为什么不在南方雨季给永定河补水
① 请问大家,为什么南方洪水那么多啊
因为我国东南方临着海洋,属于季风气候,每到夏天,东南季风从海上吹来带来了大量雨水,先到南方内,下一段随着季风继续北上雨水又被带到北方,但是如果在南方停留容时间长了南方就会发水,而北方就会缺水。
两湖平原历年来全国受洪灾最严重的地区之一,因为长江中最为险要的荆江就在这,且这里江河湖泊众多,发洪水时,由于水位的落差(从三峡出来),又平原广阔,往往形成灾害性洪水。
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防洪的方法
1、增加流域植被覆盖度,特别是森林覆盖度,增长暴雨洪水行成周期,削减洪峰流量,增加枯水期流量。
2、洪水的形成主要是暴雨,雨季之前全流域系统性的降低水库库容。
3、在暴雨形成洪峰时,全流域水库拦截和排泄洪峰,即削减洪峰总量。
4、恢复侵占的防洪河道、天然湖库、蓄滞洪区,蓄留洪峰。
5、被动防洪法,敏感建筑物,重要生产、生活设施布置在防洪水位之上。
② 为什么长江水和黄河水都白白流入大海,而不在长江和黄河流域储存
长江年径流量9600多亿立方米,黄河574亿左右,这么多水白白流入大海, 为什么我们不能把它存储起来呢,以解燃眉之急呢?
对于黄河而言,我们基本上实现了存储,可以随心所欲的调控,黄河上游的龙羊峡水库,坝址多年平均径流有200亿,可它的库容就达到250亿,这意味可以把这段黄河水的径流全部装进水库,实现一滴不外流。正是由于黄河上游水库的存在,才有了天下黄河富宁夏,没有了洪水灾害,确保这里农业生产呈现丰收景象,让西部城市银川、包头焕发生机。
黄河中游还有一个万家寨水库,把出了河套平原的黄河水存储了下来,通过万家寨引水至桑干河,进入北京北面的官厅水库,再补给永定河,为北京生态补水。
我们还在黄河下游河南濮阳取水,引黄河水入白洋淀,每年引水10亿多立方米,白洋淀是什么地方?那个地方是国家正在千年设计规划的雄安所在地,是为了解决北京人口过多和环境污染进行的分流而建的新城,通过这项引水工程,即满足了雄安城市用水的需求,还实现了对黄河水的存储。
目前对黄河全流域的存储,通过上游的龙羊峡、刘家峡、李家峡等水库,中游万家寨水库,下游三门峡水库、小浪底水库,把整个黄河的年径流量都装进水库,黄河入海口不见一滴水了。五千年的黄河治水,在新中国成立后不久,真正地根除了水患。
目前黄河的每滴水都有其利用价值,并把它很好的存储起来。黄河入海口的水是我们人为地利用调水调沙、维系黄河不断流、下游生态补水等用水,“榨干黄河每一滴水”这就是目前黄河水利用现状。
黄河水用到了极限,长江呢?长江可不是象黄河那样”为所欲为“了,有的朋友说,我们有三峡水库,三峡坝址处径流4600多亿,接近长江一半的流量,长江库容也就是393亿立方,存储了1/13左右,它的调控能力并不是很强,远远不及黄河上游的龙羊峡水库。
从长江支流汉江南水北调每年也就是50亿立方,饱和引水93亿立方,引汉入渭河,解决关中平原各城市的用水,也就是20~30亿立方。二者之和存储了100亿立方。
南水北调东线,每年引走长江水也就是30多亿。
长江上游水电站也有很大的存储能力,目前规划水库总库容占年径流量的61%(三峡坝址处4600亿),吸储能力也就是2800亿(含三峡水库)。
长江中下游由于受地形影响,缺乏较好的水库选址条件,干流上无法建水库蓄水,即使在未来也没有什么后续开发,而每年长江1号洪峰多出现在洞庭湖和鄱阳湖水系,这么多水不仅仅白白流入大海,还会给下游两岸城市带来洪水灾害。
长江粗算起来,存储能力也就是2800+130(南水北调)=2930亿立方,接近长江总径流量的1/3,大约有2/3的水白白流入大海,目前来看主要是解决长江中下游河段怎么把水存储起来。
长江世界上第四大河,我们还是畏惧一些更好,毕竟这是9600多亿的流量,我们还无法一口把它吞进去,实现随心所欲的调控。这也好,还能保留河流基本属性,对维护长江流域内的生态平衡起着重要作用。
长江、黄河是维系中华文明源远流长的两条河流,如何解决好河流与人类发展的关系,是一项重大课题,一味地强调存储能力,势必对下游城市的生态环境造成危害。只有兼顾二者之间关系,河流的生态才能朝着良好的方向发展。
你提这个问题,有点好笑,本来长江中下游有好多湖泊和沼泽就是装水的,但现在土地这么珍贵,房价这么高,房地产可以创造出最高的价值,把那么多土地用来装水,这是最大的浪费和犯罪。只有填湖造房,把水尽最大可能排到大海,才能压榨出最大的土地价值。
流归大海 生成水汽 聚集成云 落于大地 汇入江河 感恩自然!!
自然界的河水即便存储,也只能是暂时性的,河流入海虽然只是大自然最简单的现象,但绝对属于不可人为改变的基础现象之一。另外我国长江和黄河的水量也完全不同。
首先看一下长江,长江水资源丰富,其实已经实现了大面积存储,典型的就是三峡水库,以往没有三峡库区时,这里仅仅是天然河道, 而当前三峡库区长600公里,宽达2公里,总面积有1万平方千米,最深的地方超过300米 ,平均水深是100米--150米之间,如此巨大的水资源体量,都属于人为存储。
再看一下黄河,黄河水量与长江就完全不一样了,本身干流水量就比较小,沿途的支流补给也很低,加上河水泥沙含量超高,所以黄河每年入海的水量相对很低。另外, 近些年黄河流域的降雨相对比较少,黄河河道出现大面积干枯断流 ,这种情况下蓄水一般只在上游,下游很多地方正常的径流都已经消失了。
此外,长江和黄河其实都含有大量的泥沙,只不过长江没那么明显,河流的蓄水可不像家里水缸蓄水那样简单, 河流每拦截蓄水一段时间后,河底都会产生大量泥沙 ,不及时排放就会造成大面积淤积,洞庭湖其实就是一个活生生的案例,所以人为存水,只是暂时性的。
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长江水黄河水,浩浩荡荡,川流不息,日夜不停歇,向东奔腾入海。取之不尽,用之不竭,长江和黄河,江河里怎么有那么多的水呢?难道水是从天上掉下来的?还别说,水真是从天上掉下来的。在江河源头上,有雪山融冰之水,这个占少数。多数是沿途的雨雪之水,还有小部分的山泉水,通过支流,汇入长江黄河。长江黄河所过之地,滋润了平原,灌溉了桑田,对华夏文明的形成,做出了大贡献。水满则溢,水多了也会产生水患。为了治理水患,我们中国在江河上,修建了很多大大小小的水坝电站,三峡大坝世界第一,小浪底蔚蔚壮观,其它的也有名气,这里我不再赘言。为什么江河水都白白流入大海,而不在流域储存呢?我们修坝修电站,已经储存了。我们储存够了,多余的水就没有用了。我质疑,水为什么要流入大海呢?多余的水总得有地方流,不流入大海,难道流入我你家里呀?哈哈,最后跟我开个玩笑啊!
为什么长江水和黄河水都白白流入大海,而不在长江和黄河流域储存?
水是多么宝贵的资源啊,就跟钱一样,谁不想攒起来慢慢用,但是谈何容易!
长江和黄河是我国最大的两条河流,年径流量分别达到9600多亿立方米和574亿立方米,这么多水白白流向大海,听起来很浪费,但是想要都存起来又谈何容易!
首先来说黄河,黄河的年净流量仅有长江的二十分之一,理论上要把黄河的水都存起来要容易很多,我国在这方面也确实做得很好。黄河上游的龙羊峡水库,坝址多年平均径流达到200亿立方米,而它的库容达到250亿立方米, 理论上这一个水库就可以把上游所有的来水都控制得死死的,要怎么用就怎么用。而正正因为它的存在,才有了宁夏塞北江南的美誉!
再来说长江,长江年径流量达到了9600多亿立方米,目前对长江水可以起到调节作用的水库或者湖泊主要是上游的三峡大坝、中下游的洞庭湖以及鄱阳湖。 三峡大坝上游年径流量大约4600多亿立方米,接近长江年径流量的一半,但是三峡水库的蓄水能力只有393亿立方,仅占上游来水量的十三分之一,远远不及黄河上游的龙羊峡水库。
长江中下游的洞庭湖和鄱阳湖是天然湖泊,虽然蓄水能力很强,但是人为控制能力有限,不能完全实现水量的控制。 粗算起来,目前长江人为可控的存储能力不超过3000亿立方,不到长江总径流量的1/3,大约有2/3的水白白流入大海。
当然,即便我们修建更多的大坝,实现对长江和黄河水流的全控制,理论上也很难实现把所有水资源都利用起来的能力。 因为水库、湖泊兼具了防控、抗旱、航运、调沙等多种功能,不可能为了存储水资源就不顾及防洪、航运、调沙等其它功能。最简单的例子,天气预报提示未来长江上游有一轮持续的强降雨过程,来水量将超越三峡水库的承受能力,我们只能提前腾空库容,消减洪峰,毕竟防洪才是三峡大坝的最大功能。
综上:把长江和黄河水的存起来,不是不想存,是硬件条件不满足,即便硬件条件满足了,也不可能全存起来!
