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作者：wm 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
《北方缺水与荒漠化及其对策》（四）
送交者: 愚人 于 August 16, 2002 22:29:09:[新观察/xgc2000.net]
回答: 《北方缺水与荒漠化及其对策》（三） 由 愚人 于 August 16, 2002 22:27:14:
(四) 几种构想中方案的评估
目前国内外有人针对干旱化、沙漠化、缺水，提出了一些更宏伟的方案，在这些方案里，有些是用来解决大范围缺水的，有个别是针对干旱化的，下面我们举出其中几个主要例子并对它们的可能效果和可行性作一些分析。
一。溯天运河与西水东调
有一个雄心勃勃的引水方案，这就是近年来闹得沸沸扬扬的“溯天运河”计划。这个计划打算把雅鲁藏布江的水东引，以便浇灌华北的干旱和半干旱土地。说穿了，这个引水方案是意图利用西藏高原上的冰川融化的淡水，据说可以从根本上改变华北的缺水状况。
雅鲁藏布江是我国目前唯一属于流入印度洋的水系，它东南注入恒河。这个工程将是十分艰巨的，因为拟议中的运河将向东穿过康滇折皱带，地形十分崎岖，地质构造极为复杂，又是泥石流高发生率地区，且不说它还将流过极长的距离，才能到达目的地，因此，耗资将是一个天文数字，还必须克服一系列技术困难。最后，面对一个人口高度拥挤，十分依赖主要从喜玛拉雅冰川融化雪水的恒河水源的印度，如果把恒河的主要供水支流的水中途拦截了去，势必将造成中印两国之间高度的紧张关系和冲突，甚至由此引发“水源战争”亦未可知，特别如果考虑到下面将要叙述的前景，修筑溯天运河引发的危险就更大了。
如果这项工程果真能保证华北的未来用水，即使耗资钜大，只要在技术上可行，仍然是值得去做的。问题就在西藏冰川能不能够保证供给雅鲁藏布江足够的水源？
据总部设在印度新德里的一个国际冰川研究组织经过四年对喜玛拉雅冰川观察测量的结果所发表的报告称：喜玛拉雅冰川正以空前的速度后退，如果按照现在后退的速度，它将在2035年完全消失。喜玛拉雅冰川的完全消失，将危及主要依靠冰川提供水的恒河的水量，从而将严重影响居住在恒河流域的高达几亿人的生活。另据我国冰川工作者的研究显示，整个青藏冰川近二十年来一直在后退。
以上两项研究说明了拟议中的“溯天运河”工程由于没有考虑到西藏冰川的行将消失，将不会象它的鼓吹者所断言的那样，为未来的北方干旱地区提供充沛的用水，甚至可能象当初引黄灌津那样，当引水到达目的地后，落得个涓涓细流的下场。
顺便说一下，这两项调查还提醒人们注意未来更严重的可能后果，那就是直接以青藏冰川供水的新疆绿洲地区将面临着完全的沙漠化，同时，主要依靠青藏冰川融化供水的黄河、长江上游水量的大幅度减少，可能造成四川盆地的干旱化与关中平原的沙漠化。
另一个类似的西水东调计划是引怒江和澜沧江的水东灌北方干旱地区。这个计划没有溯天运河宏伟，所引水量要少得多，距离也近一些，而且可能引起的国际纠纷要少一点。
怒江和澜沧江是发源在青藏高原上的两条大河，它们南北穿行在西藏东部和云南西部的横断山区，流出我国境内以后，分别成为东南亚地区的主要大河，萨尔温江和湄公河。怒江和澜沧江水量丰富，值得开发，但是，它们同样要受到未来三十五年后青藏冰川消失，从而导致所引水量的比预期减少的情况，这是计划者必须清醒估计到的前景。而且，由于横断山区地貌极其崎岖，水道将穿过无数的峡谷、峭壁，再兼这里岩体的地质结构多变，是泥石流的高发生率地区，所以工程将是耗资钜大，异常艰巨的。
二。拖取两极浮冰
