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内线调水海水西调的气象学（两山夹一盆——山盆构造）原理是：我国北方沙漠大多属山前拗陷自流盆地的一部分，沙漠周边被高耸的山脉所围限 。譬如（1）南有高耸的黄土高原、六盘山、贺兰山、祁连山、阿尔金山、崑仑山；（2）北有阴山、走廊北山、天山；（3）北方纬向沙漠带的东缘，被吕梁山（北东向沿展达400余公里，海拔1400～2500米）、太行山（北东向展布，北起北京西山、南抵黄河北岸，海拔1500～2000米）、燕山（狭义的燕山区，北京房山一带海拔1500～2000米）、大兴安岭（北东向展布，全长1200余公里，海拔1100～1400米）等山脉所封闭（即沙漠不是直接与华北平原、东北平原接壤），它们山峦重叠，绿色环绕，形成了一道天然屏障，又被称作“绿色环带” 。这种沙漠低、周边高的地貌环境（山盆构造），使得沙漠人造海蒸发的云气资源不至于轻易吹出区外 。沙漠腹地人造海水大量蒸发后，一是湿润了当地的环境；二是与深入内地的东南季风汇合，或被西北风吹向下风的边缘山区 。处于沙漠边缘山脉中心线上的分水岭山峰，大多高达1500米～2500米以上，吹来的湿气，在高山区受到地形的抬升与摩擦作用，会迅速的把暖而湿的气层抬升到凝结高度以上，最终受冷凝结，形成降雨：分水岭“面向”沙漠的群山，雨水沿沟谷和山前河道，汇入沙漠（添加内流河流量），可增加沙漠的淡水资源；分水岭“背向”沙漠的群山，雨水则沿沟谷输出，补充了黄河流域的水资源（添加外流河流量） 。一般山脉深处降水最多，降水量从山脉深处、沙漠盆地边缘向沙漠中心减少 。（注：湿气被东南季风吹向阴山方向的情况与此类似，不赘述 。）因此，“山（高山冷凝系统）——盆结构”与“沙漠人造海”相结合，可加强水平方向和垂直方向气候带的“增雨作用” 。提出为北方沙漠西调渤海水，目的就是要充分发挥天降雨雪三个必要条件的功能，即通过海水西调（营造人造海）与沙漠蒸发作用，与当地的“山——盆构造”相结合，形成大量水汽，与每年7～9月呈递减趋势、抵达内陆沙漠的夏季风（水汽）会合，增加局地水汽的数量，遇高山冷凝系统后形成更大的降雨，为沙漠、戈壁盆地提供雨水（淡水）资源 。一般认为，东南季风带来的太平洋水汽可以到达河西走廊的张掖附近并影响到甘、新边界 。在夏季沙漠蒸发最强烈的时候，人造海大量蒸发的水汽与入侵的夏季风相叠加，可以增加西北沙漠及周边地区的降水总量与几率 。
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楼兰再现“千年前的古城楼兰可以再现，首先要解决新疆的缺水难题 。”1997年最早提出“海水西调”构想的霍有光教授说，他上世纪80年代曾在新疆工作，切身感受到新疆的乾旱和沙化问题，全疆166万平方公里的土地，适合人类生存的平原绿洲面积不到总面积的4.2% 。王秀顺说，“海水西调”涵盖了我国八大沙漠，新疆东高西低的地形可形成自流，有利于将渤海水引进新疆，如果能实现，最少可再增加18亿亩的农业用地 。
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添新智慧为解决新疆水资源困境，给新疆水资源解决方案增添新智慧，由自治区人民政府发展研究中心、中国高科技产业化研究会海洋分会、新疆财经大学和东西部经济研究院主办，新疆哈密地区发改委、内蒙古锡盟发改委、新疆鹏远新材料股份有限公司和新疆中正仁和集团承办的“陆海统筹 海水西调高峰论坛”，11月5日在乌鲁木齐市召开，中国工程院院士、中国高科技产业化研究会海洋分会常务副理事长曾恆一出席论坛并作主题演讲 。此次高峰论坛关于“海水西调 引渤入新”事业的基本思路是：从渤海西北海岸提送海水达到海拔1200米高度，到内蒙古自治区东南部，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 。