基本介紹
- 中文名：海水西調
- 提出人：曾恆一
- 提出時間：2010年11月27日
- 對象：新疆地區
方案構想,樓蘭再現,添新智慧,海水西調,解決成本,統一執行,基本走向,循環體系,四塊工程,五大問題,十大效益,工程啟動,
方案構想
曾恆一介紹，地球面積的75%是被海水覆蓋，要解決缺水問題，最好的方式就是向海水要資源，因此，將海水引入新疆沙漠地區是一個很有意義的選擇，全國部分省市也於2001年、2003年、2005年多次舉行過關於海水利用的研討會。
據2010年11月27日《泉州晚報》訊：著名政策規劃專家、國務院研究室工交貿易司唐元司長在華僑大學陳嘉庚紀念堂科學廳舉辦的“華大講堂”上說：“海水西調可行嗎？”這是近期網路最熱門的話題之一。唐元司長帶隊就“海水西調”進行過長達數月的考察，並起草了相應的項目建議上報國務院。講堂上，大家
海水西調線路希望唐元司長能有“內幕”透露。“把東部的海水調到西部，很多人覺得不可思議，實際上，項目在技術上已經可行。”唐元司長稱，“從渤海抽取海水，用管道輸送到北方煤炭基地，作為發展煤電、煤化工冷卻水並用餘熱淡化海水，海水淡化後補充能源開發用水。”渤海取水，千里援疆，一舉解決沿途數千公里由於缺水造成的“惡劣生態”和“發展瓶頸”，唐元司長介紹，這個項目現已完成可行性分析報告和初步設計，中國國際工程諮詢公司對項目規劃已經論證，認為工程技術可行，經濟效益和社會效益可觀。“電水聯產”在天津已經成功運用，而目前有關方面也確定海水西調試點地區，“試點如果可行，渤海水西調很快就可以實現。”
內線調水方案（即陰山以南，霍有光方案）的主旨是：從天津附近的渤海口取水，通過管道分級提升到海拔1280餘米左右（1立方米水，每升高200米，需要1度電；升高1280米，耗電6.4度），進入黃旗海（海拔1264～1266米），登上我國第二個地理台階，形成2000平方公里的湖泊。然後修建防滲渠道，採用若干小提揚（10～20米）工程+長距離自流的辦法，由黃旗海—庫布齊沙漠—烏蘭布和沙漠—巴丹吉林沙漠，至玉門鎮北的疏勒河（海拔約1300米），主幹調水線路全長約1900公里。之後，利用疏勒河“自東向西流的”天然河道（大約550公里），不用開挖、襯砌，自流進入塔里木盆地之東緣的羅布泊。羅布泊（海拔780米）至艾丁湖（海拔－155米）的直線距離僅180公里，可獲得930餘米的落差，用來發電，意味能夠補償渤海西調工程所耗費的部分電能。整個調水線路穿越的是比較平坦的沙漠地區或戈壁灘，並非內蒙古草原或傳統的農耕區。縱觀內線調水所經過的地區，從東向西依次分布著七大沙漠，它們（以及降雨量）是：渾善達克沙地（264.6～368.7mm）、毛烏素沙漠（400～250mm）、庫布齊沙漠（249mm）、烏蘭布和沙漠（102.9mm）、騰格里沙漠（小於200mm）、巴丹吉林沙漠（50～120mm）、塔克拉瑪乾沙漠（11.05mm），空間上它們是連續展布的（越深入內陸，降雨量呈遞減趨勢）。除塔克拉瑪乾沙漠外，其它沙漠均分布在我國第二個地理台階（海拔1200～1300米）之上。渤海深深嵌入我國北方大陸540多公里，是大自然賜予中國的地利之源，有取之不盡的水資源。與國內其他跨流域調水方案不一樣，西調渤海水不會改變我國陸地上任何一個地區原有水資源的數量，調水不會顧此而失彼，反而可為綠化西北沙漠、再造山川秀美的生態環境、遏止沙塵暴服務，為21世紀大力發展沙產業打下堅實的基礎。
內線調水
內線調水海水西調的氣象學（兩山夾一盆——山盆構造）原理是：
