為什麼不在南方雨季給永定河補水
① 請問大家,為什麼南方洪水那麼多啊
因為我國東南方臨著海洋,屬於季風氣候,每到夏天,東南季風從海上吹來帶來了大量雨水,先到南方內,下一段隨著季風繼續北上雨水又被帶到北方,但是如果在南方停留容時間長了南方就會發水,而北方就會缺水。
兩湖平原歷年來全國受洪災最嚴重的地區之一,因為長江中最為險要的荊江就在這,且這里江河湖泊眾多,發洪水時,由於水位的落差(從三峽出來),又平原廣闊,往往形成災害性洪水。
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防洪的方法
1、增加流域植被覆蓋度,特別是森林覆蓋度,增長暴雨洪水行成周期,削減洪峰流量,增加枯水期流量。
2、洪水的形成主要是暴雨,雨季之前全流域系統性的降低水庫庫容。
3、在暴雨形成洪峰時,全流域水庫攔截和排泄洪峰,即削減洪峰總量。
4、恢復侵佔的防洪河道、天然湖庫、蓄滯洪區,蓄留洪峰。
5、被動防洪法,敏感建築物,重要生產、生活設施布置在防洪水位之上。
② 為什麼長江水和黃河水都白白流入大海,而不在長江和黃河流域儲存
長江年徑流量9600多億立方米,黃河574億左右,這么多水白白流入大海, 為什麼我們不能把它存儲起來呢,以解燃眉之急呢?
對於黃河而言,我們基本上實現了存儲,可以隨心所欲的調控,黃河上游的龍羊峽水庫,壩址多年平均徑流有200億,可它的庫容就達到250億,這意味可以把這段黃河水的徑流全部裝進水庫,實現一滴不外流。正是由於黃河上游水庫的存在,才有了天下黃河富寧夏,沒有了洪水災害,確保這里農業生產呈現豐收景象,讓西部城市銀川、包頭煥發生機。
黃河中游還有一個萬家寨水庫,把出了河套平原的黃河水存儲了下來,通過萬家寨引水至桑乾河,進入北京北面的官廳水庫,再補給永定河,為北京生態補水。
我們還在黃河下遊河南濮陽取水,引黃河水入白洋淀,每年引水10億多立方米,白洋淀是什麼地方?那個地方是國家正在千年設計規劃的雄安所在地,是為了解決北京人口過多和環境污染進行的分流而建的新城,通過這項引水工程,即滿足了雄安城市用水的需求,還實現了對黃河水的存儲。
目前對黃河全流域的存儲,通過上游的龍羊峽、劉家峽、李家峽等水庫,中游萬家寨水庫,下游三門峽水庫、小浪底水庫,把整個黃河的年徑流量都裝進水庫,黃河入海口不見一滴水了。五千年的黃河治水,在新中國成立後不久,真正地根除了水患。
目前黃河的每滴水都有其利用價值,並把它很好的存儲起來。黃河入海口的水是我們人為地利用調水調沙、維系黃河不斷流、下游生態補水等用水,「榨乾黃河每一滴水」這就是目前黃河水利用現狀。
黃河水用到了極限,長江呢?長江可不是象黃河那樣」為所欲為「了,有的朋友說,我們有三峽水庫,三峽壩址處徑流4600多億,接近長江一半的流量,長江庫容也就是393億立方,存儲了1/13左右,它的調控能力並不是很強,遠遠不及黃河上游的龍羊峽水庫。
從長江支流漢江南水北調每年也就是50億立方,飽和引水93億立方,引漢入渭河,解決關中平原各城市的用水,也就是20~30億立方。二者之和存儲了100億立方。
南水北調東線,每年引走長江水也就是30多億。
長江上游水電站也有很大的存儲能力,目前規劃水庫總庫容占年徑流量的61%(三峽壩址處4600億),吸儲能力也就是2800億(含三峽水庫)。
長江中下游由於受地形影響,缺乏較好的水庫選址條件,幹流上無法建水庫蓄水,即使在未來也沒有什麼後續開發,而每年長江1號洪峰多出現在洞庭湖和鄱陽湖水系,這么多水不僅僅白白流入大海,還會給下游兩岸城市帶來洪水災害。
長江粗算起來,存儲能力也就是2800+130(南水北調)=2930億立方,接近長江總徑流量的1/3,大約有2/3的水白白流入大海,目前來看主要是解決長江中下遊河段怎麼把水存儲起來。
長江世界上第四大河,我們還是畏懼一些更好,畢竟這是9600多億的流量,我們還無法一口把它吞進去,實現隨心所欲的調控。這也好,還能保留河流基本屬性,對維護長江流域內的生態平衡起著重要作用。
長江、黃河是維系中華文明源遠流長的兩條河流,如何解決好河流與人類發展的關系,是一項重大課題,一味地強調存儲能力,勢必對下游城市的生態環境造成危害。只有兼顧二者之間關系,河流的生態才能朝著良好的方向發展。
你提這個問題,有點好笑,本來長江中下游有好多湖泊和沼澤就是裝水的,但現在土地這么珍貴,房價這么高,房地產可以創造出最高的價值,把那麼多土地用來裝水,這是最大的浪費和犯罪。只有填湖造房,把水盡最大可能排到大海,才能壓榨出最大的土地價值。
流歸大海 生成水汽 聚集成雲 落於大地 匯入江河 感恩自然!!
自然界的河水即便存儲,也只能是暫時性的,河流入海雖然只是大自然最簡單的現象,但絕對屬於不可人為改變的基礎現象之一。另外我國長江和黃河的水量也完全不同。
首先看一下長江,長江水資源豐富,其實已經實現了大面積存儲,典型的就是三峽水庫,以往沒有三峽庫區時,這里僅僅是天然河道, 而當前三峽庫區長600公里,寬達2公里,總面積有1萬平方千米,最深的地方超過300米 ,平均水深是100米--150米之間,如此巨大的水資源體量,都屬於人為存儲。
再看一下黃河,黃河水量與長江就完全不一樣了,本身幹流水量就比較小,沿途的支流補給也很低,加上河水泥沙含量超高,所以黃河每年入海的水量相對很低。另外, 近些年黃河流域的降雨相對比較少,黃河河道出現大面積乾枯斷流 ,這種情況下蓄水一般只在上游,下游很多地方正常的徑流都已經消失了。
此外,長江和黃河其實都含有大量的泥沙,只不過長江沒那麼明顯,河流的蓄水可不像家裡水缸蓄水那樣簡單, 河流每攔截蓄水一段時間後,河底都會產生大量泥沙 ,不及時排放就會造成大面積淤積,洞庭湖其實就是一個活生生的案例,所以人為存水,只是暫時性的。
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長江水黃河水,浩浩盪盪,川流不息,日夜不停歇,向東奔騰入海。取之不盡,用之不竭,長江和黃河,江河裡怎麼有那麼多的水呢?難道水是從天上掉下來的?還別說,水真是從天上掉下來的。在江河源頭上,有雪山融冰之水,這個佔少數。多數是沿途的雨雪之水,還有小部分的山泉水,通過支流,匯入長江黃河。長江黃河所過之地,滋潤了平原,灌溉了桑田,對華夏文明的形成,做出了大貢獻。水滿則溢,水多了也會產生水患。為了治理水患,我們中國在江河上,修建了很多大大小小的水壩電站,三峽大壩世界第一,小浪底蔚蔚壯觀,其它的也有名氣,這里我不再贅言。為什麼江河水都白白流入大海,而不在流域儲存呢?我們修壩修電站,已經儲存了。我們儲存夠了,多餘的水就沒有用了。我質疑,水為什麼要流入大海呢?多餘的水總得有地方流,不流入大海,難道流入我你家裡呀?哈哈,最後跟我開個玩笑啊!
為什麼長江水和黃河水都白白流入大海,而不在長江和黃河流域儲存?
水是多麼寶貴的資源啊,就跟錢一樣,誰不想攢起來慢慢用,但是談何容易!
長江和黃河是我國最大的兩條河流,年徑流量分別達到9600多億立方米和574億立方米,這么多水白白流向大海,聽起來很浪費,但是想要都存起來又談何容易!
首先來說黃河,黃河的年凈流量僅有長江的二十分之一,理論上要把黃河的水都存起來要容易很多,我國在這方面也確實做得很好。黃河上游的龍羊峽水庫,壩址多年平均徑流達到200億立方米,而它的庫容達到250億立方米, 理論上這一個水庫就可以把上游所有的來水都控製得死死的,要怎麼用就怎麼用。而正正因為它的存在,才有了寧夏塞北江南的美譽!
再來說長江,長江年徑流量達到了9600多億立方米,目前對長江水可以起到調節作用的水庫或者湖泊主要是上游的三峽大壩、中下游的洞庭湖以及鄱陽湖。 三峽大壩上游年徑流量大約4600多億立方米,接近長江年徑流量的一半,但是三峽水庫的蓄水能力只有393億立方,僅占上游來水量的十三分之一,遠遠不及黃河上游的龍羊峽水庫。
長江中下游的洞庭湖和鄱陽湖是天然湖泊,雖然蓄水能力很強,但是人為控制能力有限,不能完全實現水量的控制。 粗算起來,目前長江人為可控的存儲能力不超過3000億立方,不到長江總徑流量的1/3,大約有2/3的水白白流入大海。
當然,即便我們修建更多的大壩,實現對長江和黃河水流的全控制,理論上也很難實現把所有水資源都利用起來的能力。 因為水庫、湖泊兼具了防控、抗旱、航運、調沙等多種功能,不可能為了存儲水資源就不顧及防洪、航運、調沙等其它功能。最簡單的例子,天氣預報提示未來長江上游有一輪持續的強降雨過程,來水量將超越三峽水庫的承受能力,我們只能提前騰空庫容,消減洪峰,畢竟防洪才是三峽大壩的最大功能。
綜上:把長江和黃河水的存起來,不是不想存,是硬體條件不滿足,即便硬體條件滿足了,也不可能全存起來!
