走进四川盆地,你会发现无论是何种作物,在这里都能茁壮成长。四川盆地内水资源充沛,通天河、嘉陵江、沱江等河流在此汇聚,年径流量惊人,达到了1800亿立方米,为这片土地注入了勃勃生机。
生物多样性上,四川盆地同样不负盛名。杉木、松树、竹子、大熊猫、金丝猴等珍稀物种在这里繁衍生息,共同构成了一个和谐共生的生态系统。
然而,人们并未止步于对四川盆地的单纯赞美与欣赏。近几年,国内有人提出了一个大胆的构想——要在我国西部柴达木地区“再造一个四川盆地”。
这一构想虽看似天方夜谭,但在科技日新月异的今天,也并非完全不可能!
通天河水引至柴达木盆地?
但我们必须认识到,四川盆地的形成,是数百万年自然演化的结果,涉及板块运动、地壳变迁、河流沉积等诸多复杂过程。目前,地质工程技术,尚未达到能够精确模拟自然过程的水平,特别是大规模的板块运动。因此,若想实现“再造”,挑战很大。
当然,“再造”并非毫无先例。我们仍然可以从南水北调、荷兰围海造田等成功案例中,汲取经验,为这一构想寻找实现的可能。
柴达木盆地位于青海省的西北部,面积广阔,达到了26.5万平方公里,平均海拔超过了2800米。那里的气候十分干燥,年降水量不足100毫米,导致生态系统相当脆弱。
为此,有人提出了一个宏大的计划,“云河工程”,开凿明渠,并结合地下隧道从通天河引水至柴达木盆地。初步计划是每年调水130亿立方米,未来甚至可逐渐增加至200亿立方米。如果这个计划得以实施,这一水量几乎与黄河的年径流量相当,柴达木盆地将会多出一个“柴达木湖”及周边流域。
最先进的隧道建设技术,能否解决水资源难题?
“柴达木湖”能显著增加柴达木盆地区域湿度,改善微气候。最终这项引水计划将促进植被恢复,增加降水频率,并提升当地的生物多样性。在全球气候变化加剧、水资源日益稀缺的今天,这一引水计划或将受到越来越多的关注。
它不仅仅着眼于柴达木盆地,及其毗邻的塔克拉玛干沙漠的生态治理;更承载着推动这一区域经济持续健康发展的愿景。
要实现这一宏伟蓝图,工程师们需要挖掘一条长达几百公里的调水线路,直接从长江源头干流河段,青海通天河取水。其中两百公里采用直径达15米,长200公里的地下深层隧道,确保水流充足。为了控制成本并降低对地表生态的干扰,隧道的挖掘深度被控制在150米以内。整个工程预计耗资500亿元。
采用当下最先进的隧道建设技术,即盾构机和液压挖掘技术相互结合,能够在地下进行连续作业,最大化地提高施工效率,并减少对地表环境的扰动。盾构机具备即时监测功能,能够有效应对突发的地质变化,在复杂的地质条件下保持稳定作业。
柴达木盆地:离资源全面开发还有多远?
柴达木盆地的气候非常干燥,年降水量只有50到100毫米,生态环境相对脆弱,但却蕴藏着丰富的资源,比如盐类矿产、石油、天然气、锂和钾等。特别是盐湖提锂产业,如今在新能源开发中备受瞩目,潜力无限。
近年来,随着国家对西部大开发的重视,柴达木盆地的工业得到了快速发展,石油化工、盐湖提锂等产业逐渐壮大。快速发展的同时也带来了水资源短缺、土壤盐碱化以及生态破坏等问题。这样的情况下,引水工程更显得重要,将为该地区的可持续发展注入强劲动力。
若柴达木盆地能得到全面开发,将惠及多方。塔克拉玛干沙漠的生态环境将得以改善,缓解生态压力。同时,柴达木盆地丰富的矿产资源,尤其是锂资源,将成为经济增长的强大引擎。随着全球锂电池市场的持续扩张,柴达木盆地的锂资源,占全国储量的70%以上,能为国家带来丰厚的经济效益。
此外,柴达木盆地拥有得天独厚的太阳能和风能资源,有益于推动我国能源结构的绿色转型。新能源的蓬勃发展,将为国家的可持续发展注入强劲动力。
柴达木盆地在旅游方面同样潜力无限。大盐湖的碧波荡漾、戈壁滩的苍凉壮美、丰富的动植物资源,都让人流连忘返。加上这里深厚的历史文化底蕴,发展生态旅游和文化旅游,可以推动地方经济的进一步发展,为当地居民创造更多的就业机会。
新型引水工程:生态与技术挑战能否被克服?