使用冰川融化后的雪水来提供生产与生活的需要，自从两千年前在我国新疆就在做了。直到现在，新疆人民仍在使用天山、昆仑山和喀拉昆仑山冰川融化后的水来浇灌新疆缺水的土地。他们使用了一种独特的手段叫做“坎儿井”的方式来取水，坎儿井既是井，又不是井。不是井，是因为它主要靠地下渠道来输运冰川融化了的淡水，使用地下渠道运水，能够有效地防止水在新疆高蒸发的环境下的损失。是井，是因为在地下渠道的一定位置处要用井将水抽提出来。
设想中拖取两极浮冰的方法是一个在技术上说，比较简单方便的取水方案，虽然它需要付出高额的运输费用，而且因为拖取南极冰要经过赤道，所以水的损耗是相当大的。至于从北冰洋拖取浮冰，则需要解决航道运输的困难问题。拖取大型冰山还需要解决如何把大质量的浮冰在拖曳启动时的技术问题。另外，据从1912年起就在北冰洋巡逻的“国际冰山巡逻队”的报告，从西格陵兰到纽芬兰的北大西洋航道上(1912年，“铁达尼克”号即因撞触冰山而沉没在这条航道上)，冰山已经消失。会不会因为全球气温的进一步提高，当冰山不断被拖走，海冰再生补充的速度赶不上需要供应的浮冰的量？那么，冰山的减少会不会给地球水生态平衡造成破坏呢？最后，海洋冰山的淡水是一种高质量的纯洁淡水，它们属于全人类的共同财产，任何国家都无权单方面攫取。
从第二节的分析可以看到，解决北方干旱化的根本要点在于让目前中国整个北方水生态系统的湿度平衡点上抬。只有在空气湿度增大以后，才谈得上降雨量增大，地面蒸发量减小。这种空气湿度上抬不应是局部的，而应在一定程度上是整体的。
有一些设想是针对解决这个问题来的。
三。核爆炸开喜玛拉雅山脉
有人设想，使用核爆炸技术把喜玛拉雅山脉“炸”出一个缺口，这样，从印度洋面上吹来的热带潮湿季风就能够吹送到青藏高原，甚至到达更加纵深的西北内陆，将有效地提高北方空气湿度，并将造成降雨量较大的增加。
乍一看来，这个设想很有气魄，而且也比较简单，似乎一劳永逸。但仔细去分析一下，就会发现内中疑问多多。第一，如果要在喜玛拉雅山搞核爆炸，势必要涉及与印度、尼泊尔等国家的外交谈判，因为这个大爆炸很可能潜在着对上述国家的环境破坏问题，没有这些国家的同意，中国不可能单方面执行计划；第二，这个爆炸在中国一侧所遗留的核污染应该比印、尼等国更严重，当然，我们可以考虑采用较“干净”的氢弹，而不采用原子弹；第三，设想提出者并没有考虑到青藏高原是地球陆地上最大面积与最大高度的隆起，它的平均海拔高度在四千米以上，炸穿了一堵“墙”，不见得使穿过墙的大风能吹过堵在墙后边一块面积巨大的高“台”，然后还得炸穿第二堵“墙”--昆仑山，说不定还需要炸穿第三第四堵“墙”，所以说罗嗦还在后头；第四，也是可能留下最严重后果的地方，就是设想者没有考虑到，如果这一工程果真造成了印度洋的高温气流吹到了青藏高原，那将使得已经在加速融化的青藏冰川更快速地归于消失，其所带来的严重后果将是设想者始料未及的“饮鸩止渴”。前面，我们已经讨论了冰川对于维护水生态系统平衡的意义，而青藏冰川是地球上除南极冰川以外最大的冰川，被称为地球的“第三极”，可想而知，它的消失将对全球水生态系统造成多么难以预料的、严重的后果。
谢天谢地，光是考虑如何准确地炸出一块不可能很窄的缺口，光是考虑炸平后的高山岩石如何堆放的问题，大概就会把这些气吞山河的核子科学家们搞得绞尽脑汁了。
四。降低大气中二氧化碳含量
降低空气中二氧化碳含量，使地球温室效应程度降低，从而使全球平均气温降低。环保人士一直在大声疾呼要减少对能源的消耗，因为当前消耗能源意味着燃烧碳氢燃料，燃烧碳氢燃料意味着向空气中排放二氧化碳。但是，无论怎样鼓吹，正在崛起的越来越多的发展中国家由于其人民生活品质的提高，不可能把向大气中排放二氧化碳量的速度有效地减低下来，可以肯定地预料，在未来五十年间，这个量只会增多而不会降低。