我國北方沙漠大多屬山前拗陷自流盆地的一部分，沙漠周邊被高聳的山脈所圍限。譬如（1）南有高聳的黃土高原、六盤山、賀蘭山、祁連山、阿爾金山、崑崙山；（2）北有陰山、走廊北山、天山；（3）北方緯向沙漠帶的東緣，被呂梁山（北東向沿展達400餘公里，海拔1400～2500米）、太行山（北東向展布，北起北京西山、南抵黃河北岸，海拔1500～2000米）、燕山（狹義的燕山區，北京房山一帶海拔1500～2000米）、大興安嶺（北東向展布，全長1200餘公里，海拔1100～1400米）等山脈所封閉（即沙漠不是直接與華北平原、東北平原接壤），它們山巒重疊，綠色環繞，形成了一道天然屏障，又被稱作“綠色環帶”。這種沙漠低、周邊高的地貌環境（山盆構造），使得沙漠人造海蒸發的雲氣資源不至於輕易吹出區外。
沙漠腹地人造海水大量蒸發後，一是濕潤了當地的環境；二是與深入內地的東南季風匯合，或被西北風吹向下風的邊緣山區。處於沙漠邊緣山脈中心線上的分水嶺山峰，大多高達1500米～2500米以上，吹來的濕氣，在高山區受到地形的抬升與摩擦作用，會迅速的把暖而濕的氣層抬升到凝結高度以上，最終受冷凝結，形成降雨：分水嶺“面向”沙漠的群山，雨水沿溝谷和山前河道，匯入沙漠（添加內流河流量），可增加沙漠的淡水資源；分水嶺“背向”沙漠的群山，雨水則沿溝谷輸出，補充了黃河流域的水資源（添加外流河流量）。一般山脈深處降水最多，降水量從山脈深處、沙漠盆地邊緣向沙漠中心減少。（註：濕氣被東南季風吹向陰山方向的情況與此類似，不贅述。）
因此，“山（高山冷凝系統）——盆結構”與“沙漠人造海”相結合，可加強水平方向和垂直方向氣候帶的“增雨作用”。
提出為北方沙漠西調渤海水，目的就是要充分發揮天降雨雪三個必要條件的功能，即通過海水西調（營造人造海）與沙漠蒸發作用，與當地的“山——盆構造”相結合，形成大量水汽，與每年7～9月呈遞減趨勢、抵達內陸沙漠的夏季風（水汽）會合，增加局地水汽的數量，遇高山冷凝系統後形成更大的降雨，為沙漠、戈壁盆地提供雨水（淡水）資源。一般認為，東南季風帶來的太平洋水汽可以到達河西走廊的張掖附近並影響到甘、新邊界。在夏季沙漠蒸發最強烈的時候，人造海大量蒸發的水汽與入侵的夏季風相疊加，可以增加西北沙漠及周邊地區的降水總量與幾率。
樓蘭再現
“千年前的古城樓蘭可以再現，首先要解決新疆的缺水難題。”1997年最早提出“海水西調”構想的霍有光教授說，他上世紀80年代曾在新疆工作，切身感受到新疆的乾旱和沙化問題，全疆166萬平方公里的土地，適合人類生存的平原綠洲面積不到總面積的4.2%。
王秀順說，“海水西調”涵蓋了我國八大沙漠，新疆東高西低的地形可形成自流，有利於將渤海水引進新疆，如果能實現，最少可再增加18億畝的農業用地。
添新智慧
為解決新疆水資源困境，給新疆水資源解決方案增添新智慧，由自治區人民政府發展研究中心、中國高科技產業化研究會海洋分會、新疆財經大學和東西部經濟研究院主辦，新疆哈密地區發改委、內蒙古錫盟發改委、新疆鵬遠新材料股份有限公司和新疆中正仁和集團承辦的“陸海統籌 海水西調高峰論壇”，11月5日在烏魯木齊市召開，中國工程院院士、中國高科技產業化研究會海洋分會常務副理事長曾恆一出席論壇並作主題演講。此次高峰論壇關於“海水西調 引渤入新”事業的基本思路是：從渤海西北海岸提送海水達到海拔1200米高度，到內蒙古自治區東南部，再順北緯42°線東西方向的窪槽地表，流經燕山、陰山以北，出狼山向西進入居延海，繞過馬鬃山余脈進入新疆。此構想是通過大量海水填充沙漠中的乾鹽湖、鹹水湖和封閉的構造盆地，形成人造的海水河、湖，從而鎮壓沙漠。同時，大量海水依靠西北豐富的太陽能自然蒸發，作為濕潤北方氣候的水氣供應源增加降雨，從而達到治理我國沙漠、沙塵暴，徹底改變華北、西北地區生態環境惡劣的目的。