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很高兴能回答你的问题,我们中国的地势是西高东低,所以都是向东流,你说的这个问题不准确,长江流域不是有鄱阳湖和洞庭湖吗?它们的水就是长江和其他河流一起聚集的大湖。初中的学生应该都会知道的。
亲,没有这么大的空间用来存储,这是一。一滴水都不流入大海下游的供水怎么办?这是二。下游与河流入海口等地的生态需要维持,所以不仅不能一滴水都不能流入大海,而且必须有一定量的水流入大海才能维持相应的生态需求。建议你多学习,思维才能合格。
长江和黄河,自古并称为我国的“母亲河”,长江流域和黄河流域是我国上下五千年 历史 文化的发源地,也是我国经济、政治、文化中心,对我国 社会 发展进步发挥着不可替代的作用。长江、黄河、珠江、淮河、海河、辽河、松花江,并称为我国七大水系,属太平洋水系,总流域面积430多万平方公里,年水量15400亿立方米,约占全国年水量的60%,养活了我国三分之二以上的人口。
我国的淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,名列世界第四位。但是我国的人均水资源量只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。在我国,其中长江年径流量为9600亿立方米,黄河年径流量为580亿立方米,占我国太平洋水系年径流量的66.1% ,这么多水资源白白流入太平洋,为什么我们不把长江和黄河流域的水资源储存起来呢?用来缓解西北和华北地区的缺水问题呢?其实我们想到的,早就有人想到了。不然在长江和黄河上就不会有那么多水电站和水库,也不会有那么多引水工程出现。截止到目前为止,我们只能做到对黄河“游刃有余”的控制利用,但对长江的控制尚有困难存在,不是那么顺利。 下面我们分别介绍一下对两条河流水源的利用存储情况。
“君不见,黄河之水天上来,奔流到海不复回。”是唐代诗人李白,在中的诗句,描述了古黄河河口四周绿植覆盖,静谧而安祥的景象。黄河,古称中国长河、河水、浊河、德水等,世界第五长河,我国第三大河,第二长河,世界上含泥沙量最多的河流。呈“几”字形,其全长5464公里,流域面积75万平方公里,年径流量580亿立方米,主要支流有汾河、渭河、洮河、湟水等。黄河流经我国9个省、自治区,其中上游地形以山地为主,中下游以平原、丘陵为主,主要的地形包括:青藏高原、内蒙古高原 、华北平原 、最后经山东的东营流入渤海湾。其发源于“世界屋脊”青藏高原的“三江源”地区的巴颜喀拉山脉的查哈西拉山的扎曲,北麓的卡日曲和星宿海西的约古宗列曲。黄河从发源地到内蒙古的河口镇为上游,从内蒙古的河口到河南的桃花峪为中游,从河南的桃花峪到山东东营入海口为下游。黄河水系大部分属温带季风气候,降水集中在夏季,冬季水量较少,为太平洋七大水系之一 。
黄河年径流量为580亿立方米,但这些年黄河下游经常出现“断流”现象,不是说黄河没水了,而是我们把黄河水存储起来了。截止到2020年初,黄河支流上一共有24个水电站,3个水库,7个水利枢纽。三个水库包括:陆浑水库、故县水库、西霞院反调节水库;七个水利枢纽包括:小浪底水利枢纽、三门峡水利枢纽、黄河龙口水利枢纽、万家寨水利枢纽、三盛公水利枢纽、青铜峡水利枢纽、黄河沙坡头水利枢纽;二十四个水电站包括:天桥水电站、乌金峡水电站、大峡水电站、小峡水电站、八盘峡水电站、黄丰水电站、积石峡水电站、炳灵水电站、刘家峡水电站、盐锅峡水电站、苏只水电站、公伯峡水电站、康扬水电站、直岗拉卡水电站、李家峡水电站、尼那水电站、拉西瓦水电站、龙羊峡水电站、班多水电站等等。其中正在建设的有:宁木特水电站、玛尔挡水电站、尔多水电站、茨哈峡水电站等四座;规划中的有:特合木水电站、门堂水电站、塞纳水电站、大柳树水电站等十座;原来的黄河源水电站已被拆除。而这些水利工程承担着向电网供电以及防洪、防凌、灌溉、供水等综合利用任务。
在黄河三十多个水利工程中,蓄水量排名前九位的是:其中龙羊峡水电站蓄水量为247亿立方米,三门峡水利枢纽蓄水量为162亿立方米,小浪底水利枢纽蓄水量为126亿立方米,刘家峡水电站蓄水量为57亿立方米,李家峡水电站蓄水量为16.5亿立方米,羊曲水电站蓄水量为14.72亿立方米,陆浑水库蓄水量13.2亿立方米,故县水库蓄水量为11.75亿立方米,拉西瓦水电站蓄水量为10.79亿立方米,这九个水利工程总蓄水量为658.96亿立方米。而正在建设的玛尔挡水电站蓄水量为13亿立方米,茨哈峡水电站蓄水量为41.07亿立方米;规划中的大柳树水电站蓄水量为110亿立方米。从数据可以看出,我们“征服”了黄河。
黄河流经地区皆为干旱与半干旱地区,沿途水量损失大,补给少,所以水量最大的反而是上游。黄河总水量的49%,来源于青藏高原的“三江源地区”,也就是黄河上游占年径流量的一半,为290亿立方米。而龙羊峡水电站蓄水量为247亿立方米、刘家峡水电站蓄水量为57亿立方米,李家峡水电站蓄水量为16.5亿立方米,三大水电站蓄水量为318.5亿立方米,完全可以把黄河半数年径流量装下,完全存储。中游的三门峡水利枢纽蓄水量为162亿立方米,小浪底水利枢纽蓄水量为126亿立方米,再加上下游的“引黄济青”工程,年引水总量2.43亿立方米,“引黄入冀补淀”工程,年引水量7.2亿立方米;中游的“引黄入晋”工程,年引水量6.4亿立方米,总计为304.03亿立方米,也可以把黄河中下游年径流量为290亿立方米的水“消耗掉”,完全存储,点水不漏。其它的水电站和水利枢纽工程蓄水量我们还没有计算在内。 因此,可以得出结论,我们把黄河水完全存储了,没有浪费一点水,对黄河做到了“游刃有余”的地步。
“”无边落木萧萧下,不尽长江衮衮来。”是唐代诗人杜莆,在《登高》中的诗句,描述的长江波澜壮阔的景象。长江,古称江、大江、江水等,世界第三大河,第三长河,我国第一大河,第一长河。长江,呈“V+W”字形,全长6397公里,流域面积180万平方公里,年径流量9600亿立方米,占中国河川径流部量的36%左右。长江流经11个省、市,主要的地形包括:青藏高原 、横断山脉、云贵高原 、四川盆地 、长江中下游平原 、洞庭湖、鄱阳湖、东南丘陵等等,最后注入我国的东海。其发源于“世界屋脊”青藏高原的“三江源”地区的唐古拉山脉的各拉丹冬峰,源头被称为沱沱河;长江支流众多,有700多条,主要有岷江、赤水、沱江、嘉陵江,乌江、汉江、雅砻江、湘江、沅江、赣江等在内的49条支流;长江从源头至湖北宜昌为上游,湖北宜昌至江西湖口为中游,江西湖口至上海入海口为下游。长江水系大部分地区属亚热带季风气候,降水丰富,多年平均降水量约1100mm,水量平稳,为太平洋七大水系之一。
对长江而言,我们控制利用存储水量就不如黄河那么轻松自如了,难度较大。长江落差6600米,年径流量为9600亿立方米,是黄河年径流量的17倍。长江总水量的25%,来源于青藏高原的“三江源地区”,自源头至宜宾为上游,长江河段长约3500千米,落差约6200米。长江丰富的水能资源大部分分布在这一河,这一河段峡谷多,其中最着名、险峻的是虎跳峡等,也就是我是所说的:宜昌至宜宾的川江段、宜宾到玉树的金沙江段。长江干流规划、在建及建成水电站总计27座,其中,成10座,在建2座,规划中15座。已经建成的水电站有:梨园水电站、 阿海水电站、 金安桥水电站、龙开口水电站、 鲁地拉水电站、 观音岩水电站、三峡水利工程、葛洲坝水电站等等。
长江存储水源无非也就以下几个方面:
第一、三峡大坝等存储水量为708.8亿立方米
三峡水电站大坝高185米,正常蓄水位175米,水库长2335米,形成总面积达1084平方千米的人工湖泊,三峡水库最大蓄水量393亿立方米,防洪库容221.5亿立方米。而长江的总径流量接近一万亿立方米,其中百分之七八十水量集中在雨季,因此“三峡工程防洪能力有限,不能包打天下。”而葛洲坝水电站,最大坝高47米,坝顶长度2561 米,总库容15.8亿立方米,年径流量为4510亿立方米。丹江口水利枢纽工程蓄水后,总面积达1022.75平方公里,蓄水量近300亿立方米。当然还有其它上百个水电站和水库,我们不在一一列举。
拿数据来说:2014年, 我国北方六区,共有水库工程19 818 座, 总库容3 042.85 亿领立方米,分别占全国水库数量和总库容的20.2%和32.6%;南方四区,共有水库工程78 184 座, 总库容6 280.27 亿立方米,分别占全国水库数量和总库容的79.8%和67.4%。全国共建水库98000个,蓄水量为9323.12亿立方米。也就是说,全国水库总容量也成不下长江一年的年径流量水量,还少差那么一点点。更何况区区一个三峡大坝、一个丹江口水库,加上上百个水电站了。
二、“南水北调”工程存储水量为448亿立方米
“南水北调”工程以解决我国华北地区和西北地区缺水问题,缓解旱情为目的。我国“南水北调”工程,分为:东线、中线、西线三段,预计总调水量为448亿立方米 ,受益人口4.35亿。其中东线148亿立方米,中线130亿立方米,西线170亿立方米。
三、鄱阳湖和洞庭湖存储水量为454亿立方米
我国五大淡水湖基本分布在长江流域,而鄱阳湖和洞庭湖是天然的蓄水“容器”。 鄱阳湖面积为4125平方公里,储水量为276亿立方米;洞庭湖面积为2789平方公里,储水量为178亿立方米,合计储水量为454亿立方米,但也是“杯水车薪”。
四、其它方面存储水量
其它方面:比如生活用水、工业用水、农田灌溉、水量蒸发等等。