此构想是通过大量海水填充沙漠中的乾盐湖、鹹水湖和封闭的构造盆地，形成人造的海水河、湖，从而镇压沙漠 。同时，大量海水依靠西北丰富的太阳能自然蒸发，作为湿润北方气候的水气供应源增加降雨，从而达到治理我国沙漠、沙尘暴，彻底改变华北、西北地区生态环境恶劣的目的 。与会专家一致认为，新疆跨越式发展的战略意义在于生态、能源、地缘、文化和民生的聚合 。新疆水资源平衡问题的解决，不仅具有生态效益、经济效益，更具有社会效益、政治效益 。“海水西调 引渤入新”事业，将大大加强新疆欧亚大陆桥向西桥头堡的战略地位 。高峰论坛还呼吁各界参与“海水西调”的论证与实施；破解困扰新疆发展的三大问题，即水资源平衡问题、生态环境问题和油气等矿产资源有效开发问题；着力推进新疆长治久安 。如果不缺水，新疆会变成什幺样？近日，在乌市举办的“陆海统筹 海水西调高峰论坛”上，以经济效益带动引水入疆，联合兄弟省份，捆绑优势资源推动海水西调的建议，引起政府代表及上百位水利工程专家、企业代表的共鸣 。海水西调改善生态环境此次高峰论坛关于“外线调水”基本思路是：从渤海西北海岸提送海水达到海拔1200米高度，到内蒙古自治区东南部，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（海拔1500～2200米）向西进入居延海（海拔820米），绕过马鬃山余脉进入新疆 。此构想是通过大量海水填充沙漠中的乾盐湖、鹹水湖和封闭的构造盆地，形成人造的海水河、湖，从而镇压沙漠 。同时，大量海水依靠西北丰富的太阳能自然蒸发，作为湿润北方气候的水气供应源增加降雨，从而达到治理我国沙漠、沙尘暴，彻底改变华北、西北地区生态环境恶劣的目的 。“利用新疆现有的东高西低的地理条件及现有河道，海水在引入新疆后，可形成自流（内线调水方案） 。甚至于在地势落差相对较大的区域设立发电厂，对沖前期的投入成本 。”作为海水西调的提出者之一，西安交通大学生态环境与现代农业工程中心教授霍有光说，这将进一步推动新疆生态，特别是煤化工产业的发展 。据霍有光介绍（内线调水方案），从天津附近的渤海口取水，通过管道分解提升到海拔1280米左右，每吨水升高200米，需要1度电，升高1280米，耗电6.4度左右，然后通过修防渗渠，採用若干小提杨工程(即用于提高水位的蓄水池)加长距离自流的办法，由黄旗海至甘肃玉门镇北的疏勒河，之后，利用疏勒河“自东向西流”的天然河道，自流入塔里木盆地之东缘的罗布泊 。值得一提的是，从罗布泊海拔780米到海拔-155米的艾丁湖可获得930余米落差，用来发电，意味着能够弥补洗掉工程中所耗费的部分电能 。东西部(中国)经济研究院唐立久表示，新疆可以在引渤济锡示範工程实践基础上，最先引向哈密、吐鲁番地区，这会进一步增加引水入疆的可行性 。我国北方从东向西依次分布着八大沙漠，它们是：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、塔克拉玛乾沙漠，空间上它们是呈纬向连续展布的 。21世纪在我国淡水资源面临严重短缺的情势下，打破传统思维定势，充分利用浩瀚的渤海之水，每年调水50亿～300亿立方米，无疑将成为改造北方沙漠最理想的水源！实施海水西调工程，採用“接力棒式”方式调水，本着“量力而行，先近后远，各个击破，分期到位”的原则，可以边施工边受益，先期工程难度不大，施工周期短，投资较小，不仅可改造距离北京较近的浑善达克沙地、库布齐沙地、毛乌素沙漠等地的生态环境，而且可明显改善京津唐地区的大气与生态环境质量 。远期工程全部到位后，大致用一百年左右的时间，彻底改造北方八大沙漠 。“海水西调”（内线调水方案）的目的是：（1）以海水作为生态水填充沙漠中乾涸的盐湖，利用大面积人造湿地镇压沙尘源，遏制沙尘暴；（2）利用沙漠丰富的太阳能资源，将海水蒸发为水汽，增加露水与降雨，以增雨所得的淡水，湿润北方气候；（3）利用沙漠人造海，发展海水养殖业与海水种植业（嗜盐作物）；（4）利用多梯级的人造海，逐级浓缩盐类资源，发展盐化产业 。