與會專家一致認為，新疆跨越式發展的戰略意義在於生態、能源、地緣、文化和民生的聚合。新疆水資源平衡問題的解決，不僅具有生態效益、經濟效益，更具有社會效益、政治效益。“海水西調 引渤入新”事業，將大大加強新疆歐亞大陸橋向西橋頭堡的戰略地位。高峰論壇還呼籲各界參與“海水西調”的論證與實施；破解困擾新疆發展的三大問題，即水資源平衡問題、生態環境問題和油氣等礦產資源有效開發問題；著力推進新疆長治久安。
如果不缺水，新疆會變成什麼樣？近日，在烏市舉辦的“陸海統籌 海水西調高峰論壇”上，以經濟效益帶動引水入疆，聯合兄弟省份，捆綁優勢資源推動海水西調的建議，引起政府代表及上百位水利工程專家、企業代表的共鳴。
海水西調
改善生態環境
此次高峰論壇關於“外線調水”基本思路是：從渤海西北海岸提送海水達到海拔1200米高度，到內蒙古自治區東南部，再順北緯42°線東西方向的窪槽地表，流經燕山、陰山以北，出狼山（海拔1500～2200米）向西進入居延海（海拔820米），繞過馬鬃山余脈進入新疆。此構想是通過大量海水填充沙漠中的乾鹽湖、鹹水湖和封閉的構造盆地，形成人造的海水河、湖，從而鎮壓沙漠。同時，大量海水依靠西北豐富的太陽能自然蒸發，作為濕潤北方氣候的水氣供應源增加降雨，從而達到治理我國沙漠、沙塵暴，徹底改變華北、西北地區生態環境惡劣的目的。
“利用新疆現有的東高西低的地理條件及現有河道，海水在引入新疆後，可形成自流（內線調水方案）。甚至於在地勢落差相對較大的區域設立發電廠，對沖前期的投入成本。”作為海水西調的提出者之一，西安交通大學生態環境與現代農業工程中心教授霍有光說，這將進一步推動新疆生態，特別是煤化工產業的發展。
據霍有光介紹（內線調水方案），從天津附近的渤海口取水，通過管道分解提升到海拔1280米左右，每噸水升高200米，需要1度電，升高1280米，耗電6.4度左右，然後通過修防滲渠，採用若干小提楊工程(即用於提高水位的蓄水池)加長距離自流的辦法，由黃旗海至甘肅玉門鎮北的疏勒河，之後，利用疏勒河“自東向西流”的天然河道，自流入塔里木盆地之東緣的羅布泊。值得一提的是，從羅布泊海拔780米到海拔-155米的艾丁湖可獲得930餘米落差，用來發電，意味著能夠彌補洗掉工程中所耗費的部分電能。
東西部(中國)經濟研究院唐立久表示，新疆可以在引渤濟錫示範工程實踐基礎上，最先引向哈密、吐魯番地區，這會進一步增加引水入疆的可行性。
“海水西調”（內線調水方案）的目的是：（1）以海水作為生態水填充沙漠中乾涸的鹽湖，利用大面積人造濕地鎮壓沙塵源，遏制沙塵暴；（2）利用沙漠豐富的太陽能資源，將海水蒸發為水汽，增加露水與降雨，以增雨所得的淡水，濕潤北方氣候；（3）利用沙漠人造海，發展海水養殖業與海水種植業（嗜鹽作物）；（4）利用多梯級的人造海，逐級濃縮鹽類資源，發展鹽化產業。等等；（5）依託人造海獲取淡水（如冬季采冰），發展採礦產業、熱電產業、海水淡化產業（利用發電廠餘熱）、煤化產業、風電產業，等等。（6）至於沉積在羅布泊里的數十億噸鹽類資源，不過是增加了羅布泊的鹽礦儲量而已。可留給子孫後代發展鹽化產業。
解決成本
玻璃鋼管輸送