也就是说,我们能够存储长江水的总量为:三峡大坝等存储水量+“南水北调”工程存储水量+鄱阳湖和洞庭湖存储水量+其它方面存储水量 等于708.8亿立方米+448亿立方米+454亿立方米+其它 =1610.8亿立方米+其它 约等于长江三分之一左右的年径流量=3200亿立方米左右。(保守估计) 当然这只是一个大概数字,长江上百个水电站存储水量加沿岸居民用水,我们都无法统计,数据复杂,只能大概估一个数字而已。 以上只是为了说明,我们对长江的控制还做不到游刃有余,现在只能开发利用其中的一小部分而已。随着人类 科技 水平提高,我们对长江的开发利用会变的越来越多,越来越轻松,其它事情只能让时间来证明。
自然规律是无法改变的,也是无法抗拒的,我国在解放初期,就大规模的对长江,黄河进行了改造治理,并且收益很大,近年三峡大坝就是例子。你想改变自然规律,那是痴人说梦,明天早上你再说太阳永不落那才现实。
③ 我国水资源及对城市发展的制约
赵仑山
(中国地质大学(北京))
“水与城市”是当前我国和全球社会经济发展具有重要意义的非常复杂的课题。长期以来在我国经济建设中,水资源问题使全社会感到困惑、忧虑、争论不休,同时又是需要迫切解决的重大难题。围绕该主题,本文认为我国水资源状况及其对城市发展的制约作用的认识最具基础性和关键意义。同时也是地球科学最有依据切入进行研究分析的问题。本文仅就这一点以北京为例进行探讨,并提出解决我国华北地区水资源匮乏的一个方案。
地球是目前已知宇宙间唯一存在液态水的星球,水在地球上孕育了生命,也滋养了人类文明。水是人类生存及社会经济发展极端重要的基础物质条件。大自然赋予了人类最宝贵的水资源,但是由于地球上的水遵循自己固有的规律循环运转,使可利用的水资源在时空分布上很不均匀,一些内陆和干旱国家水量匮乏,沿海地带雨水过多,有时造成灾害。我国地域辽阔、海岸线长,由于受气候、区域地质和地形条件特殊性的制约,水资源的配置存在许多不利因素:东南沿海地带水资源丰沛地区面积不够大,而内陆缺水地区超过国土面积一半以上,因此总体上属水资源不足的国家。但我国不是绝对缺水的国家,主要矛盾是降水时空分布极不均匀。因此在当前我国社会经济高速发展、城市化快速推进,对水资源的刚性需求不断增长,同时又有全球气候干旱化背景,以及水务管理方面的不足等因素,以致长期陷入“水多、水少、水浑、水脏和水不均”的尴尬局面。严重地影响和制约了全面建设小康事业的发展。当前,能不能充分挖掘水资源潜力和科学调配管理水利,以达到最大可能保障水源供给的目标,是对我国当代人特别是科技队伍智慧的考验。我们的祖先曾经给出了优异的答卷,我国历史上在防洪、抗旱、水利灌溉及漕运上做出了值得我们骄傲的业绩。当代许多发达国家也根据自己国土条件创造了先进的水资源开发、利用和水患防治的高效益工程。我国水资源的有效开发和科学管理只有依靠中国人的智慧和创新找出路。
一、城市发展强烈受制于水资源条件:以北京为例
(一)北京水资源开发历史
北京城位于西山和军都山交汇构成的山前高地,以及由4条水系沉积形成的冲积平原上,西北部高,东南低平开阔向海。古时北京地区河流泉水纵横,湖泊湿地密集,地表及地下水资源类型齐全,储量丰富,具备人口聚居建城的优越条件。北京建城历史达3000年,自元代定为元大都已有近800年历史。都城随着人口和经济总量的增长,每一阶段都伴随着不同性质和产状水资源的开发和利用,以保障城市的需求,北京水资源开发简史见表1。
表1 北京城市和人口发展与水资源开发历史
续表
由表1可见,北京随着城市规模扩展和人口增多,必须不断开发各种类型的水资源:从地表水到地下水,直到开发超深地下水,从城近郊区到远郊区到邻省供水,以致引蓄远源河水,如永定河上游的桑干河水源于吕梁山区;以及远调长江水。2007~2009年北京人口剧增,除超采深层地下水外,开发中水、加大人工降雨等几乎所有的办法都用上了。目前北京水资源开发已达极限,同时北京人均占有水资源量持续在下降。
(二)目前北京水资源状况和底线
据2007年报道,北京市年用水量为34亿~36亿立方米,目前年供水量为26亿立方米,缺口为10亿立方米。目前用5种办法保证北京用水:①过度开采地下水,2000~2007年全市累计超采地下水56亿立方米。造成本区地下水位下降,如图1。②扩大循环用水,开发中水,提高利用率。③节约用水。④等外援供水,曾预计2010年调长江水进京,部分缓解北京用水困难(北京电视台,2007年2月15日)。⑤从河北、山西调水保北京。2010年南水北调到京落空,需再等5年。因此,目前北京市水资源状况极不乐观,2006年统计北京多年平均降雨量为585毫米,折合降水总量为98.28亿立方米,形成地表径流17.72亿立方米,蓄入地下水源量为25.59亿立方米;本地自产水资源总量37.39亿立方米。但近10年来北京年降雨量减少10%~20%,增加降雨的可能性不大。按北京2005年人口计算,人均占有水资源量为248立方米,为全国人均水资源占有量的1/8,全球人均水资源量的1/20;在全世界120个首都中排在100位以后。按2009年人口数计算,人均水资源量小于200立方米。
图1 北京市城近郊区多年同期地下水位下降示意图
(三)规划、现实、争议和出路
2011年1月报刊报导:2009年底北京常住人口1972万人;按“十一五”规划,2008年北京人口1625万人,超约300万人,规划2020年北京人口到1800万,提前10年超过规划。“十一五”人口规划已经是冒进的;事实结果是“十一五”期间人口年均增长54.3万人,比“十五”期间年均多增20万人,当前必须面对突破2000万人口大关的考验。目前北京正面临人口暴增和水资源枯竭的危机局面。北京市水资源的底线在哪里呢?据北京市地勘局一项研究结果显示,在北京市150米深度范围内地下水总储量为600亿立方米;北京2001~2008年平均年供水缺口为12.7亿立方米,累计缺102亿立方米。20世纪60年代打水井深度小于100米,而目前平原地区100米取水深井都已成废井,新打井直深到150米。如按2500万人口供水,大约20年内北京地下水将全部耗竭殆尽。这便是北京水资源的底线。
考查北京之所以发生近年来的人口暴增,与一段时期出现的似是而非的认识有关。一些经济学家和媒体人对“城市人口承载力极限”的提法持否定态度。实践证明,城市的发展和人口规模严格受自然基础条件的制约,在我国北方首先是水资源的限制。2011年3月17日北京市政协委员清华大学公共管理学院教授巫永平建议“将首都部分功能分散到周边地区”,并指出这一问题应由中央政府下决心解决。笔者同意巫委员的建议。北京市的城市功能定位和人口规模应严格按科学发展观的理念进行规划。
然而,即便是严格按北京市原订规划压缩人口,从建设“世界城市”的标准要求,也还需要给北京开辟一条具有大流量、稳定供水的廉价新水源,本文建议从解决华北区域水资源匮乏问题出发,从全国范围寻找水源,提出从长江自流引水到京的解决方案。
二、我国水资源状况和深入开发潜力
(一)我国水资源总体状况
我国地域辽阔、气候和地形复杂,受季风影响全国降水分布极不均匀;在地质构造背景上,由于自二叠纪以来青藏高原持续隆升,形成西南部地势陡高,向东急降到低阔平原,构成阶梯式偏陡地形,由此造成河流流速急,携带泥沙量大,同时土壤层较薄,不利于蓄存地下水和缓冲河水流速等不利因素,是造成洪、旱频发的地质背景。据水利部年报2004年全国平均降水量600.6毫米,折合降水总量为56876.4亿立方米,当年全国占有水资源总量为24129.6亿立方米,比近40年来平均值28124.4亿立方米少12.9%,居世界第6位。我国人均占有水资源量2300立方米,为世界人均占有水资源量的1/4,在全世界排名第21位,被联合国列为世界13个贫水国家之一。我国耕地亩均占有水资源量1770立方米,为世界平均值的3/4;中国人口占世界总人口的22%,但可再生淡水占世界总量的8%。总体上我国水资源量不够丰富,人均和亩均水量少,水资源在地区间、年际和年内分布不均匀,属自然条件不利的因素。我国历史上洪、旱灾害频繁,加之近年来全球总体升温,缺水区面积加大,目前全国655个城市中有近400个城市缺水,其中约200个城市严重缺水。
我国水资源匮乏状况近年来明显加剧,表现为:华北地区降雨量减少,2010~2011年冬春连旱,山东、河南遭遇60年来特大旱灾,干旱加剧;广大的西北地区干旱缺水依旧;2010年春夏云贵高原大旱,重庆连年大旱;近年来两广及福建因台风减弱而降雨不足,中国南方的旱情引人关注。近年洪、旱灾害频发和扩大,除自然不可抗拒因素外,还与全国水资源管理中的某些缺位有关。
(二)我国的水资源潜力亟待重新评估
关于目前我国水资源是否还存在开发潜力的问题,多年来存在不同认识,一种意见认为我国水资源已无开发潜力,解决水问题只有靠节约用水和防治污染。大力推行节约用水,如提高农业灌溉效益、调整水价,以及治理水污染等都是必要的、有效的治水措施。但从深入开发水资源方面,一些基层水利部门的经验值得重视和推广。如山东省水利厅根据多年本省管理水利的实践总结出“洪水资源化”的治水思路和一整套解决蓄洪防旱的水利管理和工程措施,保障了本省社会发展和经济建设对水资源不断增长的需求。
从总体降水量来看我国不是绝对缺水的国家:全国年平均降雨量600.6毫米,人均水资源量2300立方米,问题是大量的水资源空流入海,或被蒸发。通过调查研究和一定的工程措施把无效损失的水资源找回来,即采取“开源节流”并重的方针管理水利,是我国克服水危机有效可行的出路。山东省提出的治洪与资源化相结合,化害为利的对策符合2006年9月在北京召开的第五届世界水大会上提出的“水资源和流域综合管理”及“可持续水管理”的当代水资源开发和保障理念。
(三)我国水资源深入开发的5个方面建议
(1)对全国大江河、大湖泊进行水资源开发利用率评估。表2为引自《水利规划与设计》2010年第1期《长江流域水资源开发利用率初步研究》一文部分数据并补充。
表2 我国部分大河流域和湖泊水资源开发利用率
