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《腾格里!》之三

2016-12-30 19:22阅读:

水从何来?

在人们的意识中,因为严重缺水,地表才形成植物和动物皆难生存的沙漠!腾格里沙漠是中国第四大沙漠,宽广而辽阔,沙漠中的水从何而来?
没有水,一切免谈。

1.沙漠渗滤
沙漠的特征之一就是雨水下渗快,下渗率高。
世界上任何一处沙漠,只要年降雨量超过80毫米,不是以雾、霜、小雨为主,降雨的主要部分就会渗入沙漠之中,雨天过后,沙漠表面逐渐干燥,即使其后多晴日大风,蒸发损失都不大!这类沙漠基本都有不是很少的地下储存水。
腾格里沙漠年降雨量达100-150毫米,降雨主要集中于7-8月,以中到大雨为主,雨水下渗率高,沙漠中浅层承压、半承压水十分丰富,有100米厚的含水层,东南部、东北部水质良好。
腾格里沙漠漠面并不水平,在重力作用下,高处下渗雨水会逐渐流到低处,即使有东南部、东北部两大下泄豁口,依然能形成很厚的含水层。因为含水层的壅高,沙漠高处渗滤水流到低处会形成草地和湖盆。腾格里沙漠湖盆面积约3000平方公里!湖盆、疏草地总面积超过
1万平方公里!
并非只有沙漠中的高处下渗雨水会流向低处,贺兰山西坡、乌鞘岭北坡、景泰县东部山地北坡、雅布赖山东坡与南坡等处降雨也能流向腾格里沙漠低地,总汇水面积可能接近5万平方公里(不包括普通人眼中“仅有”的石羊河中上游流域),可持续利用的水资源量每年达40亿m³(不包括石羊河水量)!接近黄河年径流量1/10
这是一个令人震惊、愕然的大数据!哺育河西绿洲及河西走廊文明的石羊河年径流量为16亿m³!黑河为36亿m³!疏勒河出山口为18亿m³!
在整个河西干旱地区中,位置靠东的腾格里年降雨量最大!沙漠渗滤水最多!腾格里地区拥有每年40亿m³可持续利用的淡水资源,怎能没相应的绿洲文明?
这只是人们未发现或未觉悟的大数据!在现实世界客观存在!当一个具备科学常识、了解腾格里沙漠地理气候与水文特征的人看到这个大数据之后,内心会基本认同。全世界所有年降雨量超过80毫米、降雨不以小雨或雾出现的大沙漠都有着丰富的、可持续利用的水资源,并不仅仅是我国的腾格里沙漠!
我国塔克拉玛干沙漠比腾格里沙漠更为干旱,但该沙漠为大盆地底部,沉积层巨厚,四周高山环列,沙漠渗滤水流不出去,我国科学家已证实该沙漠地下水总量极大!大到了何等程度?——超过了全球河湖淡水资源总量!
“地下海洋”是科学家对塔克拉玛干沙漠地下水丰度的形容!
虽然塔克拉玛干沙漠中下层渗滤水矿化度很高,但人类已经有了很多咸水淡化技术,可以通过工程措施将咸水转化为淡水,本筹划书利用中国大西北地区的特殊条件推介了一种低成本咸水淡化方案,可以让腾格里地区利用淡化水的成本低于远距离调水。
塔克拉玛干沙漠、腾格里沙漠上层渗滤水主要为矿化度低的淡水。
在我国湿润、半湿润地区未必有这样的用水条件。我国贵州、云南等省不少地区年降雨量大,属湿润地区,但降雨很快形成径流高比率流出,一直流向大河,流向海洋。有些地方土壤瘠薄,薄土下面就是渗水率极低的坚硬基岩,雨水很少被含蓄和滞留,下大雨容易发生洪灾,连晴几日便缺水,连晴时间稍长就是旱灾!发生大旱灾时,人畜没水可用,生存堪忧,用大功率机械临时打深井都难打出水来,那才叫无水的绝望!
想想这些地方,每年有40亿m³可持续利用水源的腾格里地区还算严重缺水么?
腾格里地区如此巨量的水最终到哪里去了呢?
从东南两大豁口流出的水并不多。一部分水被沙漠植物及人类生产生活消耗,一部分在沙漠低洼处地面被直接蒸发,一部分在沙漠湖泊中被蒸发。
腾格里沙漠中拥有251座湖泊,其中包括水面22.6平方公里的雅布赖湖。沙漠蒸发强烈,年均蒸发量为2250毫米,仅湖面蒸发损失,每年可能超过4亿m³!4亿m³的水是怎样的资源量?以1米厚度,可淹没400平方公里的平地!
这么多珍贵的淡水人类弃之不用,上苍可就不高兴了,便动用自然机制略施惩戒,——因蒸发损失的水都是纯净水,渗滤水带来的各类元素留在了湖中,腾格里地区大部分湖泊逐渐成为了咸水湖!矿化度高的咸水湖中没有任何生物!大部分湖盆严重盐碱化,湖盆低处只能生长盐生植物,甚至寸草不生!
虽如此,上苍还是在宽容地给人类以启示:——腾格里每个绿色湖盆的高处、每块开阔洼地的较高位置、每座淡水湖都有矿化度极低的沙漠渗滤水,洁净而清冽,可直接利用。