等等；（5）依託人造海获取淡水（如冬季采冰），发展採矿产业、热电产业、海水淡化产业（利用发电厂余热）、煤化产业、风电产业，等等 。（6）至于沉积在罗布泊里的数十亿吨盐类资源，不过是增加了罗布泊的盐矿储量而已 。可留给子孙后代发展盐化产业 。解决成本玻璃钢管输送“在海水西调项目中，质疑最多的是海水能不能用，如何解决调水成本 。”中国水利水电科学研究室主任杨开林说，这种过滤法是利用半透膜来达到淡水与盐分离的作用 。最大的优点是节能，生产同等质量的淡水，能源消耗仅为蒸馏法的1/40 。到目前为止，全球海水淡化日产量接近4000万吨 。2005年底，我国已建成运行的海水淡化水日产量达12万吨 。至于调水的成本问题，杨开林说，海水的淡化目前在中国不存在技术“瓶颈”，工程实施中可以用不被海水腐蚀的玻璃钢管 。按照8米口径玻璃钢管计算，输入到新疆每吨水的价格为8元左右 。统一执行利于成本控制作为“海水西调”的试点省份，内蒙古锡盟办公室副主任、海水淡化循环经济产业项目前期工作推进领导小组赵平说，锡林郭勒盟引海水淡化循环经济产业项目，拟实施的包括输海水工程，煤矿、选煤厂，电厂、矩阵及发电装置及一系列附属工程和产业延伸工程 。负责项目实施的内蒙古锡林郭勒盟泓元海水淡化有限公司做了系列测算，项目一期总投资628亿元，其中建设费用567亿元 。规划的项目在完全实施的情况下，静态投资回收期(包括3年建设期)为税前6年左右，税后7年左右，内部收益率为20%左右 。自治区人民政府发展研究中心李新娥说，农业节水及地下水甚至取雪水不利于我区长期的发展 。同时，还会破坏生态平衡 。“陆海统筹，海水西调”工程是我国当前的一项重大战略选择，也更利于区域优势资源 。比如，缺水的多数省份都有着丰富的煤矿资源等，希望能协同兄弟省份共同推进这一战略的实施 。与会水利专家认为，各省份统一执行海水西调将更有利于该工程的成本控制及实施 。而对于何时能引水入疆，专家表示这需要政府的大力支持，希望尽6年内有实质性的推进 。调水的成本问题据有关资料，南水北调1立方米的成本是20多元（参见附录一），用同样的钱，可为我国西北沙漠调3立方米的渤海水 。若充分利用沙漠中丰富的太阳能资源，每3立方米渤海水可晒制69～93公斤盐（注：目前国内工业用盐批发价格为0.7元/公斤，参见附录二），大约值48.3～65.1元 。同时蒸发出2.31～2.07吨优质水气，其中有2/5或大约1立方米的水气将直接变成雨水回落到当地（沙漠），滋润植被，从而可获得一石数鸟之利 。依託人造海，有了盐矿资源，则有利于发展盐化学工业 。沿海地区的盐场则可转产发展种植业、养殖业、旅游业 。令北方沙漠丰富的光照资源（即太阳能资源，单位面积年蒸发量为1200～3300毫米）变废为宝，既晒盐又晒水 。盐每吨价值7百余元，发展盐化工业附加值更高（如：市场零售的加碘盐每公斤为2.2元） 。盐是重要的化工原料，可用以制硷、盐酸、氯气、金属钠等 。硷（纯硷、烧硷、硫化硷）、盐酸广泛用于化工、纺织、造纸、肥皂、染料、冶金、陶瓷、玻璃、医药、日常生活等各部门；氯用以制漂白粉、氯苯、各种聚氯乙烯塑胶以及结晶硅的提纯等；金属钠用作製取複杂有机化合物的催化剂，提取稀有金属的还原剂，制抗磨合金（钠钙铜锡合金）等 。钾肥（氯化钾）为农业的三大肥料之一，钾可用于焰火、炸药、玻璃、医药、陶瓷、电池，用于航空汽油、钢铁及铝合金的热处理 。渤海水含盐量为23克/升～31克/升，也就是说，水与盐的比值（即水：盐）是32：1～43：1，即每获得1吨盐（价值大约700元），可为沙漠生态环境提供32～43吨优质水汽，尤其是无须建立昂贵的水处理设施，无须为处理水而消耗大量的能源；晒水可直接提高沙漠湿度或导致降雨，遏制沙尘暴，为改造沙漠提供了契机 。这对未来中华民族的生存与发展而言，权衡生态环境效益与调水成本问题，两者究竟那个更划算，轻重自明 。问：沙漠人造海会不会污染沙漠？