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很高興能回答你的問題,我們中國的地勢是西高東低,所以都是向東流,你說的這個問題不準確,長江流域不是有鄱陽湖和洞庭湖嗎?它們的水就是長江和其他河流一起聚集的大湖。初中的學生應該都會知道的。
親,沒有這么大的空間用來存儲,這是一。一滴水都不流入大海下游的供水怎麼辦?這是二。下游與河流入海口等地的生態需要維持,所以不僅不能一滴水都不能流入大海,而且必須有一定量的水流入大海才能維持相應的生態需求。建議你多學習,思維才能合格。
長江和黃河,自古並稱為我國的「母親河」,長江流域和黃河流域是我國上下五千年 歷史 文化的發源地,也是我國經濟、政治、文化中心,對我國 社會 發展進步發揮著不可替代的作用。長江、黃河、珠江、淮河、海河、遼河、松花江,並稱為我國七大水系,屬太平洋水系,總流域面積430多萬平方公里,年水量15400億立方米,約佔全國年水量的60%,養活了我國三分之二以上的人口。
我國的淡水資源總量為28000億立方米,佔全球水資源的6%,僅次於巴西、俄羅斯和加拿大,名列世界第四位。但是我國的人均水資源量只有2300立方米,僅為世界平均水平的1/4,是全球人均水資源最貧乏的國家之一。在我國,其中長江年徑流量為9600億立方米,黃河年徑流量為580億立方米,占我國太平洋水系年徑流量的66.1% ,這么多水資源白白流入太平洋,為什麼我們不把長江和黃河流域的水資源儲存起來呢?用來緩解西北和華北地區的缺水問題呢?其實我們想到的,早就有人想到了。不然在長江和黃河上就不會有那麼多水電站和水庫,也不會有那麼多引水工程出現。截止到目前為止,我們只能做到對黃河「游刃有餘」的控制利用,但對長江的控制尚有困難存在,不是那麼順利。 下面我們分別介紹一下對兩條河流水源的利用存儲情況。
「君不見,黃河之水天上來,奔流到海不復回。」是唐代詩人李白,在中的詩句,描述了古黃河河口四周綠植覆蓋,靜謐而安祥的景象。黃河,古稱中國長河、河水、濁河、德水等,世界第五長河,我國第三大河,第二長河,世界上含泥沙量最多的河流。呈「幾」字形,其全長5464公里,流域面積75萬平方公里,年徑流量580億立方米,主要支流有汾河、渭河、洮河、湟水等。黃河流經我國9個省、自治區,其中上游地形以山地為主,中下游以平原、丘陵為主,主要的地形包括:青藏高原、內蒙古高原 、華北平原 、最後經山東的東營流入渤海灣。其發源於「世界屋脊」青藏高原的「三江源」地區的巴顏喀拉山脈的查哈西拉山的扎曲,北麓的卡日曲和星宿海西的約古宗列曲。黃河從發源地到內蒙古的河口鎮為上游,從內蒙古的河口到河南的桃花峪為中游,從河南的桃花峪到山東東營入海口為下游。黃河水系大部分屬溫帶季風氣候,降水集中在夏季,冬季水量較少,為太平洋七大水系之一 。
黃河年徑流量為580億立方米,但這些年黃河下游經常出現「斷流」現象,不是說黃河沒水了,而是我們把黃河水存儲起來了。截止到2020年初,黃河支流上一共有24個水電站,3個水庫,7個水利樞紐。三個水庫包括:陸渾水庫、故縣水庫、西霞院反調節水庫;七個水利樞紐包括:小浪底水利樞紐、三門峽水利樞紐、黃河龍口水利樞紐、萬家寨水利樞紐、三盛公水利樞紐、青銅峽水利樞紐、黃河沙坡頭水利樞紐;二十四個水電站包括:天橋水電站、烏金峽水電站、大峽水電站、小峽水電站、八盤峽水電站、黃豐水電站、積石峽水電站、炳靈水電站、劉家峽水電站、鹽鍋峽水電站、蘇只水電站、公伯峽水電站、康揚水電站、直崗拉卡水電站、李家峽水電站、尼那水電站、拉西瓦水電站、龍羊峽水電站、班多水電站等等。其中正在建設的有:寧木特水電站、瑪爾擋水電站、爾多水電站、茨哈峽水電站等四座;規劃中的有:特合木水電站、門堂水電站、塞納水電站、大柳樹水電站等十座;原來的黃河源水電站已被拆除。而這些水利工程承擔著向電網供電以及防洪、防凌、灌溉、供水等綜合利用任務。
在黃河三十多個水利工程中,蓄水量排名前九位的是:其中龍羊峽水電站蓄水量為247億立方米,三門峽水利樞紐蓄水量為162億立方米,小浪底水利樞紐蓄水量為126億立方米,劉家峽水電站蓄水量為57億立方米,李家峽水電站蓄水量為16.5億立方米,羊曲水電站蓄水量為14.72億立方米,陸渾水庫蓄水量13.2億立方米,故縣水庫蓄水量為11.75億立方米,拉西瓦水電站蓄水量為10.79億立方米,這九個水利工程總蓄水量為658.96億立方米。而正在建設的瑪爾擋水電站蓄水量為13億立方米,茨哈峽水電站蓄水量為41.07億立方米;規劃中的大柳樹水電站蓄水量為110億立方米。從數據可以看出,我們「征服」了黃河。
黃河流經地區皆為乾旱與半乾旱地區,沿途水量損失大,補給少,所以水量最大的反而是上游。黃河總水量的49%,來源於青藏高原的「三江源地區」,也就是黃河上游占年徑流量的一半,為290億立方米。而龍羊峽水電站蓄水量為247億立方米、劉家峽水電站蓄水量為57億立方米,李家峽水電站蓄水量為16.5億立方米,三大水電站蓄水量為318.5億立方米,完全可以把黃河半數年徑流量裝下,完全存儲。中游的三門峽水利樞紐蓄水量為162億立方米,小浪底水利樞紐蓄水量為126億立方米,再加上下游的「引黃濟青」工程,年引水總量2.43億立方米,「引黃入冀補淀」工程,年引水量7.2億立方米;中游的「引黃入晉」工程,年引水量6.4億立方米,總計為304.03億立方米,也可以把黃河中下游年徑流量為290億立方米的水「消耗掉」,完全存儲,點水不漏。其它的水電站和水利樞紐工程蓄水量我們還沒有計算在內。 因此,可以得出結論,我們把黃河水完全存儲了,沒有浪費一點水,對黃河做到了「游刃有餘」的地步。
「」無邊落木蕭蕭下,不盡長江袞袞來。」是唐代詩人杜莆,在《登高》中的詩句,描述的長江波瀾壯闊的景象。長江,古稱江、大江、江水等,世界第三大河,第三長河,我國第一大河,第一長河。長江,呈「V+W」字形,全長6397公里,流域面積180萬平方公里,年徑流量9600億立方米,佔中國河川徑流部量的36%左右。長江流經11個省、市,主要的地形包括:青藏高原 、橫斷山脈、雲貴高原 、四川盆地 、長江中下游平原 、洞庭湖、鄱陽湖、東南丘陵等等,最後注入我國的東海。其發源於「世界屋脊」青藏高原的「三江源」地區的唐古拉山脈的各拉丹冬峰,源頭被稱為沱沱河;長江支流眾多,有700多條,主要有岷江、赤水、沱江、嘉陵江,烏江、漢江、雅礱江、湘江、沅江、贛江等在內的49條支流;長江從源頭至湖北宜昌為上游,湖北宜昌至江西湖口為中游,江西湖口至上海入海口為下游。長江水系大部分地區屬亞熱帶季風氣候,降水豐富,多年平均降水量約1100mm,水量平穩,為太平洋七大水系之一。
對長江而言,我們控制利用存儲水量就不如黃河那麼輕松自如了,難度較大。長江落差6600米,年徑流量為9600億立方米,是黃河年徑流量的17倍。長江總水量的25%,來源於青藏高原的「三江源地區」,自源頭至宜賓為上游,長江河段長約3500千米,落差約6200米。長江豐富的水能資源大部分分布在這一河,這一河段峽谷多,其中最著名、險峻的是虎跳峽等,也就是我是所說的:宜昌至宜賓的川江段、宜賓到玉樹的金沙江段。長江幹流規劃、在建及建成水電站總計27座,其中,成10座,在建2座,規劃中15座。已經建成的水電站有:梨園水電站、 阿海水電站、 金安橋水電站、龍開口水電站、 魯地拉水電站、 觀音岩水電站、三峽水利工程、葛洲壩水電站等等。
長江存儲水源無非也就以下幾個方面:
第一、三峽大壩等存儲水量為708.8億立方米
三峽水電站大壩高185米,正常蓄水位175米,水庫長2335米,形成總面積達1084平方千米的人工湖泊,三峽水庫最大蓄水量393億立方米,防洪庫容221.5億立方米。而長江的總徑流量接近一萬億立方米,其中百分之七八十水量集中在雨季,因此「三峽工程防洪能力有限,不能包打天下。」而葛洲壩水電站,最大壩高47米,壩頂長度2561 米,總庫容15.8億立方米,年徑流量為4510億立方米。丹江口水利樞紐工程蓄水後,總面積達1022.75平方公里,蓄水量近300億立方米。當然還有其它上百個水電站和水庫,我們不在一一列舉。
拿數據來說:2014年, 我國北方六區,共有水庫工程19 818 座, 總庫容3 042.85 億領立方米,分別佔全國水庫數量和總庫容的20.2%和32.6%;南方四區,共有水庫工程78 184 座, 總庫容6 280.27 億立方米,分別佔全國水庫數量和總庫容的79.8%和67.4%。全國共建水庫98000個,蓄水量為9323.12億立方米。也就是說,全國水庫總容量也成不下長江一年的年徑流量水量,還少差那麼一點點。更何況區區一個三峽大壩、一個丹江口水庫,加上上百個水電站了。
二、「南水北調」工程存儲水量為448億立方米
「南水北調」工程以解決我國華北地區和西北地區缺水問題,緩解旱情為目的。我國「南水北調」工程,分為:東線、中線、西線三段,預計總調水量為448億立方米 ,受益人口4.35億。其中東線148億立方米,中線130億立方米,西線170億立方米。
三、鄱陽湖和洞庭湖存儲水量為454億立方米
我國五大淡水湖基本分布在長江流域,而鄱陽湖和洞庭湖是天然的蓄水「容器」。 鄱陽湖面積為4125平方公里,儲水量為276億立方米;洞庭湖面積為2789平方公里,儲水量為178億立方米,合計儲水量為454億立方米,但也是「杯水車薪」。
四、其它方面存儲水量
其它方面:比如生活用水、工業用水、農田灌溉、水量蒸發等等。
