解决西北地区干旱缺水措施，恢复西北水汽循环

解决西北地区干旱缺水措施，恢复西北水汽循环西北地区主要风向及水汽环流示意图（红色箭头表示运行轨迹） 其实，人们的疑问只是看到西北地区目前的现状，没有看到她历史上到底是怎样的原始面貌。秦汉时期及更早的年代，西北地区的自然面貌与当今迥然不同。 有人会说，西北地区大部分都是沙漠戈壁，水都没有，何谈水汽循环，更何谈解决整个北方的干旱缺水？你这不是痴人说梦！的确不错，我的这篇文章就是要实现这个痴人说梦，变不可能为可能，变虚无为现实。 西北地区乃至整个北方缺水，主要是三个原因，一是气候原因，二是地形原因，三是人为原因。在理清这三个原因之前，我们先来回顾一下西北地区水土生态的历史面貌。 一、西北地区的历史面貌

恢复西北水汽循环，解决北方干旱缺水

——《问水大西北》西线调水方案之补充

作者：雨露水

北方干旱缺水，严重制约了我国北方地区的水土质量、生态环境以及社会、经济、生态建设的健康发展。如何彻底解决北方的干旱缺水问题，只有恢复西北地区的水汽循环，从根本上恢复水汽的“造血”功能，才能真正得到根治。

有人会说，西北地区大部分都是沙漠戈壁，水都没有，何谈水汽循环，更何谈解决整个北方的干旱缺水？你这不是痴人说梦！的确不错，我的这篇文章就是要实现这个痴人说梦，变不可能为可能，变虚无为现实。

西北地区乃至整个北方缺水，主要是三个原因，一是气候原因，二是地形原因，三是人为原因。在理清这三个原因之前，我们先来回顾一下西北地区水土生态的历史面貌。

一、西北地区的历史面貌

其实，人们的疑问只是看到西北地区目前的现状，没有看到她历史上到底是怎样的原始面貌。秦汉时期及更早的年代，西北地区的自然面貌与当今迥然不同。

西北地区主要风向及水汽环流示意图（红色箭头表示运行轨迹）

解决方法：为促使中层水汽的凝结，形成有效的降雨，除了极为有限的人工增雨外，就是恢复西北地区的主要湖泊，让湖泊的强烈蒸腾湿润低空气流。湿润的低空气流就像人工增雨的催化剂一样，在一定的气候环境下，引导中层水汽的凝结，产生有效的降雨。降雨滋润大地，使得大地逐渐恢复植被，形成新的草原、森林和湖泊，从而更广泛的湿润低空气流，引导更广泛的中层水汽的更多凝结和降落，循环往复，逐渐引导西北地区进入良性的水汽循环。

由于水量有限，恢复西北地区的主要湖泊必须把有限的水量放在上风区域最为关键的位置，从而让上风区域逐渐滋润下风区域。在前面的研究中发现，西北地区夏季以西南风为主，冬季以西北风为主。所以，选择这些主要湖泊的地理位置非常关键，应该在西北地区西端的中间位置。在地图上，正好是以罗布泊为中心的地区。因此，打造以罗布泊为中心，结合柴达木西部、艾丁湖、哈密盆地为一体的湖泊群，打造该区域的绿地带，形成低空湿润的水汽屏障，引导该区域中层水汽的降落，并根据风向作用，自然的逐步向东推移到黑河流域、石羊河流域、黄河流域，逐步恢复这些下风区域的植被、河流和湖泊（居延海、潴野泽、吉兰泰……），形成有效的水汽循环，恢复该纬度地区原本的气候环境，从而逐步解决整个西北地区乃至整个北方地区的缺水问题。

罗布泊湖泊群对下风区域的影响：图中红色箭头为梵风效应的干燥气流，绿色箭头为湿润气流

为什么在古代的西北地区，包括北方地区都不至于严重缺水，就是因为古代的西北地区湖泊星罗棋布，森林、草原等植被茂盛，形成了较好的低空湿润环境，能够引导大气中层水汽的降落，形成有效的降雨。打破这个平衡的自然原因是昆仑山脉、喜马拉雅山脉、帕米尔高原的快速隆起，阻挡了印度洋暖湿气流的进入，相对减少了西北地区上空的水汽含量；人为原因是，长期以来，人类对森林、草原、湖泊的过度索取，导致了森林毁坏、草原退化、湖泊干枯，沙漠戈壁扩张蔓延，低空气流干燥，无法形成有效的降雨。以上自然和人类两方面相互作用的结果，导致了西北地区水土生态和区域气候的恶性循环。

