年,5 ~ 8月份为极强蒸发期,月平均蒸发量为626.85毫米。空气相对湿度较小,年平均空气相对湿度为46.5%。气温的年内变化较大,最高温度48%(8月),最低温度-17.5%(1月),年平均气温13.4 ℃ 。 区内主要受西风带控制,最显著的气候特点是多风。 “两山夹一盆”的“山盆构造”,是本区的主要气候特点之一。因为塔里木盆地 本身无法形成径流,但周围山区年降水量达 200~400毫米,可汇成河流到达盆地,这 也是罗布泊补充水源的重要途径,往往一次特大暴雨的降水量,可 以达到全年甚至超过全年的降水量,并快速汇集成洪流进入尾闾湖泊或沙漠。 譬如: 1958年8月天山暴雨,产生的洪水经孔雀河进入罗布泊,不仅使西湖面积扩大到450平方公里,另有大量水流经铁板河进入东湖,使干涸已久的东湖再次充水,形成面积达4900平方公里的浅水湖。 2003年6月,车尔臣河的洪水进入台特玛湖,形成一个面积约200平方公里的大湖。2005年5月初,阿尔金山的洪水进入了罗布泊东湖的南端。 夏训诚,赵元杰,王富葆等( 2008)指出: 罗布泊湖区的空气湿度极低,夏天通常在 10%左右,午后有时为0 ; 这里的年蒸发量高达 3000毫米左右。因此,如果是水深3米的淡水湖,在3年左右的时问内便可全部被蒸发干涸,在湖水浓缩过程中,蒸发量会降低,但所需时间也仅几年时间。 孙自永,余绍文,周爱国等(2008) 采用称重法,在高含盐量的罗布泊北部凹地首次进行了凝结水的野外监测,根据监测数据分析了罗布泊地区凝结水的生成规律。研究结果表明: ①凝结水来源于空气中的水气和深部土壤水分。②发生的时间,基本在晚上22:00至次日凌晨8:00。 如果有暖湿空气侵入,那么露点会升高,更有利于凝结。 ③从日均凝结水生成量来看,冬季凝结水生成量最大,可达0.275毫米/天;夏季次之,为0.159毫米/天;秋季最低,仅为0.127毫米/天。 依据日均降水量(38.5毫米/年=0.105毫米/天)为标准,显示出夏、秋、冬季的凝结水的日均生成量,均大于日均降水量。 ④冬季空气相对湿度明显增加,空气中可供凝结的水气增多,由于已经进入冻结期,土壤温度相对其他季节较低,在土壤内部易形成一个较大的温度梯度,使得土壤深部水气进入近地表,所以这个时是凝结水形成的最佳时期。⑤ 空气相对湿度是控制土壤凝结水生成量的主要因素 。7月份空气相对湿度在20% ~ 30%间,空气中可供凝结的水气很少,该阶段以土壤水分的蒸发作用为主,凝结水生成量极少;12月份空气相对湿度多在40%以上,最高可达60%,该阶段以凝结水的生成为主,凝结水生成量显著大于7月份,蒸发作用较弱。⑥土壤的含盐量也影响凝结水的生成。 高含盐量的土壤,其凝结水生成量,明显高于低含盐量土壤。 这可能是因为土壤含盐量较高时,盐分对土壤吸湿系数和抗蒸发能力有显著影响,并能增大地温变幅,随着含盐量的增高,其吸湿系数和抗蒸发能力迅速提高,地表昼夜温差增大,从而提高了凝结水的生成量。 罗布泊湖心(一望无际的坚硬无比的盐壳) 三、引渤入疆,恢复罗布泊、艾丁湖调水方案概要 目前海水西调至少有两种方案,若以阴山山脉为界,其北称为外线(陈昌礼2001)调水方案;其南称为内线(霍有光1997)调水方案。前者调水线路紧贴中蒙边界 (又称3000公里防火墙、防疫墙) ,具有调水线路漫长(5000公里)、水汽易于逃逸或渗漏、地形大起(狼山,海拔1500-2200米)大伏(居延海,海拔820米),调水数量与效益过分夸张等特点。 