2.咸水淡化
腾格里低地拥有不是太少的地表水和丰富的地下水,由于人类长期弃之不用,除东南部、东北部外,地表水与地下水矿化度都很高,不能灌溉农作物。
人类已经拥有多种咸水淡化技术,如蒸馏、闪蒸、膜过滤等等,生产淡水的吨成本可以不超过5元。腾格里沙漠咸水淡化条件与沿海城市郊区、小型海岛、大型远洋轮船不同,可以低代价建成大面积晒场,既有丰富的太阳能资源,又有低温冷凝资源,基本没占地成本,所以,咸水淡化的实际吨成本能低于4元,若淡化场由生工队建设,甚至能低于2元(极为重要,后有阐述)。
预计腾格里高值作物基地亩灌溉水量不超过300m³(滴灌技术产量更高,作物品质更优,耗水更少),水费可以不超过1200元,甚至不超过600元!作为亩产值万元的高值作物基地,这样的用水代价是可以承受的。

3.淡化湖盆
在腾格里这类宝地,保留大数量、大面积湖泊极为不智!因为珍贵水资源的蒸发损失太大了,且蒸发的水汽过于分散极少能形成降雨。除天鹅湖、月亮湖、通湖等少数景观性湖泊外,腾格里湖泊基本可以用咸水淡化的方式收缩为水塘或水池。
程序并不复杂。绝大部分拥有湖泊的湖盆都有环形绿洲,绿洲上部土壤盐碱含量低,能直接被农业利用,可在上部首先建设作物园地。绿洲中下部普遍都已盐碱化,在湖泊阳坡适宜处建设咸水淡化设施,对矿化度高的湖水进行淡化,生成的纯净水用于灌溉作物,并喷淋绿洲中下部土壤,这样,湖水会较快干涸,绿洲中下部土地经自然降雨和人工喷淋,盐碱含量会逐渐下降,直至可被农业利用。
湖水干涸后,咸水淡化作业不能终止,应在适宜处建沉井,继续对湖盆中的地下水进行淡化,并喷淋干涸的湖床,直至湖床浅层土壤也被淡化,能种植高值作物。
这样,整个湖盆就会被逐渐淡化。
淡化作业生成的盐碱可以出售给化工企业,现阶段吨价不低于200元。
淡化湖盆能为腾格里地区增加2900平方公里的高值作物基地,年产值可达400亿元。
淡化湖盆不会有害于自然生态,自然主义者没理由质疑和否定。古时腾格里地区水丰草美,生机旺盛,是新的自然演变将该地区变成了沙漠。如今的腾格里部分湖盆低处已成生态墓地,鱼虾绝迹,草木不生,无生命迹象,候鸟飞来无食可吃,无水可饮!
若湖盆被淡化,水面虽减少,但生机恢复了,有植物和动物勃然生长,候鸟来了有地方歇脚,有水可喝,有食物充饥(食物主要部分可能需人工投放)。
无生机,何谈生态?
腾格里沙漠腹地有422个湖盆,盐碱化程度不是很严重的湖盆生机盎然,被称为湖盆绿洲,长期以来被深入沙漠的游人热情赞美!其中小湖盆绿洲面积不足1平方公里,大湖盆绿洲面积可达数十平方公里,俨然是一方水丰草美之乡,其在高值农业领域的珍贵程度,绝不亚于云贵山区零散分布的平坝。
吉兰泰盐湖、雅布赖盐湖等湖泊水面广阔,矿物质含量巨大,就不包含其中了。这类湖泊早有企业进驻,都已经建有大型盐场,但盐湖周边盐碱化程度较高的低地是能够淡化的。
将湖盆绿洲改造为高值作物基地,地下水用完了,靠什么灌溉作物?
这不存在问题。
湖盆被充分淡化后,地面渗滤水及逐渐积累的中上层地下水就会全部为淡水,可直接利用。若具备条件,可引进黄河汛期水灌注一次,既可获肥沃淤泥,又能快速填充“地下水库”。
沙漠中能形成湖盆,是因为周围漠面相对较高,有些沙丘高度超过100米,面积也较大,雨水渗入并流到了沙漠低处汇集成湖。湖盆变高值作物基地后,周边渗水量基本不变(实际情况会有增加),没有了湖面蒸发损失,所以,供需可大体平衡。少数湖盆若缺水,可从引水渠引水。
腾格里沙漠建设高值作物基地后,国家肯定会规划建设南北向引水干渠。

4. 引黄工程
国家早已规划在黑山峡出口以上2公里处(中卫上游)建设大型工程——大柳树水利枢纽工程。该工程能壅高黄河水100余米,引水高程可达1350米,腾格里高值作物基地高程低于1330米,具自流灌溉条件。
我国科技水平、经济实力、建设能力早已超过启动南水北调西线工程的条件。该工程一期引水量预计不低于80亿m³,总引水量预计不低于160亿m³。西线调水工程建成后,国家向腾格里地区划拨6亿m³的供水指标不会遭到其它地区反对。

5. 增湿效应
由于对地下水资源的开发、引入黄河水以及灌溉大面积作物,腾格里地区下垫面会比以前湿润,年蒸发增量可达20亿m³以上!
因腾格里高值作物基地集中成片,蒸发水汽会通过凝结成露水、遇冷空气降温凝结成雨(雪)返回地面,腾格里地区年均降雨量会略有增加。
假设年均降雨量增加20毫米(包括季风引擎效应,后有阐述),每年可利用的淡水资源就能增加10亿m³!


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