近日,由百位学者提出的“海水西调、引渤入疆”的建议,引发了广泛关注。这一设想是通过引入渤海大量海水填充新疆、内蒙古沙漠中的干盐湖、咸水湖和封闭的构造盆地,形成人造的“海水河湖”作为水汽供应,增加降雨量,从而达到治理我国沙漠、沙尘暴,彻底改变华北、西北地区恶劣生态环境的目的。然而,这一“浪漫工程”的可行性受到了很大质疑。
给“水往高处流”算笔账
“引渤入疆”的建议是在11月初乌鲁木齐举行的“陆海统筹 海水西调高峰论坛”上提出的。根据此次论坛发布的消息,其基本思路是:从渤海西北海岸提送海水至海拔1200米高度,到内蒙古东南部,再顺北纬42°线东西方向的洼槽地表,流经燕山、阴山以北,出狼山向西进入居延海,绕过马鬃山余脉进入新疆。在新疆分为北、中、南三支,北支进入艾比湖,中支进入吐鲁番、哈密盆地,南支进入罗布泊。按照设想,源源不断的海水不仅能“镇压”沙漠,还能依靠西北丰富的太阳能自然蒸发,作为水气供应源来增加降雨。
中国的地势分布是西高东低,因此大江大河基本上都是东流入海。而“引渤入疆”的提议者要反其道而行之,从东部沿海取水,为西北干旱区提供水资源。
不幸的是,这一“浪漫提议”一出炉,立即引发了质疑。这种质疑首先不是技术细节上的,而是经济上的——这样做划不划算?
不需要很高深的工程学与管理学知识,我们就可以简单地给“引渤入疆”算笔账。在高中物理课本中,我们就学过,水往高处流时重力势能增加,需要外界做功。水的输送要靠泵站和管道,还要克服海拔高度差带来的水位差和管道沿程水头损失(单位重量的水克服沿程摩擦阻力做功而损失的能量,随流程长度而不断增加)。
从渤海湾到新疆高度差约1200米,输送距离保守估计为5000公里。管道用直径8米的玻璃钢管,流速为每秒1.5米,则流量为每秒75.4立方米,提升1立方米海水入疆所需有效电能是7791万焦耳,相当于21.6度(每度约360万焦耳),以目前工业电费0.75元/度计算,费用是15.1元。这里还没有考虑泵和电机的效率、渗露、蒸发等,如果把这些都算上,输送成本至少应在每立方米30元以上。
提出这一建议的人还表示,为避免海水流经内陆带来土地盐碱化危害,进入内陆的海水还会用半透膜过滤法淡化。在我国,最先进、最成规模的海水淡化设施的运营成本在每立方米5元水以上。还有很多不容易估算的费用,如管道维护费用、管理费用等,再加上天文数字的建设费用,最后到达新疆的水估计没人用得起。
“引渤入疆”面临三大质疑
作为一个横跨西北干旱区与东部季风区的超级工程,“引渤入疆”的可行性必须得到严格论证,目前来看,有多个地方让人觉得“不靠谱”。
质疑1.玻璃钢管道可靠吗?
因海水有一定腐蚀性,“调水派”想到用抗腐蚀能力强的玻璃钢管道输送。玻璃钢是一种以玻璃纤维或其制品做增强材料的塑料,具备质轻、内壁光滑、耐腐蚀等优势,已被广泛用于工业领域。用玻璃钢道输送海水的确十分合适。美国塑料工业协会复合材料研究所出版的《玻璃钢管道手册》上公布的数据,玻璃钢管道的绝对粗糙率(粗糙率用来衡量管壁的摩擦阻力,粗糙率越低输送效率越高)只有5微米(1微米是百万分之一米),而混凝土管道的绝对粗糙率是305~3050微米,不锈钢管道则是45微米。但玻璃钢管道目前并未广泛用于输水管道,特别是在长距离输水中还没有先例,这条输送线路是否会经过地震带也并未经过环境部门的评测。人们担心的是,这种管道并不能防止泄漏。此外,还要考虑冬天输水时的结冰问题。
质疑2.能增加西北地区降雨吗?
西安交通大学生态环境与现代农业工程中心的霍有光教授是海水西调的提出者之一,他认为调入新疆的海水形成的水汽足以增加西北干旱区的降雨。但中国科学院地理科学与资源研究所副研究员贾绍凤指出,即便每年调2000亿立方米(相当于4条黄河)的水入疆,相对我国100多万平方公里巨大的沙漠面积来说,人造水面的面积还是有限,只有非常少的面积能被海水覆盖。2000亿立方米海水形成的水汽只相当于新疆地区空气动态水汽通量的约十万分之二,影响微乎其微,根本改变不了西北地区干旱少雨的气候类型,不可能明显增加降水、达到治理沙漠的目的。
质疑3.海水引起盐碱化?
新疆不缺盐水,缺的是淡水。根据加拿大圭尔夫大学尼格尔·邦斯所著《环境化学简介》一书提供的数据,当今海水一般的盐度在3.5%左右,渤海这样被陆地半包围的海湾则更高。2000亿立方米海水将产生约70亿吨盐。“调水派”的设想是让部分海水直接排入环境中,如此大量的盐将加剧土地的盐碱化,让新疆目前已经十分严重的盐碱化问题雪上加霜。盐碱化的土地又会成为新的沙尘暴源,这样的恶果与“彻底改变华北、西北地区生态环境”的初衷相悖。
利比亚海水治沙设想为何被放弃
调海水入内地的设想,早有先例。如非洲国家利比亚,它的北面就是地中海海岸,地势海拔也不比新疆高。上世纪80年代,利比亚领袖卡扎菲提出:要将地中海水抽到利比亚内陆沙漠,形成一个大海水湖,改良气候,把沙漠变成绿洲。但经过请来的发达国家专家调查论证,结论是“根本没有可行性”,原因是:所需水量太大、耗能太大、沙漠渗漏蒸发太大,根本形成不了大湖。卡扎菲接受了这个结论,现在利比亚的淡水主要靠海水淡化和地下水。
干旱缺水是世界上很多国家,甚至一些滨海国家必须面对的问题。很多靠近大海的沿海地区也是沙漠,例如地中海东南角的以色列内盖夫沙漠、红海和阿拉伯海之间的阿拉伯半岛、红海和印度洋之间的非洲之角索马里半岛、非洲西南部大西洋沿岸的纳米布沙漠、非洲西北部大西洋沿岸的西撒哈拉沙漠、澳大利亚直达西海岸的澳大利亚沙漠。出现这种“被水包围但还缺水”的怪现象是特殊的地理环境所致,例如在北回归线(南北纬度23度)地区广泛分布的热带沙漠,就是由副热带高气压带造成的下沉气流引起的,即便被大海三面、四面包围的半岛、海岛,也无法改变缺水的现状。
同样,新疆干旱也有其自然原因:由于青藏高原的崛起,携带大量水汽的西南季风无法到达新疆,加上新疆深居内陆,周围高山环抱,用管道输送海水无法解决新疆的干旱问题。事实上,直接用海水是无法对付干旱的,海水淡化才是良策。比如中东一些石油国家,它们的淡水供应80%来自海水淡化。但我国能源供应本就十分紧张,大规模通过海水淡化解决西北干旱问题,目前也不具备普及性。
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