策论以黄河电力资源换取渤海水资源——用渤海之水来改造北方7大沙漠，本文主要内容关键词为：渤海论文,策论论文,黄河论文,水资源论文,水来论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
21世纪制约中国国民经济、人口、资源、环境协调发展的重要因素之一是水资源问题。我国北方水荒严重，黄河中游（甘肃、宁夏、内蒙、陕西、山西）与黄河下游（山东、河南、河北）工农业争水的矛盾日益突出，工业化和城镇化对淡水的需求愈来愈大，黄河流域75万km[2]的土地，保持和发展绿洲经济已面临水资源不足的威胁。而横亘我国北方的条带状沙漠由于几乎没有水资源，不仅环境无法改造，反而以每年新增2000多km[2]的速度，在不断扩大沙漠化进程。西调渤海之水，利用沙漠中次一级断陷盆地储存数百亿立方米的海水资源，实现蒸发——降雨良性循环，可以说是改造沙漠生态环境并为北方间接补充淡水资源的一条有效途径。
一、西调渤海水与建立沙漠人造海的基本思路
我国北方（河西走廊以西）从西向东分布着7大沙漠，依次是：巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、毛乌素沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地。7大沙漠总面积为20.88万km[2]，空间上它们是连续展布的。
渤海呈"C"字型深深嵌入中国北方大陆（如天津一带嵌入500多km），距浑善达克沙地、科尔沁沙地极近。渤海湾有黄河、海河、滦河、辽河等大陆河流注入，每年汇入陆源淡水约612亿m[3]，故渤海含盐量相对较低，它不愧是大自然赐给我国北方的、得天独厚的地缘之利与水资源。
利用渤海水改造北方7大沙漠，第一期工程可以有三种优选调水路线（图1）：
(1) 利用滦河注入渤海的北西向河道谷地，调渤海水至浑善达克沙地的桑根达来一带形成人造海。调水高度为海拔1200米左右，调水线路总长为420km；
(2)迁就利用海河、永定河、洋河河谷，调渤海水至内蒙集宁市东南的黄旗海（咸水湖）盆地建立人造海。调水高度亦要达到海拔1200m左右，调水线路总长为440km。
此方案的优点是：黄旗海盆地地处察哈尔熔岩台地，基底为玄武岩组成，密封性好，位于浑善达克沙地、库布齐沙漠、毛乌素沙漠三者之间，海拔高度也与这三大沙漠的高程大致等高，因此作为集水配水中心和枢纽，有利于就近向三大沙漠调水；
(3)从盘锦市南、辽河入海口调水，沿辽中—彰武—东明，抵科尔沁沙漠腹地东明一带建立人造海。全长约300km，输水绝对爬高为250m左右。然后，从东明人造海调水，迁就和利用西拉木伦河河谷，向西调水至桑根达来一带，线路全长约450km。此方案的优点是：可直接为两大沙漠调水，但路线较长。
这三条调水线路，充分利用地形与地貌，或穿越太行山与燕山接触部位出现的孔隙，或利用燕山余脉中河流剥蚀的孔道，或在平缓的辽河平原上施工，它们的爬越高度比某些翻越秦岭调长江之水的方案要来得低，施工量相对较小，经济上更为划算。若选择它们中一项方案来建立沙漠人造海，再由东向西接力棒式调水，便可在大致等高的、与其毗邻的沙漠腹地建立一连串人造海。
西调渤海水，主要采用管道提扬和渠道自流方法输水。管道提扬输水，就是用黄河上游水力发电提供的充足而廉价的电力，以管道将渤海水提扬到海拔大约1200m左右的高程，使海水沿最佳的线路抵达北方沙漠；渠道自流输水，就是把管道提扬上来的海水，输入混凝土衬护的渠道（部分地段须加顶盖），自流至沙漠内封闭的次一级断陷盆地，形成人造海。渠道衬护、加盖，一方面可防止海水侵染沿途周边的沙土层，另一方面可防止部分地段渠道被流沙掩埋。概言之，西调渤海水的主要优越性表现为：
(1)渤海之水将储存于浩瀚沙漠腹地、由断陷构造形成的封闭的基岩盆地之中，不会对周边地区表层和地下水（承压水）造成盐碱化浸染；
(2)渤海海水含盐浓度较低，水源充足，取之不尽。由于我国淡水资源极为有限，调渤海之水，不会影响（或不改变）其它地区经济发展对有限淡水资源的需求。与现有其它调水方案比较，就改造北方7大沙漠而言，渤海深深嵌入北方大陆，其调水线路相对最短；
(3)比南水北调某些旨在翻越中秦岭（海拔1800～2000m）的方案，工程量相对要小，施工相对较容易，经济效益大，不牺牲长江流域可持续发展对淡水的需求。可提供新的经济增长点，刺激发展电力工业与建材工业，带动基础设施和水利设施投资，促进社会消费及社会就业；
(4)以人造海为依托，四周广植碱生、沙生植物，改良草场。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，带动加工工业和旅游业；