答：沙漠表层的堆积物，仅是在地表上露头的、千百年来地质作用形成的颗粒状的碎屑（厚度较薄），其下有巨厚（厚达数千米）的岩层，岩层有褶皱（背斜和向斜）构造，发育有许多层隔水板 。故沙漠中的构造盆地不仅多，而且规模可能还很大，这需要做地质工作 。青海湖以及罗布泊（其下已打出淡水井）可作为典型的参照系（案例） 。利用沙漠中的盐硷湖（构造盆地）建立人造海，充分利用沙漠里丰富的太阳能，通过海水的蒸发作用，靠湿气和形成雨水来改善沙漠（小环境）的生态环境 。盐只有达到饱和浓度时，才能够结晶，即便结晶，也只能沉积到盐湖（人造海）里，形成矿产（如增加罗布泊的盐矿储量） 。当然，还可以就近发展盐化产业，开採其中的一部分 。所以，调水沿途（管道或渠道）不会出现所谓的污染问题 。依託沙漠人造海晒盐与发展盐化产业，既可对沖调水的成本，也可节约沿海地区盐场晒盐所用的土地，使之转产，譬如发展旅游业、种植业与养殖业等 。问：高污染的渤海水会不会污染沙漠？答：①我国政府早在2000年就向全世界承诺一定要治理好渤海 。不能用“渤海污染合理论”来否定海水西调；②调水可以加快渤海对流的速度，提高渤海自净的效率 。黄海的含盐度仅比渤海略高（千分之三），黄海是中国重要的渔场，对流作用不会对渤海有大的生态影响；③採用生物治污方法：利用沙漠人造海的大片湿地，种植芦苇等盐生植物，吸收重金属、富营养化 。通过收割芦苇来发展造纸产业 。基本走向“海水西调”外线调水的基本走向是：从渤海西北海岸提送海水达到海拔1200米高度，到内蒙古自治区东南部，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（海拔1500～2200米）向西进入居延海（海拔820米），绕过马鬃山余脉进入新疆 。在新疆分为北、中、南3支，北支进入艾比湖，中支进入吐鲁番、哈密盆地，南支进入罗布泊盆地 。此构想是通过大量海水填充沙漠中的乾盐湖、鹹水湖和封闭的构造盆地，形成人造的海水河、湖，从而压住沙漠 。同时，大量海水依靠西北丰富的太阳能自然蒸发，作为湿润北方气候的水气供应源增加降雨，从而达到治理中国沙漠、沙尘暴，彻底改变华北、西北地区生态环境恶劣的目的 。循环体系“海水西调”，可构成两个循环体系 。第一个是区域经济循环一－以当地丰富的煤炭资源做能源建设大型火力发电厂；电厂的廉价电力用于“海水西调”；同时，利用主机余热(廉价蒸汽)搞海水淡化；淡化水可电厂自用，其他工业用或民用；而高度浓缩的海水，可就地建厂发展海洋化工，製盐，提钾，提溴，提碘等等 。这样的统筹设计，可使西调海水基本实现零排放 。所以，这是一个非常理想的区域循环经济体系，可以大大降低工程总投资，提高经济效益 。第二个循环是自然循环，即西调海水在沙漠地区形成“人造海”和大片湿地；靠自然蒸发，增加空气中的湿度；从而，增加当地的降雨量，减少蒸发量，改善当地的生态环境，实现了水的大循环 。这就有可能从根本上治理西北地区的沙漠化和沙尘暴 。四块工程海水西调系统工程（简称）分为四块，相互联繫，不可分割 。一、围垦渤海工程，分为拦海大坝、渤海铁路、渤海高速公路等二级工程，主体工程计画8年；二、海水西调工程，分为两期，一期工程包括海水淡化、京津调水、晋冀补水、内蒙古调水造湖工程，二期工程包括陕甘宁补水、居延海-弱水补水工程，工程计画10年；三、黄河改道工程，分为上游洮河-渭河改道工程、下游“悬河”改道工程，工程计画5年；四、绿染塞北工程，工程计画30年 。五大问题海水西调有五大问题，已提出对策：1、盐硷化问题，引水渠沿内蒙边境盐硷乾涸洼地，故盐硷化影响甚微 。2、能源问题，中国目前电能已供大于求，现有水火电站机容量2.5万亿千瓦，实际运行仅1.15万亿千瓦，开工不足一半 。3、资金，工程提水站一次性投资不大，而且要在30-50年以后实施，届时中国经济发达，是西北战略性基础工程 。海水西调工程运行投资巨大，但产出更大 。例如：年增降水1000亿立方米的海水淡化水，按国际价格计算为1000亿美元，为我国2000年GDP的1/10 。