内线(霍有光)调水方案是:从天津附近的渤海口取水,通过管道分级提升到海拔1280余米左右(1立方水,每升高200米,需要1度电;升高1280米,耗电6.4度),进入黄旗海(海拔1264~1266米),登上我国第二个地理台阶,形成2000平方公里的湖泊。然后修建防渗渠道,采用若干小提扬(10~20米)工程+长距离自流的办法,由黄旗海—库布齐沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠,穿越河西走廊的荒漠戈壁,至玉门镇北的疏勒河(海拔约1300米),主干调水线路全长约1900公里。之后,利用疏勒河“自东向西流的”天然河道(大约550公里),不用开挖、衬砌,自流进入塔里木盆地之东缘的罗布泊。罗布泊(海拔780米)至艾丁湖(海拔-155米)的直线距离仅180公里,可获得930余米的落差,用来发电,意味能够补偿渤海西调工程所耗费的部分电能。 整个调水线路穿越的是比较平坦的沙漠地区或戈壁滩,并非内蒙古草原或传统的农耕区;与东西走向的山脉始终保持平行,没有穿插关系(穿插工程)。 引渤入疆、恢复罗布泊的目的是:(1)以海水作为生态水填充沙漠中干涸的盐湖,利用大面积人造湿地镇压沙尘源,遏制沙尘暴;(2)利用沙漠丰富的太阳能资源,将海水蒸发为水汽,增加露水与降雨,以增雨所得的淡水,湿润北方气候;(3)利用沙漠人造海,发展海水养殖业与海水种植业(嗜盐作物);(4)利用多梯级的人造海,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;(6)盐只有达到饱和浓度时才能够结晶,调水沿途(管道或渠道)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,不过是增加了罗布泊的盐矿储量而已。可留给子孙后代发展盐化产业。 据有关资料,20世纪50年代初期,新疆艾比湖湖面海拔189米,湖长55公里,宽20~30公里,面积1070平方公里,平均水深不到2米。2008年只有400平方公里,最深处不足2米,总水量6亿立方米左右。可以看出,尽管艾比湖的面积变化很大,但水的深度则变化不大,这说明湖底是相对比较平坦的。由此大胆推测,若在罗布泊地区维持一个3000平方公里(深约2米)左右的较为稳定的水面(注:陈宗器1935年考察夏日里的罗布泊水深为0.11~0.85米),每年应该调渤海水50亿立方米;若每年调水150亿立方米,理论上可维持0.9万平方公里(深约2米)的水面;若每年调水300亿立方米,理论上可维持1.8万平方公里(深约2米)的水面。假设自第二年起,每年蒸发的水量大约占调水数量的1/2,那么余下1/2的水量,则可用来大力发展工业(火电、化工、风电)、海水农业、旅游等产业。考虑到就地蒸发的水量(包括水面蒸发与农牧植被蒸发),还有一部分将变为降雨或径流补充人造海,那么在保证每年调水150亿立方米(或300亿立方米)的前提下,若干年后必将逐步形成人造海的蒸发——补给平衡,罗布泊保持0.9万平方公里(或1.8万平方公里)的稳定水面应该不成问题。(表2) 表2 恢复罗布泊人造海的调水数量与用水数量分配表 形成0.9万平方公里人造海 形成1.8万平方公里人造海 每年调水 (亿立方米) 每年用水 (亿立方米) 每年调水 (亿立方米) 每年用水 (亿立方米) 第1年 150 300 第2年 150 水面蒸发75 工农业用水75 300 水面蒸发150 工农业用水150 第3年 150 同上 300 同上 第N年 150 同上 300 同上 罗布泊北岸和东岸普遍发育三级湖积台地,其高度分别为 783~785米、789米和810~820米,相应的湖面积分别为9250平方公里,20000平方公里和55000平方公里。