水资源被称为生命之源,而对于我国来说,水资源的分布却极其不均。
为了解决这些问题,我国出台了许多相关政策,其中就包括广为人知的“南水北调”工程,但除了南水北调工程以外,在2014年有人新提出了一种新的调水工程——天河工程。
那么我国的水资源存在什么样的差异?天河工程又和南水北调工程有何区别呢?
中国的水资源差异
中国的水资源分布呈现明显的地域性差异,主要以南方相对丰沛、北方相对短缺为特征。
在国内,丰沛的水资源主要分布在南方地区,尤其是长江、珠江、黄河等流域,而这些流域地区年降水量相对较高,水资源相对丰富。
相反,在北方地区,特别是黄淮海平原和西北地区,水资源相对匮乏,年降水量较少,也正是由于气候和地理因素,南北水资源的不平衡分布成为制约我国经济社会发展的因素之一。
在我国东西方地区也是如此,在我国东部沿海地区由于靠近海,所以有台风、多降雨,空气通常相对湿润,西部内陆地区则存在大量的沙漠和荒原,降雨少、气温高,普遍较为干燥,东部地区也有大部分江河湖泊,而西部地区则十分稀缺。
从河流的分布上看,中国的主要河流主要分布在东部和南部地区。
其中长江是中国最长的河流,流经重要的农业区和城市,黄河则流经北方,是中国第二长的河流,其他重要河流包括珠江、淮河、松花江等,在北方则并没有如此水流量大的河流。
除了河流,中国拥有的众多湖泊也主要分布在南方,例如最大的湖泊鄱阳湖、洞庭湖,它们在维持当地生态平衡和提供水资源方面起着重要作用。
水资源如此分布不均,也容易造成各地的自然灾害出现严重的差别,气候变化对中国水资源分布也产生了影响,一些地区面临干旱和水资源减少的风险,而另一些地区可能面临洪涝等极端天气事件的增加。
这就导致缺水地区持续缺水,多水地区洪灾泛滥,我国作为农业大国,这种水资源的不均衡分布对中我国的农业发展影响很大,继而对工业和城市发展都带来了一系列问题和挑战。
例如,北京、天津地区拥有我国将近百分之十的人口,但每个人的水资源却十分稀缺,人均蓄水量甚至一度达到极度缺水的红线。
在北京,供给城市生活用水几乎来自于密云水库,而由于用水的人口众多,仅仅在4年的短短时间内,密云水库的水量就减少了超过百分之七十五。
于是,我国打算利用地下水资源来缓解这一现状,在我国拥有丰富的地下水资源,这也是中国重要的水源之一。
然而,由于过度开采和水土流失等问题,一些地区的地下水资源面临着威胁。
随着经济飞速发展,人口极速膨胀没,城镇和工业迅速扩张,这些因素大大污染了水质,让流经华北平原的黄河、淮河流域成为水质量最差的区域。
水污染的增多让人们不得不加速开采地下水,甚至挤占维系生态功能的水源,以填补不断膨胀的用水缺口。
到了21世纪初,北京、天津地区的地下水几乎已经被开采完毕,不仅如此,北京市区内部的地下水位也在逐年下降,在河北、济南等地区尤为明显,地下水的开采已经达到了几乎最大程度,有专家预测,估计不到20年以后,地下水将会枯竭,无法再开采使用。
节约用水、开发水资源,如何平衡国内的水资源极度不平衡成为最急需解决的问题。
不管南北,应该维持着相同的机遇,水资源成了横跨在两边的分界线,长此以往必将成为大患。
因此,干渴的华北大地迫切需要新的水源。
南水北调工程
南水北调工程是我国建国以来最具建设性的一项伟大工程,不仅很大程度上解决了水资源的不平衡,也为全国人民带来了极大的收益。
为了弥补南北水资源的不均衡,我国打算通过三个通道——中线、东线和西线分别将南方水资源调运到北方。
长江对于北方地区来说远在千里之外,平均每年的流量就多达近万亿立方米,如此巨大的水流量让人们开始对“南水北调”工程产生了期待,如果真能将长江的水调往华北地区,就能很大程度上缓解华北地区的水资源难题。
然而,这听起来是一种完美的设想,但要想将方案落实到实处却十分艰难,要建设一个跨越1000多千米的调水工程也绝非易事。
其实,南水北调的设想早在1952年就已经产生。
然而,从大到线路布局、规模规划,小到结构、管道,工程中有太多的细节和不确定性需要持续改进,一直到2002年,工程的总体规划才正式出炉。
这意味着,在规划提出的数十年后,中国将会有东线、中线、西线三条大型水道纵贯南北。这三条水道与东西流向的海河、黄河、淮河、长江形成了“四横三纵”的巨型水网,最终调水规模将达到近450亿立方米,相当于长江流量的百分之五,是黄河水流量的百分之八十。
中线工程是南水北调工程的主通道,从长江流域的江苏省扬中市引水,经过河南、河北等地,最终到达北京市,这条通道全长约1,267公里,是南水北调工程中最主要的水运通道。
东线工程则从江苏省扬中市开始,沿着山东、天津,最终到达北京,总长1400公里,这个通道的建设主要是为了进一步增加北方地区的供水能力。
西线工程的起点位于长江上游的四川省巴中市,然后通过引水经过重庆、陕西等地,总长2300公里,最终抵达北京。
南水北调工程是一项庞大的基础设施工程,涉及多个省市,其建设需要大量的资金和技术支持,这项工程的实施有助于提高北方地区的用水能力,推动了国家水资源的合理配置。
尽管国内外已经建成了近400项调水工程,但我国地域跨度太大,其南水北调工程的规模之大、涉及面积之广、覆盖人口之多,均堪称史无前例。
在工程实施之前,我国已经进行了详细的规划和设计工作,确定好中线、东线和西线三个通道的具体走向和水源地点后,兴建了一系列大型水利工程,包括引水渠道、水泵站、调蓄水库等,就是为了确保从南方到北方的水资源输送畅通无阻。
南水北调工程被分为不同的段落实施,分别完成各自通道的建设任务,中线、东线、西线逐步建设,确保整个工程的有序推进,在这其中,我国引入了一系列先进的技术手段,包括高效水泵、水资源调度系统,技术创新提高了水资源调运的效率。
有了南水北调工程后,全国的水资源不平衡得到了很大的改善,但近年来随着全球气候变暖,地表水的水位量也在逐渐下降,有科学家提出,为何不利用大气水重新建立一个调水工程呢?