二氧化碳含量在空气里的增高造成了温度的升高，应该意味着空气湿度的升高。节(二)中米兰柯维奇用周期为41,000年的自转轴摄动来解释地史上冰期的周期性的反复出现，也用来解释更新世冰川在最近九千年前从欧洲和加拿大的退却，也包括了从中国东部的退却(注1)。另一个更流行的解释是太阳系绕银河系中心作大约二亿五千万年周期的绕动，冰期发生在太阳系处于椭圆远点处。因此，由冰川的退却能够得出结论，温度的增高，引起了全球平均湿度的增高。有些乐观主义者，如第(二)节里提到的克劳森等人，据此推断当大气里的二氧化碳含量继续增高所带来的温室效应将使地球的平均湿度增高到转变撒哈拉沙漠为绿洲的前景。但是，这些乐观主义者忽视了大气中高二氧化碳含量对生物和人类机体的危害，有些研究者认为，正是白垩纪地球大气里的高二氧化碳含量造成了以恐龙为首的大批物种的绝灭。白垩纪大气里的二氧化碳含量的降低来自于大量繁殖的固碳生物，如珊瑚虫的作用，可是今天人为造成的，急剧增长的二氧化碳含量还没有相应的快速消除方法。
而且，大气温度的这样增高是不均匀的，由此会造成季风和洋流的难以估计的改变，它可能把地球上一部分荒漠地区的湿度提高，而同时又使另一部分绿洲的湿度降低。这样的改变相对于地球气候的自然变化而言是急剧的，因而将使植被来不及变荒原为绿洲，却反过来使绿洲地区干旱化。
降低空气里的二氧化碳含量将降低全球的平均气温，全球平均气温的降低，有助于制止两极与青藏高原冰川的加速融化，这对于水生态平衡是有益处的，将有助于制止干旱化与沙漠化的进一步扩大。
降低大气中二氧化碳浓度的具体方案中，最异想天开的是使用一种含有特殊矿物成份(据说是铁)的饲料，抛撒在全球海洋里，让海洋生物在食用它的同时消耗掉可观的大气中二氧化碳含量(被溶解在海水中，被生物以碳酸盐的形式固定再沉积下来)。
注释
1。这是我国著名地质学家李四光先生于二十世纪三十年代对江西芦山考查的重大发现。
《北方缺水与荒漠化及其对策》（五）
送交者: 愚人 于 August 16, 2002 22:31:12:[新观察/xgc2000.net]
回答: 《北方缺水与荒漠化及其对策》（四） 由 愚人 于 August 16, 2002 22:29:09:
(五) 移海造湿----一个雄心勃勃的方案
西安交大霍有光教授针对我国北方大规模沙漠的现状，大胆地提出了他的“东水西调”方案来解决干旱化的问题。霍有光指出，渤海距离内蒙古浑善达克沙地和科尔沁沙地较近，如果把渤海水自东向西就近输送，使之在沙漠里形成一个个大面积的内陆湖，则将在沙漠腹地造成海水大量蒸发，使云气资源增加，提高空气湿度，促成降水，将有利于植被。
这个想法的妙处在，并不直接象海水淡化那样，将海水转化为淡水解决缺水问题，而是用海水的蒸发去制造一个新的较大范围的高湿度地区。高湿度的空气将造成普降雨雪，从而易于绿化，最终把我国的北方与西北的荒原变成适宜于人居住的绿洲。
这个方案在能够付诸实现以前，必须回答下面五个问题。
一。人造海启用之初附近空气的湿度问题。
也就是蒸发量的问题。沙漠地区的年蒸发量大约每平方米从300毫米到700毫米，如果按年蒸发量为400毫米算，则我国总共55万平方公里的沙漠面积里，每年将有2,200亿立方米的水被蒸发掉。当然，如果补接海水的速度足够，则沙漠地区的湿度将有所提高，提高后的沙漠地区蒸发量将相应降低，这样便不需要2,200亿立方米的水了。如果先不考虑对整个西北地区进行此工程，则至少应该考虑对其中相当大的一个比例的面积实施此工程，比如一半吧？否则，实施的面积太小，将不能有效地做到增高沙漠地区的空气湿度。但到底需要多少水，还要结合西北地区气流的流向与风速，构造出一个数学模型，然后使用这个模型，用大型计算机算出海水西调之初与以后所需要的海水量。如果在海水西调之初，蒸发量远远多于霍有光所估计的300亿立方米的值，则这个方案在目前和不远的将来都是不现实的。
二。人造海的地质构造问题
既然要制造“海”，就得有装海水的容器。换句话说，必须有沙层下面相应的不透水岩基构造盆地，不要以为胡乱地把海水往沙地里浇就行了，如果那样干的话，再多的水都不够岩层渗透的。