因此,可以利用三级湖积台地以及艾丁湖,至少可建立串珠状的四级人造海。除前三级人造海具有为抽水蓄能电站存储水能的功能外,它们还可以发展养殖业和种植业,并通过逐级下泄,浓缩盐类资源,发展盐化产业。 新疆罗布泊盐钾科技开发有限责任公司,应该向“以色列死海工业有限公司( DSW)”学习,该公司是世界上最主要的化工产品生产商之一,已经具有90多年的生产历史。早在上个世纪80年代,这个占地150平方公里,仅1200名人员的现代化生产企业,盐化产品的出口额,就占到了以色列的第二位。池盐(晒盐)结晶后有利于机械化开采,同样的机械,可以用来冬季采冰。冰一次结晶脱盐后,接近淡水。因此,冬季可发展采冰业,获得“准淡水”,这样可提高盐化企业的效率。 四、恢复罗布泊、艾丁湖的气象、生态作用探讨 地质年代的 第三纪,塔里木盆地原本就是一个大湖, 吐鲁番曾繁衍过体长 9米、重达300吨的“天山巨犀” 。近代罗布泊 最终干涸的原因是,上游农建兵团大发展,截流喝干了塔里木河。被人破坏的自然生态环境,只有靠人为的办法来恢复!在继续保证上游农建兵团大力发展绿洲经济的前提下,采用外来水源恢复罗布泊地区的生态,应该是不违背当地原本的自然规律的,反而会营造新的生态平衡,走向新的有序。 4 .1“山盆构造”与天山等山脉的水塔作用 首先, 恢复罗布泊水面后,利用太阳能蒸发的大量淡水资源在当地就可能直接形成降雨。据 2010年11月8日《新疆晨报》第7版刊登《褐色盐壳地雨后变“雪原”》一文,披露了一则新疆“盐湖(或人造海)增雨作用”之实例。报道中说:“(罗布泊科考队队长)夏训诚则认为,罗布泊地区非常干旱,极少下雨。而前段时间连下两场雨,可能与罗布泊钾盐基地近年来开出的180多平方公里的盐池水面有关。‘这么大的水面可能改变了这个区域的小气候,在局地增加了降水。’” 显然,如果罗布泊水面恢复到 0.9万~1.8万平方公里(表2),那么将是“180多平方公里的盐池水面”的50~100倍。 据前苏联的研究成果,大约 2/5 的蒸发水汽可直接变成雨水回落到当地(沙漠)。也就是说,更大水面的蒸发作用, 会形成更大的降雨规模,通过局地水循环作用,一部分( 2/5 )蒸发的淡水资源(至少有 30亿立方米~60亿立方),势必回落到当地,对冲了罗布泊蒸发的部分水量(损耗);而另一部分( 3/5 )蒸发的水汽资源( 45亿立方米~90亿立方米), 将有助于直接提高当地的空气湿度, 改善罗布泊周边沙漠的生态环境。 这就意味,只要坚持源源不断的调渤海水,那么沙漠人造海( 罗布泊 )的水面规模,不仅可以维持并保持稳定,而且还有望逐年增加。 据前苏联的研究成果,大约 2/5 的蒸发水汽将可直接变成雨水回落到当地(沙漠),这就意味,只要坚持源源不断的调渤海水,那么沙漠人造海的水面规模,不仅可以维持,而且还有望逐年增加。 第二,天山山脉(以及走廊北山)将发挥水塔作用。由上述气象资料可知, 罗布泊(塔里木盆地东部)以东北风和西北风为主 。当区内刮东北风时,罗布泊、艾丁湖蒸发的淡水资源,将吹向天山山脉(直线距离大约240公里),湿热的水汽被天山阻挡并抬升到高海拔地带时,与西风气流携带的水汽相汇合,逐渐冷凝结而形成更大量级的雨雪或洪水,分水岭南坡的山涧溪流,能将部分雨雪或洪水输入塔里木盆地及其尾闾。 