中國這項逆天工程開始預演 五個三峽都比不上

2018年04月08日     8,281     檢舉

水是維繫人類生命與健康的基本需求,而水資源匱乏已然是世界上很多國家和地區面臨的重大問題。科學研究數據顯示,地球雖然有71%的面積為水所覆蓋,但淡水資源極其有限。 在全球水資源中,97.47%系無法飲用的鹹水;餘下的2.53%淡水中,有87%是人類難以利用的兩極冰蓋、高山冰川和永凍地帶的冰雪。換而言之,人類真正能夠利用的水資源不過是江河湖泊以及地下水中的一部分,這個體量僅占地球總水量的0.26%,且分布不均。專家估計,到2025年世界缺水人口將超過25億。 而中國的淡水資源總量雖然占全球水資源的6%,但人均水資源量只有2,300立方米,僅為世界平均水平的1/4,是全球人均水資源最貧乏的國家之一。與此同時,中國又是世界上用水量最多的國家,年均淡水取用量約占世界年取用量的13%。 位於太平洋西岸的中國,土地面積960萬平方公里,地域遼闊,地形複雜,受大陸性季風氣候影響顯著,降水量從東南沿海向西北內陸遞減,水資源呈現地區分布不均和時程變化兩大特點。對於高速發展中的中國而言,若能通過調水工程實現對水資源的重新分配,若能將內陸沙漠地區變成綠洲,那無疑將會是造福千秋萬代的豐功偉績。

在西藏林芝地區空中俯瞰雅魯藏布江(圖源:VCG) 中國人從清朝開始的夢想 從地理上看,青藏高原阻斷了印度洋季風到達新疆的通道,造成新疆北部的戈壁灘和南部的塔克拉瑪干大沙漠超過90%的地區都不適合人類定居。但是,塔克拉瑪干大沙漠又恰好位於青藏高原右腳下,而喜瑪拉雅——青藏高原地區約有2.43萬條冰川,冰川面積3.23萬平方公里,平均年融水量約360億立方米,是除極地冰蓋以外全球第二大的冰川聚集地。 該地區孕育了黃河、長江、恆河、湄公河、印度河、薩爾溫江和伊洛瓦底江等七條亞洲的重要河流,有「亞洲水塔」的美譽。亞洲水塔每年能釋放4,000多億噸水的體量,幾乎能填滿美國的伊利湖。 中國新疆的水資源短缺在許多方面類似於20世紀初的美國加利福尼亞州。位於美國西海岸的加利福尼亞,南北氣候迥異。北部降水頗多,洪水成災,年降水量高達4,000多毫米;南部則是天乾地裂,年降水量不足100毫米。 1919年,加州大規模跨流域調水理念被提出。中央河谷工程系美國為解決加利福尼亞州中部和南部乾旱缺水及城市發展需要而興建的4項調水工程之一,1937年開工,將河谷北部薩克拉門托河的多餘水量調至南部的聖華金流域,平均引水量為292立方米/秒,每年調水53億立方米,1982年大部分工程竣工,1990年達到設計輸水能力,解決了河谷南北水量不平衡的問題。 現在聖華金谷地區已被改造成了世界上最富有成效的農業區。中國是否也可以效仿,引青藏水到新疆,讓沙漠變綠洲成為觸手可見的現實呢? 實際上,早在19世紀初清朝官員林則徐和左宗堂已提出了從青藏引水到新疆的倡議,左宗棠收復新疆之際便有了向其引水的想法。中共執政以來,中國的水資源部等政府部門也曾繪出過涉及大壩、水泵和隧道的工程圖紙。 當下,世界上最長的引水工程紐約地下德拉瓦引水工程長137公里,中國最長的引水隧洞則是遼寧省85公里長的「大夥房水庫」引水隧洞。而如果新藏引水工程成功,它必將是世界上最長的一條引水工程。 相關閱讀 首次揭秘:國之重器天琴引力波探測裝置正在中國研發 古漢語兩大局限阻礙了近代科技在中國的發展 天宮一號再入大氣層燒毀 中國太空飛行器為何引西方強烈關注 早前,多個媒體有報道稱,為將西藏豐富的水源引到新疆的沙漠裡,中國的工程師正在測試一項工程技術。在2017年8月份,中國已開始在雲南省建設一條600公里長,60多個路段組成的引水工程。據悉,工程中的每個路段都足以容下兩條高鐵,並將穿過海拔幾千米的高山。 相關研究人員稱,雲南的這條引水工程只是西藏-新疆引水工程(新藏引水工程)所需技術、工程方法和設備的「預演」。 雲南高原海拔居中國第二高,正在進行中的隧道和配套設施將花費8年時間建造,估計費用為780億元人民幣(1 元人民幣 約等於0.16 美元)。據估算,建成後它每年將從雲南西北部向雲南乾旱中心輸送30億噸以上的水,直接惠及1,100萬多人,創造340萬個就業機會、超過3萬公頃的新農田,並有望使當地經濟增加產值3,300億元人民幣。 中國科學院武漢岩土力學研究所的研究員、雲南引水工程項目的主要負責人之一張傳慶指出,「雲南的項目只是個開始,是為了證明我們有能力在地勢惡劣的地區和價格可控的範圍內建設出世界上最長的引水工程。」 逆天工程面臨的多重挑戰 據悉,中國工程師已在測試可以用來興建1,000公里隧道的技術,計劃中的這條世界最長的隧道,擬將青藏高原南部雅魯藏布江的水源引到中國新疆的塔克拉瑪干沙漠,以及西北貧瘠的區域。 一位岩土工程師表示,擬建的隧道將從世界海拔最高的青藏高原上下來,並從瀑布連接的多個部分開始。 研究人員估計,隧道建成後每年可從青藏雅魯藏布江水源引100億到150億噸的水到塔克拉瑪干沙漠,這個體量是黃河一年的水流量,但成本無疑也會是天文數字。 將從青藏引水到新疆的工程稱為「逆天工程」並不誇張,受制於青藏高原地形和海拔高度差異影響,在那個地域開建隧道每公里至少要花費10億元人民幣,1,000公里隧道折算下來總成本至少在1萬億元人民幣。當年三峽工程耗資約2,000億元人民幣,換言之,這項「逆天工程」一旦開始實施,耗資將至少相當於建5個三峽工程。 而斷層地帶或將是這項「逆天工程」施工過程中遇到的最大挑戰,如果能找到克服這個挑戰的辦法,將水源從西藏引到新疆面臨的最大工程難題也就迎刃而解了。受地鐵列車車廂通過彈性接頭連接的啟發,中國的工程人員想到了相應對策。