因此，在考虑这项方案以前，必须对整个西北与北方的地质构造有个通盘地了解和认识。可喜的是，五十年来，我国地质工作者对西北地区已经有了较为详细的地质调查资料。可以根据已有的资料初步选出岩盆的候选地点，然后还需要对候选点作进一步的地球物理勘测和水文工程调查，以精确地得出未来海盆的位置、大小、深度。其中，位置的考虑不能忽视，如果发现中选的海盆都过于挤在一起，则拟议中改变大范围的气候面貌的预想是要打折扣的。其次，海盆的面积不能过小，过小意味着需要更多的海水分流管道，经济上不合算。深度的适当也是一个需要考虑的因素，首先，海盆不能太深，太深意味着其上复盖的沙太厚，海水中的盐和其他杂质将可能堵住沙层里的孔隙，使海水不能有效地蒸发；太浅使未来人造海水容量太小，使调配海水的效率降低。
毫无疑问，古代和现代干枯的咸水湖是理想的人造海选址。
三。西北与北方季节性气流的走向问题。
人造海所造成的潮湿空气最好能被季节性气流带到黄河流域的农业区，在那里凝结成雨雪降落下来滋润作物和供人民生活需要。至少也得沿地降落，使部分水被人造海回收。决不能让季风将大部份潮气吹送到境外，为他人作嫁衣裳。为此，必须对我国北方和西北的气象云图有很全面地了解，更重要的是，要使用计算机模型预测在假想的人造海工程改变了附近空气湿度以后所形成的新的气流分布数据。
四。输运海水的动力问题。
按照霍有光的构想，“东水西调”工程主要采用管道提扬和渠道自流方法来输水。管道提扬即分级将渤海水提扬到大约1200米左右的高程，然后把提扬上来的海水输入混凝土衬护的渠道，沿最佳线路自流至各大沙漠。这里，关键的工程是把海水提扬1200米左右的高程。提扬工程需要有强大的电力。霍有光估算，如果每年从渤海调水300亿立方米，需装机930余万千瓦。
如果假定以流速为2米/秒来输运海水，则需要建造10条直径为4米的管道来输送海水，这个工程应该说按目前的技术和经济能力还是能够胜任的。但是按霍有光的估计，提扬1200米的高程共需要电力930万千瓦，这个数量差不多相当于建造一个三峡电站了，霍有光的建议是通过开发黄河上游的梯级水电工程来解决。
问题是黄河上游蕴含的水力资源能否保证提供上扬渤海水所需要的能量？且不说输送300亿立方米的海水可能远远满足不了改造整个西北与北方气候的要求，而且黄河上游建成的大型水力发电站及其大型水库已经给附近带来了生态环境的不同程度的破坏，如果进一步去挖掘黄河的潜力，则势必带来更进一步的生态恶果。为了保证发电量，还必须保持水库里有一定的库容量，这就会相应减少黄河中上游地区在一年之中大部分时间内处于枯水状态下的供水，于是就给方案的目标发生了冲突。
我们建议，在沙漠地区修建多座大型核发电站，利用我国丰富的核燃料资源来转换成提扬渤海海水必需的电力，同时也就避免了修建大型水库给生态环境带来的潜在危害。
五。盐碱化问题。
有人担心，使用海水来浇灌沙地将带来沙区土地的盐碱化。这种担心是不必要的，因为工程的目的是在沙漠里建造一个个人造海，输送的海水不断补充因蒸发而降低的人造海面，只有在极高饱和度以后，盐分才会沉淀下来，沉积下来的盐类会不断加厚海床，所以盐分主要用来增厚海床，自然也就不会旁及其他未被海水浸没的沙地。不过，倒是需要考虑海床矿物盐逐渐沉积的问题。只要在事先选人造海的地址时考虑到盆的足够深度，留下一个在几十年间总共沉积盐层厚度的富裕量，则人造海底将不会被抬高到海岸高度，从而失去了作为人造海的资格。当然，海水会向海岸周围一定量地扩散，然而渤海水的含盐量比较低，不会造成不能忍耐的盐碱化程度。
对于盐碱化的海岸沙地，并不是不能利用的，恰恰相反，它可以被用来绿化，如果只考虑绿化，则种植盐碱植物与普通植物在改善生态环境的效果上并无二致，想一想天津大沽附近泥滩里，一望无际的芦苇荡的绿色海洋，你就会体会到未来沙漠人造海被绿色环抱的清凉感觉了。