这种“山盆构造”形成降水的气象学依据是: ① 低云与中云是降雨的源泉。低云的云底高度一般在 2500米以下,多由水滴组成,厚的或垂直发展旺盛的低云则是由水滴、过冷水滴、冰晶混合组成。大部分低云都可能产生降水,雨层云常有连续性降水,积雨云多有阵性降水,有时降水量很大;中云的云底高度通常在2500~5000米之间,中云多由水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成,常产生降水。 ② 高大的山脉具有拦截水汽的水塔作用。天山是亚洲中部的高大山系,从西 -西南向-东北延伸约2500公里,其中位于中国境内长约700公里。东段和极西的一些地方宽约500公里,中段宽度为350公里。山地平均海拔3500~4500米,不少高峰在5000米以上。天山是新疆最大的水源地,这主要得益于天山山体高大,可有效阻挡和抬高西风气流带来的水汽而成云,从而形成较多的大气降水。同时,高寒山区又发育有大量的冰川和积雪,形成了天然的固体水库。山区降水通过大小河流注入大小盆地成为盆地水源补给,或转化为山区冰雪或与冰雪融水相汇合,形成强大的地表径流,一部分汇聚到盆地,一部分渗入地下,成为滋润塔里木盆地的宝贵水源。 第三,阿尔金山脉(以及祁连山)与昆仑山脉 将发挥水塔作用。当区内刮西北风时,罗布泊(以及艾丁湖)蒸发的淡水资源, 与翻越天山山脉后的、少量的西风气流携带的水汽汇合, 将吹向 阿尔金山脉(直线距离大约 120公里)与昆仑山脉 。如前所述,罗布泊位于 若羌县境内,其北被阿尔金山( 3000 ~ 4000米)、昆仑山(5500 ~ 6000米)所屏障,海拔4000米以上有大面积的高山草原,更高还发育有大陆冰川。由罗布泊吹来的湿热水汽,会被海拔4000米以上的山体所屏障,形成低云和中云,逐渐遇冷而凝结,在分水岭北坡形成雨雪,最终将回流到塔里木盆地。 4 .2罗布泊人造海的增湿(露水)作用 凝结水以露水和水汽吸附为主,露水能以毛细水形式保存于土壤中,可被根系吸收利用。当夜间土壤温度降低、“地表温度”低于“近地表温度”(即近地面气温大于地温)时,水气在温度梯度作用下进入地表,即生成凝结水。在干旱地区,降水稀少,蒸发强烈,凝结水的生成量,往往大于降雨量,甚至可能是植物生存所需的唯一水资源,对改善干旱地区的生态环境、生发先锋植物有着重要的意义。沙漠中只要有露水,就能够使沙漠中的先锋植物赖以生存,而先锋植物的根系就可以遏制沙尘暴。 引渤入疆、恢复罗布泊后,将大大提高当地的空气湿度,有利于增加露水的产出数量。 由上述气象资料可知,罗布泊地区每年 凝结水的数量,要大于当地的降雨量;夏、秋、冬季的凝结水的日均生成量,均大于日均降水量;如果有暖湿空气侵入,那么露点会升高,更有利于露水凝结;高含盐量的土壤,其凝结水生成量,明显高于低含盐量土壤。罗布泊地区形成露水的这些特点表明,如果以罗布泊空气相对湿度最低的 7月份(20% ~ 30%)为下限,那 么当罗布泊恢复水体后,每年经常性的空气相对湿度,就有可能提高 到 30%以上,不仅会增大露水的日均生成量,而且还有利于实施人工增水作业。 作为人工增水作业的对象,云是可持续利用的地球水资源的重要载体。云里的水分虽然很少,但却是降水的快速加工厂,是大气降水的前期指示物。从世界各国实践来看,在特定地区实施人工增水作业,季节性降水量可在自然降水量的基础上增加 6% ~ 30%。可见,人工增雨(雪)是干旱地区“开源”的主要途径之一。 