问题的原因找到了，解决问题的方法也找到了，恢复以罗布泊为中心的湖泊群及其周边的绿地带，需要多少水量？水从哪里来？这是摆在人们面前的客观问题。

（三）、解决西北地区干旱缺水的必要水量及水源

1、必要水量

罗布泊：根据罗布泊最为明显的湖岸线痕迹来看，海拔810米左右，是罗布泊水位比较稳定，而且持续时间比较长久的湖水水位。当罗布泊的湖面海拔在810米时，湖水面积大约26000平方公里。水位稳定后按年均净蒸发量1.3米计算，年需净输入水量338亿立方米，折合年均流量1072立方米/秒。

罗布泊：湖面海拔810米，湖水面积26000平方公里

艾丁湖：湖面海拔-100米，湖水面积1450平方公里，稳定后年均净蒸发量2米，年需净输入水量29亿立方米，折合年均流量92立方米/秒。

艾丁湖：湖面海拔-100米，湖水面积1450平方公里

哈密盆地：湖面海拔240米，湖水面积2000平方公里，稳定后年均净蒸发量1.8米，年需净输入水量40亿立方米，折合年均流量127立方米/秒。

哈密盆地：湖面海拔240米，湖水面积2000平方公里

柴达木西部：水面海拔2730米，湖水面积3000平方公里，稳定后年均净蒸发量1米，年需净输入水量30亿立方米，折合年均流量95立方米/秒。

柴达木西部水库：湖面海拔2730米，湖水面积3000平方公里

以上合计为年需净输入水量437亿立方米，折合年均流量1386立方米/秒 。

2、水源区及可调水量

通天河：直门达水文站年均流量384立方米/秒，金沙江岗托水文站年均流量529立方米/秒。在直门达下游的四川石渠县奔达乡岛结村下游筑坝截水，调取通天河年均流量400立方米/秒。

澜沧江：上游主要支流扎曲年均流量310立方米/秒，昂曲年均流量170立方米/秒。在西藏昌都市上游澜沧江的两大主要支流筑坝截水，调取澜沧江年均流量380立方米/秒。

怒江：嘉玉桥水文站年均流量764立方米/秒。在西藏洛隆县俄西乡与丁青县交汇处的擦塘筑坝截水，调取怒江年均流量650立方米/秒。

以上合计可调水量为年均1430立方米/秒。减去调水途中少量的蒸发水量，基本可以满足罗布泊及其周边四大湖泊入湖水量年均1386立方米/秒的正常需求。

（四）、调水路径及工程量

从怒江擦塘开始筑坝调水，以水库加隧道的自流方式，连通澜沧江支流昂曲、扎曲，再自流到通天河的奔达。水到奔达后，有三种方式进入柴达木盆地。一是直接打通306公里的巴颜喀拉山、布青山隧道，隧道从黄河源鄂陵湖的地下穿过，自流进入柴达木河上游的托索河；二是在通天河上筑三梯级大坝，通过三梯级大坝提水后，在曲麻莱县秋智乡的通天河上打通152公里的昆仑山隧道，自流进入格尔木河上游的舒尔干河；三是在通天河上筑三梯级大坝，再在通天河支流德曲筑坝，通过四梯级大坝提水后，在德曲支流日阿吾曲与扎阿陇交汇处打通88公里的巴颜喀拉山隧道，自流进入黄河鄂陵湖，再打通26公里的布青山隧道，自流进入柴达木河上游的托索河。由于第二种、第三种调水方式在《问水大西北》中均有阐述，在此不再重复，本文仅以第一种方式为例进行具体阐述。

连通怒江、澜沧江（昂曲、扎曲）、通天河至托索河全程自流调水线路（白色粗线）

1、怒江擦塘大坝：在洛隆县俄西乡与丁青县交汇处的擦塘下游1.2公里的怒江峡谷筑坝截水，坝底海拔3350米，坝顶海拔3630米，坝高280米，浇筑大坝钢筋混凝土733.3万立方米。最高蓄水位3620米（边坝县沙丁乡怒江桥下）。

怒江擦塘大坝

2、怒江至桑多隧道：在擦塘大坝上游2.5公里处的东边山坡，海拔3583米处开凿隧道，直通丁青县桑多乡怒江支流达（打）曲海拔3576米处，隧道长35.1公里，挖掘隧道土石方873万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土167.6万立方米。