也就是說,我們能夠存儲長江水的總量為:三峽大壩等存儲水量+「南水北調」工程存儲水量+鄱陽湖和洞庭湖存儲水量+其它方面存儲水量 等於708.8億立方米+448億立方米+454億立方米+其它 =1610.8億立方米+其它 約等於長江三分之一左右的年徑流量=3200億立方米左右。(保守估計) 當然這只是一個大概數字,長江上百個水電站存儲水量加沿岸居民用水,我們都無法統計,數據復雜,只能大概估一個數字而已。 以上只是為了說明,我們對長江的控制還做不到游刃有餘,現在只能開發利用其中的一小部分而已。隨著人類 科技 水平提高,我們對長江的開發利用會變的越來越多,越來越輕松,其它事情只能讓時間來證明。
自然規律是無法改變的,也是無法抗拒的,我國在解放初期,就大規模的對長江,黃河進行了改造治理,並且收益很大,近年三峽大壩就是例子。你想改變自然規律,那是痴人說夢,明天早上你再說太陽永不落那才現實。
③ 我國水資源及對城市發展的制約
趙侖山
(中國地質大學(北京))
「水與城市」是當前我國和全球社會經濟發展具有重要意義的非常復雜的課題。長期以來在我國經濟建設中,水資源問題使全社會感到困惑、憂慮、爭論不休,同時又是需要迫切解決的重大難題。圍繞該主題,本文認為我國水資源狀況及其對城市發展的制約作用的認識最具基礎性和關鍵意義。同時也是地球科學最有依據切入進行研究分析的問題。本文僅就這一點以北京為例進行探討,並提出解決我國華北地區水資源匱乏的一個方案。
地球是目前已知宇宙間唯一存在液態水的星球,水在地球上孕育了生命,也滋養了人類文明。水是人類生存及社會經濟發展極端重要的基礎物質條件。大自然賦予了人類最寶貴的水資源,但是由於地球上的水遵循自己固有的規律循環運轉,使可利用的水資源在時空分布上很不均勻,一些內陸和乾旱國家水量匱乏,沿海地帶雨水過多,有時造成災害。我國地域遼闊、海岸線長,由於受氣候、區域地質和地形條件特殊性的制約,水資源的配置存在許多不利因素:東南沿海地帶水資源豐沛地區面積不夠大,而內陸缺水地區超過國土面積一半以上,因此總體上屬水資源不足的國家。但我國不是絕對缺水的國家,主要矛盾是降水時空分布極不均勻。因此在當前我國社會經濟高速發展、城市化快速推進,對水資源的剛性需求不斷增長,同時又有全球氣候乾旱化背景,以及水務管理方面的不足等因素,以致長期陷入「水多、水少、水渾、水臟和水不均」的尷尬局面。嚴重地影響和制約了全面建設小康事業的發展。當前,能不能充分挖掘水資源潛力和科學調配管理水利,以達到最大可能保障水源供給的目標,是對我國當代人特別是科技隊伍智慧的考驗。我們的祖先曾經給出了優異的答卷,我國歷史上在防洪、抗旱、水利灌溉及漕運上做出了值得我們驕傲的業績。當代許多發達國家也根據自己國土條件創造了先進的水資源開發、利用和水患防治的高效益工程。我國水資源的有效開發和科學管理只有依靠中國人的智慧和創新找出路。
一、城市發展強烈受制於水資源條件:以北京為例
(一)北京水資源開發歷史
北京城位於西山和軍都山交匯構成的山前高地,以及由4條水系沉積形成的沖積平原上,西北部高,東南低平開闊向海。古時北京地區河流泉水縱橫,湖泊濕地密集,地表及地下水資源類型齊全,儲量豐富,具備人口聚居建城的優越條件。北京建城歷史達3000年,自元代定為元大都已有近800年歷史。都城隨著人口和經濟總量的增長,每一階段都伴隨著不同性質和產狀水資源的開發和利用,以保障城市的需求,北京水資源開發簡史見表1。
表1 北京城市和人口發展與水資源開發歷史
續表
由表1可見,北京隨著城市規模擴展和人口增多,必須不斷開發各種類型的水資源:從地表水到地下水,直到開發超深地下水,從城近郊區到遠郊區到鄰省供水,以致引蓄遠源河水,如永定河上游的桑乾河水源於呂梁山區;以及遠調長江水。2007~2009年北京人口劇增,除超采深層地下水外,開發中水、加大人工降雨等幾乎所有的辦法都用上了。目前北京水資源開發已達極限,同時北京人均佔有水資源量持續在下降。
(二)目前北京水資源狀況和底線
據2007年報道,北京市年用水量為34億~36億立方米,目前年供水量為26億立方米,缺口為10億立方米。目前用5種辦法保證北京用水:①過度開采地下水,2000~2007年全市累計超采地下水56億立方米。造成本區地下水位下降,如圖1。②擴大循環用水,開發中水,提高利用率。③節約用水。④等外援供水,曾預計2010年調長江水進京,部分緩解北京用水困難(北京電視台,2007年2月15日)。⑤從河北、山西調水保北京。2010年南水北調到京落空,需再等5年。因此,目前北京市水資源狀況極不樂觀,2006年統計北京多年平均降雨量為585毫米,摺合降水總量為98.28億立方米,形成地表徑流17.72億立方米,蓄入地下水源量為25.59億立方米;本地自產水資源總量37.39億立方米。但近10年來北京年降雨量減少10%~20%,增加降雨的可能性不大。按北京2005年人口計算,人均佔有水資源量為248立方米,為全國人均水資源佔有量的1/8,全球人均水資源量的1/20;在全世界120個首都中排在100位以後。按2009年人口數計算,人均水資源量小於200立方米。
圖1 北京市城近郊區多年同期地下水位下降示意圖
(三)規劃、現實、爭議和出路
2011年1月報刊報導:2009年底北京常住人口1972萬人;按「十一五」規劃,2008年北京人口1625萬人,超約300萬人,規劃2020年北京人口到1800萬,提前10年超過規劃。「十一五」人口規劃已經是冒進的;事實結果是「十一五」期間人口年均增長54.3萬人,比「十五」期間年均多增20萬人,當前必須面對突破2000萬人口大關的考驗。目前北京正面臨人口暴增和水資源枯竭的危機局面。北京市水資源的底線在哪裡呢?據北京市地勘局一項研究結果顯示,在北京市150米深度范圍內地下水總儲量為600億立方米;北京2001~2008年平均年供水缺口為12.7億立方米,累計缺102億立方米。20世紀60年代打水井深度小於100米,而目前平原地區100米取水深井都已成廢井,新打井直深到150米。如按2500萬人口供水,大約20年內北京地下水將全部耗竭殆盡。這便是北京水資源的底線。
考查北京之所以發生近年來的人口暴增,與一段時期出現的似是而非的認識有關。一些經濟學家和媒體人對「城市人口承載力極限」的提法持否定態度。實踐證明,城市的發展和人口規模嚴格受自然基礎條件的制約,在我國北方首先是水資源的限制。2011年3月17日北京市政協委員清華大學公共管理學院教授巫永平建議「將首都部分功能分散到周邊地區」,並指出這一問題應由中央政府下決心解決。筆者同意巫委員的建議。北京市的城市功能定位和人口規模應嚴格按科學發展觀的理念進行規劃。
然而,即便是嚴格按北京市原訂規劃壓縮人口,從建設「世界城市」的標准要求,也還需要給北京開辟一條具有大流量、穩定供水的廉價新水源,本文建議從解決華北區域水資源匱乏問題出發,從全國范圍尋找水源,提出從長江自流引水到京的解決方案。
二、我國水資源狀況和深入開發潛力
(一)我國水資源總體狀況
我國地域遼闊、氣候和地形復雜,受季風影響全國降水分布極不均勻;在地質構造背景上,由於自二疊紀以來青藏高原持續隆升,形成西南部地勢陡高,向東急降到低闊平原,構成階梯式偏陡地形,由此造成河流流速急,攜帶泥沙量大,同時土壤層較薄,不利於蓄存地下水和緩沖河水流速等不利因素,是造成洪、旱頻發的地質背景。據水利部年報2004年全國平均降水量600.6毫米,摺合降水總量為56876.4億立方米,當年全國佔有水資源總量為24129.6億立方米,比近40年來平均值28124.4億立方米少12.9%,居世界第6位。我國人均佔有水資源量2300立方米,為世界人均佔有水資源量的1/4,在全世界排名第21位,被聯合國列為世界13個貧水國家之一。我國耕地畝均佔有水資源量1770立方米,為世界平均值的3/4;中國人口佔世界總人口的22%,但可再生淡水佔世界總量的8%。總體上我國水資源量不夠豐富,人均和畝均水量少,水資源在地區間、年際和年內分布不均勻,屬自然條件不利的因素。我國歷史上洪、旱災害頻繁,加之近年來全球總體升溫,缺水區面積加大,目前全國655個城市中有近400個城市缺水,其中約200個城市嚴重缺水。
我國水資源匱乏狀況近年來明顯加劇,表現為:華北地區降雨量減少,2010~2011年冬春連旱,山東、河南遭遇60年來特大旱災,乾旱加劇;廣大的西北地區乾旱缺水依舊;2010年春夏雲貴高原大旱,重慶連年大旱;近年來兩廣及福建因台風減弱而降雨不足,中國南方的旱情引人關注。近年洪、旱災害頻發和擴大,除自然不可抗拒因素外,還與全國水資源管理中的某些缺位有關。
(二)我國的水資源潛力亟待重新評估
關於目前我國水資源是否還存在開發潛力的問題,多年來存在不同認識,一種意見認為我國水資源已無開發潛力,解決水問題只有靠節約用水和防治污染。大力推行節約用水,如提高農業灌溉效益、調整水價,以及治理水污染等都是必要的、有效的治水措施。但從深入開發水資源方面,一些基層水利部門的經驗值得重視和推廣。如山東省水利廳根據多年本省管理水利的實踐總結出「洪水資源化」的治水思路和一整套解決蓄洪防旱的水利管理和工程措施,保障了本省社會發展和經濟建設對水資源不斷增長的需求。
從總體降水量來看我國不是絕對缺水的國家:全國年平均降雨量600.6毫米,人均水資源量2300立方米,問題是大量的水資源空流入海,或被蒸發。通過調查研究和一定的工程措施把無效損失的水資源找回來,即採取「開源節流」並重的方針管理水利,是我國克服水危機有效可行的出路。山東省提出的治洪與資源化相結合,化害為利的對策符合2006年9月在北京召開的第五屆世界水大會上提出的「水資源和流域綜合管理」及「可持續水管理」的當代水資源開發和保障理念。
(三)我國水資源深入開發的5個方面建議
(1)對全國大江河、大湖泊進行水資源開發利用率評估。表2為引自《水利規劃與設計》2010年第1期《長江流域水資源開發利用率初步研究》一文部分數據並補充。
表2 我國部分大河流域和湖泊水資源開發利用率