(5)发展人造海养殖业，人工选育适应北方沙漠咸水生活的鱼禽类、经济红树及藻类。利用滩涂养殖虾蟹贝；
(6)人造海扩大了北方沙区湿地面积，海水大量蒸发，形成当地降水，有利于大区域固沙植被，使流动沙丘逐渐变为半固定、固定沙丘，最终使沙漠彻底变为绿洲；
(7)人造海大量蒸发，将进一步富集海水中的盐类资源。可建设次一级人造海循环系统，利用高浓度的海水发展盐化学工业；
(8)人造海大量蒸发，增加了沙漠地区的云气资源和空气湿度，可遏止沙漠化势头，防止沙尘暴，减少北方空气沙尘污染，保护沙漠周边铁路交通；
(9)沙漠中人造海水大量蒸发，会增加西北云层的含水量和降水频率。云气受西北风影响，向东南运移，形成沙漠外降雨，势必增加黄河中下游地区的降水总量及河流的径流量，必将有力地缓解黄河流域水资源紧缺矛盾与黄河断流难题。
二、黄河上游河段的电力资源概况
黄河有丰富的电力资源，全流域能供开发的水能资源可装机2800万kw，年发电量1170亿kw时，而这一资源主要分布在黄河上游的青海省以及甘肃省。黄河上游水土保持尚好，河流泥沙较少，对保护水电设备与水库库容十分有利。值得注意的是，在这两省中，黄河绝大部分电力资源又分布在青海省。由于青海水资源比较丰富，加之黄河谷地雨、热同期，依赖大气直接降雨，便可满足农业一年一熟的需求，意味农业灌溉不必与黄河争水，黄河水资源可充分用来发电，这为以黄河电力资源换取渤海海水资源，奠定了坚实的基础。
黄河上游龙羊峡至青铜峡河段，是黄河水能资源最为集中和丰富的地区。这一河段全长1023km，落差达1465m，水能资源蕴藏量为1133万kw，可规划布置15座电站，除刘家峡、青铜峡电站外，其余均在青海。电站自上而下的名称是：(1)龙羊峡水电站，装机容量128万kw，年发电量59.4亿kw时，总库容247亿m[3]，已建成；(2)拉西瓦水电站，装机容量312万kw，年发电量102.3亿kw时，总库容10.56亿m[3]，待建；(3)尼那水电站，装机容量16万kw，待建；(4)三坪水电站，装机容量16万kw，待建；(5)李家峡水电站，装机容量200万kw，年发电量59.0亿kw时，总库容16.48亿m[3]，已建成；(6)直岗拉卡水电站，装机容量15万kw，待建；(7)康扬水电站，装机容量22万kw，待建；(8)公伯峡水电站，装机容量150万kw，年发电量51.4亿kw时，总库容6.20亿m[3]，待建；(9)苏志水电站，装机容量20万kw，待建；(10)循化水电站，装机容量22万kw，待建；(11)积石峡水电站，装机容量100万kw，年发电量34.1亿kw时，总库容2.72亿m[3]，待建；(12)官亭水电站，装机容量14万kw，待建；(13)寺沟峡水电站，装机容量25万kw，年发电量10.0亿kw时，位于甘青交界处，待建；(14)刘家峡水电站，装机容量116万kw，总库容61.2亿m[3]，年发电量57亿kw时，位于甘肃，已建成；(15)青铜峡水电站，装机容量27.2万kw，总库容6亿m[3]，年发电量10亿kw时，位于宁夏，已建成。
在龙羊峡以上、海拔2600～4100m之间的黄河河段，还可建设12座水电站，即拥有特合土、建设、官仓、门堂、多松、多尔根、玛尔当、尔多、茨哈、江前、班多、羊曲等12座水电坝址，总装机容量635.12万kw，保证电力205.36万kw，年发电量为500～800亿kw时。其中装机容量大于50万kw的电站7座，总库容大于20亿m[3]的4座。
上述27座水电站，总装机可达1768万kw。说明黄河上游水电机组群地处黄金水道，这里落差大、流程短，优良坝址密集，如能建筑高坝水库、并级开发，不仅淹没损失甚微，而且将获得巨大库容和电力，既能补充西北地区工农业生产用电，又能为渤海水西调工程提供足够的电力。假如我们利用黄河上游河段可持续再生的水电资源，交换渤海取之不竭的水资源，彻底改造我国北方7大沙漠的宏伟设想，就一定能变为现实！
今后国家对青海开发的中长期战略决策应该是，充分兼顾青海的资源特点，扬长避短，以保护青海生态环境、开发水电资源为中心追求快速发展。一是严厉禁止青海境内的一切乱采矿、乱砍伐、乱放牧活动，实施青山碧水规划，保护好植被、草场以及水源涵养地，防止高寒草甸与草原退化，加快人工造林和草原建设的步伐，加强法制建设，进一步提高黄河上游人工增雨的水平，把黄河源头建成良性循环的生态环境系统；二是有计划、有步骤地加快黄河上游梯级电站的建设步伐，以开发水电资源带动青海国民经济持续高速增长，用电力与北方省份实现等价交换，从而不断增强青海的经济实力与物质基础。
三、建立沙漠人造海改造我国北方7大沙漠的可行性