怒江至桑多隧道

3、桑多至昂曲隧道：紧接着怒江至桑多隧道继续向昂曲开凿隧道，直通类乌齐县伊日乡刀赛自然村昂曲上游的吉曲海拔3558米处，隧道长89公里，挖掘隧道土石方2213.6万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土425.1万立方米。

桑多至昂曲隧道

4、昂曲芒达大坝：在昌都市芒达乡下游4公里的昂曲峡谷筑坝截水，坝底海拔3440米，坝顶海拔3600米，坝高160米，浇筑大坝钢筋混凝土240万立方米。最高蓄水位3595米。

昂曲芒达大坝

5、昂曲至扎曲隧道：在芒达乡东边2.3公里山沟，海拔3558米处开凿隧道，直通昌都市柴维乡上游6.5公里扎曲的西岸山沟海拔3553米处，隧道长25.6公里，挖掘隧道土石方803.8万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土152.7万立方米。

昂曲至扎曲隧道

6、扎曲柴维大坝：在昌都市柴维乡上游4.8公里的扎曲峡谷筑坝截水，坝底海拔3420米，坝顶海拔3600米，坝高180米，浇筑大坝钢筋混凝土283.5万立方米。最高蓄水位3590米。

扎曲柴维大坝

7、扎曲至金沙江隧道：在扎曲上游的子曲，海拔3553米处开凿隧道，直通石渠县奔达乡对面山沟海拔3538米处，隧道长72.2公里，挖掘隧道土石方3048.8万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土565.9万立方米。

扎曲支流子曲至金沙江隧道

8、金沙江岛结大坝：在石渠县奔达乡岛结村下游0.8公里的峡谷筑坝截水，坝底海拔3390米，坝顶海拔3580米，坝高190米，浇筑大坝钢筋混凝土388.5万立方米。最高蓄水位3572米。

金沙江岛结大坝

以上八个工程，都在《问水大西北》第一调水方案有详解。补充的只是下面一条。

9、通天河至托索河隧道：在直门达大桥上游3公里，海拔3538米处开凿隧道，直通都兰县沟里乡托索河海拔3475米处，隧道长306公里，挖掘隧道土石方17710.2万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土3124.2万立方米。

通天河至托索河隧道

至此，从怒江开始调水，经过澜沧江的昂曲、扎曲，通天河，一直到柴达木河上游的托索河，形成以水库加隧道，并且隧道均在水库水平面以下的方式进行连通，隧道分为五段，总长为527.9公里，水位落差108米，隧道平均降坡为万分之二，每个隧道口上方可调节水位20米左右，隧道内平均流速3米/秒。工程量方面，水坝、隧道内壁钢筋混凝土总量为6080.8万立方米，挖掘隧道土石方量为24649.4万立方米。钢筋混凝土按700元/立方米，隧道土石方按600元/立方米计算，该主体工程费用为1904.62亿元。

通过以上调水工程，加上每个水源区上游年调节水库的建设，将顺利实现怒江、澜沧江、通天河年均流量1430立方米/秒的水全程自流进入柴达木盆地。

（五）、调水工程的直接经济效益

充分利用托索河隧道出水口海拔3475米，到柴达木西部湖水水面海拔2730米的落差，到罗布泊湖水水面海拔810米的落差，到哈密盆地湖水水面海拔240米的落差，到艾丁湖湖水水面海拔-100米的落差进行发电，其直接经济效益非常显著。

1、托索河隧道口至柴达木西部段：柴达木西部湖水水面海拔2730米，以万分之一升坡沿柴达木盆地南沿修水渠500公里到托索河下游的柴达木河海拔2780米处。利用托索河隧道出水口海拔3475米到柴达木河海拔2780米的落差，再减去100公里的水头损失20米，可利用水头落差675米；减去水源地水库蒸发年均流量30立方米/秒，实际调水量年均1400立方米/秒计算，可利用水能926.1万千瓦。

2、柴达木西部至罗布泊段：落差2730-810-30（水头损失）=1890米，水量1400-95-10（水渠蒸发）=1295立方米/秒，可利用水能2398.6万千瓦。

3、罗布泊至哈密盆地段：落差810-240-30（水头损失）=540米，水量127立方米/秒，可利用水能67.21万千瓦。

4、罗布泊至艾丁湖段：落差810-（-100）-30（水头损失）=880米，水量92立方米/秒，可利用水能79.34万千瓦。

以上可利用水能合计为3471.25万千瓦。按有效功率85%计算，每年可获得清洁水能发电量为2585亿度，按每度电价0.5元计算，每年可获得发电收益1292.5亿元。