“在海水西調項目中，質疑最多的是海水能不能用，如何解決調水成本。”中國水利水電科學研究室主任楊開林說，這種過濾法是利用半透膜來達到淡水與鹽分離的作用。最大的優點是節能，生產同等質量的淡水，能源消耗僅為蒸餾法的1/40。到目前為止，全球海水淡化日產量接近4000萬噸。2005年底，我國已建成運行的海水淡化水日產量達12萬噸。
至於調水的成本問題，楊開林說，海水的淡化目前在中國不存在技術“瓶頸”，工程實施中可以用不被海水腐蝕的玻璃鋼管。按照8米口徑玻璃鋼管計算，輸入到新疆每噸水的價格為8元左右。
統一執行
利於成本控制
作為“海水西調”的試點省份，內蒙古錫盟辦公室副主任、海水淡化循環經濟產業項目前期工作推進領導小組趙平說，錫林郭勒盟引海水淡化循環經濟產業項目，擬實施的包括輸海水工程，煤礦、選煤廠，電廠、矩陣及發電裝置及一系列附屬工程和產業延伸工程。
負責項目實施的內蒙古錫林郭勒盟泓元海水淡化有限公司做了系列測算，項目一期總投資628億元，其中建設費用567億元。規劃的項目在完全實施的情況下，靜態投資回收期(包括3年建設期)為稅前6年左右，稅後7年左右，內部收益率為20%左右。
自治區人民政府發展研究中心李新娥說，農業節水及地下水甚至取雪水不利於我區長期的發展。同時，還會破壞生態平衡。“陸海統籌，海水西調”工程是我國當前的一項重大戰略選擇，也更利於區域優勢資源。比如，缺水的多數省份都有著豐富的煤礦資源等，希望能協同兄弟省份共同推進這一戰略的實施。
與會水利專家認為，各省份統一執行海水西調將更有利於該工程的成本控制及實施。而對於何時能引水入疆，專家表示這需要政府的大力支持，希望盡6年內有實質性的推進。
調水的成本問題
據有關資料，南水北調1立方米的成本是20多元（參見附錄一），用同樣的錢，可為我國西北沙漠調3立方米的渤海水。 若充分利用沙漠中豐富的太陽能資源，每3立方米渤海水可曬制69～93公斤鹽（註：目前國內工業用鹽批發價格為0.7元/公斤，參見附錄二），大約值48.3～65.1元。同時蒸發出2.31～2.07噸優質水氣，其中有2/5或大約1立方米的水氣將直接變成雨水回落到當地（沙漠），滋潤植被，從而可獲得一石數鳥之利。
依託人造海，有了鹽礦資源，則有利於發展鹽化學工業。沿海地區的鹽場則可轉產發展種植業、養殖業、旅遊業。
令北方沙漠豐富的光照資源（即太陽能資源，單位面積年蒸發量為1200～3300毫米）變廢為寶，既曬鹽又曬水。鹽每噸價值7百餘元，發展鹽化工業附加值更高（如：市場零售的加碘鹽每公斤為2.2元）。鹽是重要的化工原料，可用以制鹼、鹽酸、氯氣、金屬鈉等。鹼（純鹼、燒鹼、硫化鹼）、鹽酸廣泛用於化工、紡織、造紙、肥皂、染料、冶金、陶瓷、玻璃、醫藥、日常生活等各部門；氯用以制漂白粉、氯苯、各種聚氯乙烯塑膠以及結晶矽的提純等；金屬鈉用作製取複雜有機化合物的催化劑，提取稀有金屬的還原劑，制抗磨合金（鈉鈣銅錫合金）等。鉀肥（氯化鉀）為農業的三大肥料之一，鉀可用於焰火、炸藥、玻璃、醫藥、陶瓷、電池，用於航空汽油、鋼鐵及鋁合金的熱處理。
渤海水含鹽量為23克/升～31克/升，也就是說，水與鹽的比值（即水：鹽）是32：1～43：1，即每獲得1噸鹽（價值大約700元），可為沙漠生態環境提供32～43噸優質水汽，尤其是無須建立昂貴的水處理設施，無須為處理水而消耗大量的能源；曬水可直接提高沙漠濕度或導致降雨，遏制沙塵暴，為改造沙漠提供了契機。這對未來中華民族的生存與發展而言，權衡生態環境效益與調水成本問題，兩者究竟那個更划算，輕重自明。