由表2可見,除海河和太湖水系開發利用率很高外,我國還有相當數量河湖開發利用率不高,特別是南方河湖,為解決南方頻繁出現的乾旱問題應充分規劃,並進行工程試驗,深入開發利用。我國北方因嚴重乾旱,一些水域過度開發,如黃河斷流、北京與河北超采地下水等,應及早進行研究,採取對策解決。但針對我國國情,國際上一般認為的流域水資源開發利用應不超過40%的認識需重新考慮。總之,全國大江河湖泊水域亟須進行一次水資源和污染現狀,以及深入開發潛力的調查研究與評估。
(2)把江河入海的淡水採用「御咸蓄淡」工程措施蓄洪。據水利部《中國水資源公報》,2004年長江流域降水總量為18546.8億立方米,但區內可利用的水資源量僅8754.6億立方米,在全國范圍內這組數字分別為:56876.4億立方米和24129.6億立方米。即大約有42.4%~47.2%的降水損失掉,主要是被蒸發或流入大海。2004年由長江口入海的水量為7974億立方米,全國為12921億立方米。通過一定工程調控可以分流儲蓄一部分入海淡水,輸導到北方乾旱地區,經過多年的補水將會大大增加北方水資源,緩解乾旱。這種治水思路在我國古代已有,稱為「御咸蓄淡」。為洪水資源化和以豐補歉的一種有效形式。
(3)青藏高原融雪水合理開發。青藏高原面積230萬平方千米,平均海拔4500米,號稱「世界屋脊」、「地球第三極」。自二疊紀2.4億年前開始隆升,形成面積達59406平方千米,總體積5590立方千米的高原冰蓋,平均水資源徑流量3590億立方米,構成世界上獨一無二的由一個國家享有主權的「固體水庫」,其融雪水是7條亞洲大河的發源。由於全球升溫,高原冰蓋自20世紀60年代開始溶化,長江源每年退縮50米。青藏高原是我國獨有的寶地,世界第三極冰層是我國享有主權的固體水庫。但多年來我們對青藏高原的融雪水研究開發不夠,總計冰川數達46298條,觀測過有資料的只有數百條。冰川融化是個非常復雜的現象,一方面冰雪在溶融,有的地方在繼續生長,高原還在隆升,存在某種收支平衡。最近報道高原湖泊面積正在擴張,水源來自溶融的冰雪;作為水資源的大量融雪水應當開發利用,不研究、不開發利用,絲毫不能阻止冰雪的融化,而這樣融出的水絕大部分被蒸發散失掉。高原融雪的開發和利用的前提是深入的調查研究。
(4)暴雨資源化。我國是暴雨多發的國家,暴雨的發生主要與強氣流活動和一定的地形因素有關,具有一定的時空分布規律。如長江中下游江西、湖南等省春夏雨季頻發暴雨天氣,河北省太行山東麓如邢台等地也常出現局部強降雨。暴雨有破壞性,可能造成災害,但暴雨也是一種水資源,在暴雨多發地通過一定的工程措施,可以防止暴雨成災,並進行蓄存變害為利。我國基層水利部門已經總結積累了多年的經驗,應深入研究推廣。在這方面荷蘭用修建「水廣場」的工程措施存蓄強降雨,達到變害為利科學利用的目標,可供參考。
(5)界河水資源的開發和利用。我國有多條大江大河跨越國境,水資源屬兩國共有,其中在我國境內發源流出國境的水資源應引起特別關注,並研究開發,如2004年由我國流出國境或流入國際界河的水資源總量為7064億立方米,其中從西南諸河流出5855億立方米。按照國際法,我們有權根據與鄰國建立一定的協議,利用開發這些水資源。在國際關繫上界河水資源所有權屬國家主權和民族利益問題,應嚴肅認真地對待。
我國各地地理氣候條件復雜,變化多端,通過全國系統的水資源狀況普查,還可以找出更多的可開發水源。上列提出的幾個方面也應首先開展專題水況調查,在一定的工程試驗基礎上提出論證和工程規劃。
三、解決北方水資源危機的一個方案:擴建京杭大運河,實現「南洪北導」
(一)貫通我國東部繁華經濟區南北的一條黃金水道
與萬里長城齊名的京杭大運河,始建於春秋時期,1293年元朝時期全線開通達北京,全長1794千米,是世界最長和人類歷史上開鑿最早的古老水利工程。京杭大運河是祖先留給我們的寶貴遺產,歷經2000多年的風雨滄桑,古運河為我國社會和經濟發展發揮了重大而持久的促進作用,可謂是貫通我國東部繁華經濟區的一條黃金水道,也充分展現了中華民族高度的創造智慧和我國歷史上水利開發利用的先進水平。
在今天科學技術高度發展、全國全面建設小康的歷史時期,京杭大運河能起什麼作用,如何發揮運河的地理優勢,擴大開發它的航運、水利和調水等多種功能,是近年來許多專家和領導部門思考的問題。如南水北調項目的東線調水工程,以及沿河各省的航運、開發、引蓄水灌溉和運河古跡修繕等。2006年全國「兩會」期間,多位政協委員提出修繕運河文物古跡和大運河申報世界文化遺產的建議,進行了考察。2007年山東省政府提出,南水北調東線工程兼顧河道開發,達到調水航運綜合功能目標的方針,並投資10年內擴建東平湖到濟寧101.19千米高標准通航河道。全國人民的「運河熱」在持續。
今天面對我國北方地區水資源的困境,京杭運河給我們提供了一條現成的輸水通道。它的東南起點正是水資源豐沛的沿海地區,終點是華北方最缺水的北京、天津及冀、魯、豫、晉;運河所經各省屬近海平原,地形起伏不大,便於施工,原有河道可用於擴展河漕,不必擴大征地,因此擴建開發京杭運河,使之變成疏導南方汛期洪水和部分入海淡水,自流到北方乾旱區的最佳水道。擴建運河的重點是跨流域自流輸水,在大規模增加徑流的基礎上,使運河保有充足的水量,進而發揮蓄洪、抗旱等大區域水資源調配管理功能。
(二)京杭大運河擴建和開發利用目標及工程可行性依據
(1)水源。擴大運河水量的依據條件是我國東南部長江和錢塘江流域1600~2000毫米的年降雨量,和長江巨大徑流量形成的春汛期洪水。2004年通過長江流入東海的水量達7974億立方米,佔全國入海流量的61.71%,因此,長江流域是我國第一大水資源區。通過修建一定的工程分流、蓄洪,並加以疏導引入運河,使自流引到華北地區。設把長江入海水量的1/20~1/10,即約1000億~2000億立方米水引入運河,就可以使運河增加近2~4條黃河的徑流量,通過合理的工程措施運河水量還可以加大。擴建的最基礎工程是拓寬和加深運河河道,及開拓多條出口由長江引水。
(2)實現自流。設以大運河揚州到天津段為第一期工程,全程長約1150千米。兩端地面都處於低海拔,據中國科學院地理研究所等(1985)長江鎮江揚州段江底基岩面低於黃海基面10~40米,泥沙沉積層江底面低於黃海基面3~10米。南京站長江多年平均水位為5.48~4.97米,洪汛期峰值水位為10.22米,枯水期最低水位1.54米。如設天津海河入海口海拔為0米。據此計算,當運河全線河底深挖到黃海基面以下-2米(揚州)到-15米(天津),平均水位落差為15~20米,達到平水期水面比降為萬分之0.13以上,枯水期水面比降為萬分之0.10,可實現長江到天津自流引水,包括洪汛期長江高水位灌注和平水期緩慢引流。此外,運河還可以容納和消化淮河、黃河等的洪汛期洪水,蓄入運河水系,運河同時起到平原水庫的作用。
(3)運河擴建工程的相關項目。開發修建以運河為中心的包括沿河湖泊、支流、水庫、濕地,以及渠塘的大運河水系,並進行整治疏浚、清淤、深挖。並且在運河與5條大江河交匯口處修建堤、壩、閘、庫等調控運河水流向和流量的工程,還要進行運河生態環境建設和運河古跡修繕工程等,使古運河煥發新的活力和生機,綻放出21世紀華夏子孫智慧的風采。
四、結論
綜上所述,北京的發展需嚴格按科學發展觀和可持續發展的理念進行規劃,北京的城市功能定位和經濟總量及人口規模,應依據本地加外援可持續穩定供應的水資源量標准加以控制。解決京津水資源困境應從華北地區總體乾旱問題著手,可以從全國水源引水,但以自流輸水為上策。我國總體水資源還有潛力可挖,建議實行開源與節流相結合的水利方針治水。擴建京杭大運河工程,高效利用現有的運河河道、湖泊、渠塘等已佔有的地面,不需擴大征地、不移民,建成後高效益零風險,子孫後代長遠受益。充分利用現代科技,建成一套適應我國國情、功能齊全、運行高效、技術上屬21世紀世界領先的宏偉工程。新建運河引水功能的長期運行和對我國東部大水系水資源的科學調配與管理,將會大大改變華北地區水資源匱乏狀況,有力地保障我國國民經濟高速可持續發展。
參考文獻
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④ 集成顯卡128M顯存玩三國志11畫面過得慢,是不是顯存太小
地震、海嘯、暴雨、洪水、沙塵暴接連發生,難道這一系列的自然災害,真是“瑪雅預言”的前奏?
文/《?望》新聞周刊記者孫英蘭
去年入秋以來的西南乾旱至今已持續近半年,原本“人間四月芳菲盡”,今年此時卻是“山東四月雪紛飛”。
中國氣象局提供的資料顯示,今年4月以來全國平均氣溫較常年同期(10.0℃)偏低1.3℃,為1961年以來同期最低值。北方低溫,南方大旱,已給我國的工農業生產和人民生活造成了極大損失。
進入2010年以來,在人類寓居的這顆星球上,極端氣候頻發,地震、火山異常活躍,大的自然災害不斷——
當地時間2010年1月12日,加勒比島國海地發生里氏7.3級地震,造成數十萬人死亡;1月14日,美國加州東部一天內發生9次地震;2月27日,智利發生里氏8.8級大地震;3月4日,我國台灣高雄縣、屏東縣交界發生6.7級地震;3月21日,冰島火山開始噴發,並引發洪水;4月以來,美國、巴西、秘魯、哥倫比亞等國遭受暴雨襲擊,部分地區還引發洪水、泥石流和山體滑坡等次生災害,其中,美國東北部羅德島州暴雨引發了百年一遇洪災;4月14日,我國青海玉樹發生7.1級地震,4月24日~25日,甘肅民勤遭遇17年來最強沙塵天氣侵襲,沙塵暴最強時,民勤最小能見度幾乎為0,瞬間極大風速達28米/秒(風力10級)……
地震、海嘯、暴雨、洪水、沙塵暴接連發生,地球究竟怎麼了?難道這一系列的自然災害,真是“瑪雅預言”的前奏?抑或是美國大片《2012》的“預演”?