雅魯藏布江流經中國境內最後一段的罕見大峽谷(圖源:VCG) 張傳慶研究員指出,引水工程穿過斷層區時,既防水、柔韌性又強的材料可用來捆綁水管。與在雅魯藏布江上方建設大型水壩的方式相比,在地下開設渠道將絲毫不破壞西藏的自然景觀。 有技術員表示,世界上尚沒有一個人造結構能夠抵擋從3,000米到4,000米高流水的直接衝擊。目前在建的雲貴高原隧道大部分位於地下,並分成許多路段建造。在一些地方,15米寬的大型鑽孔機將從相反方向鑽隧道,隧道將安裝水力渦輪機,以減緩水流,避免損壞較低的路段。 而從青藏引水到新疆的工程較之雲貴高原隧道工程施工難度無疑將更為增大許多,沒有範本可模仿,如何攻克技術難關,對中國技術人員而言無疑將是極大的考驗。 從廣義上看,水利工程首先就是生態環境保護工程。隨著環保意識的日益提升,一項大的水利工程的實施總會引來相應對環境影響的擔憂。以三峽工程為例,無論是在社會上還是在學術界,對三峽工程生態環境影響的評價分歧長期存在。在三峽工論證初期,據傳中科院組織的一次論證結論曾經是「三峽工程的生態環境影響弊大於利」。 工程專家會從廣義的生態環境上考慮問題,而生態學家們又或會是以狹義的生態環境為出發點得出結論。有觀點認為,當下中國的生態環境保護理念過於狹隘,業界的一些人喜歡用狹義的生態環境保護,反對和取代廣義保護,造成生態環境保護工作動機和效果相違背的結果。而對於從青藏引水到新疆的逆天工程而言,一旦正式提入議程,必然會遭到更多的環評拷問。 中國人向來擅長集中力量干大項目,但對於這項「逆天工程」而言,除了以上提到的超高施工成本、巨大工程難度的挑戰,以及可能會對環境造成影響的考量,最大的困擾可能更會來自於外界,來自於領國的抗議。 雖然雅魯藏布江源頭起源於中國西藏的喜馬拉雅山脈,但最終卻是匯入了孟加拉國境內,注入孟加拉灣。一旦這一「逆天工程」真正實施,中國若是截流了「亞洲水塔」的水源,造成印度、孟加拉國等國缺水或是斷水,這些鄰國會甘心嗎?