由表2可见,除海河和太湖水系开发利用率很高外,我国还有相当数量河湖开发利用率不高,特别是南方河湖,为解决南方频繁出现的干旱问题应充分规划,并进行工程试验,深入开发利用。我国北方因严重干旱,一些水域过度开发,如黄河断流、北京与河北超采地下水等,应及早进行研究,采取对策解决。但针对我国国情,国际上一般认为的流域水资源开发利用应不超过40%的认识需重新考虑。总之,全国大江河湖泊水域亟须进行一次水资源和污染现状,以及深入开发潜力的调查研究与评估。
(2)把江河入海的淡水采用“御咸蓄淡”工程措施蓄洪。据水利部《中国水资源公报》,2004年长江流域降水总量为18546.8亿立方米,但区内可利用的水资源量仅8754.6亿立方米,在全国范围内这组数字分别为:56876.4亿立方米和24129.6亿立方米。即大约有42.4%~47.2%的降水损失掉,主要是被蒸发或流入大海。2004年由长江口入海的水量为7974亿立方米,全国为12921亿立方米。通过一定工程调控可以分流储蓄一部分入海淡水,输导到北方干旱地区,经过多年的补水将会大大增加北方水资源,缓解干旱。这种治水思路在我国古代已有,称为“御咸蓄淡”。为洪水资源化和以丰补歉的一种有效形式。
(3)青藏高原融雪水合理开发。青藏高原面积230万平方千米,平均海拔4500米,号称“世界屋脊”、“地球第三极”。自二叠纪2.4亿年前开始隆升,形成面积达59406平方千米,总体积5590立方千米的高原冰盖,平均水资源径流量3590亿立方米,构成世界上独一无二的由一个国家享有主权的“固体水库”,其融雪水是7条亚洲大河的发源。由于全球升温,高原冰盖自20世纪60年代开始溶化,长江源每年退缩50米。青藏高原是我国独有的宝地,世界第三极冰层是我国享有主权的固体水库。但多年来我们对青藏高原的融雪水研究开发不够,总计冰川数达46298条,观测过有资料的只有数百条。冰川融化是个非常复杂的现象,一方面冰雪在溶融,有的地方在继续生长,高原还在隆升,存在某种收支平衡。最近报道高原湖泊面积正在扩张,水源来自溶融的冰雪;作为水资源的大量融雪水应当开发利用,不研究、不开发利用,丝毫不能阻止冰雪的融化,而这样融出的水绝大部分被蒸发散失掉。高原融雪的开发和利用的前提是深入的调查研究。
(4)暴雨资源化。我国是暴雨多发的国家,暴雨的发生主要与强气流活动和一定的地形因素有关,具有一定的时空分布规律。如长江中下游江西、湖南等省春夏雨季频发暴雨天气,河北省太行山东麓如邢台等地也常出现局部强降雨。暴雨有破坏性,可能造成灾害,但暴雨也是一种水资源,在暴雨多发地通过一定的工程措施,可以防止暴雨成灾,并进行蓄存变害为利。我国基层水利部门已经总结积累了多年的经验,应深入研究推广。在这方面荷兰用修建“水广场”的工程措施存蓄强降雨,达到变害为利科学利用的目标,可供参考。
(5)界河水资源的开发和利用。我国有多条大江大河跨越国境,水资源属两国共有,其中在我国境内发源流出国境的水资源应引起特别关注,并研究开发,如2004年由我国流出国境或流入国际界河的水资源总量为7064亿立方米,其中从西南诸河流出5855亿立方米。按照国际法,我们有权根据与邻国建立一定的协议,利用开发这些水资源。在国际关系上界河水资源所有权属国家主权和民族利益问题,应严肃认真地对待。
我国各地地理气候条件复杂,变化多端,通过全国系统的水资源状况普查,还可以找出更多的可开发水源。上列提出的几个方面也应首先开展专题水况调查,在一定的工程试验基础上提出论证和工程规划。
三、解决北方水资源危机的一个方案:扩建京杭大运河,实现“南洪北导”
(一)贯通我国东部繁华经济区南北的一条黄金水道
与万里长城齐名的京杭大运河,始建于春秋时期,1293年元朝时期全线开通达北京,全长1794千米,是世界最长和人类历史上开凿最早的古老水利工程。京杭大运河是祖先留给我们的宝贵遗产,历经2000多年的风雨沧桑,古运河为我国社会和经济发展发挥了重大而持久的促进作用,可谓是贯通我国东部繁华经济区的一条黄金水道,也充分展现了中华民族高度的创造智慧和我国历史上水利开发利用的先进水平。
在今天科学技术高度发展、全国全面建设小康的历史时期,京杭大运河能起什么作用,如何发挥运河的地理优势,扩大开发它的航运、水利和调水等多种功能,是近年来许多专家和领导部门思考的问题。如南水北调项目的东线调水工程,以及沿河各省的航运、开发、引蓄水灌溉和运河古迹修缮等。2006年全国“两会”期间,多位政协委员提出修缮运河文物古迹和大运河申报世界文化遗产的建议,进行了考察。2007年山东省政府提出,南水北调东线工程兼顾河道开发,达到调水航运综合功能目标的方针,并投资10年内扩建东平湖到济宁101.19千米高标准通航河道。全国人民的“运河热”在持续。
今天面对我国北方地区水资源的困境,京杭运河给我们提供了一条现成的输水通道。它的东南起点正是水资源丰沛的沿海地区,终点是华北方最缺水的北京、天津及冀、鲁、豫、晋;运河所经各省属近海平原,地形起伏不大,便于施工,原有河道可用于扩展河漕,不必扩大征地,因此扩建开发京杭运河,使之变成疏导南方汛期洪水和部分入海淡水,自流到北方干旱区的最佳水道。扩建运河的重点是跨流域自流输水,在大规模增加径流的基础上,使运河保有充足的水量,进而发挥蓄洪、抗旱等大区域水资源调配管理功能。
(二)京杭大运河扩建和开发利用目标及工程可行性依据
(1)水源。扩大运河水量的依据条件是我国东南部长江和钱塘江流域1600~2000毫米的年降雨量,和长江巨大径流量形成的春汛期洪水。2004年通过长江流入东海的水量达7974亿立方米,占全国入海流量的61.71%,因此,长江流域是我国第一大水资源区。通过修建一定的工程分流、蓄洪,并加以疏导引入运河,使自流引到华北地区。设把长江入海水量的1/20~1/10,即约1000亿~2000亿立方米水引入运河,就可以使运河增加近2~4条黄河的径流量,通过合理的工程措施运河水量还可以加大。扩建的最基础工程是拓宽和加深运河河道,及开拓多条出口由长江引水。
(2)实现自流。设以大运河扬州到天津段为第一期工程,全程长约1150千米。两端地面都处于低海拔,据中国科学院地理研究所等(1985)长江镇江扬州段江底基岩面低于黄海基面10~40米,泥沙沉积层江底面低于黄海基面3~10米。南京站长江多年平均水位为5.48~4.97米,洪汛期峰值水位为10.22米,枯水期最低水位1.54米。如设天津海河入海口海拔为0米。据此计算,当运河全线河底深挖到黄海基面以下-2米(扬州)到-15米(天津),平均水位落差为15~20米,达到平水期水面比降为万分之0.13以上,枯水期水面比降为万分之0.10,可实现长江到天津自流引水,包括洪汛期长江高水位灌注和平水期缓慢引流。此外,运河还可以容纳和消化淮河、黄河等的洪汛期洪水,蓄入运河水系,运河同时起到平原水库的作用。
(3)运河扩建工程的相关项目。开发修建以运河为中心的包括沿河湖泊、支流、水库、湿地,以及渠塘的大运河水系,并进行整治疏浚、清淤、深挖。并且在运河与5条大江河交汇口处修建堤、坝、闸、库等调控运河水流向和流量的工程,还要进行运河生态环境建设和运河古迹修缮工程等,使古运河焕发新的活力和生机,绽放出21世纪华夏子孙智慧的风采。
四、结论
综上所述,北京的发展需严格按科学发展观和可持续发展的理念进行规划,北京的城市功能定位和经济总量及人口规模,应依据本地加外援可持续稳定供应的水资源量标准加以控制。解决京津水资源困境应从华北地区总体干旱问题着手,可以从全国水源引水,但以自流输水为上策。我国总体水资源还有潜力可挖,建议实行开源与节流相结合的水利方针治水。扩建京杭大运河工程,高效利用现有的运河河道、湖泊、渠塘等已占有的地面,不需扩大征地、不移民,建成后高效益零风险,子孙后代长远受益。充分利用现代科技,建成一套适应我国国情、功能齐全、运行高效、技术上属21世纪世界领先的宏伟工程。新建运河引水功能的长期运行和对我国东部大水系水资源的科学调配与管理,将会大大改变华北地区水资源匮乏状况,有力地保障我国国民经济高速可持续发展。
参考文献
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④ 集成显卡128M显存玩三国志11画面过得慢,是不是显存太小
地震、海啸、暴雨、洪水、沙尘暴接连发生,难道这一系列的自然灾害,真是“玛雅预言”的前奏?
文/《?望》新闻周刊记者孙英兰
去年入秋以来的西南干旱至今已持续近半年,原本“人间四月芳菲尽”,今年此时却是“山东四月雪纷飞”。
中国气象局提供的资料显示,今年4月以来全国平均气温较常年同期(10.0℃)偏低1.3℃,为1961年以来同期最低值。北方低温,南方大旱,已给我国的工农业生产和人民生活造成了极大损失。
进入2010年以来,在人类寓居的这颗星球上,极端气候频发,地震、火山异常活跃,大的自然灾害不断——
当地时间2010年1月12日,加勒比岛国海地发生里氏7.3级地震,造成数十万人死亡;1月14日,美国加州东部一天内发生9次地震;2月27日,智利发生里氏8.8级大地震;3月4日,我国台湾高雄县、屏东县交界发生6.7级地震;3月21日,冰岛火山开始喷发,并引发洪水;4月以来,美国、巴西、秘鲁、哥伦比亚等国遭受暴雨袭击,部分地区还引发洪水、泥石流和山体滑坡等次生灾害,其中,美国东北部罗德岛州暴雨引发了百年一遇洪灾;4月14日,我国青海玉树发生7.1级地震,4月24日~25日,甘肃民勤遭遇17年来最强沙尘天气侵袭,沙尘暴最强时,民勤最小能见度几乎为0,瞬间极大风速达28米/秒(风力10级)……
地震、海啸、暴雨、洪水、沙尘暴接连发生,地球究竟怎么了?难道这一系列的自然灾害,真是“玛雅预言”的前奏?抑或是美国大片《2012》的“预演”?
