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关于加快研究实施“海水西送治沙”工程的建议(国务院研究室)


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2006-08-14

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关于加快研究实施


“海水西送治沙”工程的建议


(国务院研究室农村司司长    董忠)


我国是世界土地沙化危害最严重的国家之一。全国已有沙化土地174万平方公里,占国土面积的18.1%。因土地沙化每年造成的直接经济损失高达500多亿元,影响近4亿人口的生产和生活。严重的沙化,不仅给沙区人民的日常生活带来危害,而且造成严重的沙尘暴污染,严重影响全国人民的身心健康。沙化是中华民族的灾难,是对我国人民生存环境的严峻挑战。治理沙化不仅是我国当前的一项战略任务,更是功在当代、惠及子孙的千秋大业。治理沙化,不仅要治标,更要治本。沙化的根本原因是缺水,防沙治沙,关键在水。从渤海湾抽取海水,逐级上调西送,淹没沙漠洼地,形成若干人造内陆咸水湖,扩大沙漠湿地,调节沙漠气候,改善沙漠生态环境,达到根治沙化的目的,这是一项工程上可行、操作性较强、效益可观的方案。建议将此“海水西送治沙”方案纳入国家治理沙漠化工作议事日程,投入人力物力,研究操作方案,解决相关难题,争取早日实施。


一、“海水西送治沙”的初步设想


我国北方由西向东分布8大沙漠,均在北纬42°线上下,分别是科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠和塔克拉玛干沙漠。最东的科尔沁沙地和最西的塔克拉玛干沙漠平均海拔较低,中间的浑善达克沙地、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠等6大沙漠海拔高度都在1200~1280米,位于我国第二地理台阶。上述各个沙漠都有若干构造盆地,有的目前还有不少相当面积的咸水湖,科尔沁沙地有东明洼地、浑善达克沙地有桑根达来和宝沙岱等洼地、毛乌素沙漠有湖洞察汗卓等洼地、库布齐沙漠有盐店和赛老不拉格洼地、乌兰布和沙漠有吉兰泰盐湖等洼地、腾格里沙漠有白咸湖和红盐池等众多盐湖、巴丹吉林沙漠有浩尧尔陶勒盖和柴泥湖等、塔克拉玛干沙漠有罗布泊等干沽盐湖。


海水西送,就是通过提扬工程,将渤海海水分级提升到海拔1280米左右的高度,登上第二地理台阶,然后通过渠道自流,由东向西、接力棒式地输送到各大沙漠的构造盆地之中,最终在沙漠带上形成一连串“人造海”。据初步测算,将渤海水从天津塘沽引到最西边的塔克拉玛干沙漠,主干调水线路全长约1900公里。调水工程以“量力而行,自近及远,各个击破,分期到位”为宗旨,以50亿立方米(装机150万千瓦)为年调水最低限额。第一、二期工程难度不大,施工周期短,投资相对较小,不仅可直接改造距北京最近的浑善达克、库布齐、毛乌素等沙漠的生态环境,而且可明显改善京津唐地区的大气与生态环境质量。海水西送工程全部完成后,初步估计可以形成沙漠人造海数十万平方公里(调水数量与沙漠人造海的面积、生态效益成正比),先期提送海水50亿立方米,以后逐步提高到每年平均送水300~500亿立方米,大致用一百年左右的时间,彻底改造北方八大沙漠。


海水西送治沙战略拟近及远、分步推进:第一期工程可考虑调渤海水,经海河、永定河、洋河河谷,送至内蒙古集宁市的黄旗海、岱海盆地(两者均属咸水湖),调水高度1280米左右,调水路程440公里,形成集水配水库区2000平方公里。


第二期工程:以黄旗海为集水配水中心枢纽,向海拔高度相当的浑善达克、库布齐、毛乌素三大沙漠调水,年调水150~300亿立方米。三支分水线路500公里左右,可在三大沙漠中形成1~3万平方公里的内陆“人造海”。


以上初步匡算需装机150万千瓦(调水50亿立方米)~450万千瓦(调水150亿立方米)~900万千瓦(调水300亿立方米),能源可用核电(或水电)来解决。预计需建设投资  亿元,日常运营费用  亿元/年。


一期工程也可以选择其他调水线路,譬如:从滦河入海口取水,利用滦河注入渤海的西北向河道谷地,调水至浑善达克沙地的桑根达来一带,形成“人造海”。也可从盘锦市南的辽河入海口取水,沿辽中—彰武—东明,抵科尔沁沙漠腹地东明一带建立“人造海”。


第一、二期工程完工后,其余工程可视国家的经济实力而定。第三期工程:库布齐沙漠—乌兰布和沙漠—腾格里沙漠;第四期工程:乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠;第五期工程:巴丹吉林沙漠—疏勒河河谷—自流入塔克拉玛干沙漠(罗布泊、艾丁湖)。


二、实施“海水西调治沙”的效益分析


1、促成沙漠降雨,补充沙漠地区淡水资源。我国北方沙漠周边被高耸的山脉所围限,具有独特的“山—盆构造”,使“人造海”蒸发的水汽资源不会轻易吹到区外,容易形成雨水,湿润周边沙漠,或补充内陆河流水资源。据初步测算,每3立方米的渤海水可以蒸发出2.07~2.31吨优质淡水汽,其中有1立方米的水汽将直接变成雨水降落到当地,其余1立方米的水汽则会湿润沙漠与北方大气。