一時間,網上、坊間議論紛紛,各種傳言甚囂塵上。
六年前的“秘密報告”
6年前,英國《觀察家報》披露了一份美國五角大樓的“秘密報告”,引起各國科學家的強烈反響。
這份由全球商業網路咨詢公司(簡稱GBN)提供的題為《氣候突變的情景及其對美國國家安全的意義》的報告,對21世紀因全球變暖引發的全球氣候突變進行了分析,並對這種突變可能帶來的氣候災害及其導致的嚴重社會問題作出預測:到2020年,歐洲沿海城市將被上升的海平面所淹沒,英國氣候將像西伯利亞一樣寒冷乾燥。核戰、大旱、飢餓和暴亂等問題將困擾全球各國。今後20年內,全球氣候將發生突變,一場全球性災難就擺在我們面前,成千上萬的人將在自然災害中死亡。
報告中還特別提到了2010年的中國氣候狀況——
季風降水可靠性的降低將對中國產生重大影響;中國南部地區在2010年前後將發生特大乾旱,而且有可能持續10年之久。中國現在“南澇北旱”的降水分布型,到時候也可能變成“北澇南旱”的降水分布型。夏季風在為中國帶來降水的同時,也會引起負面效應,如洪水可使水土流失更加嚴重。由於水汽蒸發冷卻作用的降低,會引起寒冬延長,夏季氣溫升高。
這份“預言”性的報告引起中國科學家的高度關注。2004年5月中旬的“香山科學會議”曾以“氣候變化的應對戰略”為主題進行學術研討。一位曾參加此次會議的專家向《?望》新聞周刊記者表示,“GBN的報告至少提醒我們,氣候問題不再是一個簡單的科學問題,而是一個關繫到國家安全的問題。必須加強氣候變化與國家安全對策的研究,建立國家應對極端天氣、氣候事件的機制,強化氣象災害應急處置能力,並納入國家重大突發事件的應急反應系統中。”
一位不願具名的專家在接受《?望》新聞周刊采訪時表示,今年自然災害頻發,對很多國家來說都是一個多災多難的年份。而我國氣候異常已是不爭的事實,但這不是孤立的,這是全球氣候變化的一部分。在全球氣候變化的大背景下,極端天氣氣候事件頻發的可能性增大,應把防禦極端天氣氣候事件擺在應對氣候變化的重要位置,最大程度地減輕災害損失。
氣候變化是人類社會面臨的嚴峻挑戰,已成為國際社會關注的焦點。“氣候變化已深度影響到我國農業和糧食安全、水資源安全、能源安全、生態安全、公共安全,必須從戰略高度重視和加強氣候變化應對工作。”國家氣候委員會主任、中國科學院院士秦大河在接受本刊記者采訪時強調。
全球氣候變暖之冷
據氣象專家介紹,所謂極端天氣氣候事件,一般是指超過或嚴重偏離平均狀態,能造成較大社會和經濟影響的天氣氣候異常。溫度、降水、乾旱、冰雹、雷擊、洪澇、沙塵暴等常規氣象災害超過平均狀態,都可能造成極端天氣氣候事件。
中國氣象局提供的資料顯示,4月以來,我國全國平均降水量為54.1毫米,較常年同期偏多13.9毫米,是自1974年以來降水最多的一個4月。西北地區東部和西北部、華北西部、東北中部、黃淮西部和南部、江淮、江南、青藏高原東部降水量較常年同期偏多5成以上,部分地區偏多1~2倍。
今年4月中旬,我國出現大范圍降溫天氣,中東部大部分地區氣溫比常年同期明顯偏低。西北地區西部和東部、華北地區大部、黃淮、江淮、江漢、江南、華南以及內蒙古、貴州等地最大降溫幅度一般有8~16℃,其中內蒙古中部和西部降溫達到16℃以上。北方大部分地區極端最低氣溫在0℃以下,東北地區及內蒙古、華北地區北部和西部、西北地區中部和北部等地最低氣溫低於零下5℃,其中內蒙古北部和新疆東北部的最低氣溫在零下10℃以下。東北地區、華北地區的平均氣溫均為1954年以來同期最低值。
據中國氣象局應急減災與公共服務司司長陳振林介紹,這次低溫天氣過程具有影響范圍廣、強度強、極端氣溫低、災害影響重等特點,已導致西北地區東部、華北南部、黃淮、江淮北部等地出現霜凍,陝西、甘肅、河北、山西、山東、河南、安徽、湖北、重慶等10多個省(市)的群眾生活和農業生產受到嚴重影響,1300多萬人受災,直接經濟損失超過60億元。
陳振林告訴本刊記者,氣象記錄分析表明,從2009年11月份以來,我國東北、華北地區的氣溫,已連續6個月持續比常年同期偏低1.8℃,4月份更是1961年以來同期最冷的月份。從大范圍看,是1971年以來比較嚴重的低溫年份。“但從全球角度看,低溫也不是孤立的,在我國北方低溫的同時期,北半球特別是歐洲、美國等地也同樣發生了低溫、暴雪天氣。從全球戰略高度講,它是全球極端天氣分布不均的體現。與此同時,在全球一些地方又極端高溫,如巴西、印度、菲律賓等地高溫熱浪造成人員傷亡。可以說,氣候變異加大、氣候波動幅度增加,都是在現階段全球氣候變暖的背景下發生的極端天氣氣候事件。”
國家氣候中心氣候預測室研究員周兵向本刊記者進一步解釋說,“北方持續低溫,是在全球氣候變暖的背景下發生的極端冷的事件,最主要的原因是大氣環流的變化。”
周兵說,發生在我國東北、華北的低溫天氣,也不是環境突變造成的,而是與極地的冷暖空氣有關。“正常情況下,原來冬季的冷空氣應該盤踞在北極地區,而今年主要的特徵是大氣環流在中高緯度異常比較明顯。就是說,今年的冷空氣在北半球中高緯度地區堆積,位置較常年偏南,易於向南擴展。這種異常造成冷空氣在輸送過程中,它的位置在我國偏東進入我國,從而導致我國東北、華北等地冬春持續的低溫天氣。另外,冷空氣的活動也是有周期性的,這個周期大約10天~20天的過程,因此我們會感覺到不斷有冷空氣或寒潮來襲,感覺很冷。”
“但我們不能因為今年的低溫天氣,就馬上否定全球不變暖了,或者說全球變暖終止了。要看到它是在全球氣候背景下發生的極端天氣氣候現象。但低溫給我國的農業生產帶來了嚴重影響,要予以高度重視。”陳振林強調說。
氣候變暖最直接的威脅就是極端天氣氣候災害。秦大河告訴本刊記者,未來20年全球氣溫增高的趨勢仍在持續,這將使我國極端氣候災害發生的頻率、強度和分布變得更加復雜和難以把握,所造成的災害也更為嚴重,經濟社會發展將面臨更多復雜難題。
據本刊記者了解,在西南地區出現長期嚴重旱情的同時,從去年冬季直至現在,我國北方地區也經歷著漫長的低溫、多雪天氣。自去年入冬以來,東北地區先後迎來了最少15次以上的寒潮雨雪天氣,創1965年以來的最高紀錄。持續低溫已使東北等地的春耕播種期推遲,因氣候條件不利導致減產的幾率增大。低溫雨雪天氣已對春季農業生產造成了嚴重威脅。
中國真的會“北澇南旱”嗎
持續的乾旱、持續的低溫,GBN報告的“預言”似乎都在得到驗證,那麼報告中提到的中國“南澇北旱”的降水分布型,是否真的會變成“北澇南旱”的降水分布型呢?
“從大量的氣候、水文數據分析看,我認為,我國現在總體的氣候特徵還是‘南澇北旱’;南方地區降水整體偏多仍呈持續發展態勢。”中國水利水電科學院水資源研究所教授級高級工程師嚴登華在接受《?望》新聞周刊記者采訪時表示。
“我更贊同‘南澇北旱’趨勢加劇的觀點。”嚴登華說,“因為氣候變化的大趨勢不能只看一年的情況,一年不能代表它的總體走勢。”
他分析道,從1956年~2000年全國水資源綜合評價資料看,20世紀80年代後,北方大部分地區降水偏少,尤以海河、黃河中下游地區以及山東半島最為明顯,1980年後21年與前24年系列相比,海河區降水偏少10%、黃河區偏少7%、遼河區偏枯2.6%,淮河區山東半島和沂沭泗水系降水分別偏少16%和12%。南方大部分地區、西北部分地區和東北北部及東部地區後21年比前24年系列降水偏多,長江區和東南諸河區後21年系列平均降水深較前24年系列平均降水深偏多3%,松花江區偏多5%,西北諸河區偏多6.5%。從河川徑流量的變化情況來看,南方地區增加幅度接近4%。而北方黃河、淮河、海河和遼河區等四個區的河川徑流量減少18%,海河區河川徑流量減少41%,北京的永定河已乾涸了多年;淮河區山東半島降水量減少16%、河川徑流量減少52%、水資源總量減少32%。
“實際上,盡管今年雲南、貴州、廣西等地發生特大乾旱,但南方東部的安徽、江西、江蘇、福建西部等地降水都很大;隨著南方整體進入雨季,今年南方的降水量有可能與往年持平。”嚴登華表示。
中國氣象局提供的資料也顯示,4月中旬以來,長江中下游地區和廣西等地頻遭強降水天氣,其中江西東北部、福建西南部達到150~200毫米,廣西東北部、江西東部部分地區降水量超過100毫米。江西、湖南、廣西等地先後出現的強降水天氣,導致湘江、灕江出現超警戒洪水,九江出現今年以來最高水位,部分地區出現洪澇災害。
嚴登華強調,“不管是南澇北旱還是北澇南旱,值得重視的是,南方局部地區發生乾旱的趨勢會越來越嚴重,旱澇交替會更加頻繁。”他解釋說,湘江前一階段乾旱,近期又是大水,“就是說,年際間旱澇交替和年內旱澇交替呈現雙上升趨勢,這種情況應引起有關部門的高度重視。”
客觀上講,不論南方還是北方,水利設施方面對我們未來的抗旱、防洪、減災都是一個極大的挑戰。嚴登華告訴本刊記者,相比之下,全國防洪體系較為健全,但抗旱是個薄弱環節,“防汛、抗旱是兩條腿,缺一不可,但我們一直以來都是一條腿長一條腿短。從抗旱能力、工程設施上看,北方的情況要比南方好。一則北方地區常常是十年九春旱,出現乾旱的情況比較多,所以工程設施比較齊全;二則北方是糧食主產區,東北、華北地區佔全國糧食總產量的50%以上。抗旱是保證糧食收成的大事,所以各方高度重視。而南方,大多數情況下雨水充沛,所以對防汛更為重視。”
“隨著旱澇發生及其影響特徵的變化,防汛抗旱觀念必須要轉變,要有防大旱、抗大澇的思想准備。水利工程的設計理念也要轉變,要發揮工程的整體效益,既要防洪又要防旱,要防洪抗旱並舉。”嚴登華強調,“北方局部地區暴雨與南方局部地區乾旱應值得有關部門高度重視;如北京局部地區的暴雨和防洪問題給城市排澇帶來了嚴重挑戰。要發揮水資源的自然、生態、社會、經濟、環境等多重屬性功能和效益,統籌考慮,進行風險管理,宏觀整體應對與分級、分類、分區管理相結合,只有防患於未然,才能做到保一方安瀾。”
《?望》文章:瑪雅預言
瑪雅歷法說,根據瑪雅預言,現在地球處在“第五太陽紀”。到目前為止,地球已經過四個“太陽紀”,每一紀結束時,都會上演一出驚心動魄的毀滅劇情。“第五太陽紀”是最後一個“太陽紀”,2012年本次人類文明將要結束。此後,人類將進入與本次文明毫無關系的一個全新的文明。
2009年,災難片大師羅蘭·艾默里奇(RolandEmmerich)拍攝的電影《2012》在全球上映,它講述了2012年世界末日到來時,人類掙扎求生的故事。瑪雅預言受到世人關注,一個重要原因是瑪雅歷法以准確著稱,瑪雅人測算出的地球公轉時間,及其他星體的運行時間,非常准確。但瑪雅預言中的前幾個太陽紀,因為證據不足而無法得到證實與合理解釋。□(?望 孫英蘭)