从通天河引水至柴达木盆地的计划,虽有望缓解该地区的干旱问题,但在实施前也必须充分认识到潜在风险,涉及生态、资源管理和气候变化等多个方面。
首先,生态影响不容忽视。一旦“云河工程”启动,通天河及其周边生态系统的水流,将发生翻天覆地的变化。水位下降,可能威胁到原生生物和植被的生存环境,这一点从历史中就能找到佐证。
以美国科罗拉多河的开发为例,为满足不断增长的用水需求,河流的水量被大规模调配。根据美国地质调查局的研究,从1960年代起,科罗拉多河流域的湿地面积减少了大约30%,地下水位也下降了2到4米。
苏联时期,对中亚地区阿姆河-皮亚纳吉河的引水工程,导致咸海面积大幅缩小,生态环境恶化,对当地居民的生活造成了严重影响,进而引发水权冲突。
可见,大规模引水项目,对区域水文环境的影响是非常深远的。如果要实施“云河工程”,水资源管理同样面临巨大挑战。“云河工程”将大量水资源调往干旱地区,会影响原有水源地的供水量,波及中下游地区的用水需求。
再者,气候变化也是我们必须正视的重要因素。随着气候模式的不断变化,降水分布和强度,可能发生显著变化,这将直接影响“云河工程”的实际效果。未来几十年内,通天河地区的降水可能变得更加不稳定。如果“云河工程”过于依赖单一稳定的水源,那么在干旱年份,水资源短缺的问题会更加严峻。
长期可持续性才是“云河工程”成功的关键。即使项目在初期取得了显著成效,如果缺乏有效的管理措施,生态系统仍可能逐渐退化。历史上,黄河的治理就是一个沉痛的教训,水资源管理和生态修复未能同步推进,导致水体富营养化和生物多样性下降。
气候变化是最大的黑手
回顾往昔,许多雄心勃勃的大型引水工程,有不少都栽在未曾预料到的气候变化之下。美国洛杉矶精心构建引水系统,希望从周边山脉和河流取水,然而,近年来气候变化导致的干旱频发,使得水源日益紧张。2015年,洛杉矶的年降雨量仅为200毫米,远低于平均水平,水库水位急剧下降。
在阿根廷,巴拉那河引水项目也遭遇了类似的困境。这个项目原本打算将巴拉那河的丰沛水源引入干旱之地,滋养农业,助力工业,但气候变化导致降水量减少,2018年巴拉那河的水量,下降了约30%,给该地区的农业和供水带来了巨大压力。
而盾构机挖掘引水隧道的技术,也是个极高风险的投资!地质条件的不可预测性,包括地层的变化、地下水的涌入、岩石的强度和结构等,都可能导致工程告终。虽然盾构机号称“地质变形金刚”,但那些隐藏的风险,随时可能让500亿巨资的项目陷入困境,成本超支、工期延误,风险重重。
真正的水资源管理,需要在经济发展和生态保护之间找到平衡点,实现人与自然的和谐共生。虽然“云河工程”看似能为一些地区,解决干旱问题;但在实施之前,必须充分认识到它的潜在风险。只有通过科学研究和全面的风险评估,才能制定出一个既合理又可持续的实施方案。
参考资料:
引水工程数字化设计技术与应用 水利水电出版社 2023
滇中引水工程香炉山深埋长隧洞岩溶水文地质与选线研究 中国地质大学出版社 2022
滇中引水工程测量控制系统关键技术研究与实践 长江出版社 2020