东水西调工程不是一项单一的任务，它必须配合对人造海周围沙地的人工植被。人造海扩大了沙区的湿地面积，使流动沙丘逐渐变为固定沙丘，这对于制止沙漠的扩大与减少沙尘暴的发生有特殊的作用。同时，在人造海岸边的湿地上，应该广植抗重碱、嗜盐、泌盐的优良植物，在其外围营植草场和沙生林带。这样，一个个的人造海就变成了一个个的绿洲基地，人造海与其周围植被的共同配合将进一步提高改造西北与北方气候的效果。
我国目前有十二亿人口，再过二十五年，这个数字将达到十五亿。这个庞大的数字使我国的土地、资源处于超额负荷状态，而且由于我国人均可耕土地相当狭小，面临一块日益干旱与缺水的北方土地，人均可利用的土地还要继续缩小，这种状况，不仅给国家的现代化生产发展带来极大的困难，也使得人民的居住空间与自由度受到限制。可是，中国的北方和西北却有相当大一片无人居住的不毛土地，白白在浪费着中华民族的活动空间。
如果有朝一日，我们能把整个西北与内蒙古地区的气候改变得温和潮湿，让荒漠变成沃野千里，绿草如茵，绿树婆娑的乐园该有多好！那样的话，我们就不会为了庞大的人口数字而压得喘不过气来，人口政策也可为了更健康成长的后一代作适当的放宽。开发大西北，就不再是一个易水箫箫的悲壮旅程了。
那么，与这个诱人的前景比起来，投入巨额的资金和人力又算什么呢？
(六) 小结
水是我们这个星球上一切生命存活的基础之一，水也创造出千姿百态的地球海洋、山川容貌以及千变万化的气象形态，由此，水才润育出繁花似锦的地球生命世界。
人类文明的演化和水在地球上的分布及其变化有着紧密的关系。撒哈拉沙漠的出现与扩张驱使人类离开了“伊甸园”，揭开了文明史的第一页。亚洲腹地大草原上水草区域的变迁激励着东西两大文明的成长。
人类出现以前，地球这个由环境和生命共同组成的“该亚生物”(注1)自动调节着她的生命和环境形态，特别地，她保持着水生态系统的高湿度平衡。人类出现以后，这个平衡被逐渐破坏了。一百五十年前工业化的加速，恶化了她的失衡。
中国北方的干旱化、沙漠化是全球水生态系统失衡的部分表现。由于中国的人口庞大和正在加速中的现代化运动使得中国对水源的要求空前高涨，然而，北方日益严重的荒漠化与缺水却向中国人民的迫切愿望挑战。如果中国不能在未来有效地解决这个问题，那么，不仅她的现代化运动将严重受挫，而且中华文明的生存将被危及。
解决北方的缺水是重要的，扭转北方的干旱化则更为重要。扭转整个北中国的干旱化、沙漠化是摆在中华民族未来五十年里的历史任务。
“移海造湿”是一项大胆地向干旱和沙漠反攻的战役，比起其他措施和方案来，它的目标更宏伟，它的气魄更宏大，她的姿态更主动，它的可行性却并不更小。研究这项方案的可行性不仅需要我们有更深入、更广泛的实地调查，也需要有更严密的科学分析和数据模型的计算。
而最重要的，却是全国上下的决心。有了这个决心，我们才会对目前生活水平的提高更节制一些，把更多的资金用在为实现这个方案的努力上。
中国是一个大国，也是一个有着深厚文化传统的国家，她对考虑这个事关民族千秋万代的长远前景规划上不应该过于鼠目存光，过于斤斤计较当前经济利益上的得失盈亏。与人类耗资钜大的宇宙勘探计划比较起来，这个方案并不显得更浪费，而意义却是同样深远的。
因为她进取性地创造我们生活中的新边疆，人口众多的中华民族将有一个更加扩大了的，更加可持续发展的，更加适宜居住的新家园。
2000年7月
注释
1。“该亚(Gaia)生物”是美国生物化学家詹姆斯.洛维洛克(James Lovelock)在二十世纪七十年代里提出的一个有争议的理论中对地球整体环境生态的描述。洛维洛克认为，地球调整着她自己，就仿佛象一个单一的巨大生物，而不是亿万个独立活着的生物的结合体。“该亚”取自希腊神话里地球女神之名。
作者：wm 在 罕见奇谈 发贴, 来自 http://www.hjclub.org |
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《北方缺水与荒漠化及其对策》（四，五）