据宇桓转载《阿拉伯商业》杂志的报道,阿联酋阿布扎比的科学家已经突破技术障碍, 在湿度达到30%的条件下 , 在沙漠晴朗干燥的不具备降雨的气象条件下,成功的实施了人工降雨。2010年夏季,在122天的时间段内,阿莱因市气象部门多次预报天气晴朗干燥,无云无雨,但 科学家却在湿度达到30%的条件下,成功实现了52场人工降雨 。人工降雨是价值1100万美元的秘密项目Weathertec的一部分,主要是利用巨大的外形像灯罩的电离子发生器产生巨大的负极粒子磁场,制造出云层,最终实现人工降雨。这也是世界上首次实现在完全晴朗干燥的气象条件下人工降雨。该项目由阿联酋总统哈里法-本-扎耶德-阿勒纳哈扬(SheikhKhalifa bin Zayed Al Nahyan)直接领导,得到瑞士方面的支持,并由德国马普学会气象研究所(Max Planck Institutefor Meteorology)监督。这项技术已经被视为“最高机密”之一。 显然,罗布泊恢复水面后,不仅有利于增加当地空气的相对湿度与土壤的露水,而且有利于今后开展人工增雨作业。 4 .3减弱或遏制沙尘暴,改善恶劣的生态环境(“去盐碱化作用”) 恢复后的罗布泊水面,可直接镇压 大面积 的 盐漠并形成毗邻的湿地,使沙尘暴没有了可被吹扬的物质或碎屑。如果挖掘罗布泊可为抽水蓄能电站提供水能的功能,那么还可以用渤海水来恢复艾丁湖水面,镇压和遏制艾丁湖地区的沙尘暴。 艾丁湖位于吐鲁番盆地南部,海拔-155米,曾是一个大型盐湖,面积152平方公里,毗邻有微咸到咸水的沼泽。1958年湖水面积尚有20平方公里,后来萎缩为5平方公里。湖水矿化度高达210克/升。湖下地层约11米深是含盐地层,据考证,艾丁湖在2万年前就发展成盐湖。艾丁湖风沙区面积6000公顷;西部为风蚀区,面积为5000公顷,属于典型的雅丹地貌,最大的风蚀坑深达2米。东部为积沙区,面积1000公顷,6米高的新月型沙丘,平均每年向前移动28米。可以看出,由于艾丁湖处于吐鲁番盆地的最低处,周边是风沙区,所以湖面还可以大大的扩展,从而产生更大 的 生态效益和经济效益。 重新恢复 罗布泊与 艾丁湖 水面,它们的增雨、增湿作用,不仅可为 提高沙漠植被的生产力水平,发展沙产业带来光明的前景,而且还可能发生“去盐碱化作用”,日积月累,循序渐进,必将改善沙漠的生态环境。 土壤盐渍化是一种缓变性地质灾害,属化学作用造成的土地退化,主要是由于气候、排水不畅、地下水位过高及不合理灌溉方式等因素相互叠加所造成。然而,沙漠一般不存在 “地下咸水周期性地抬升并反复浸染地表”这样的条件。笔者在1999年就提出了沙漠人造海表层沙土“去盐碱化作用”的模型:即在水源有一定保证的前提下,盐水结晶将周期性地重复“盐类矿物质溶解——在水重力作用下垂直下渗——水分蒸发与盐类深部重结晶”过程。盐类反复溶解~反复结晶,使盐水含盐量越向下越浓,由盐水中自析的结晶物不断向下迁移并填补更下部的沙间空隙。结晶物(颗粒较大)受上层沙粒压制无法向上移动,而沙粒中的水分则可伴随蒸发作用、沿着沙间空隙向上运移。最后,在沙漠下层可形成巨厚的盐类沉积矿藏。同理,如果沙漠人造海能够使沙漠降雨量增加,也将有助于沙漠湖泊周边盐渍化沙地逐渐发生“去盐碱化作用”,植被逐渐生发,生态环境也将向良性方向转化。 无独有偶,中国科学院新疆生态与地理研究所周智彬等先生(2002)在《塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地对沙地盐分时空分布的影响》一文中,讨论了“去盐碱化作用”的实例。