一时间,网上、坊间议论纷纷,各种传言甚嚣尘上。
六年前的“秘密报告”
6年前,英国《观察家报》披露了一份美国五角大楼的“秘密报告”,引起各国科学家的强烈反响。
这份由全球商业网络咨询公司(简称GBN)提供的题为《气候突变的情景及其对美国国家安全的意义》的报告,对21世纪因全球变暖引发的全球气候突变进行了分析,并对这种突变可能带来的气候灾害及其导致的严重社会问题作出预测:到2020年,欧洲沿海城市将被上升的海平面所淹没,英国气候将像西伯利亚一样寒冷干燥。核战、大旱、饥饿和暴乱等问题将困扰全球各国。今后20年内,全球气候将发生突变,一场全球性灾难就摆在我们面前,成千上万的人将在自然灾害中死亡。
报告中还特别提到了2010年的中国气候状况——
季风降水可靠性的降低将对中国产生重大影响;中国南部地区在2010年前后将发生特大干旱,而且有可能持续10年之久。中国现在“南涝北旱”的降水分布型,到时候也可能变成“北涝南旱”的降水分布型。夏季风在为中国带来降水的同时,也会引起负面效应,如洪水可使水土流失更加严重。由于水汽蒸发冷却作用的降低,会引起寒冬延长,夏季气温升高。
这份“预言”性的报告引起中国科学家的高度关注。2004年5月中旬的“香山科学会议”曾以“气候变化的应对战略”为主题进行学术研讨。一位曾参加此次会议的专家向《?望》新闻周刊记者表示,“GBN的报告至少提醒我们,气候问题不再是一个简单的科学问题,而是一个关系到国家安全的问题。必须加强气候变化与国家安全对策的研究,建立国家应对极端天气、气候事件的机制,强化气象灾害应急处置能力,并纳入国家重大突发事件的应急反应系统中。”
一位不愿具名的专家在接受《?望》新闻周刊采访时表示,今年自然灾害频发,对很多国家来说都是一个多灾多难的年份。而我国气候异常已是不争的事实,但这不是孤立的,这是全球气候变化的一部分。在全球气候变化的大背景下,极端天气气候事件频发的可能性增大,应把防御极端天气气候事件摆在应对气候变化的重要位置,最大程度地减轻灾害损失。
气候变化是人类社会面临的严峻挑战,已成为国际社会关注的焦点。“气候变化已深度影响到我国农业和粮食安全、水资源安全、能源安全、生态安全、公共安全,必须从战略高度重视和加强气候变化应对工作。”国家气候委员会主任、中国科学院院士秦大河在接受本刊记者采访时强调。
全球气候变暖之冷
据气象专家介绍,所谓极端天气气候事件,一般是指超过或严重偏离平均状态,能造成较大社会和经济影响的天气气候异常。温度、降水、干旱、冰雹、雷击、洪涝、沙尘暴等常规气象灾害超过平均状态,都可能造成极端天气气候事件。
中国气象局提供的资料显示,4月以来,我国全国平均降水量为54.1毫米,较常年同期偏多13.9毫米,是自1974年以来降水最多的一个4月。西北地区东部和西北部、华北西部、东北中部、黄淮西部和南部、江淮、江南、青藏高原东部降水量较常年同期偏多5成以上,部分地区偏多1~2倍。
今年4月中旬,我国出现大范围降温天气,中东部大部分地区气温比常年同期明显偏低。西北地区西部和东部、华北地区大部、黄淮、江淮、江汉、江南、华南以及内蒙古、贵州等地最大降温幅度一般有8~16℃,其中内蒙古中部和西部降温达到16℃以上。北方大部分地区极端最低气温在0℃以下,东北地区及内蒙古、华北地区北部和西部、西北地区中部和北部等地最低气温低于零下5℃,其中内蒙古北部和新疆东北部的最低气温在零下10℃以下。东北地区、华北地区的平均气温均为1954年以来同期最低值。
据中国气象局应急减灾与公共服务司司长陈振林介绍,这次低温天气过程具有影响范围广、强度强、极端气温低、灾害影响重等特点,已导致西北地区东部、华北南部、黄淮、江淮北部等地出现霜冻,陕西、甘肃、河北、山西、山东、河南、安徽、湖北、重庆等10多个省(市)的群众生活和农业生产受到严重影响,1300多万人受灾,直接经济损失超过60亿元。
陈振林告诉本刊记者,气象记录分析表明,从2009年11月份以来,我国东北、华北地区的气温,已连续6个月持续比常年同期偏低1.8℃,4月份更是1961年以来同期最冷的月份。从大范围看,是1971年以来比较严重的低温年份。“但从全球角度看,低温也不是孤立的,在我国北方低温的同时期,北半球特别是欧洲、美国等地也同样发生了低温、暴雪天气。从全球战略高度讲,它是全球极端天气分布不均的体现。与此同时,在全球一些地方又极端高温,如巴西、印度、菲律宾等地高温热浪造成人员伤亡。可以说,气候变异加大、气候波动幅度增加,都是在现阶段全球气候变暖的背景下发生的极端天气气候事件。”
国家气候中心气候预测室研究员周兵向本刊记者进一步解释说,“北方持续低温,是在全球气候变暖的背景下发生的极端冷的事件,最主要的原因是大气环流的变化。”
周兵说,发生在我国东北、华北的低温天气,也不是环境突变造成的,而是与极地的冷暖空气有关。“正常情况下,原来冬季的冷空气应该盘踞在北极地区,而今年主要的特征是大气环流在中高纬度异常比较明显。就是说,今年的冷空气在北半球中高纬度地区堆积,位置较常年偏南,易于向南扩展。这种异常造成冷空气在输送过程中,它的位置在我国偏东进入我国,从而导致我国东北、华北等地冬春持续的低温天气。另外,冷空气的活动也是有周期性的,这个周期大约10天~20天的过程,因此我们会感觉到不断有冷空气或寒潮来袭,感觉很冷。”
“但我们不能因为今年的低温天气,就马上否定全球不变暖了,或者说全球变暖终止了。要看到它是在全球气候背景下发生的极端天气气候现象。但低温给我国的农业生产带来了严重影响,要予以高度重视。”陈振林强调说。
气候变暖最直接的威胁就是极端天气气候灾害。秦大河告诉本刊记者,未来20年全球气温增高的趋势仍在持续,这将使我国极端气候灾害发生的频率、强度和分布变得更加复杂和难以把握,所造成的灾害也更为严重,经济社会发展将面临更多复杂难题。
据本刊记者了解,在西南地区出现长期严重旱情的同时,从去年冬季直至现在,我国北方地区也经历着漫长的低温、多雪天气。自去年入冬以来,东北地区先后迎来了最少15次以上的寒潮雨雪天气,创1965年以来的最高纪录。持续低温已使东北等地的春耕播种期推迟,因气候条件不利导致减产的几率增大。低温雨雪天气已对春季农业生产造成了严重威胁。
中国真的会“北涝南旱”吗
持续的干旱、持续的低温,GBN报告的“预言”似乎都在得到验证,那么报告中提到的中国“南涝北旱”的降水分布型,是否真的会变成“北涝南旱”的降水分布型呢?
“从大量的气候、水文数据分析看,我认为,我国现在总体的气候特征还是‘南涝北旱’;南方地区降水整体偏多仍呈持续发展态势。”中国水利水电科学院水资源研究所教授级高级工程师严登华在接受《?望》新闻周刊记者采访时表示。
“我更赞同‘南涝北旱’趋势加剧的观点。”严登华说,“因为气候变化的大趋势不能只看一年的情况,一年不能代表它的总体走势。”
他分析道,从1956年~2000年全国水资源综合评价资料看,20世纪80年代后,北方大部分地区降水偏少,尤以海河、黄河中下游地区以及山东半岛最为明显,1980年后21年与前24年系列相比,海河区降水偏少10%、黄河区偏少7%、辽河区偏枯2.6%,淮河区山东半岛和沂沭泗水系降水分别偏少16%和12%。南方大部分地区、西北部分地区和东北北部及东部地区后21年比前24年系列降水偏多,长江区和东南诸河区后21年系列平均降水深较前24年系列平均降水深偏多3%,松花江区偏多5%,西北诸河区偏多6.5%。从河川径流量的变化情况来看,南方地区增加幅度接近4%。而北方黄河、淮河、海河和辽河区等四个区的河川径流量减少18%,海河区河川径流量减少41%,北京的永定河已干涸了多年;淮河区山东半岛降水量减少16%、河川径流量减少52%、水资源总量减少32%。
“实际上,尽管今年云南、贵州、广西等地发生特大干旱,但南方东部的安徽、江西、江苏、福建西部等地降水都很大;随着南方整体进入雨季,今年南方的降水量有可能与往年持平。”严登华表示。
中国气象局提供的资料也显示,4月中旬以来,长江中下游地区和广西等地频遭强降水天气,其中江西东北部、福建西南部达到150~200毫米,广西东北部、江西东部部分地区降水量超过100毫米。江西、湖南、广西等地先后出现的强降水天气,导致湘江、漓江出现超警戒洪水,九江出现今年以来最高水位,部分地区出现洪涝灾害。
严登华强调,“不管是南涝北旱还是北涝南旱,值得重视的是,南方局部地区发生干旱的趋势会越来越严重,旱涝交替会更加频繁。”他解释说,湘江前一阶段干旱,近期又是大水,“就是说,年际间旱涝交替和年内旱涝交替呈现双上升趋势,这种情况应引起有关部门的高度重视。”
客观上讲,不论南方还是北方,水利设施方面对我们未来的抗旱、防洪、减灾都是一个极大的挑战。严登华告诉本刊记者,相比之下,全国防洪体系较为健全,但抗旱是个薄弱环节,“防汛、抗旱是两条腿,缺一不可,但我们一直以来都是一条腿长一条腿短。从抗旱能力、工程设施上看,北方的情况要比南方好。一则北方地区常常是十年九春旱,出现干旱的情况比较多,所以工程设施比较齐全;二则北方是粮食主产区,东北、华北地区占全国粮食总产量的50%以上。抗旱是保证粮食收成的大事,所以各方高度重视。而南方,大多数情况下雨水充沛,所以对防汛更为重视。”
“随着旱涝发生及其影响特征的变化,防汛抗旱观念必须要转变,要有防大旱、抗大涝的思想准备。水利工程的设计理念也要转变,要发挥工程的整体效益,既要防洪又要防旱,要防洪抗旱并举。”严登华强调,“北方局部地区暴雨与南方局部地区干旱应值得有关部门高度重视;如北京局部地区的暴雨和防洪问题给城市排涝带来了严重挑战。要发挥水资源的自然、生态、社会、经济、环境等多重属性功能和效益,统筹考虑,进行风险管理,宏观整体应对与分级、分类、分区管理相结合,只有防患于未然,才能做到保一方安澜。”
《?望》文章:玛雅预言
玛雅历法说,根据玛雅预言,现在地球处在“第五太阳纪”。到目前为止,地球已经过四个“太阳纪”,每一纪结束时,都会上演一出惊心动魄的毁灭剧情。“第五太阳纪”是最后一个“太阳纪”,2012年本次人类文明将要结束。此后,人类将进入与本次文明毫无关系的一个全新的文明。
2009年,灾难片大师罗兰·艾默里奇(RolandEmmerich)拍摄的电影《2012》在全球上映,它讲述了2012年世界末日到来时,人类挣扎求生的故事。玛雅预言受到世人关注,一个重要原因是玛雅历法以准确着称,玛雅人测算出的地球公转时间,及其他星体的运行时间,非常准确。但玛雅预言中的前几个太阳纪,因为证据不足而无法得到证实与合理解释。□(?望 孙英兰)
