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构想:架设巨龙补天工程 利用长江入海余水 助推沙漠全部绿化

已有 8375 次阅读 2015-3-15 11:04 |系统分类:观点评述| 挽起长江入海余水, 助推绿化全部沙漠

导言:

   为实现沙漠变绿洲这一人类久远梦想,笔者于2014年初提出架设巨龙补天工程利用长江入海余水助推沙漠全部绿化构想,并名为《利用长江入海余水 助推沙漠全部绿化》刊发于《中华建设》2014年11月第114期(作者:杨悦奉 胡太娟 刘翠杰)。该工程分流长江丰水期多余入海水量,经黄河挟带黄河水沙向西北大漠供应水土,为绿化沙漠提供根本保障。其输水规模相当于整个沙漠地区每年净增300毫米的可控降水量,助推沙漠全部绿化,彻底改变我国西北部地区恶劣自然环境;还可协助解决黄河防洪、泥沙和供水等问题。在社会、环境和经济等各方面都将产生难以估量的卓著效果。

  该工程构想宗旨为改善神州大环境,遏制国土荒漠化。同时解决黄河水患。必然扩大宜居空间。对西北地区补天然之缺憾,对中原大地利而无害。故称之为巨龙补天工程。

   另外:因《中华建设》版式不列文章参考文献,在此帖附上以表谢意。

   

综述:

绿化沙漠可保护人类生存环境并扩大生存空间,我国沙漠总面积约70多万平方公里,连同50多万平方公里的戈壁在内总面积约130万平方公里,占全国陆地总面积的13%。西北干旱区是我国沙漠最为集中的地区,约占全国沙漠总面积的80%。另外,由于不合理的生产方式造成了新的荒漠化土地。据中国治理沙漠化基金会记载,我国有4亿人生活在受荒漠化影响的地区,全国每年因荒漠化造成的经济损失巨大,许多村庄、铁路、公路、水库以及灌渠等受到风沙的威胁,同时荒漠化造成地面表土裸露,还为沙尘暴提供了大量的尘土来源。

我国西北干旱区域,降水量小,风大尘飞,植物稀疏,动物罕见。若任其继续自然发展,则为害无穷。为有效克制土地荒漠化,仁人志士们提出了向沙漠地区引水以及众多改造遏制沙漠化的技术措施和思路,很多做法也取得了一定的效果。

笔者认为,要彻底扭转沙漠面貌,必须从沙漠成因上解决问题,也就是保证该地区的水土供应。问题是水土从哪里来及怎么来?答案是利用白白注入大海的长江珍贵淡水和黄河肥沃泥沙,以长江淡水裹挟黄河泥沙,每年可向大漠提供两千多亿方水十亿多吨泥土。总体构想是在长江下游湖口至大通水文站之间,分流长江丰水期入海淡水并提水引至黄河三门峡水库,再从水库抽取混入黄河泥沙的含沙水流,输送到大漠,并在沿途适当地点放淤分离水土(也可直接淤地)。水作为浇灌原水,土作为栽植土源。预计建造果园草地可达10亿亩以上,彻底改变西北地区的恶劣气候条件和地表面貌,并可解除黄河泥沙之患、协助黄河防洪消减洪水下泄量,还能为中原地区抗旱提供支援,其社会、环境和经济效益不可限量。下文就长江入海淡水可利用水量、黄河可利用泥沙量、工程总体构想、投资与效益略述粗浅意见。

 

 

 一、长江入海淡水可利用水量分析

本着尽量减少对长江的河流功能产生影响,同时也要取得足够水量的原则,选择取水位置在鄱阳湖水系汇入后的长江下游,长江下游大通水文站以下600公里为感潮河段,因此宜在湖口以下至大通站338公里河段之间分流取水,这样就不会影响整个长江的原有河流综合功能。

长江大通站集水面积约170万平方公里占长江流域的95%,是长江入海水量的监测站,年径流量约9000多亿立方米。每年5月至10月为汛期,12月至翌年3月为枯季,汛期径流量占全年径流量的70%。

长江河口段保证河流综合功能的水量需求,据长江设计院李亚平等在《长江中下游主要城市供水保证水位(流量)研究》中提出:大通站流量在7550~14000秒立米能满足长江下游各功能区水质要求、流量在4620~8610秒立米之间能满足河道生态流量要求、流量在6000~10500秒立米可满足航道枯季最小水深要求、流量在6820~16000秒立米之间可解决咸潮入侵问题,因此,使长江下游流量同时满足水质污染控制、水生生态、咸潮控制、航运等功能要求,大通站流量应在16000 秒立米以上。长江在12月至翌年3月的4个月枯季大通站多年平均流量为13200秒立米,没能完全满足解决水体纳污和咸潮入侵的要求。目前枯季按大通站10000秒立米流量作为长江下游河道的供水保证流量,可基本保证长江河口地区和上海市河道内的各项功能用水要求,在三峡枢纽调度方面应予以兼顾。