問：沙漠人造海會不會污染沙漠？
答：沙漠表層的堆積物，僅是在地表上露頭的、千百年來地質作用形成的顆粒狀的碎屑（厚度較薄），其下有巨厚（厚達數千米）的岩層，岩層有褶皺（背斜和向斜）構造，發育有許多層隔水板。故沙漠中的構造盆地不僅多，而且規模可能還很大，這需要做地質工作。青海湖以及羅布泊（其下已打出淡水井）可作為典型的參照系（案例）。
利用沙漠中的鹽鹼湖（構造盆地）建立人造海，充分利用沙漠裡豐富的太陽能，通過海水的蒸發作用，靠濕氣和形成雨水來改善沙漠（小環境）的生態環境。鹽只有達到飽和濃度時，才能夠結晶，即便結晶，也只能沉積到鹽湖（人造海）里，形成礦產（如增加羅布泊的鹽礦儲量）。當然，還可以就近發展鹽化產業，開採其中的一部分。所以，調水沿途（管道或渠道）不會出現所謂的污染問題。
依託沙漠人造海曬鹽與發展鹽化產業，既可對沖調水的成本，也可節約沿海地區鹽場曬鹽所用的土地，使之轉產，譬如發展旅遊業、種植業與養殖業等。
問：高污染的渤海水會不會污染沙漠？
答：①我國政府早在2000年就向全世界承諾一定要治理好渤海。不能用“渤海污染合理論”來否定海水西調；②調水可以加快渤海對流的速度，提高渤海自淨的效率。黃海的含鹽度僅比渤海略高（千分之三），黃海是中國重要的漁場，對流作用不會對渤海有大的生態影響；③採用生物治污方法：利用沙漠人造海的大片濕地，種植蘆葦等鹽生植物，吸收重金屬、富營養化。通過收割蘆葦來發展造紙產業。
基本走向
“海水西調”外線調水的基本走向是：從渤海西北海岸提送海水達到海拔1200米高度，到內蒙古自治區東南部，再順北緯42°線東西方向的窪槽地表，流經燕山、陰山以北，出狼山（海拔1500～2200米）向西進入居延海（海拔820米），繞過馬鬃山余脈進入新疆。在新疆分為北、中、南3支，北支進入艾比湖，中支進入吐魯番、哈密盆地，南支進入羅布泊盆地。
此構想是通過大量海水填充沙漠中的乾鹽湖、鹹水湖和封閉的構造盆地，形成人造的海水河、湖，從而壓住沙漠。同時，大量海水依靠西北豐富的太陽能自然蒸發，作為濕潤北方氣候的水氣供應源增加降雨，從而達到治理中國沙漠、沙塵暴，徹底改變華北、西北地區生態環境惡劣的目的。
循環體系
“海水西調”，可構成兩個循環體系。
第一個是區域經濟循環一－以當地豐富的煤炭資源做能源建設大型火力發電廠；電廠的廉價電力用於“海水西調”；同時，利用主機餘熱(廉價蒸汽)搞海水淡化；淡化水可電廠自用，其他工業用或民用；而高度濃縮的海水，可就地建廠發展海洋化工，製鹽，提鉀，提溴，提碘等等。這樣的統籌設計，可使西調海水基本實現零排放。所以，這是一個非常理想的區域循環經濟體系，可以大大降低工程總投資，提高經濟效益。
第二個循環是自然循環，即西調海水在沙漠地區形成“人造海”和大片濕地；靠自然蒸發，增加空氣中的濕度；從而，增加當地的降雨量，減少蒸發量，改善當地的生態環境，實現了水的大循環。這就有可能從根本上治理西北地區的沙漠化和沙塵暴。
四塊工程
海水西調系統工程（簡稱）分為四塊，相互聯繫，不可分割。
一、圍墾渤海工程，分為攔海大壩、渤海鐵路、渤海高速公路等二級工程，主體工程計畫8年；
二、海水西調工程，分為兩期，一期工程包括海水淡化、京津調水、晉冀補水、內蒙古調水造湖工程，二期工程包括陝甘寧補水、居延海-弱水補水工程，工程計畫10年；
三、黃河改道工程，分為上游洮河-渭河改道工程、下游“懸河”改道工程，工程計畫5年；
四、綠染塞北工程，工程計畫30年。
五大問題
海水西調有五大問題，已提出對策：