⑤ 引黄河水入永定河,那么下游的河南和山东缺水怎么办
引黄河水入永定河只是在特定的时间去把河水引流过去,保证永定河流域人民的生产生活,并不会导致黄河下游的河南和山东缺水。
我们国家最近几年有好多跨区域进行水资源调配的工程,最出名的应该就是南水北调了,把南方的水资源调配到北方缺水地区,使水资源的分配更加的合理,而引黄河水入永定河也是这一原理,在一些季节,永定河水位不足,甚至会发生河流断流的情况,出现这种情况以后,永定河沿岸人民的用水将得不到保障,所以,为了保障人民正常的生产生活用水,就有了引黄河水入永定河这一工程,通过对黄河水进行引流,让黄河水分出来一部分流入永定河,就可以保证永定河在比较干旱的季节也能有充足的水源,保证沿岸居民的需要。
我觉得引黄入定是一件好事,因为它让水资源实现了跨区域调整,对沿岸人民的生活有很大的作用。
我觉得与其在这里问引黄河水入永定河会不会造成河南山东缺水,还不如想一下怎么才能在生活中节约用水,我们国家水资源非常短缺,如果我们不懂得节约利用的话,那么用不了几百年,黄河、长江、永定河全部都会断流,甚至消失,所以,不要去担心那些和我们无关的问题,我们要做的应该是节约用水,保护水资源,让那一天来的尽量慢一点。
⑥ 卢沟桥事变中,卢沟桥在那个省份,具体城市,求解
卢沟桥在北京市丰台区。
卢沟桥具体地址是北京市西南约15公里处,丰台区永定河上。因横跨卢沟河(即永定河)而得名,是北京市现存最古老的石造联拱桥。
卢沟桥为十一孔联拱桥,拱洞由两岸向桥中心逐渐增大,拱券跨径从12.35米至13.42米不等,桥身中央微微突起93.5厘米,坡势平缓。河面桥长213.15米,加上两端的引桥,总长266.5米。桥身总宽9.3米。桥面宽7.5米。
桥面两侧设置石栏,南侧有望柱140根,北侧有141根。望柱间距约1.8米至2米,柱高1.4米。柱间各嵌石栏板,栏高约0.85米。整个桥身都是石体结构,关键部位均有银锭铁榫连接,为华北最长的古代石桥。
在《马可·波罗游记》中它被形容为一座巨丽的石桥,后来外国人都称它为“马可波罗桥”。1937年7月7日,日本帝国主义在此发动全面侵华战争。
(6)为什么不在南方雨季给永定河补水扩展阅读:
从1937年6月起,日本侵略军几乎每天都在卢沟桥附近进行挑衅性的军事演习。7月7日,日军借口一名士兵失踪,要求进入桥头的宛平县城搜查,遭到中国守军的拒绝。
当晚8点钟,日寇突然向卢沟桥发动进攻,中国守军忍无可忍,奋起自卫,中国人民反对日本帝国主义侵略的抗日战争,从此开始了。驻防在卢沟桥一带的29军,原是西北军冯玉祥的旧部。这支部队擅长刀术,每个战士都身背一口大刀。
每当日寇接近阵地时,战士们就跃出战壕,抡刀同敌人搏斗。日本军队集中火力连续猛攻卢沟桥石桥和平汉路铁桥,铁桥曾一度失守,驻守铁桥的一个连仅4人幸存,其余全部壮烈牺牲。29军将士勇猛顽强不怕牺牲,经过4小时激战,又从日寇手里夺回了铁桥。
永定河畔的战斗整整进行了一昼夜,几百具日军的尸体横卧在卢沟桥头,而中国守军却一直坚守在自己的阵地上。卢沟桥的炮声激发了全国人民的抗战热情。
事变发生的第二天,中国共产党向全国发出通电,呼吁:"平津危急!华北危急!中华民族危急!"指出"只有全民族实行抗战才是我们的出路"。
在中国共产党的号召下,全国各地的抗战救国运动风起云涌。工农大众和各界爱国人士以募捐、劳军、宣传等各种方式积极支援抗日前线。但国民党政府却推行一条消极的抗战路线,他们不敢动员民众,在日军的大规模进攻面前犹豫动摇,致使北京、天津等地在7月底相继沦陷。
由于全国人民要求抗战的压力,以及日军的侵略严重损害了英、美的在华利益,直接威胁到蒋介石等四大家族的统治,国民党政府被迫于8月中旬发表《自卫宣言》,起来抗战,并接受了中国共产党提出的建立抗日民族统一战线的主张。
同时,南京国民党政府军事委员会宣布将红军改编为国民革命军第八路军,任命朱德为总指挥,彭德怀为副总指挥。不久以后,南方各地的红军游击队也改编为新编第四军,叶挺任军长。抗日战争民族统一战线的形成为抗日战争的胜利打下了基础。
从此,一场以中国共产党人为中坚力量的伟大民族解放战争轰轰烈烈地展开了。
⑦ 中国的淡水资源问题
张宏仁
(原地质矿产部副部长、国际地科联主席)
淡水是可再生资源,靠大气降水补给。静态库容只是调节空间,不能解决长期供水需要。我国单位面积淡水资源并不少,接近全球平均值,但由于人口密度比世界平均高3倍,人均淡水资源仅为世界人均值的1/3弱。我国大气降水在时间和空间上分布极不均匀,使蒸发量加大。农业离不开灌溉,更加剧了淡水资源的供需矛盾。淡水是少数几种无法依赖进口的资源之一。今后只能依靠节水和现有淡水资源的科学调节来解决我国的用水问题。地表水和地下水都是淡水资源的组成部分。地表水体传导水的能力强,但存储水的容积小;地下水含水层传导水的能力弱,但存储水的容积大。把两者结合起来联合调度,可以更加有效地实现淡水资源在时间上的调控。我国淡水资源南多北少,人口分布大体上与淡水资源分布相适应,应当避免人口过多地向缺水地区流动。南水北调可以缓解北方缺水的局面,但调水成本较高,应主要用于特殊干旱年份,供水的基本来源,仍应立足本地。我国南方降水量充沛,缺水主要是污染造成的,应当集中力量治理污染。为了合理分配淡水资源,有效治理水污染,有必要加强流域的统一管理。规定每一地区的取水量和排污总量的限额。深层封闭地下水资源潜力不大,长期大量开发会导致地面沉降等严重后果,要慎用、少用。
淡水是人们生产生活任何时候都离不开的资源。似乎应当属于常识范围内的事。然而每当听到有关“地表水、地下水哪个更重要”的争论,好心人关于“地球上最后一滴水”的警告,某某地方“地下大水库的发现”,以及一方面惊呼中国出现了“世界上最大的漏斗”,另一方面又把希望寄托于寻找新的深层地下水源,就感到人们对淡水资源的认识并不一致。而认识是否符合淡水资源的客观规律,对正确决策有很大影响。
一、淡水资源的主体靠自然再生,静态库容的作用是以丰补歉
各种自然资源均可划分为两大类:可再生资源和不可再生资源。这种划分的含义可以用一个家庭的经济收支平衡账来形象地说明。
大多数家庭每月都有经常性的收入。如果支出小于收入则把多余的钱存入银行。如果支出大于收入,就要动用银行存款。可以用公式简单表述如下:
银行存款的增量=收入-支出
为了保证家庭可持续的生活,总是力图量入为出,每个月都略有节余。于是银行存款逐月增加。然而一旦有额外的消费需求,比如购买大件商品、假日旅游等,就可以用平时多月乃至多年积攒的存款。对这一类家庭来说,平时生活主要靠经常性的工资收入,银行存款的功能只是调节余缺。我们可以说,这样的家庭所依靠的财政资源是可再生的。
然而,社会上还有极少数人,他们没有经常性的工资收入,但祖先给他们留下了一大笔遗产存在银行里,如果不任意挥霍足够用100年。对这些人来说,上述公式中的收入项等于零,银行存款每个月都是负增长。直到花光为止。这些人的财政资源显然是不可再生的。用一点就会少一点。
矿产资源显然属于不可再生资源。以煤为例,其是在漫长的地质历史中形成的。现在地球上某些地方由植物变为煤炭的过程仍在进行,但进行得极为缓慢。每年新生成的煤炭与全球每年消费的煤炭相比微乎其微,可以忽略不计。我们今天所开采的煤炭,实质上是大自然留给人类的遗产。由于地球上煤炭的储量很大,足够满足几百年的需要,目前可以不必为今后发愁。再过100年,人类总能找到别的替代能源。
森林资源则属于可再生资源。因为林木不断地新生,只要合理规划,就可以保证每年砍伐量不大于再生量。如果砍伐量大于再生量,林木积蓄量就要减少,反之则会增加。
淡水资源的情况略为复杂一点,它的主体属于可再生资源。但在极特殊情况下,出于无奈,也有把地下地质历史上储存的水当做不可再生资源使用的例子。
地球的大气层是一个庞大的、以太阳能为动力的蒸馏水工厂。它不断地从海洋和地面把水蒸发上天,再以降水的形式向人们居住的陆地提供淡水。平均每年陆地上的大气降水约为119万亿立方米。扣除蒸发蒸腾损失,每年仍有42.7万亿立方米可转化为人类有可能利用的淡水资源。远远超过目前全人类每年约4万亿立方米的用水量。在可以预见的未来,淡水资源是永续不断的。不可能出现“最后一滴水”的危机。因此,从总体上讲,人类完全可以依赖可再生的淡水资源满足可持续发展的需要。
然而,淡水资源在地球上的分布很不均匀。有一些干旱地区降雨量极少,可再生淡水资源接近于零。如果这些地区人口稀少,又有地质历史上埋藏的、水质符合需要且存储量能满足当地不多的人口上百年需要的地下水,就可以在相当长一段时期靠“吃老本”过日子。例如在非洲北部的撒哈拉沙漠就有地质历史上埋藏的淡水,为埃及、利比亚等国提供了可供当地人口上百年需要的淡水。类似的条件,在地球其他地方极为罕见。
地下含水层储存的地下水可以和银行存款相类比。它能应付短时间入不敷出的紧急情况,但不能满足长期可持续发展的需要。此外,地下水的储存量也有不同于存款的地方。提取第一笔存款与提取后一笔存款在手续上没有区别。而随着地下水储存量的减少,地下水位随之下降。超过一定限度,即使有水也难以利用。
二、我国地均淡水资源并不贫乏,人均淡水资源少是人口多的结果
我国一些地区淡水资源供需矛盾日趋严重的状况,给人造成一种印象:好像中国是淡水资源特别贫乏的国家。这种印象并不符合实际。一个地区淡水资源的丰富程度可以用单位面积平均淡水资源来评价。全世界可再生淡水资源每年为42.7万亿立方米,全球陆地面积为1.34亿平方千米,或者134万亿平方米。于是:全球单位面积淡水资源=全球淡水资源÷全球陆地面积=42.7万亿立方米÷134万亿平方米/年=319毫米/年
我国可再生淡水资源每年为2.8万亿立方米,国土面积为960万平方千米,单位面积淡水资源为292毫米/年。相当于全球平均值的91.5%。由此可见我国并不是淡水资源特别贫乏的国家。国土面积和我国差不多的美国,单位面积淡水资源为317毫米/年,差别也不大。然而,由于我国人口众多,单位面积人口密度是全世界平均值的3倍。因此,人均淡水资源仅为全世界的1/3弱。目前广泛引用的数字是1/4,实际上更接近1/3。美国则由于人口密度仅为中国的近1/5,人均淡水资源因此约相当于我国的5倍。总之,我国淡水资源紧张,并不是由于资源贫乏,而是由于人口众多。
三、淡水资源不能依赖进口,只能立足于国内