大通站流量每年有八个月大于16000秒立米(参见大通站多年平均月流量过程图),在满足前述长江河口段保证河流综合功能的水量需求以外,其大于部分即为多余水量并且全部白白流入大海,概略计算每年经过大通站断面流入大海的多余水量约有5000亿立方米左右。另据王翠平等人的《长江流域洪水资源利用与策略研究》认为,现状长江流域大通站的洪水资源利用潜力约为4749亿立方米。

从大通站来水过程看出,在大于16000秒立米的八个月中, 4月和11月流量超过22000秒立米,5月到10月流量都超过32000秒立米,若按在4月和11月分流4000秒立米、5月到10月分流12000秒立米计算,每年分流水量可达2115亿立方米,这巨量的珍贵淡水可基本解决我国西北部地区干旱问题。

 

 

 二、黄河可利用泥沙量分析

众所周知,黄河因泥沙含量大而闻名于世,历来治理黄河都以如何解决泥沙淤积为中心议题。治理黄河历来是中华民族治国兴邦的大事。实现黄河的长治久安是当今经济社会发展和人民安居乐业的需要。要实现黄河的长治久安,必须有使河道不断流、河床不再抬高、堤防不决口的根本对策。其中,对于泥沙大量淤积河道,河床不断抬高问题,有专家提出进行流域综合治理,大力开展水土保持,是减轻土壤侵蚀和减少入黄泥沙等有效措施,但需要经过几代人长期不懈的艰苦奋斗才能达到显著的效果;利用中游水库拦沙,减淤效果显著,但拦沙期毕竟有限。因此,悬河的严峻形势将长期存在。

 据黄河泥沙公报,黄河潼关水文站是黄河输沙量的代表站,集水面积68.22万平方公里占全流域的91%,多年平均径流量341亿立方米,年输沙量为10.5亿吨。位于黄河潼关水文站下游的三门峡水库控制了黄河91.4%的流域面积,出库沙量为10.4亿吨,三门峡水库自1960年9月蓄水拦沙,至今已过半个多世纪了,水库累积泥沙淤积量已达67.4亿立方米。

2001年小浪底枢纽工程主体完工,并考虑泥沙淤积库容75亿立方米,按小浪底水利枢纽设计正常运行,能控制黄河下游河床20年内不淤积抬高。但是,黄河水少沙多,多年平均河川径流量约580亿立方米,只占全国总量的2%,水资源贫乏,对于西北、华北缺水地区,黄河水资源尤其宝贵,已成经济和社会发展的重要制约因素,而小浪底水库还要为下游河道减於人为制造洪峰提供10.5亿立方米的调沙水量。

据李文家《论黄河长治久安之三:黄河下游径流和泥沙》预估,考虑水利水保措施作用下,到2030年,黄河输沙量在10亿吨左右,至2050年又可能逐渐增加,2070年以后可能长期维持在12亿吨左右。

综合前述,三门峡水库每年由潼关输入泥沙10.5亿吨,再加库区现有淤积泥沙67.4亿立方米(折合100亿吨)。按历时20年粗略估算,三门峡水库每年可提供泥沙15亿吨左右(折合10亿立方米),按70万平方公里沙漠面积计算,每亩沙漠约得20方泥沙做为栽植基土。

三、工程总体构想

考虑以不影响长江原有河流综合功能为前提,兼顾支援黄淮下游地区灌区抗旱,并解决黄河泥沙问题及减小黄河洪水威胁,最终引水挟沙到西北大漠改土造林,制作巨幅绿色生态屏障,彻底解决西北干旱地区沙漠化问题。

按前述估算,在长江下游,每年4月至11月分流挽回入海水量为2115亿立方米,占长江总入海水量的23%,相当于2011年中国水资源公报蓄水工程总供水量的1.3倍。据当前有关研究和报道,沙漠地区林地和果木可采用低耗水量的滴灌技术,每亩用水量不到200立方米,因此,林草地综合用水量若按每亩200立方米计算,灌溉林草面积可达10.6亿亩(折合70.5万平方公里),覆盖了除戈壁以外的全部沙漠面积,相当于沙漠地区年降水量净增300毫米,将根本改变沙漠地区气候条件。

工程线路构想(参见下图),先在长江铜陵市西侧分流提水,沿大别山伏牛山东麓穿熊耳山,引水至黄河三门峡水库坝前注入三门峡水库,再由库区上游恰当位置抽取混入黄河水沙的混合水流,经青铜峡水库跨黄河输送到巴丹吉林沙漠并分东西两路进入大漠深处。从取水龙头泵站至三门峡大坝直线距离715公里,利用三门峡库区河段约120公里,由三门峡库区至巴丹吉林沙漠直线距离950公里,西支线至塔克拉玛干沙漠西端直线距离2080公里、东支线至科尔沁沙地东缘直线距离公里1300公里,再附设相应支线,向塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、库木塔格沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、毛乌素沙地、浑善达克沙地和科尔沁沙地输送水土。