天河工程
在2014年,中国科学院院士王光谦首次提出了一个雄心勃勃的计划——"天河工程"。
王光谦表示,这个计划是通过空中调水,将云水资源从中国三江源头黄河、长江和澜沧江流域分水岭输送到缺水的黄河地区,以缓解当地的水资源问题。
地球的空中弥漫着一种无形而又无所不在的财富,那就是大气中的水汽,这是我们常常忽视的一种水资源。
在这片看似透明的天空中,蕴藏着比地表水多13倍、比地下水多40倍的宝贵水分,总量高达1.4万亿立方米。
这是一场看不见的水之盛宴,正是这些飘荡在空中的水汽,构成了大自然中神奇的水循环之一。
水汽并非只是雨露滋润大地的媒介,通过蒸发、凝结、降水等复杂的过程,水汽与地表水和地下水进行着不间断的循环变换。
而对于我们国家而言,大气中的水汽更是一座未被充分挖掘的水资源宝库,如果能够有效地开发和利用这个空中的水之宝藏,将为我国的水资源和生态建设带来深远的影响。
这或许意味着更科学、更可持续的农业灌溉方式,更清洁、更可靠的城市供水系统,以及更为稳定的生态平衡。
正是由于这样的基础,王光谦提出了一个大胆的想法课题——或许我们可以利用这条来自天上的河水,将大气层中存在着稳定的水汽输送通道,利用人工增雨经验,补给缺水地区。
这样的想法极具前沿和创造性,一经提出就引来热议,其中有人赞同,但更多人的态度是将信将疑,其中,一些专家对这一计划提出了质疑。
有人指出,水利专家虽然可以提出这样的创想,但这在气象专家看来是很难实行的,而且人工增雨技术有其局限性,只能在有积雨云的情况下进行,更不可能大范围地进行,更不要说覆盖到一个市区。
人工降雨同样存在损耗,水汽和积雨云也并非想象中的容易操作,还和其余自然环境有关,不是目前技术所能轻松实现的。
王光谦的团队则表示,这项设想的目的并不是操纵大气层降雨,只是计划提高人工降雨的概率以达到缓解缺水问题的目的。
如果"天河工程"能够实行,那么我国的水资源将会得到极大的充分循环利用,然而这项项目在立项申请时遭到专家的质疑和否决。
大家一致认为,这项设想虽然很完美,但其中很多数据都没有完善,要想对这些数据进行测试和收集更是登天的困难。
就算是能够实施,其中必然花费大量的钱财和人力,初步估计就有2500亿元,这样来看,收益和投入似乎不成正比,还有必要继续下去吗?
也有人提出,如果这项方案成功实施,对自然环境和规律是否造成破坏?会带来怎样的自然界后果,一切都尚未可知。
而生活在同一片天空下的地球村的人们,是否会因为水资源的问题引发新一轮的冲突和争议?如何调解后续的矛盾和政策,确保这项工程合法、合理地进行,也成为一大难题。
总而言之,天河工程算是极具开创性和前瞻性的工程之一,未来的前景如何,只能靠我们一步步探索。
幸运的是,天河工程正稳步推进,以世界顶尖超级计算机“天河一号”为名的卫星已处于调试和运行阶段,同时相关的六星组网建设也在紧锣密鼓地进行着。
预计不久的将来,天河工程将出现在大众的视野中,看起来,人类已经开始逐渐掌握操控大气层的手段,随着天河工程的进一步推进,有理由相信科学家们将向宇宙的辉煌前进迈进一步。
而现阶段除了调水,我国更应该着眼在目前的政策和手段上,在水资源的节约上应该持续贯彻我国的政策,例如积极推进大型水库的建设,如三峡水库、南京长江大桥水库,这些水库不仅用于调蓄水源、防洪,还可以通过水电站发电,实现水资源的多功能利用。
在农业领域,我国大力推进节水灌溉技术的研发和应用,采用滴灌、喷灌等高效灌溉方式,减少水资源浪费,提高灌溉效率。
在城市内部,则采用水资源管理和保护措施,包括改善供水系统、建设污水处理设施等,以确保城市居民的用水安全。
地球环境需要人们共同保护,合理利用自然资源也是永恒的话题,无论未来天河工程的目标能够实现成为现实,人们在这其中一定会经历坎坷。
我们或许可以相信今日我们所提出科学设想,合理利用自然环境,即使不能在短时间内实现设想,但经过一代代人的共同不断努力,总会有实现的一天。