在各种自然资源中,淡水资源是用量最大的资源。所有其他自然资源用量的总和也抵不上淡水资源的一个零头。淡水又是最廉价的资源,经不起大量长距离运输。我国地势较高,大部分国际河流是出境河,只有新疆有少数入境河流。这一状况排除了淡水资源依赖进口的任何可能性。除非全球气候有重大变化,今后淡水资源总量预计不会有实质性的改变,而人口还将有所增长,不论今后国民经济如何发展,经济规模翻几番,都只能立足在现有每年2.8万亿立方米淡水资源的基础之上。在这一点上,有的人仍抱有开辟新来源的希望。以下本文将证明:开源虽有一定前景,但不可能对我国淡水资源总量有重大影响。
四、我国淡水资源时空分布极不均匀,加剧了供需矛盾
尽管我国人均淡水资源仅为全球平均值的1/3弱,每人每年仍有2300立方米。按目前的消费水平是够用的。然而我国的淡水资源无论在空间上还是在时间上的分布都极不均匀。这就进一步加剧了供需矛盾。
淡水资源的更新主要靠大气降水。我国大部分国土处于北半球中纬度干旱带,本应比较干旱。幸好来自太平洋和印度洋的东南亚季风带来了水汽。但也导致降水量分布的极度不均匀性。我国南部和东部降水量较多,而西北干旱。大体上,昆仑山、秦岭、淮河一线以南,总体上不缺水。如果有缺水问题,一般也主要是由污染造成的。而西北地区则干旱少雨,淡水资源因而比较贫乏。
应当指出,我国几千年来一直以农业为主。农业又与淡水资源紧密相连。由于千百年随机流动的结果,我国的人口分布大体上与淡水资源的分布相适应。一般不宜轻易改变。随着我国生产力的发展,依附于耕地的农业人口的比重将逐渐减少。人口按耕地分布的前提将逐渐弱化。向干旱地区迁移人口将不再具有很大的必要性,任何向干旱、半干旱地区的移民,必然增加该地区对淡水的需求,进一步扩大淡水资源的供需矛盾,一定要慎之又慎。
淡水资源在时间上分布的不均匀性是导致我国北方供需矛盾紧张的重要原因。从多年平均降水量来看,我国华北许多地方虽不算很丰富,但也不能算太少。以北京为例,年降水量平均为630毫米,和法国巴黎、俄罗斯莫斯科、奥地利维也纳、匈牙利布达佩斯等差不多,比英国伦敦、德国柏林还要略多一些。那么为什么欧洲比较湿润,而我国华北比较干旱呢?这是由于欧洲许多地方降水量随时间的分布,无论是年内还是年际都出奇的均匀。这是一直生活在亚洲大陆的人所难以想象的。
欧洲大部分地区空气湿度大,蒸发量远小于降水量。我国北方地区与欧洲相比反差极为强烈。以北京地区为例,6、7、8月个月的降水量,占年总降水量的3/4以上,而从11月到次年4月的半年时间的降水量不到全年降水量的1/10。由于旱季延续时间很长,年蒸发量大多在1000毫米以上,远远超过年降水量。不仅年内,而且年际降水量变化也很大,连续3年的干旱时有发生。大气降水只有一小部分能转化为有效的淡水资源,大部分被重新蒸发上天。此外,由于雨季降水过于集中,经常有一部分水库装不下的降水以洪水的形式入海,无法加以利用,有时甚至造成洪灾。欧洲降水均匀带来的另一个好处是农田灌溉用水不多,大气降水能满足农作物生长对水的大部分需要,许多地方甚至完全不需要灌溉;留给工业及生活用的水资源就比较多了。而我国,特别是北方地区,农业离不开灌溉。农田灌溉用水占用了淡水资源的绝大部分,能留给生活和工业生产用的水资源很有限。总之,降水量随时间分布的不均匀性,一方面使有效淡水资源减少;另一方面使农业用水量增多。这大大加剧了淡水资源的供需矛盾。
五、找矿与“找水”
我国的淡水资源是否还有未被发现的潜力。有人把希望寄托在“找水”上。
地表水不存在“找”的问题,一切都摆在光天化日之下,比较清楚。“找水”实际上指的是找地下水。“找水”的提出显然是受“找矿”的影响,特别是“找油”的影响。石油是含油层中的流体,地下水也是地层中的流体。可以找油,为什么不能找水呢。当然,石油天然气和地下水的流动都遵循渗流力学的基本规律。有许多可以相互借鉴的东西。但是有一点根本不同:石油天然气是不可再生资源,地下水的主体只能是可再生资源。
作为不可再生资源的矿产,开采一点,已探明的资源量就会少一点,早晚会枯竭。为了保证可持续发展,必须努力寻找接替资源。而且大多数情况下确实有矿可找。因为,由于人们认识的局限性,远不是所有的矿产都已被查明。整个找矿的历史可以归结为:露头矿找完了找隐伏矿;浅部矿找完了找深部矿。这种经验推广到淡水资源领域里来就成了:地表水不够了找地下水;浅层地下水不够了找深层地下水。
然而,地下水完全是另外一回事。前面已经讨论过,地下水的储存量只能用于调节丰枯,而不能依靠它长期生活。人类可以依赖的主要是不断更新的可再生淡水资源。而这种资源就在我们眼皮子底下,并不需要专门去“寻找”。从宏观战略的大账着眼,“找水”并不能解决淡水资源的“开源”问题。
但在某些既缺乏地表水、浅部地下水含盐量又高的干旱地区,有的地方地下深部有水质较好的含水层。于是就提出了深部含水层“找水”的问题。深部含水层绝大多数属于封闭的承压含水层,由于极难得到大气降水的补给,所含的淡水资源属于不可再生资源。大量长期开采这种深层地下水会导致地下水位迅速下降和地面沉降。只有在人少地广、单位面积取水量很小的条件下,如为边防哨所和牧区人畜饮用供水,或者在极端干旱年份短期用水,可以适度开采这种资源。
还有一种情况可以被称为“找水”,那就是在缺乏有效含水层的地区,如大片花岗岩或变质岩分布的地区。在这些地区需要用地质、地球物理的方法,寻找隐伏的构造破碎带。因为只有在岩石破碎的地段,才有足够的孔隙存储和传导地下水,简单地说,只有这种情况才能使水井或其他集水工程出水。
不管是哪种情况,“找水”并不能解决淡水资源的战略性大账,而是主要着眼于人口不多的缺水居民点人畜用水问题。
那么,淡水资源开源的潜力何在?淡水资源的潜力不在于“找水”,但也不是没有潜力可挖。可以从减少我国大气降水在时间上分布不均匀性造成的损失方面,想办法挖掘潜力。主要有两个方面:一是夺取蒸发量。我国,特别是干旱地区,大气降水的大部分被蒸发上天。这里面潜力是很大的。二是夺取入海弃水。由于汛期降雨量集中,地表水库没有足够的库容拦蓄洪水,有一部分水白白跑到海里去了。这部分水如果被拦蓄起来,水量也是很可观的。
然而,这两条说起来容易,实际上做起来却很难。要夺取蒸发量,就要设法让大气降水更多地渗入地下,减少太阳的暴晒。要夺取入海弃水,就要设法把汛期的洪水存储起来。为此就需要有足够的调节库容,地表水库就是为此而修建的。北京潮白河上的密云水库多年平均来水量10多亿立方米,而库容有40亿立方米,是一个可以实现多年调节的好水库。可惜,在大多数别的流域,现有的地表水库和预计可以修建的地表水库加在一起,总库容仍远不足以满足这一要求。而地下水含水层则具有比地表水库大得多的调节库容。
因此,无论是夺取蒸发量还是夺取弃水,地下水含水层都具有极其重要的作用。
六、地表水体与地下水含水层的关系
在许多人的心目中,地表水和地下水是两种不同的水源。这是一种片面的看法,不利于对整个淡水资源的科学、合理的利用。从作为可再生资源的角度看,地表水和地下水都来自大气降水,而且,它们还相互转化。以新疆、甘肃的内流河盆地为例。盆地底部的极少量降水几乎全部被蒸发而形不成任何有效的淡水资源。当地的淡水资源主要来自盆地周围山区的降水以及随后的积雪融化。这些水汇集到山区的河流中奔向山麓,有很大一部分入渗到由砾石、粗沙组成的山前洪积扇中,转化为地下水。洪积扇的碎屑物质从上游向下游逐渐变细,传输地下水的能力也逐渐减弱。最后地下水被臃阻在洪积扇的边缘而以泉水的形式溢出地表,又转化为地表水。在那些地区,人为地划分地表水和地下水资源,没有实质性的意义。
从更广泛的意义上讲,河流的流量在一年的很长时间要靠地下水维持。河流具有很高的传输地表水的能力。雨季的大气降水汇入河川以后,会在很短时间内被排放入海。雨季以后许多河流河水常流不断要归功于地下水含水层。地下水含水层能存储大量由降水入渗形成的淡水。由于地下水含水层传输水的能力远低于地表水体,雨季存储在含水层中的地下水只能缓慢地释放出来。所有这些涓涓细流,最后汇集到河川中,形成可观的流量,保持河水常流不断。汛期以后的河川水流被叫做“基流”。基流是淡水资源中最可宝贵的部分,而它恰恰来自地下水含水层。
地表水体和地下水含水层都是天然淡水资源的载体,但它们各自有不同的特点。
地表水体作为水的容器摩擦阻力小,因而具有很高的传输水的能力。另外,陆地上的淡水体面积仅占陆地面积的1%不到,因而存储水的能力很小。地下水含水层则相反,由于水在岩石的孔隙中流动,受到很大的摩擦阻力。在同样的水力坡度下,地下水的流速比地表水要小好几个数量级。但是,地下水含水层广泛分布,几乎无处不在,有比地表水体大得多的存储水的能力。可以用直流电阻、电容电路来比喻以上两种情况。地表水体就像是电阻小、电容也小的电路,也就是说时间常数很小的电路,地下水含水层则像是电阻大、电容也大的电路,即时间常数很大的电路。地表水体中的水来得快、去得快。地下水含水层中的水来得慢、去得慢,能够对短暂的洪峰脉冲进行滤波,把极不均匀的降水拉平。而这正是降水量极不均匀的地区所需要的。
地下水含水层不仅能调节丰水年和枯水年,而且还能大大减少蒸发量。大气降水一旦渗入地下,蒸发量就会急剧减少。如果地下水位在地面1米以下,蒸发量实际上接近零。
陕西北部神木煤田所在地区有两条河,一条是窟野河,另一条是秃尾河。两条河都从西北向东南相互平行地流入黄河,相距只有几十千米。窟野河所流经的地区岩石裸露,每当雨季,洪水携带大量泥沙很快泄入黄河,旱季则长时间干涸缺水。而秃尾河上游有大片地区被毛乌素沙漠的边缘所覆盖,雨季时雨水被沙漠吸收,很少形成洪水,雨季过后,地下水慢慢从沙漠渗出,保持秃尾河常年有比较均匀的流量。由于沙漠的保护,秃尾河流域蒸发量大大减少。有一半以上的大气降水都能转化为有效的淡水资源。这在黄土高原是极为可贵的。
地下水含水层的特点是“肚子大,嗓子眼小”,接收大气降水补给比较缓慢。这就给我们利用它增加了困难。北京地区就是一个很好的例证。永定河冲积、洪积扇有巨厚的含水层。曾经是北京市的主要供水水源地。它的巨大库容曾经帮助首都度过了一个又一个的缺水年。经过多年的超量抽取地下水使得地下水位大幅度下降,形成较大的地下库容。这本应是调蓄水资源的绝好场所。20世纪70年代进行了可行性论证,发现永定河每年行洪期只有十几天。而北京市年取水量几十亿立方米。即使每年人工回灌1000万立方米,也解决不了多大问题。然而要在10天内完成即使这一不起眼的任务,汛期每天就要回灌100万立方米,这就需要建设庞大的回灌工程。而且汛期河水含泥沙量高,会很快把地下水含水层的入渗面淤死。当时建设的西黄村人工回灌试验场,虽然地质、地理条件很优越,但也只能在非汛期用水库弃水进行人工回灌。