 

抽水泵站总装机规模预估,按优化水力断面和减少工程占地估计,根据线路地形提水总扬程约达2600m左右,最大抽水流量为12000秒立米,预估泵站总装机规模达38220万千瓦。

另外,由于工程输水规模数倍于黄河水量,工程运行时,黄河水沙将全被抽取,所利用的三门峡库区段水流将处于倒流状态,因此,三门峡下泄的水体均为所注入坝前的长江水,河水被江水置换,属于清水下泄(在保证不破坏生态屏障的前提下,特殊年份也可按黄河下游用水需求进行适当补水)。还由于本工程抽水流量规模竟达12000秒立米,能大幅度减少三门峡水库洪水下泄量,再加小浪底水库调节,黄河下游河道防洪标准将大幅度提高(花园口现状设防标准洪峰流量22000秒立米)。在黄河发生洪水时,根据洪水预报调度,减少长江注入三门峡库区水量,直接抽取黄河洪水,能大大减轻黄河的洪水威胁。

四、投资与效益预估

比附大型抽水蓄能电站、高速铁路建设、超长隧洞、大型桥梁及滴灌技术植树造林等现代工程技术费用情况,预估项目投资约3.8万亿元,年运行费约7600亿元。

本工程在社会、环境和经济等各方面都将产生难以估量的巨大利益,即:在拉动社会就业、扩大宜居空间、减少沙尘危害、黄河永久安宁、增加水资源量和林草资源量以及保护物种多样性等方面的卓著效果是不可比拟的。单从10.6亿亩果园草地的效益来看,其增加可利用土地价值就达98万亿元,每年果园草地产出价值也应在1万亿元左右。

展望

笔者认为:本输送水土改造沙漠工程设想,第一可净增水资源可利用量2115亿立方米;第二引水基本不影响调出区河流及流域的原有综合功能;第三调水和用水不会引起大的水事纠纷;第四可从根本入手彻底解决西北干旱问题、为沙漠地区平均增加300毫米可支配的降水量、西北大漠将全部被林草覆盖、改变干旱区域气候条件;第五为根治黄河水沙之患提供强力支持;第六措施方案技术合理经济可行并非可望而不可及;第七立足于可持续发展保护并扩大人类的生存环境与空间……。总而言之,沙漠变绿洲是人类的久远梦想,历史上长江文明黄河文明并列为中国文明的两大源泉。现今,又可利用长江黄河每年白白抛入大海的珍贵淡水和肥沃泥沙来根治干旱风沙危害。以不到4万亿元之投入,挽回长江两千多亿方弃水,使70万平方公里荒凉沙漠变作10亿亩林草宝地,解除尘暴和黄泥困扰,成就环境安舒水土调匀永乐家园,蕴蓄价值数百万亿元绿金富矿,德荫后代流芳万世。

 

主要参考文献均源自互联网查得,多数未列,望请见谅

[1]李亚平,吴三潮,雷静,李庆航.长江中下游主要城市供水保证水位(流量)研究. 人民长江,2013 .2, 44 ( 4 ) : 18 – 20。

[2]王翠平,胡维忠,宁磊,余启辉.长江流域洪水资源利用与策略研究. 人民长江,2011.9 , 42(18): 85 -86。

[3]国务院.国函〔2013〕34号批复的《黄河流域综合规划(2012一2030年)》。

[4]李国英.关于黄河长治久安的思考.光明日报,2001.8.6。

[5]柳林双.博士论文《水沙分离方法及其对黄河小浪底下游减於作用研究》.武汉大学,2013。

[6]韩其为,胡春宏. 50年来泥沙研究所主要研究进展. 中国水利水电科学研究院学报,2008.9,6(3):170-182。

[7]李文家.论黄河长治久安之三:黄河下游径流和泥沙.(黄河报.黄河网)

[8]朱拥军,石荣媛,黄劲松,徐海峰. 沙漠滴灌种植榆树治理土地荒漠化. 农业环境与发展2011年第5期:86-89。

[9]胡俊,叶海英,王冬梅,袁定昌. 北京市京津风沙源治理工程生态与经济效益研究与评价. 北京农学院学报.2012.10,27(4):38-42。

[10]土尔逊托合提·买土送,阿依古丽·克里木拉,努尔艾合买提·塔力浦. 塔里木盆地南缘地区土地沙漠化的防治及沙产业发展探讨. 国土与自然资源研究.2012.3:64-66。

[11]《中华人民共和国征地拆迁补偿暂行条例》 2011年3月1日施行。


网络连接:《中华建设》杂志 第114期  http://www.zhjs.cc/book/114/swf/index.php?qi=114

在天涯论坛有讨论帖:

架起巨龙补天工程,令长江回头黄河倒流使中国沙漠普遍绿洲_国际观察_天涯论坛


http://bbs.tianya.cn/post-worldlook-1360138-1.shtml



 

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1 钱磊

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