⑤ 引黃河水入永定河,那麼下游的河南和山東缺水怎麼辦
引黃河水入永定河只是在特定的時間去把河水引流過去,保證永定河流域人民的生產生活,並不會導致黃河下游的河南和山東缺水。
我們國家最近幾年有好多跨區域進行水資源調配的工程,最出名的應該就是南水北調了,把南方的水資源調配到北方缺水地區,使水資源的分配更加的合理,而引黃河水入永定河也是這一原理,在一些季節,永定河水位不足,甚至會發生河流斷流的情況,出現這種情況以後,永定河沿岸人民的用水將得不到保障,所以,為了保障人民正常的生產生活用水,就有了引黃河水入永定河這一工程,通過對黃河水進行引流,讓黃河水分出來一部分流入永定河,就可以保證永定河在比較乾旱的季節也能有充足的水源,保證沿岸居民的需要。
我覺得引黃入定是一件好事,因為它讓水資源實現了跨區域調整,對沿岸人民的生活有很大的作用。
我覺得與其在這里問引黃河水入永定河會不會造成河南山東缺水,還不如想一下怎麼才能在生活中節約用水,我們國家水資源非常短缺,如果我們不懂得節約利用的話,那麼用不了幾百年,黃河、長江、永定河全部都會斷流,甚至消失,所以,不要去擔心那些和我們無關的問題,我們要做的應該是節約用水,保護水資源,讓那一天來的盡量慢一點。
⑥ 盧溝橋事變中,盧溝橋在那個省份,具體城市,求解
盧溝橋在北京市豐台區。
盧溝橋具體地址是北京市西南約15公里處,豐台區永定河上。因橫跨盧溝河(即永定河)而得名,是北京市現存最古老的石造聯拱橋。
盧溝橋為十一孔聯拱橋,拱洞由兩岸向橋中心逐漸增大,拱券跨徑從12.35米至13.42米不等,橋身中央微微突起93.5厘米,坡勢平緩。河面橋長213.15米,加上兩端的引橋,總長266.5米。橋身總寬9.3米。橋面寬7.5米。
橋面兩側設置石欄,南側有望柱140根,北側有141根。望柱間距約1.8米至2米,柱高1.4米。柱間各嵌石欄板,欄高約0.85米。整個橋身都是石體結構,關鍵部位均有銀錠鐵榫連接,為華北最長的古代石橋。
在《馬可·波羅游記》中它被形容為一座巨麗的石橋,後來外國人都稱它為「馬可波羅橋」。1937年7月7日,日本帝國主義在此發動全面侵華戰爭。
(6)為什麼不在南方雨季給永定河補水擴展閱讀:
從1937年6月起,日本侵略軍幾乎每天都在盧溝橋附近進行挑釁性的軍事演習。7月7日,日軍借口一名士兵失蹤,要求進入橋頭的宛平縣城搜查,遭到中國守軍的拒絕。
當晚8點鍾,日寇突然向盧溝橋發動進攻,中國守軍忍無可忍,奮起自衛,中國人民反對日本帝國主義侵略的抗日戰爭,從此開始了。駐防在盧溝橋一帶的29軍,原是西北軍馮玉祥的舊部。這支部隊擅長刀術,每個戰士都身背一口大刀。
每當日寇接近陣地時,戰士們就躍出戰壕,掄刀同敵人搏鬥。日本軍隊集中火力連續猛攻盧溝橋石橋和平漢路鐵橋,鐵橋曾一度失守,駐守鐵橋的一個連僅4人倖存,其餘全部壯烈犧牲。29軍將士勇猛頑強不怕犧牲,經過4小時激戰,又從日寇手裡奪回了鐵橋。
永定河畔的戰斗整整進行了一晝夜,幾百具日軍的屍體橫卧在盧溝橋頭,而中國守軍卻一直堅守在自己的陣地上。盧溝橋的炮聲激發了全國人民的抗戰熱情。
事變發生的第二天,中國共產黨向全國發出通電,呼籲:"平津危急!華北危急!中華民族危急!"指出"只有全民族實行抗戰才是我們的出路"。
在中國共產黨的號召下,全國各地的抗戰救國運動風起雲涌。工農大眾和各界愛國人士以募捐、勞軍、宣傳等各種方式積極支援抗日前線。但國民黨政府卻推行一條消極的抗戰路線,他們不敢動員民眾,在日軍的大規模進攻面前猶豫動搖,致使北京、天津等地在7月底相繼淪陷。
由於全國人民要求抗戰的壓力,以及日軍的侵略嚴重損害了英、美的在華利益,直接威脅到蔣介石等四大家族的統治,國民黨政府被迫於8月中旬發表《自衛宣言》,起來抗戰,並接受了中國共產黨提出的建立抗日民族統一戰線的主張。
同時,南京國民黨政府軍事委員會宣布將紅軍改編為國民革命軍第八路軍,任命朱德為總指揮,彭德懷為副總指揮。不久以後,南方各地的紅軍游擊隊也改編為新編第四軍,葉挺任軍長。抗日戰爭民族統一戰線的形成為抗日戰爭的勝利打下了基礎。
從此,一場以中國共產黨人為中堅力量的偉大民族解放戰爭轟轟烈烈地展開了。
⑦ 中國的淡水資源問題
張宏仁
(原地質礦產部副部長、國際地科聯主席)
淡水是可再生資源,靠大氣降水補給。靜態庫容只是調節空間,不能解決長期供水需要。我國單位面積淡水資源並不少,接近全球平均值,但由於人口密度比世界平均高3倍,人均淡水資源僅為世界人均值的1/3弱。我國大氣降水在時間和空間上分布極不均勻,使蒸發量加大。農業離不開灌溉,更加劇了淡水資源的供需矛盾。淡水是少數幾種無法依賴進口的資源之一。今後只能依靠節水和現有淡水資源的科學調節來解決我國的用水問題。地表水和地下水都是淡水資源的組成部分。地表水體傳導水的能力強,但存儲水的容積小;地下水含水層傳導水的能力弱,但存儲水的容積大。把兩者結合起來聯合調度,可以更加有效地實現淡水資源在時間上的調控。我國淡水資源南多北少,人口分布大體上與淡水資源分布相適應,應當避免人口過多地向缺水地區流動。南水北調可以緩解北方缺水的局面,但調水成本較高,應主要用於特殊乾旱年份,供水的基本來源,仍應立足本地。我國南方降水量充沛,缺水主要是污染造成的,應當集中力量治理污染。為了合理分配淡水資源,有效治理水污染,有必要加強流域的統一管理。規定每一地區的取水量和排污總量的限額。深層封閉地下水資源潛力不大,長期大量開發會導致地面沉降等嚴重後果,要慎用、少用。
淡水是人們生產生活任何時候都離不開的資源。似乎應當屬於常識范圍內的事。然而每當聽到有關「地表水、地下水哪個更重要」的爭論,好心人關於「地球上最後一滴水」的警告,某某地方「地下大水庫的發現」,以及一方面驚呼中國出現了「世界上最大的漏斗」,另一方面又把希望寄託於尋找新的深層地下水源,就感到人們對淡水資源的認識並不一致。而認識是否符合淡水資源的客觀規律,對正確決策有很大影響。
一、淡水資源的主體靠自然再生,靜態庫容的作用是以豐補歉
各種自然資源均可劃分為兩大類:可再生資源和不可再生資源。這種劃分的含義可以用一個家庭的經濟收支平衡賬來形象地說明。
大多數家庭每月都有經常性的收入。如果支出小於收入則把多餘的錢存入銀行。如果支出大於收入,就要動用銀行存款。可以用公式簡單表述如下:
銀行存款的增量=收入-支出
為了保證家庭可持續的生活,總是力圖量入為出,每個月都略有節余。於是銀行存款逐月增加。然而一旦有額外的消費需求,比如購買大件商品、假日旅遊等,就可以用平時多月乃至多年積攢的存款。對這一類家庭來說,平時生活主要靠經常性的工資收入,銀行存款的功能只是調節餘缺。我們可以說,這樣的家庭所依靠的財政資源是可再生的。
然而,社會上還有極少數人,他們沒有經常性的工資收入,但祖先給他們留下了一大筆遺產存在銀行里,如果不任意揮霍足夠用100年。對這些人來說,上述公式中的收入項等於零,銀行存款每個月都是負增長。直到花光為止。這些人的財政資源顯然是不可再生的。用一點就會少一點。
礦產資源顯然屬於不可再生資源。以煤為例,其是在漫長的地質歷史中形成的。現在地球上某些地方由植物變為煤炭的過程仍在進行,但進行得極為緩慢。每年新生成的煤炭與全球每年消費的煤炭相比微乎其微,可以忽略不計。我們今天所開採的煤炭,實質上是大自然留給人類的遺產。由於地球上煤炭的儲量很大,足夠滿足幾百年的需要,目前可以不必為今後發愁。再過100年,人類總能找到別的替代能源。
森林資源則屬於可再生資源。因為林木不斷地新生,只要合理規劃,就可以保證每年砍伐量不大於再生量。如果砍伐量大於再生量,林木積蓄量就要減少,反之則會增加。
淡水資源的情況略為復雜一點,它的主體屬於可再生資源。但在極特殊情況下,出於無奈,也有把地下地質歷史上儲存的水當做不可再生資源使用的例子。
地球的大氣層是一個龐大的、以太陽能為動力的蒸餾水工廠。它不斷地從海洋和地面把水蒸發上天,再以降水的形式向人們居住的陸地提供淡水。平均每年陸地上的大氣降水約為119萬億立方米。扣除蒸發蒸騰損失,每年仍有42.7萬億立方米可轉化為人類有可能利用的淡水資源。遠遠超過目前全人類每年約4萬億立方米的用水量。在可以預見的未來,淡水資源是永續不斷的。不可能出現「最後一滴水」的危機。因此,從總體上講,人類完全可以依賴可再生的淡水資源滿足可持續發展的需要。
然而,淡水資源在地球上的分布很不均勻。有一些乾旱地區降雨量極少,可再生淡水資源接近於零。如果這些地區人口稀少,又有地質歷史上埋藏的、水質符合需要且存儲量能滿足當地不多的人口上百年需要的地下水,就可以在相當長一段時期靠「吃老本」過日子。例如在非洲北部的撒哈拉沙漠就有地質歷史上埋藏的淡水,為埃及、利比亞等國提供了可供當地人口上百年需要的淡水。類似的條件,在地球其他地方極為罕見。
地下含水層儲存的地下水可以和銀行存款相類比。它能應付短時間入不敷出的緊急情況,但不能滿足長期可持續發展的需要。此外,地下水的儲存量也有不同於存款的地方。提取第一筆存款與提取後一筆存款在手續上沒有區別。而隨著地下水儲存量的減少,地下水位隨之下降。超過一定限度,即使有水也難以利用。
二、我國地均淡水資源並不貧乏,人均淡水資源少是人口多的結果
我國一些地區淡水資源供需矛盾日趨嚴重的狀況,給人造成一種印象:好像中國是淡水資源特別貧乏的國家。這種印象並不符合實際。一個地區淡水資源的豐富程度可以用單位面積平均淡水資源來評價。全世界可再生淡水資源每年為42.7萬億立方米,全球陸地面積為1.34億平方千米,或者134萬億平方米。於是:全球單位面積淡水資源=全球淡水資源÷全球陸地面積=42.7萬億立方米÷134萬億平方米/年=319毫米/年
我國可再生淡水資源每年為2.8萬億立方米,國土面積為960萬平方千米,單位面積淡水資源為292毫米/年。相當於全球平均值的91.5%。由此可見我國並不是淡水資源特別貧乏的國家。國土面積和我國差不多的美國,單位面積淡水資源為317毫米/年,差別也不大。然而,由於我國人口眾多,單位面積人口密度是全世界平均值的3倍。因此,人均淡水資源僅為全世界的1/3弱。目前廣泛引用的數字是1/4,實際上更接近1/3。美國則由於人口密度僅為中國的近1/5,人均淡水資源因此約相當於我國的5倍。總之,我國淡水資源緊張,並不是由於資源貧乏,而是由於人口眾多。
三、淡水資源不能依賴進口,只能立足於國內