前面预算到，从怒江调水到托索河隧道口的主体工程费用为1904.62亿元。整个工程包括水源区上游的年调节水库建造费用，托索河隧道口后面的水电工程及输水渠道、隧道费用，有关的附属工程费用，以及移民搬迁费用（工程基本都在无人区，移民搬迁费用极少），所有的工程费用加起来预计不会超过5000亿元。仅利用水能发电收益，5年左右即可收回全部投资，5年之后的发电收益及调水产生的生态效益、社会效益都是纯赚。

四、后续可调水源及其调水方案

按照古代西北地区的水土生态及气候环境来推算，每年从怒江、澜沧江、通天河调取450亿立方米的水，恢复罗布泊以东的西北地区水汽循环，应该是足够的。如果实在不够的话，还可以启动第二期工程，调取帕隆藏布江甚至雅鲁藏布江的水来补充。

（一）、后续水源及水量

帕隆藏布江年均流量1009立方米/秒，与最大支流易贡藏布江交汇处的通麦大桥海拔2020米，与拉月曲交汇处的海拔1950米，在雅鲁藏布大峡谷海拔1560米处汇入雅鲁藏布江。由于雅鲁藏布大峡谷在未来将打造成为世界顶级的著名旅游胜地，不可能、也不允许在雅鲁藏布大峡谷建造梯级水电站，那么，帕隆藏布江的巨大水能如何才能够得到充分利用呢？方法只有一个，那就是修建米林派镇到墨脱背崩乡西让村的雅鲁藏布江大拐弯巨型水电站（简称：派墨水电站，下同），利用该电站的一小部分电能把帕隆藏布江的水从拉月曲河口沿拉月曲抽调到海拔2940米处的拉月曲上游支流鲁朗河，再通过20公里的隧道流入雅鲁藏布江派镇的加拉村，在加拉村下游4公里筑坝截水，进入派墨水电站发电。

调雅鲁藏布江、帕隆藏布江水源至怒江擦塘水库地名标注图

换一种思路，如果要调取帕隆藏布江的水到西北地区，那就不是往拉月曲方向抽水，而是通过隧道抽水到波密县玉许乡则普村海拔3370米的水库，再通过隧道 水库方式自流进入黄河海拔3080米的拉加镇，这在《问水大西北》第四调水方案中有详细阐述，在此不重复介绍。或者，从易贡藏布江方向逐级筑坝提水。当水提升到八盖乡海拔2900米时，又有两种方式调水：第一种方式是《问水大西北》的第三方案，直接打通八盖乡海拔2884米至柴达木盆地海拔2747米的超长隧道，隧道长度684.8公里，隧道落差137米，隧道降坡万分之二；第二种方式是继续提升水位到海拔3640米，提升方案又有两种，一是从易贡藏布江继续往上筑坝提水，再从其支流霞曲筑坝提水，当水抽到霞曲玉坝海拔3640米时，通过金岭霞曲至边坝麦曲71公里的隧道自流进入怒江的擦塘调水水库；二是直接在八盖乡建抽水工程，把水抽到海拔3640米的吉龙村，再通过八盖吉龙至边坝麦曲65公里的隧道自流进入怒江擦塘调水水库。这样，至少可以调取帕隆藏布江年均流量800立方米/秒的水量。

如果还要调取雅鲁藏布江的水，雅鲁藏布江奴下水文站年均流量1940立方米/秒。在米林县派镇加拉村下游4公里筑坝蓄水，在加拉村对面阎罗殿海拔2900米处开凿隧道，经过拉月曲上游支流的鲁朗河、拉木曲、洛木曲直通易贡藏布江的八盖乡冬竹大坝水库，隧道分三节，总长79.5公里，落差16米，隧道降坡万分之二。在《问水大西北》第三方案有详解，在此不做重复阐述。

如果让派墨水电站的发电量与抽水调水的用电量达到动态平衡，按照《问水大西北》第四方案，抽水到海拔3370米的则普水库，可以调取雅鲁藏布江（含帕隆藏布江）年均流量1930立方米/秒的水；如果抽水到海拔3640米的玉坝或者吉龙村，再通过隧道进入《问水大西北》第一调水方案怒江擦塘调水水库，可以调取雅鲁藏布江（含帕隆藏布江）年均流量1830立方米/秒的水。