塔里木沙漠油田是21世纪我国石油生产的重要战略接替区,由于地处塔克拉玛干沙漠腹地,风沙危害严重。为保障油田基地生产和生活顺利进行,1994年起建成人工绿地35公顷和35.2公里的沙漠公路防护林。沙漠腹地没有淡水资源,绿地建设长期使用地下咸水灌溉。区内年平均气温12.4 ℃ ,一年中最热月为 7月份,月平均气温28.2 ℃ ,最冷月为 12月份,月平均气温-8.1 ℃ ,极端最高气温 45.6 ℃ ,极端最低气温 -22.2 ℃ 。年降水量 11.05毫米,平均相对湿度29.4%,蒸发量为3638.6毫米,平均风速2.5米/秒,最大瞬时风速为20.0米/秒。地面景观为流动性高大复合沙垄。土壤特征随地貌不同而有所差异。绝大部分为流动风沙土,盐分含量为1.26~1.63克/公斤,在下层偶尔出现亚粘土,夹杂在风沙土中间,一般只有20~60厘米。自然植被种类贫乏,群落结构简单,盖度极低,绝大多数地区无植被分布。沙漠有植物种27种,沙漠腹地仅有植物9种。 人工绿地选用柽柳、沙拐枣、梭梭3类27种灌木为绿化树种,配置方式为行间混交,株行距为1米×1米。在丘间的粘土地,栽种耐盐碱的梭梭和柽柳;在流沙地配置具有良好固沙性能的沙拐枣和梭梭。灌溉方式采用滴灌或沟灌,灌溉周期为8~12天,灌水定额1000立方米/公顷。灌溉井水矿化度4.08克/升。“沙漠腹地人工绿地长期使用咸水灌溉,所携带的大量盐分在土壤中积聚或被迅速淋溶到土壤深层或地下水区域,土壤内水盐的运动异常迅速。”“随着土壤深度的增加,土壤盐分含量增加,但没有出现严重的积盐现象,但随着时间的推移,土壤各层盐分含量逐渐减少,盐分被淋溶到土壤下层或地下水。”“绿地植物均为耐盐、泌盐的灌木,从土壤中吸收了大量的盐分。土壤中的盐分在大量灌溉用水的淋溶下向下层移动。……大量的水分运移到200厘米以下,使得淋溶到下层的盐分难以返回。” 论文的结论是, 塔 克拉玛干沙漠腹地人工绿地咸水灌溉 “输入的盐分绝大部分渗漏到2 米 土体以下,这是植物能够在高矿化度盐水灌溉下正常生长的主要原因。另外,各层土体的盐分储量在平衡期内也发生了巨大的变化,其中 2米土体的储盐量减少了125.1吨,2米以下的土体增加了79.9吨,与植物生长紧密相关的2米土体的盐分在平衡期内急剧减少,120~180厘米三层土层盐分储量减少达25~37吨,脱盐率达60%~70%,同时,各土层的全盐量也显著降低,各土层的全盐在0.5~0.9克/公斤之间,远低于土壤原始全盐1.26克/公斤的数值”。 所以,与多数人关心沙漠“水平渗透”不同的是,笔者更关心的是沙漠的“垂直渗透”问题。而“垂直渗透”,使一些人担心盐类会过度堆积的问题,变为多余。大家知道,沙漠是覆盖在广袤的基岩之上的,沙子再薄,可能也要厚达10余米(注释:如果构造盆地里沙子太厚,不宜作为人造海的选址地区)。渤海水输入构造盆地后,沙漠最初可能类似吸满水分的海绵,先形成大面积湿地而不是大面积湖泊。 ① 引渤入疆的目的,就是要利用沙漠中大自然无偿赐予的太阳能,使海水蒸发,来改变沙漠的干燥环境。 ② 沙子孔隙度大、垂直 “渗透性极好”,沙漠构造盆地内沉积的盐类矿物质,会被调来的海水一再重复“盐类矿物质溶解——在水重力作用下垂直下渗——水分蒸发与盐类深部重结晶(去盐碱化作用)”过程,如此循环往复,最终在厚厚的沙层“中下部位”形成巨厚的盐矿。 ③ 海水蓄积区,水面、湿地及周边生长的耐盐植物群落,可以遏止沙尘暴。