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是否能产生积极的影响？建立人造海会不会对我国北方地区带来生态环境灾难？回答这些问题，可以从我国已有的沙漠湖泊来寻找答案。可以说，青海湖以及柴达本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km[2]，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hm[2]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km[2]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，青海湖盆地沙漠地貌不发育，位于青海湖东部有风沙堆积区和沙滩，甘子河口至海晏以南分布着金字塔型和新月型沙丘群。盆地半干旱沙地上，生长着柽柳、梭梭沙拐枣、麻黄等组成的植物群。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，在北方七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？
首先，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km[2]。盆地底部的湖泊由周边注入的数十条河流汇聚而成，区内蒸发作用强烈，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106km，最宽63km，周长360km，面积4635km[2]，大约是盆地流域面积的十五分之二，蓄水量854.45亿m[3]。假如分阶段实施渤海水西调计划，第一步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m[3]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。
第二，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12.49g/l～15.5g/l,pH值9.1～9.4，属氯化钠质水。渤海水含盐量为23g/l～31g/l，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，是清、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。
第三，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1411mm，也就是说，1km[2]的湖面，全年可蒸发淡水141万m[3]。湖区全年降水量为371.4mm，其中夏季平均降水量为247.6mm。青海湖表面积为4635km[2]，由单位蒸发量换算可知，湖水全年可蒸发云气资源65.35亿m[3]。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m[3]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hm[2]，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。
我国北方七大沙漠，光照（太阳能）资源极为丰富，年日照时间2600～3600小时，夏季沙面温度最高时可达70～80℃。各沙漠蒸发量存在一定差异，如河西走廊蒸发量最大的肃北县，单位面积年均蒸发量可达3300mm；陕北沙漠边缘，可达1200～1600mm。若以陕北沙漠边缘蒸发量为标准，那么1km[2]的水面，每年可蒸发120～160万m[3]；假如人造海面积达5000km[2]，那么一年可蒸发淡水60～80亿m[3]，相当七大沙漠每10万km[2]有30～40亿m[3]的云气资源。黄河流域面积约为75万km[2]，黄河年径流量约450亿m[3]，即黄河流域每10万km[2]平均水资源径流量也不过60亿m[3]。北方七大沙漠周边大多被山脉围限，沙漠中有了厚密的云气，可以湿润沙漠，阻碍尘沙流动，防止沙尘暴。一部分云气若被西北风吹到黄河中下游地区，造成异地降水，势必增加那里的径流（宝贵的水资源）量：大部分云气留在沙漠地区形成当地降水（必要时可人工催雨），有利于繁衍植被、固定流动沙丘。蒸发与降水、降水与植被、植被固沙与涵养水分，干旱的气候系统出现了过去未曾有过的新属性，使旧系统内部发生越来越大的涨落，系统最终将走向有序，生态环境将走向良性循环的轨道。（如果能将人造海面积扩大到10000km[2]，即相当两个青海湖的面积，每年至少蒸发120～160亿m[3]的云气资源，对加速优化沙区环境，无疑会产生更好的效果。）