    据有关资料,每立方米水提高500米需要3度电,提升1500米,需要9度电,目前长江水电是0.2元/度(晚间常常弃电),居民用电是0.5元/度。也就是说调1立方米渤海水入北方沙漠,大约电价是1.8~4.5元/立方米。由此可以对比:用调1立方米“南水”(长江水)的钱,至少可调3立方米渤海水!而每3立方米渤海水蒸后形成的优质水汽、雨水以及沉积的矿产,其生态与经济效益,将数倍于调“南水”的效益。


2、可在沙漠地区形成大面积的水面和湿地,促进当地气候生态的改善和沙漠的生物治理。大面积水面和湿地不仅直接镇压了大面积沙漠,有利于使周边的流动沙丘逐渐固定下来,更重要的是有利于增加附近地区的降雨和相对湿度,改善沙漠生态环境,为多种生物的栖息、生长提供有利条件。“人造海”还可以增加沙层凝结水(露水)以及土壤饱气带中的水分,增加周边地表的湿度,改善沙漠生物群落的生存环境,从而有利于沙生耐旱物种的存活。这些都为沙漠生态的自然恢复和沙漠的生物治理创造了条件。


3、可以发展“人造海”咸水灌溉农业和盐湖养殖业,为当地农业开辟新的发展空间。目前,耐海水的小麦、番茄、芦笋、高粱等作物品种已经问世;螺旋藻、盐藻、卤虫、轮虫等盐湖生物,已经具有现实产业意义。海水引入沙漠,可以为咸水灌溉农业和盐湖养殖业的发展奠定基础。我国沙漠野生植物物种资源十分丰富,光饲用植物就有1800种。依靠生物工程,选育优良植物品种,然后依托“人造海”,可以广植碱生沙生植物,改良草场,改造沙漠。


4、可通过“人造海”天然蒸发,发展盐化工产业。沙漠中光照足、温度高、风力大,蒸发能力极强。利用这一优势,可以建设海水天然蒸发—循环系统,大规模发展盐化工产业。盐是重要化工原料,盐化工产业链长,加工产品多,特别是钠、钾、锂等有十分重要的工业用途,还可从浓缩海水中提取珍贵的重水资源与铀矿资源等。


5、不影响渤海及周边地区的可持续用水与可持续发展。由于沙漠“人造海”的水源来自取之不尽的渤海水,所以即便遇到大旱年也不会影响调水,更不会发生与国内其它地区的争水问题以及影响其它地区的经济可持续发展问题。


总之,通过海水西调,不仅可以变沙漠为绿洲,实现山川秀美工程,彻底改善北方的生态环境,还可以产生良好的经济社会效益,为21世纪中国国民经济的可持续发展开辟新途径,为国家水安全、生态环境安全、耕地安全、粮食安全、人口安全奠定坚实的基础,无疑是一举多得的战略举措。


三、实施“海水西送治沙”的可行性分析


1、工程技术上可行。“海水西送治沙”工程的最大困难是高扬程、远距离调水。从国际国内工程经验看,这是完全可行的。从国外看,有美国加利福尼亚州的北水南调工程和利比亚的“大人工河”管道输水工程。美国加州的北水南调工程,干线抽水总扬程1154米,衬砌输水渠道1102公里,输水站总装机153万千瓦,年调水52.2亿立方米。利比亚“大人工河”工程,提扬高度500米,输水干线总长4500公里,总调水量为25亿立方米。这些工程都已成功实施,并经过了较长时间的考验,说明高扬程、长距离输水工程从技术上是完全可行的。从国内看,我国“南水北调”、“西气东输”工程的施工难度远高于“海水西送治沙”工程,说明不存在不可逾越的施工技术障碍。


2、投资需求不大。建设投资大约需要  亿元,运行费用  亿元。投资效益比远高于目前实施的森林防护林的投资需求,其投入产出比是非常可观的。


3、能源供给可以保障。根据美国同类调水工程的经验,将300亿立方米的水提扬1280米,大约需要电力装机900余万千瓦。满足这一电力需求,可以就地建设核电或在内蒙等地发展特大型煤电基地等方式解决,也可以利用电网调节电力来满足需求。利用电网调节电力就是利用夜间低谷电力,不但可以享受较低的低谷电价、减少成本,还可为电力系统负荷“填谷”,提高电网稳定水平,减少夜间水电弃水。


当然,“海水西送治沙”工程,也有一些值得深入研究的课题,如沙漠“人造海”会否对地下水系形成污染,如何利用市场化工程开发体制和运行机制等。


四、几点建议


海水西调治沙,对我国经济社会发展有着重大而深远的影响,事关中华民族生存环境,应当尽快纳入议事日程。具体建议如下:


1、制定预研可研方案。建议由国家发改委和水利部牵头,对海水西调一期工程开展前期研究,制定预可行性方案。


2、对海水西调治沙工程相关重大问题开展研究。建议由中国科学院、中国工程院等单位牵头,组成课题组,对海水西调治沙工程相关的重大问题进行跨学科研究,向国务院提出关于海水西调治沙的综合咨询报告。