构造盆地内发生盐碱化的低洼沙地,盐类结晶后,结晶物与相邻的沙粒板结在一起,形成具有一定厚度、一定面积的 “盐结皮”、“盐结壳”、“盐结壳层”,比普通流沙颗粒(重量)增大了几十倍到成百、成千倍,大风无法将其刮起。这就既固定了流沙,又减少了尘暴的物质来源。 ④ 大量蒸发的海水湿润了整个沙漠地区,甚至造成降雨(去盐碱化作用),增加了区内水资源总量,促使沙区生物的生存环境向良性方向转化。 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。 参考文献 季方.塔里木盆地荒漠类型及其抗风蚀特征初探 .水土保持学报,2001(1). 金炜.过度经济活动掠干罗布泊 .中华工商时报,2001年-03-09. 夏训诚,赵元杰,王富葆等.新疆罗布泊西岸地区河湖地貌特征及其成因 .干旱区地理,2008(4). 赵元杰,宋艳,夏训诚等.近150年来罗布泊红柳沙包沉积纹层沙物质粒度特征 .干旱区资源与环境,2009(12). 杨谦.罗布泊不是游移湖从罗布泊的演化讨论罗布泊的游移问题 .湖泊科学,2004(1). 王富葆,马春梅,夏训诚等.罗布泊地区自然环境演变及其对全球变化的响应 .第四纪研究,2008(1). 赵元杰,夏训诚,王富葆等.罗布泊现代盐壳地貌特征与成因初步研究 .干旱区地理,2005(6). 陈宗器 . 罗布淖尔与罗布荒原 . 地理学报, 1936-03-01 . 彭宽军,史玉光,崔彩霞等.天山山区与塔克拉玛干沙漠云水资源的对比分析 .干旱区地理,2009(6). 杨莲梅,史玉光,汤浩.新疆北部冬季降水异常成因 .应用气象学报,2010(4). 史玉光,孙照渤 . 新疆大气可降水量的气候特征及其变化 .中国沙漠,2008(3). 魏文寿,高卫东,史玉光.新疆地区气候与环境变化对沙尘暴的影响研究 .干旱区地理,2004(2). 孙自永,余绍文,周爱国等.新疆罗布泊地区凝结水试验 .地质科技情报,2008(2). 史玉光,孙照渤,杨青.新疆区域面雨量分布特征及其变化规律 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图文:塔里木盆地突现沙尘天气(转载及点评)
杨学祥 2009-3-27 12:57
图文:塔里木盆地突现沙尘天气 http://www.sina.com.cn 2009年03月27日10:13 新华社 3月26日,一辆轿车在塔里木盆地北缘国道314线上急驶。   3月26日,日落时分,沙尘天气突袭新疆塔里木盆地北部,途径这里的车辆大多开启车灯缓慢行驶。新华社记者沈桥摄 http://news.sina.com.cn/c/p/2009-03-27/101317494937.shtml 潮汐组合 E : 3 月 25 日 月亮赤纬角达到最小值南纬 0.00095 度, 27 日为日月大潮, 3 月 20 日 为春分,太阳在赤道面上。三者叠加,赤道潮汐变化最大,地球扁率变大,自转变慢,可激发地震、火山和冷空气活动。 本月虽然为弱潮汐时期,但天文奇点相对集中,两次日月大潮都发生在赤道,与太阳在赤道面附近相互配合,赤道潮汐变化最大,易发生突发事件。 本文引用地址: http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=217495 本文关键词: 潮汐组合 潮汐预警
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