（二）、后续调水的直接经济效益

以调取雅鲁藏布江（含帕隆藏布江）的水，并使得大拐弯派墨水电站发电量与抽水到海拔3640米的耗电量保持动态平衡为例，大拐弯派墨水电站年均发电流量1020立方米/秒，落差2300米，年均水能2299万千瓦，按85%有效功率计算，年均发电量为1712亿度，全部按照0.25元/度卖给抽水调水工程，派墨电站年均发电收益为428亿元。预计派墨水电站总建造费用在2000亿元以内，5年左右即可收回全部投资。

调水工程抽取雅鲁藏布江（含帕隆藏布江）年均流量1830立方米/秒的水到海拔3640米的玉坝或者吉龙村，年均耗电功率为1650万千瓦，按85%的有效功率计算，年耗电1700亿度，加上12亿度的线损，总耗电量与总发电量基本保持动态平衡。

年均流量1830立方米/秒的水提升到海拔3640米的玉坝或者吉龙村后，经过隧道自流进入边坝县麦曲（怒江擦塘调水水库），再自流经过昂曲、扎曲、通天河进入托索河。按照托索河隧道出水口海拔3475米，到罗布泊湖水水面海拔810米，减去100米的水头损耗，有效水能落差2565米；调水量1830立方米/秒，减去路途及水库蒸发30立方米/秒，有效水量1800立方米/秒计算，可利用水能4525万千瓦，有效功率85%，年发电量3369亿度，按照每度电价0.5元计算，可获得发电收益1684.5亿元。减去支付派墨水电站电费428亿元，每年可净得1256.5亿元的发电收益。整个后续调水工程（除派墨水电站），预计工程总费用在8000亿元以内，仅靠发电收益，不到十年也可以收回全部投资。

（三）、关于该方案调水补充黄河流域的缺水问题

通天河到托索河306公里的调水隧道，刚好经过黄河源鄂陵湖地下，最简单的方法是，在鄂陵湖湖边，开一个垂直隧道直通地下调水隧道，以蓄能电站抽水的方式，利用用电低谷的多余电能抽取地下调水隧道中的水进入黄河源鄂陵湖，抽水扬程4280-3480=800米，再通过黄河流域一连串的梯级电站释放水能。如果考虑共和盆地的用水，走茶卡盐湖、共和盆地进入黄河龙羊峡水库，就要打通托索河隧道出水口至茶卡盐湖127公里隧道，在茶卡盐湖西南岸安装发电机组，释放350米落差的水能，然后修建150公里的共和盆地水渠，在龙羊峡水库西北岸安装发电机组，释放500米落差水能后，进入龙羊峡水库。以上两条路径均可解决黄河流域的缺水问题。

五、其它问题及说明

本文的思路是受张洪泉教授的《华夏云泉罗布泊》之启发，通过大量资料的研究和分析，认为张洪泉教授的“罗布泊理论”存在一定的科学性和合理性。基于这一理论，调水方向主要是以罗布泊为中心的湖泊群。所以，对《问水大西北》西线调水四种基本方案的第一调水方案进行了补充。

补充的第一点是，直接打通通天河直门达至托索河的306公里隧道，使得补充后的第一调水方案除抽水调水外，也实现了怒江、澜沧江、通天河全程自流进入柴达木盆地、新疆罗布泊地区的新路径，甚至通过茶卡盐湖、共和盆地自流进入黄河流域。并且有效解决了冬天封冻期影响全年不间断调水的问题。

补充的第二点是，把从怒江开始调水再往西延伸到从易贡藏布江、帕隆藏布江、雅鲁藏布江调水，为后续水源提供了有效的保障。

关于调水的使用方面，本文只是把水用在以罗布泊为中心的四个湖泊之中，没有用到陆地上，其实，这也是基于罗布泊理论而定的。因为，水集中在湖泊中蒸腾，比分散在陆地上蒸发更能够起到雨影效应，更容易引导大气中层水汽的降落。只要有了足够的降雨，陆地的缺水问题也就得到了解决。自然的降雨比通过水渠的灌溉更广泛，更均衡。时间长了，陆地的沙漠戈壁也就会慢慢的生长植物，形成新的草原、森林和湖泊。从而更好的营造西北地区自我修复的“造血”功能，使西北地区形成正常的水汽循环，从根本上彻底解决西北地区乃至整个北方地区干旱缺水的问题。