中国西北地区缺水问题的终结.pdfVIP

中国西北地区缺水问题的终结 张冬辉 (内蒙古大学计算机学院 呼和浩特 010021) zhdghui@126.com 摘 要：中国西北地区，面积广大，人口稀少，生态环境脆弱。长期以来，大部分地区 气候干燥，沙漠广布，风沙活动剧烈，社会经济发展受到严重制约。近一个世纪以来，由 于受全球气候变迁和人类活动的影响，西北地区的自然生态系统受到进一步破坏，风沙活 动更加剧烈。大面积的已开发土地面临沙漠化的危险。 研究表明，目前制约西北地区发展的主要问题是干旱缺水。干旱问题的解决将给我国 西北地区开辟很大的发展空间，为沙漠改造和沙尘暴的防治提供有力的支持。本文分析了 西北地区人口、经济、植被、水资源所组成的水循环系统，对水循环系统作了进一步探讨， 在此基础上讨论提出了解决水资源缺乏问题的若干途径。 关键词：中国西北、水资源、可持续发展、西部大开发、环境 引 言 我国西北地区面积为 315 万km2, 占全国土地面积的33% 。这里光照充足，年平均温度 适中，风能丰富，盐矿、石油、天然气储量巨大。是发展高效种植业的理想场所，有望成 为新兴的农产品、能源、盐化工、石油化工基地。然而由于“干旱缺水”，我国西北地区沙 漠广布，生态环境脆弱，社会发展受到严重制约。水已成为当前制约西北地区可持续发展 的主要因素。在水资源方面，要保障西北地区可持续发展，一方面要加强水资源管理，优 化水循环系统，充分利用现有水资源；另一方面要统筹周边水源，增加水资源的流入量。 1． 中国西北地区的水循环系统 中国西北地区水循环系统可用图 1 表示。从大气水开始，大气水在一定的气象条 件下形成降雨，形成的降雨一部分成为通常所说的地表水，一部分在山顶堆积，成为 高山冰雪。高山冰雪在一定的季节融化，补给地表水。地表水一部分直接蒸发返还空 气，一部分潜入地下成为浅层地下水，其余进入目标子系统。（在这个水循环系统中， 把空气水，地表水，高山冰川，浅层地下水，深层地下水组成的子系统称为水源子系 统，把居民生活、工业、农业、植被组成的子系统称为 目标子系统。）浅层地下水在 一定的地质构造中以泉水形式露出地面成为地表水。浅层地下水和地表水一起被广泛 用于目标子系统。深层地下水通常不参与水循环，但随着人类的开采，有可能参与到 水循环系统中来。深层地下水主要由浅层地下水补给。在目标子系统中，居民生活用 水和工业用水主要以废污水形式排放出来，处理后的废污水还可以用于浇灌植物 （人 工植被或农作物）。农业用水和植被用水绝大部分被蒸散，以水蒸气形式返回大气。 1 系统与外界的水汽交换伴随空气交换。与外界的地表水交换表现为径流的输入和输 出。 1．1 系统中水的流动 水循环系统中水的流动有两种方式：水流和水汽流。水流就是通常说的所有河流和地 下潜流，水流的最大特征是“水朝洼处流”，起源于山地，结束于洼地。在我国西北地区 高山，高原，盆地相间分布，在高山高原和盆地之间形成了若干个大大小小的河流，水流 的方向就是各个河流的流向。 水汽流就是水进入空气以水蒸气、云雾的形式进行的流动， 其特征是随风流动，起源于洼地，结束于山地。在我国西北地区水汽的流动方向与流动沙 丘的运动方向一致。在塔里木盆地、哈密盆地东部大致呈东北-西南方向，在新疆北部， 柴达木盆地、巴丹吉林盆地、腾格里盆地、及鄂尔多斯盆地大致呈西北-东南走向，如图 2[2]所示。这是因为，沙尘和水汽的流动都是以风为动力的，其流动方向是由一个地区的 主风向决定的。 1．1．1 山区对水汽流的阻碍作用 水汽在随风流动过程中如果遇到山体阻挡，会随空气向上爬升．在大气对流层中，越 往高处温度越低，气压越低．空气上升是一个降温降压过程，降压过程加剧降温过程。在 上升气流中，如果含有足量的水汽和凝结核，通常形成降雨。空气流过山区形成降雨后， 空中水汽会大量减少，这便体现出了山区