在各種自然資源中,淡水資源是用量最大的資源。所有其他自然資源用量的總和也抵不上淡水資源的一個零頭。淡水又是最廉價的資源,經不起大量長距離運輸。我國地勢較高,大部分國際河流是出境河,只有新疆有少數入境河流。這一狀況排除了淡水資源依賴進口的任何可能性。除非全球氣候有重大變化,今後淡水資源總量預計不會有實質性的改變,而人口還將有所增長,不論今後國民經濟如何發展,經濟規模翻幾番,都只能立足在現有每年2.8萬億立方米淡水資源的基礎之上。在這一點上,有的人仍抱有開辟新來源的希望。以下本文將證明:開源雖有一定前景,但不可能對我國淡水資源總量有重大影響。
四、我國淡水資源時空分布極不均勻,加劇了供需矛盾
盡管我國人均淡水資源僅為全球平均值的1/3弱,每人每年仍有2300立方米。按目前的消費水平是夠用的。然而我國的淡水資源無論在空間上還是在時間上的分布都極不均勻。這就進一步加劇了供需矛盾。
淡水資源的更新主要靠大氣降水。我國大部分國土處於北半球中緯度乾旱帶,本應比較乾旱。幸好來自太平洋和印度洋的東南亞季風帶來了水汽。但也導致降水量分布的極度不均勻性。我國南部和東部降水量較多,而西北乾旱。大體上,昆侖山、秦嶺、淮河一線以南,總體上不缺水。如果有缺水問題,一般也主要是由污染造成的。而西北地區則乾旱少雨,淡水資源因而比較貧乏。
應當指出,我國幾千年來一直以農業為主。農業又與淡水資源緊密相連。由於千百年隨機流動的結果,我國的人口分布大體上與淡水資源的分布相適應。一般不宜輕易改變。隨著我國生產力的發展,依附於耕地的農業人口的比重將逐漸減少。人口按耕地分布的前提將逐漸弱化。向乾旱地區遷移人口將不再具有很大的必要性,任何向乾旱、半乾旱地區的移民,必然增加該地區對淡水的需求,進一步擴大淡水資源的供需矛盾,一定要慎之又慎。
淡水資源在時間上分布的不均勻性是導致我國北方供需矛盾緊張的重要原因。從多年平均降水量來看,我國華北許多地方雖不算很豐富,但也不能算太少。以北京為例,年降水量平均為630毫米,和法國巴黎、俄羅斯莫斯科、奧地利維也納、匈牙利布達佩斯等差不多,比英國倫敦、德國柏林還要略多一些。那麼為什麼歐洲比較濕潤,而我國華北比較乾旱呢?這是由於歐洲許多地方降水量隨時間的分布,無論是年內還是年際都出奇的均勻。這是一直生活在亞洲大陸的人所難以想像的。
歐洲大部分地區空氣濕度大,蒸發量遠小於降水量。我國北方地區與歐洲相比反差極為強烈。以北京地區為例,6、7、8月個月的降水量,占年總降水量的3/4以上,而從11月到次年4月的半年時間的降水量不到全年降水量的1/10。由於旱季延續時間很長,年蒸發量大多在1000毫米以上,遠遠超過年降水量。不僅年內,而且年際降水量變化也很大,連續3年的乾旱時有發生。大氣降水只有一小部分能轉化為有效的淡水資源,大部分被重新蒸發上天。此外,由於雨季降水過於集中,經常有一部分水庫裝不下的降水以洪水的形式入海,無法加以利用,有時甚至造成洪災。歐洲降水均勻帶來的另一個好處是農田灌溉用水不多,大氣降水能滿足農作物生長對水的大部分需要,許多地方甚至完全不需要灌溉;留給工業及生活用的水資源就比較多了。而我國,特別是北方地區,農業離不開灌溉。農田灌溉用水佔用了淡水資源的絕大部分,能留給生活和工業生產用的水資源很有限。總之,降水量隨時間分布的不均勻性,一方面使有效淡水資源減少;另一方面使農業用水量增多。這大大加劇了淡水資源的供需矛盾。
五、找礦與「找水」
我國的淡水資源是否還有未被發現的潛力。有人把希望寄託在「找水」上。
地表水不存在「找」的問題,一切都擺在光天化日之下,比較清楚。「找水」實際上指的是找地下水。「找水」的提出顯然是受「找礦」的影響,特別是「找油」的影響。石油是含油層中的流體,地下水也是地層中的流體。可以找油,為什麼不能找水呢。當然,石油天然氣和地下水的流動都遵循滲流力學的基本規律。有許多可以相互借鑒的東西。但是有一點根本不同:石油天然氣是不可再生資源,地下水的主體只能是可再生資源。
作為不可再生資源的礦產,開采一點,已探明的資源量就會少一點,早晚會枯竭。為了保證可持續發展,必須努力尋找接替資源。而且大多數情況下確實有礦可找。因為,由於人們認識的局限性,遠不是所有的礦產都已被查明。整個找礦的歷史可以歸結為:露頭礦找完了找隱伏礦;淺部礦找完了找深部礦。這種經驗推廣到淡水資源領域里來就成了:地表水不夠了找地下水;淺層地下水不夠了找深層地下水。
然而,地下水完全是另外一回事。前面已經討論過,地下水的儲存量只能用於調節豐枯,而不能依靠它長期生活。人類可以依賴的主要是不斷更新的可再生淡水資源。而這種資源就在我們眼皮子底下,並不需要專門去「尋找」。從宏觀戰略的大賬著眼,「找水」並不能解決淡水資源的「開源」問題。
但在某些既缺乏地表水、淺部地下水含鹽量又高的乾旱地區,有的地方地下深部有水質較好的含水層。於是就提出了深部含水層「找水」的問題。深部含水層絕大多數屬於封閉的承壓含水層,由於極難得到大氣降水的補給,所含的淡水資源屬於不可再生資源。大量長期開采這種深層地下水會導致地下水位迅速下降和地面沉降。只有在人少地廣、單位面積取水量很小的條件下,如為邊防哨所和牧區人畜飲用供水,或者在極端乾旱年份短期用水,可以適度開采這種資源。
還有一種情況可以被稱為「找水」,那就是在缺乏有效含水層的地區,如大片花崗岩或變質岩分布的地區。在這些地區需要用地質、地球物理的方法,尋找隱伏的構造破碎帶。因為只有在岩石破碎的地段,才有足夠的孔隙存儲和傳導地下水,簡單地說,只有這種情況才能使水井或其他集水工程出水。
不管是哪種情況,「找水」並不能解決淡水資源的戰略性大賬,而是主要著眼於人口不多的缺水居民點人畜用水問題。
那麼,淡水資源開源的潛力何在?淡水資源的潛力不在於「找水」,但也不是沒有潛力可挖。可以從減少我國大氣降水在時間上分布不均勻性造成的損失方面,想辦法挖掘潛力。主要有兩個方面:一是奪取蒸發量。我國,特別是乾旱地區,大氣降水的大部分被蒸發上天。這裡面潛力是很大的。二是奪取入海棄水。由於汛期降雨量集中,地表水庫沒有足夠的庫容攔蓄洪水,有一部分水白白跑到海里去了。這部分水如果被攔蓄起來,水量也是很可觀的。
然而,這兩條說起來容易,實際上做起來卻很難。要奪取蒸發量,就要設法讓大氣降水更多地滲入地下,減少太陽的暴曬。要奪取入海棄水,就要設法把汛期的洪水存儲起來。為此就需要有足夠的調節庫容,地表水庫就是為此而修建的。北京潮白河上的密雲水庫多年平均來水量10多億立方米,而庫容有40億立方米,是一個可以實現多年調節的好水庫。可惜,在大多數別的流域,現有的地表水庫和預計可以修建的地表水庫加在一起,總庫容仍遠不足以滿足這一要求。而地下水含水層則具有比地表水庫大得多的調節庫容。
因此,無論是奪取蒸發量還是奪取棄水,地下水含水層都具有極其重要的作用。
六、地表水體與地下水含水層的關系
在許多人的心目中,地表水和地下水是兩種不同的水源。這是一種片面的看法,不利於對整個淡水資源的科學、合理的利用。從作為可再生資源的角度看,地表水和地下水都來自大氣降水,而且,它們還相互轉化。以新疆、甘肅的內流河盆地為例。盆地底部的極少量降水幾乎全部被蒸發而形不成任何有效的淡水資源。當地的淡水資源主要來自盆地周圍山區的降水以及隨後的積雪融化。這些水匯集到山區的河流中奔向山麓,有很大一部分入滲到由礫石、粗沙組成的山前洪積扇中,轉化為地下水。洪積扇的碎屑物質從上游向下游逐漸變細,傳輸地下水的能力也逐漸減弱。最後地下水被臃阻在洪積扇的邊緣而以泉水的形式溢出地表,又轉化為地表水。在那些地區,人為地劃分地表水和地下水資源,沒有實質性的意義。
從更廣泛的意義上講,河流的流量在一年的很長時間要靠地下水維持。河流具有很高的傳輸地表水的能力。雨季的大氣降水匯入河川以後,會在很短時間內被排放入海。雨季以後許多河流河水常流不斷要歸功於地下水含水層。地下水含水層能存儲大量由降水入滲形成的淡水。由於地下水含水層傳輸水的能力遠低於地表水體,雨季存儲在含水層中的地下水只能緩慢地釋放出來。所有這些涓涓細流,最後匯集到河川中,形成可觀的流量,保持河水常流不斷。汛期以後的河川水流被叫做「基流」。基流是淡水資源中最可寶貴的部分,而它恰恰來自地下水含水層。
地表水體和地下水含水層都是天然淡水資源的載體,但它們各自有不同的特點。
地表水體作為水的容器摩擦阻力小,因而具有很高的傳輸水的能力。另外,陸地上的淡水體面積僅占陸地面積的1%不到,因而存儲水的能力很小。地下水含水層則相反,由於水在岩石的孔隙中流動,受到很大的摩擦阻力。在同樣的水力坡度下,地下水的流速比地表水要小好幾個數量級。但是,地下水含水層廣泛分布,幾乎無處不在,有比地表水體大得多的存儲水的能力。可以用直流電阻、電容電路來比喻以上兩種情況。地表水體就像是電阻小、電容也小的電路,也就是說時間常數很小的電路,地下水含水層則像是電阻大、電容也大的電路,即時間常數很大的電路。地表水體中的水來得快、去得快。地下水含水層中的水來得慢、去得慢,能夠對短暫的洪峰脈沖進行濾波,把極不均勻的降水拉平。而這正是降水量極不均勻的地區所需要的。
地下水含水層不僅能調節豐水年和枯水年,而且還能大大減少蒸發量。大氣降水一旦滲入地下,蒸發量就會急劇減少。如果地下水位在地面1米以下,蒸發量實際上接近零。
陝西北部神木煤田所在地區有兩條河,一條是窟野河,另一條是禿尾河。兩條河都從西北向東南相互平行地流入黃河,相距只有幾十千米。窟野河所流經的地區岩石裸露,每當雨季,洪水攜帶大量泥沙很快泄入黃河,旱季則長時間乾涸缺水。而禿尾河上游有大片地區被毛烏素沙漠的邊緣所覆蓋,雨季時雨水被沙漠吸收,很少形成洪水,雨季過後,地下水慢慢從沙漠滲出,保持禿尾河常年有比較均勻的流量。由於沙漠的保護,禿尾河流域蒸發量大大減少。有一半以上的大氣降水都能轉化為有效的淡水資源。這在黃土高原是極為可貴的。
地下水含水層的特點是「肚子大,嗓子眼小」,接收大氣降水補給比較緩慢。這就給我們利用它增加了困難。北京地區就是一個很好的例證。永定河沖積、洪積扇有巨厚的含水層。曾經是北京市的主要供水水源地。它的巨大庫容曾經幫助首都度過了一個又一個的缺水年。經過多年的超量抽取地下水使得地下水位大幅度下降,形成較大的地下庫容。這本應是調蓄水資源的絕好場所。20世紀70年代進行了可行性論證,發現永定河每年行洪期只有十幾天。而北京市年取水量幾十億立方米。即使每年人工回灌1000萬立方米,也解決不了多大問題。然而要在10天內完成即使這一不起眼的任務,汛期每天就要回灌100萬立方米,這就需要建設龐大的回灌工程。而且汛期河水含泥沙量高,會很快把地下水含水層的入滲面淤死。當時建設的西黃村人工回灌試驗場,雖然地質、地理條件很優越,但也只能在非汛期用水庫棄水進行人工回灌。