1、鹽鹼化問題，引水渠沿內蒙邊境鹽鹼乾涸窪地，故鹽鹼化影響甚微。
2、能源問題，中國目前電能已供大於求，現有水火電站機容量2.5萬億千瓦，實際運行僅1.15萬億千瓦，開工不足一半。3、資金，工程提水站一次性投資不大，而且要在30-50年以後實施，屆時中國經濟發達，是西北戰略性基礎工程。海水西調工程運行投資巨大，但產出更大。例如：年增降水1000億立方米的海水淡化水，按國際價格計算為1000億美元，為我國2000年GDP的1/10。
海水西調高峰論壇
海水西調高峰論壇4、水汽損失估價，海水西調進入西北經太陽能蒸發，西風帶推動究竟有多少水資源降落在西北地區？據估計調水蒸發水汽大部分降落在包頭—蘭州一線300mm降水線以西，即使東逸可以兼顧陝、甘、寧和河北、山西地區，理論分析表明海水西調水汽損失率大體與西北濕地自然退縮率相當。
5、冬季運行。海水西調經北緯42度線，冬季冰下照常流水，而且可以取冰制淡水，僅內蒙東西長3000km可供水植樹種草，形成50-60km寬、3000km長的中國第一防風沙林帶。
十大效益
海水西調有十大效益：
1、改變西北氣候緩解乾旱化進程。
2、增加降水量，實質上是太陽能海水淡化巨型工廠。
3、治理沙漠和沙塵暴。
4、綠化西北100萬km²的沙漠地區。
5、沿河湖系統冬季取冰制淡水。
6、沿河湖建立若干海水養殖場。
7、渤海海水大循環，從根本上治理渤海污染。
8、建立遼西提水站150km地段工業走廊。
9、綠化100萬km²，吸收大量CO2溫室氣體。
工程啟動
據了解，“海水西調”包括內蒙古、新疆和甘肅三省區，內蒙古錫林郭勒盟率先推出了“陸海統籌，引渤濟錫”循環經濟工程，目前，內蒙古自治區政府已做好啟動“引渤濟錫”示範工程全部準備工作，中國水利水電科學研究室主任楊開林說，內蒙古錫林郭勒盟的情況與新疆吐哈盆地的情況有相似之處，因此，新疆可在“引渤濟錫”示範工程實踐基礎上引入“海水西調 引渤入新”想法。
曾恆一院士作關於海水西調的演講
曾恆一院士作關於海水西調的演講楊開林的思路（即外線調水，或陰山以北的陳昌禮調水方案）：從渤海西北海岸提送海水達到海拔1200米高度，到內蒙古自治區東南部，再順北緯42°線東西方向的窪槽地表，流經燕山、陰山以北，出狼山（海拔1500～2200米）向西進入居延海（海拔820米），繞過馬鬃山（主峰海拔2583米）余脈進入新疆。自治區政府發展研究中心經濟發展研究處處長李新娥說，她從兩年前就開始關注“海水西調”的構想，並於2010年8月到內蒙古錫林郭勒盟考察，目前也準備將此事匯報給自治區政府。
當日，專家們倡議，把“海水西調”工程納入到我國“十二五”規劃中，如果得到政府等多方支持，並列入中長期發展規劃中，十幾年後就可實現該構想。
據了解，2008年10月，全國首次《陸海統籌“引渤濟錫”發展戰略研討會》在北京舉行。2009年4月中國國際工程諮詢公司評估認為，引海水淡化循環經濟產業項目總體規劃的構想有可執行性。
按照陳昌禮外線調水的構想：海水西調工程從渤海西北角遼西山區提水海拔1000m，進入內蒙東南地區，跨集二鐵路線，沿陰山北麓東西向窪地出狼山（海拔1500～2200米）進入居延海（海拔820米），再入新疆分三支：北疆、吐哈盆地和羅布泊，引水渠道全長約5000km，年調水量1000-2000億立方米，100年後形成10萬km²湖河水系。
“海水西調論文及著作”目錄
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