据估算，扬程1200m，线路长1100km，若每年调渤海水100亿m[3]，需装机310余万kw；调渤海水300亿m[3]，则需装机930余万kw。或许有人会问，当代科学技术能不能把海水到提扬1200m这样的高度呢？回答是肯定的。譬如美国，早在1961～1971年，便建成了加里福尼亚的调水工程，年调水量为52亿m[3]，总扬程1151m，水泵站总装机178万Ww，水电站装机153万kw，输水线路长1102km。可见，实施诸如渤海水西调这样的工程，21世纪的科学技术是能够胜任的。所需电力可以通过开发黄河上游的梯级水电工程来解决。黄河的水资源可用来解决黄河流域工农业对淡水的需要，而黄河的电力资源，则可为改造我国北方沙漠发挥巨大效益，即以黄河电力资源换取渤海水资源。
可以预见，渤海水西调工程不是投资无底洞，改造沙漠也并非遥遥无期，而是投入有期、回报丰厚；沙漠人造海由东向西逐步推进，将边施工边受益，一是人造海周边有利于播种碱生、沙生植物；二是沙漠降水，有利于广大沙区覆盖耐旱植被，必要时可采用飞机播种。即便有些植物可能死亡，然而根系仍能固沙。沙丘逐渐被固定，人造绿洲不断扩大，沙漠只以日益缩小、气候只能日益湿润，并逐渐与沙漠周边气候类假，当沙漠绿洲与周边绿洲基本联为一体时，便可停止调水。所以说，渤海水西调工程是一个大幅度调水——逐渐减少调水——最终停止调水的有始有终的过程。
沙漠人造海与一般水库储水情形不同。当储水量一样时，水库表现为水浅而水面大，沙漠人造海恰恰相反，海水在沙漠中可以向下渗透数十米之深。沙漠人造海选择的基底是一种具有封闭构造的岩盆，它像一个不漏水的脸盆，可避免海水对岩盆周边的沙土层构成盐碱化侵染。单位体积的砂砾中大约可容纳相当其体积四分之一的水分，当海水灌入岩盆后，人造海类似一块被围限在岩盆之中的、饱含海水的泡沫塑料。沙漠地区尽管年蒸发量很大，处于较深砂砾层中的海水是不会轻易蒸发光的，只要有源源不断的海水作补充，人造海是不会轻易消失的。
砂砾与黏土的物理性质不同。沙漠厚度大、孔隙度大、透水性好，沙漠降水能将表层盐类迅速溶解并因重力作用向下渗透，蒸发作用则使咸水变为淡水气体缓慢挥发，而盐类被留在沙层下部逐渐浓缩成结晶物。在我国北方沙漠这类干旱少雨的地区，气候只要能稍微发生好转，即每年从过去基本无雨到至少有几场雨，那么生态环境就会不断向良性方向进化，就会出现“盐类溶解下渗——深部结晶”过程的反复循环，沙区表层因此发生去盐碱化作用，植被得以繁荣。当生态环境好转之后，便可以停输海水，凡储积过渤海水的岩盆地区，表层将变为无盐碱的沙层，其下深层部位则会形成巨型盐矿。当然，为了防止与人造海接触的沙壤反盐退化，依靠科技进步，还可探索各种有效的综合治理措施，譬如在人工沙生植被（灌木或林木）区覆盖渗水地膜，一方面能够让雨水渗入地下，减少淡水蒸发，使表层始终保持“去盐碱化作用”状态，另一方面渗水地膜可与植被根系相辅相成，加强固沙作用，防止沙尘被大风刮起，遏制沙尘暴。
必须着重强调的是，人造海在沙漠中蒸发，为干旱气候增加云气资源，与罗布泊、咸海在沙漠中逐渐蒸发、干涸，两者所产生的生态环境变化结果是截然不同的！前者是在不重新分配区域原有水资源的情形下，为干旱的沙漠系统输入了巨额的渤海水资源，生态环境系统日益走向有序化；而后者是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洄、生态环境系统日益走向无序化。有人忧虑沙漠人造海可能会带来所谓“盐尘暴”，这种担心也是多余的，我们可通过类比相似的自然景观来认识人造海。青海湖面积有四千多平方公里，正是它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。
美国世界观察所所长Brown与Halweil先生在《中国缺水将动摇世界粮食安全》一文中认为：“展望2030年时，中国不再有10亿人口，而是有15亿较富裕的人口，中国将成为需要3倍的水来满足其需要的国家。这样多的水是不可能获得的。”1999年新年伊始，温家宝副总理传达江泽民主席的指示：要从中华民族生存和发展的高度，从跨世纪发展的战略高度，依靠科技进步，解决水资源问题，搞好水利建设。无疑，要解决外国人所谓中国无法解决的水资源不足问题，务必要解放思想，提倡知识创新。以黄河电力资源换取渤海水资源，不失为解决我国水资源短缺的一项有效的途径。西调渤海之水既可以用来改造北方7大沙漠；又可以充分利用沙漠地区丰富的光照（太阳能）资源，为严重缺水的北方地区换取可观数量的云气资源，从而增加沙漠及黄河中下游地区的降雨量。这一设想，作为我国可持续发展水资源战略，显然值得引起有关专家注意与研究。
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