實踐給我們上了很重要的一課。要取得較大的回灌效果,光靠人工措施是不夠的。針對北京地區的具體情況,我們提出了「虛擬回灌」的辦法。北京地區現有抽取地下水的設施能力已經很大。再大的回灌設施能力也不可能超過抽水能力。在保持現有抽水設施運行的情況下,每回灌1億立方米水,與不進行回灌,但減少抽水1億立方米在物理上是等價的。因此,減少抽水等於增加回灌,是一種「虛擬」的回灌。這種回灌不需要專門的回灌設施,但需要有別的水源來代替減少的抽水量。這部分水量可以來自豐水年多餘的大氣降水。如果在北京市建設兩套供水設施,一套用地表水供水,另一套用地下水供水,那麼每一套都能單獨滿足全市供水的需要。如果在豐水年把抽取地下水的設施停下來,就等於不用任何回灌設施,一年就回灌了上10億立方米的水存儲在地下。到枯水年就可以少用地表水,而抽取地下的庫存以度過水荒。用這種辦法還可以對淡水資源進行年調節,汛期前,盡量多用水庫准備「空庫迎汛」的「棄」水,代替抽取地下水,少用地下庫存。
以上方案要求統一調度地表和地下兩個水庫,充分揚各自的「長」,避各自的「短」。結合每一地區的特點,還可能設計出別的方案。
總之,地表水和地下水並不是兩種不同的水源,如果善於取長補短,發揮各自的優勢,就能更好地利用有限的淡水資源。那種把地表水和地下水人為分割開來,各執一端的爭論,是狹隘、片面的門戶之見。
七、開放含水層與封閉含水層
地下水是賦存在地下岩石中的水。所有的岩石或多或少都含有地下水,但並不是所有地層都是含水層。只有那些既含有一定量的水,又能讓地下水流動的地層才叫含水層,否則就是隔水層。當然,這種劃分只是相對的。
按照地下水與含水層和隔水層的關系,地下水含水層可劃分為「潛水含水層」和「承壓含水層」。這兩個引進的術語實在翻譯得令人費解。不僅外行人聽不懂,內行人也往往被搞糊塗了。筆者認為採用「開放含水層」與「封閉含水層」能更好地反映兩種含水層的本質差別。
可以用人們比較熟悉的地表水來比擬。河湖屬於開放水體,自來水管道屬於封閉水體。河流中的淡水體積隨著河水位的上漲而增大,流量也隨之增大。自來水管道中的淡水體積隨著水頭只有極其微小的變化,小到幾乎可以忽略不計,流量只與水力梯度有關,而與水頭幾乎無關。
如果含水層中的地下水沒有充滿整個含水層,情況就和河流、湖泊、水庫等開放水體相似。當含水層中地下水體積增加或減少,地下水位就會上升或下降。這種含水層應當叫做「開放含水層」。但目前通行的術語則是「潛水含水層」。開放含水層由於它的開放性,很容易直接從大氣降水或地表水體得到補給,因而其中的淡水資源比較容易得到再生,以保證可持續發展的需要。目前全世界抽取的地下水,絕大部分來自開放含水層。
如果含水層上面被隔水層所覆蓋,而且地下水充滿了含水層,就變得和封閉的自來水管道相似了。地下水位有升降變化時,含水層體積受上覆隔水層的限制,不能像開放含水層那樣自由變化。這種含水層應當叫做「封閉含水層」,教科書上的科學術語則是「承壓含水層」。
實際上,無論自來水管道還是封閉含水層,都不是絕對剛性的。它們都具有彈性和可壓縮性。當水位上升時,體積會被脹大,反之則會被壓縮變小。這種脹縮對自來水管道來說微不足道,通常被忽略不計。但對封閉含水層來說,由於下面將要談到的原因,這種可壓縮性和彈性卻不能不加以考慮。
首先,封閉含水層傳導水的能力比自來水管道小許多個數量級。任何一個末端自來水龍頭放水,都能幾乎立即從自來水廠的蓄水容器得到補給。其間的水頭損失比較小。而含水層對水的摩擦阻力很大,從封閉含水層的側向補給源到打井取水地點距離一般又很遠。其間要達到穩定狀態,需有很大的水頭損失。實際上,在達到穩定狀態之前,從水井抽出來的水,並不是來自遠方的側向補給源,而是來自水井周圍含水層的壓縮。水井的抽水,使地下水位下降,在水井周圍形成降落漏斗。對封閉含水層來說,這就像液壓千斤頂放油、汽車輪胎放氣一樣,使含水層壓縮。這樣就從含水層擠壓出一些地下水來。水井抽取的地下水,實際上就是來自含水層壓縮出來的那一部分水。早期,水井抽取的主要是水井周圍近處含水層壓縮出來的地下水,隨著降落漏斗的擴展,抽出來的水逐漸更多地來自較遠處的含水層。從開始抽水到大部分井水不再來自含水層的壓縮,而是來自補給邊界,需要很長的時間,如果補給邊界離抽水井比較遠,甚至需要幾十年時間,那時抽水井水位將下降得很深,乃至抽水成本高到難以接受的程度。此外,封閉含水層中地下水位每下降1米,因壓縮所能給出的水是很少的,只有開放含水層的千分之幾到萬分之幾。因此,地下水位的降落漏斗體積,在同樣出水量的條件下,比開放含水層要大成千上萬倍。
按照質量守恆原理,從含水層抽取的地下水不可能憑空產生,總歸要有來源。開放含水層比較好理解,從含水層抽取的水,部分來自含水層的疏干,部分來自地表水體的補給。而封閉含水層就有點令人費解。後者既沒有疏干,也很難從地表水體得到補給。那麼從井裡抽出來的水是從哪裡來的?20世紀初地下水水力學的一個重大進展是發現從封閉含水層抽取的地下水是由含水層體積壓縮而來的。最終表現在地面沉降上。根據河北滄州和天津以往長期觀測的結果,多年從封閉含水層抽取的地下水總體積,大體上等於地面沉降的總體積,側向補給少得可以忽略不計。
從封閉含水層抽取地下水會導致地面沉降!這是一個嚴重的問題。到目前為止我們已經有了大量負面的案例。早在20世紀60年代,上海就因地面沉降而遭受了難以彌補的損失。由於地面沉降早期很難憑直覺發現,上海的教訓並沒有被別的地方及時汲取,天津隨後也出現了類似的問題。長江三角洲的蘇州、無錫、常州由於含水層不如上海寬闊,受局部斷陷小盆地的制約,出現不均勻沉降,導致地面裂縫。西安的地裂縫也是長期從封閉含水層抽水的後果。
由此可見,從封閉含水層長期大量地抽取地下水,弊大於利,往往是得不償失。抽不了多少水就會引起地下水位大幅度下降,而且經常導致嚴重的地面沉降後果。
⑧ 為什麼北京缺水
北京缺水主要有以下原因:
1、水資源稟賦先天不足
1999年以來北京連續多年乾旱,年均降雨量480毫米,密雲水庫年均來水2.7億方,為多年平均的28%;官廳水庫年均來水1.3億方,為多年平均的14%,年均形成水資源量約21億立方米。
2、人口劇增和城市發展迅速
城市快速發展和人口過快增長,經濟社會發展用水需求呈現剛性增長,導致對水資源的需求量不斷增大。
3、環境惡化與節水意識的匱乏
北京人口增長過速、用水浪費,人均生活用水量210升/日,遠高於全球每日人均約170升的用水量。節水工作雖然陸續在展開,但實際效果與以色列、新加坡等節水地區相比還有明顯差距,節水更多的是停留在宣傳口號上,還未真正滲入市民日常行為中。
日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能,進一步加劇了水資源短缺的矛盾。
(8)為什麼不在南方雨季給永定河補水擴展閱讀
中國水資源現狀
中國水資源總量2.8萬億m³,居世界第五位。我國2014年用水總量6094.9億立方米,僅次於印度,位居世界第二位。由於人口眾多,人均水資源佔有量僅2100m³左右,僅為世界人均水平的28%。
另外,中國屬於季風氣候,水資源時空分布不均勻,南北自然環境差異大,其中北方9省區,人均水資源不到500立方米,實屬水少地區;特別是城市人口劇增,生態環境惡化,工農業用水技術落後,浪費嚴重,水源污染,更使原本貧乏的水「雪上加霜」,而成為國家經濟建設發展的瓶頸。
全國600多座城市中,已有400多個城市存在供水不足問題,其中比較嚴重的缺水城市達110個,全國城市缺水總量為60億立方米。
⑨ 為何不重新疏浚京杭大運河
京杭運河北方段的衰落最早因為1855年黃河奪北方河道入渤海,一下子淤塞了今天的山東濟寧段,南北不通,導致從北京到南方的生命線被阻斷。後來這部分運輸被迫從海路轉運。
但是為什麼不修呢?因為後來不久,1890年代英法德等國家計劃修建一條連接天津和南京的鐵路——津浦線。津浦線的建立,導致京杭運河北方段進一步衰落。天津西站到南京浦口這段鐵路今天是京滬鐵路的一部分,但在民國年間就是聯系南北的要道。(朱自清在《背影》中提到的坐火車北上就是津浦線)當年抗日戰爭中的徐州會戰,百團大戰,以及後來的淮海戰役,津浦鐵路都發揮了極其重要的角色。(或者藉助它運輸人員物資,或者破壞它阻擋敵人的進度)除了以上兩個原因,市政建設侵佔河道,也使得南運河的寬度和深度都很有限。這個北方南運河(衛運河)是在原先衛河的河道基礎上形成的,但是衛河流經的幾個地方都因為後來城市發展侵佔了不少原來的河道。天津、滄州、德州、臨清、聊城等都有不同程度的佔用河道的情況。1996年,北方乾旱,我小時候下南運河天津段,水深只到腰部。後來天津整修南運河天津段,清除污泥、建設堤岸,最深處雖然已經有四米,但寬度仍然非常尷尬,最窄處僅為二十米(井岡山橋)。不過這並不意味這南運河「無效」,南運河今天是南水北調東線的重要輸送渠。天津自來水廠一部分坐落在南運河與中環線交界,原查氏水西庄原址內。而京津北運河段,潮白河和北運河在流經北京之後就幾乎無水了。所謂北運河疏浚,只有象徵意義,而無實際效果。北京上游的水到今天天津桃花堤,即老北洋大學堂舊址那裡被擋水閘攔住。北運河在今天已經基本等於死水了。而更加重要的問題是京杭運河無法穿越黃河,打通之後,造成黃河水下灌,造成的後果也是災難性的。不過大運河在淮安以南大部分地區的運輸能力還是可以的。我曾經走過幾個城市杭州,無錫等,水裡面的船隊不少,大多是北煤南運,或者沙土石料船為主。這些東西一般是周期性需求或者陸運成本高,因而通過水運來緩解成本壓力。我覺得運河經濟很難在今天發展,主要有內因外因各種原因共同決定的。比如,政策上,各省缺乏聯動機制,共同決策、共同管理。外在條件看而且由於運河中不能走集裝箱而只能走散貨,而過多和低矮的河道橋梁又導致船舶必須經過良好設計才能使用,影響了運河的使用。自然上看,即使北方段疏浚之後因為缺水也會難以為繼。今天北京已經有2000萬人口,這些人每天的用水量是驚人的。李鴻章稱天津是「九河下梢」,但是今天天津這九條河,除了山西來的子牙河徑流量還說得過去,潮河,白河,永定河,新開河,滹沱河都完全斷流或約等於斷流。因此整個北運河不具備通航的條件。成本上看,北方運輸已經基本上依賴公路和鐵路,除去運河運輸需要開河、建橋、改船和引水外,還需要考慮船閘的問題。京津之間北運河,原有十三道船閘,楊村、河西務、高碑店,甚至通州等都是古船閘所在地,今天雖然不用人工拉纖來完成逆流運輸,但是河道是不是能滿足還真不一定。
2006年京杭運河成為國家重點文物保護單位,京杭運河在今天的使用需要更進一步的詳盡的思考。今天還有北京社科院專家說提出什麼「京津海陸運河」的想法,我認為非常不現實。