实践给我们上了很重要的一课。要取得较大的回灌效果,光靠人工措施是不够的。针对北京地区的具体情况,我们提出了“虚拟回灌”的办法。北京地区现有抽取地下水的设施能力已经很大。再大的回灌设施能力也不可能超过抽水能力。在保持现有抽水设施运行的情况下,每回灌1亿立方米水,与不进行回灌,但减少抽水1亿立方米在物理上是等价的。因此,减少抽水等于增加回灌,是一种“虚拟”的回灌。这种回灌不需要专门的回灌设施,但需要有别的水源来代替减少的抽水量。这部分水量可以来自丰水年多余的大气降水。如果在北京市建设两套供水设施,一套用地表水供水,另一套用地下水供水,那么每一套都能单独满足全市供水的需要。如果在丰水年把抽取地下水的设施停下来,就等于不用任何回灌设施,一年就回灌了上10亿立方米的水存储在地下。到枯水年就可以少用地表水,而抽取地下的库存以度过水荒。用这种办法还可以对淡水资源进行年调节,汛期前,尽量多用水库准备“空库迎汛”的“弃”水,代替抽取地下水,少用地下库存。
以上方案要求统一调度地表和地下两个水库,充分扬各自的“长”,避各自的“短”。结合每一地区的特点,还可能设计出别的方案。
总之,地表水和地下水并不是两种不同的水源,如果善于取长补短,发挥各自的优势,就能更好地利用有限的淡水资源。那种把地表水和地下水人为分割开来,各执一端的争论,是狭隘、片面的门户之见。
七、开放含水层与封闭含水层
地下水是赋存在地下岩石中的水。所有的岩石或多或少都含有地下水,但并不是所有地层都是含水层。只有那些既含有一定量的水,又能让地下水流动的地层才叫含水层,否则就是隔水层。当然,这种划分只是相对的。
按照地下水与含水层和隔水层的关系,地下水含水层可划分为“潜水含水层”和“承压含水层”。这两个引进的术语实在翻译得令人费解。不仅外行人听不懂,内行人也往往被搞糊涂了。笔者认为采用“开放含水层”与“封闭含水层”能更好地反映两种含水层的本质差别。
可以用人们比较熟悉的地表水来比拟。河湖属于开放水体,自来水管道属于封闭水体。河流中的淡水体积随着河水位的上涨而增大,流量也随之增大。自来水管道中的淡水体积随着水头只有极其微小的变化,小到几乎可以忽略不计,流量只与水力梯度有关,而与水头几乎无关。
如果含水层中的地下水没有充满整个含水层,情况就和河流、湖泊、水库等开放水体相似。当含水层中地下水体积增加或减少,地下水位就会上升或下降。这种含水层应当叫做“开放含水层”。但目前通行的术语则是“潜水含水层”。开放含水层由于它的开放性,很容易直接从大气降水或地表水体得到补给,因而其中的淡水资源比较容易得到再生,以保证可持续发展的需要。目前全世界抽取的地下水,绝大部分来自开放含水层。
如果含水层上面被隔水层所覆盖,而且地下水充满了含水层,就变得和封闭的自来水管道相似了。地下水位有升降变化时,含水层体积受上覆隔水层的限制,不能像开放含水层那样自由变化。这种含水层应当叫做“封闭含水层”,教科书上的科学术语则是“承压含水层”。
实际上,无论自来水管道还是封闭含水层,都不是绝对刚性的。它们都具有弹性和可压缩性。当水位上升时,体积会被胀大,反之则会被压缩变小。这种胀缩对自来水管道来说微不足道,通常被忽略不计。但对封闭含水层来说,由于下面将要谈到的原因,这种可压缩性和弹性却不能不加以考虑。
首先,封闭含水层传导水的能力比自来水管道小许多个数量级。任何一个末端自来水龙头放水,都能几乎立即从自来水厂的蓄水容器得到补给。其间的水头损失比较小。而含水层对水的摩擦阻力很大,从封闭含水层的侧向补给源到打井取水地点距离一般又很远。其间要达到稳定状态,需有很大的水头损失。实际上,在达到稳定状态之前,从水井抽出来的水,并不是来自远方的侧向补给源,而是来自水井周围含水层的压缩。水井的抽水,使地下水位下降,在水井周围形成降落漏斗。对封闭含水层来说,这就像液压千斤顶放油、汽车轮胎放气一样,使含水层压缩。这样就从含水层挤压出一些地下水来。水井抽取的地下水,实际上就是来自含水层压缩出来的那一部分水。早期,水井抽取的主要是水井周围近处含水层压缩出来的地下水,随着降落漏斗的扩展,抽出来的水逐渐更多地来自较远处的含水层。从开始抽水到大部分井水不再来自含水层的压缩,而是来自补给边界,需要很长的时间,如果补给边界离抽水井比较远,甚至需要几十年时间,那时抽水井水位将下降得很深,乃至抽水成本高到难以接受的程度。此外,封闭含水层中地下水位每下降1米,因压缩所能给出的水是很少的,只有开放含水层的千分之几到万分之几。因此,地下水位的降落漏斗体积,在同样出水量的条件下,比开放含水层要大成千上万倍。
按照质量守恒原理,从含水层抽取的地下水不可能凭空产生,总归要有来源。开放含水层比较好理解,从含水层抽取的水,部分来自含水层的疏干,部分来自地表水体的补给。而封闭含水层就有点令人费解。后者既没有疏干,也很难从地表水体得到补给。那么从井里抽出来的水是从哪里来的?20世纪初地下水水力学的一个重大进展是发现从封闭含水层抽取的地下水是由含水层体积压缩而来的。最终表现在地面沉降上。根据河北沧州和天津以往长期观测的结果,多年从封闭含水层抽取的地下水总体积,大体上等于地面沉降的总体积,侧向补给少得可以忽略不计。
从封闭含水层抽取地下水会导致地面沉降!这是一个严重的问题。到目前为止我们已经有了大量负面的案例。早在20世纪60年代,上海就因地面沉降而遭受了难以弥补的损失。由于地面沉降早期很难凭直觉发现,上海的教训并没有被别的地方及时汲取,天津随后也出现了类似的问题。长江三角洲的苏州、无锡、常州由于含水层不如上海宽阔,受局部断陷小盆地的制约,出现不均匀沉降,导致地面裂缝。西安的地裂缝也是长期从封闭含水层抽水的后果。
由此可见,从封闭含水层长期大量地抽取地下水,弊大于利,往往是得不偿失。抽不了多少水就会引起地下水位大幅度下降,而且经常导致严重的地面沉降后果。
⑧ 为什么北京缺水
北京缺水主要有以下原因:
1、水资源禀赋先天不足
1999年以来北京连续多年干旱,年均降雨量480毫米,密云水库年均来水2.7亿方,为多年平均的28%;官厅水库年均来水1.3亿方,为多年平均的14%,年均形成水资源量约21亿立方米。
2、人口剧增和城市发展迅速
城市快速发展和人口过快增长,经济社会发展用水需求呈现刚性增长,导致对水资源的需求量不断增大。
3、环境恶化与节水意识的匮乏
北京人口增长过速、用水浪费,人均生活用水量210升/日,远高于全球每日人均约170升的用水量。节水工作虽然陆续在展开,但实际效果与以色列、新加坡等节水地区相比还有明显差距,节水更多的是停留在宣传口号上,还未真正渗入市民日常行为中。
日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾。
(8)为什么不在南方雨季给永定河补水扩展阅读
中国水资源现状
中国水资源总量2.8万亿m³,居世界第五位。我国2014年用水总量6094.9亿立方米,仅次于印度,位居世界第二位。由于人口众多,人均水资源占有量仅2100m³左右,仅为世界人均水平的28%。
另外,中国属于季风气候,水资源时空分布不均匀,南北自然环境差异大,其中北方9省区,人均水资源不到500立方米,实属水少地区;特别是城市人口剧增,生态环境恶化,工农业用水技术落后,浪费严重,水源污染,更使原本贫乏的水“雪上加霜”,而成为国家经济建设发展的瓶颈。
全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米。
⑨ 为何不重新疏浚京杭大运河
京杭运河北方段的衰落最早因为1855年黄河夺北方河道入渤海,一下子淤塞了今天的山东济宁段,南北不通,导致从北京到南方的生命线被阻断。后来这部分运输被迫从海路转运。
但是为什么不修呢?因为后来不久,1890年代英法德等国家计划修建一条连接天津和南京的铁路——津浦线。津浦线的建立,导致京杭运河北方段进一步衰落。天津西站到南京浦口这段铁路今天是京沪铁路的一部分,但在民国年间就是联系南北的要道。(朱自清在《背影》中提到的坐火车北上就是津浦线)当年抗日战争中的徐州会战,百团大战,以及后来的淮海战役,津浦铁路都发挥了极其重要的角色。(或者借助它运输人员物资,或者破坏它阻挡敌人的进度)除了以上两个原因,市政建设侵占河道,也使得南运河的宽度和深度都很有限。这个北方南运河(卫运河)是在原先卫河的河道基础上形成的,但是卫河流经的几个地方都因为后来城市发展侵占了不少原来的河道。天津、沧州、德州、临清、聊城等都有不同程度的占用河道的情况。1996年,北方干旱,我小时候下南运河天津段,水深只到腰部。后来天津整修南运河天津段,清除污泥、建设堤岸,最深处虽然已经有四米,但宽度仍然非常尴尬,最窄处仅为二十米(井冈山桥)。不过这并不意味这南运河“无效”,南运河今天是南水北调东线的重要输送渠。天津自来水厂一部分坐落在南运河与中环线交界,原查氏水西庄原址内。而京津北运河段,潮白河和北运河在流经北京之后就几乎无水了。所谓北运河疏浚,只有象征意义,而无实际效果。北京上游的水到今天天津桃花堤,即老北洋大学堂旧址那里被挡水闸拦住。北运河在今天已经基本等于死水了。而更加重要的问题是京杭运河无法穿越黄河,打通之后,造成黄河水下灌,造成的后果也是灾难性的。不过大运河在淮安以南大部分地区的运输能力还是可以的。我曾经走过几个城市杭州,无锡等,水里面的船队不少,大多是北煤南运,或者沙土石料船为主。这些东西一般是周期性需求或者陆运成本高,因而通过水运来缓解成本压力。我觉得运河经济很难在今天发展,主要有内因外因各种原因共同决定的。比如,政策上,各省缺乏联动机制,共同决策、共同管理。外在条件看而且由于运河中不能走集装箱而只能走散货,而过多和低矮的河道桥梁又导致船舶必须经过良好设计才能使用,影响了运河的使用。自然上看,即使北方段疏浚之后因为缺水也会难以为继。今天北京已经有2000万人口,这些人每天的用水量是惊人的。李鸿章称天津是“九河下梢”,但是今天天津这九条河,除了山西来的子牙河径流量还说得过去,潮河,白河,永定河,新开河,滹沱河都完全断流或约等于断流。因此整个北运河不具备通航的条件。成本上看,北方运输已经基本上依赖公路和铁路,除去运河运输需要开河、建桥、改船和引水外,还需要考虑船闸的问题。京津之间北运河,原有十三道船闸,杨村、河西务、高碑店,甚至通州等都是古船闸所在地,今天虽然不用人工拉纤来完成逆流运输,但是河道是不是能满足还真不一定。
2006年京杭运河成为国家重点文物保护单位,京杭运河在今天的使用需要更进一步的详尽的思考。今天还有北京社科院专家说提出什么“京津海陆运河”的想法,我认为非常不现实。