應(yīng)對氣候變化的生態(tài)水利方略

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(黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司, 鄭州40003) 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

(Yellow River Engineering  Consulting  Institute Co., Ltd., Zhengzhou China 450003)

 

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摘要：全球變暖引起海平面上升、極端氣象事件頻發(fā)、水旱災(zāi)害加劇。從生態(tài)文明建設(shè)角度、以中國為典型，探索通過發(fā)展生態(tài)水利來應(yīng)對氣候變化對人類和生態(tài)系統(tǒng)的不利影響。構(gòu)建連通中國南北方水系的大水網(wǎng)，發(fā)揮黃河的紐帶作用，對干旱、半干旱地區(qū)進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。在華北、東北地區(qū)恢復(fù)地下水，在西北地區(qū)恢復(fù)古湖泊，大量儲水于陸地，從而減少海平面上升，降低南方和沿海地區(qū)的洪澇損失，大尺度修復(fù)和改善北方和西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境，同時為經(jīng)濟(jì)發(fā)展開拓新的空間。

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關(guān)鍵詞：氣候變化　儲水于陸 生態(tài)水利　引渤入疆　南水北調(diào)　西部調(diào)水　 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

 

1　引言

工業(yè)化溫室氣體排放引起的全球變暖，已經(jīng)成為威脅人類安全、引起生態(tài)系統(tǒng)崩潰的潛在危機(jī)，減緩和應(yīng)對氣候變化是本世紀(jì)最重要的全球性任務(wù)之一^［1］。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)預(yù)測，即使到2100年通過減排將全球溫度上升的幅度控制在1.5℃，海平面仍將上升0.26－0.77m，造成海島國家和沿海地區(qū)洪水、淹沒、海水入侵等災(zāi)害^［2］。根據(jù)目前的人口分布情況分析，海平面每升高0.1m，全球受淹沒影響的人口約1000萬人。氣候變暖的不利影響還包括極端氣象事件頻發(fā)、水資源嚴(yán)重短缺、水旱災(zāi)害加劇，損害糧食安全，引起生態(tài)系統(tǒng)退化，顯著提高所有大陸和海洋生態(tài)系統(tǒng)以及人類社會面臨的脆弱性和風(fēng)險^[3]。

全球氣候變暖引起的不利影響，核心在水，實質(zhì)是海洋中的水量劇增淹沒海島和沿海低地，濕潤地區(qū)降水更多、更集中從而引起洪澇，干旱地區(qū)降水更少造成極度干旱。從儲存水的角度來看，湖泊、水庫和海洋一樣都是可以裝水的盆，陸地也是盛滿土石的盆，同樣可以吸收存儲很多水分。利用水利工程來把更多的水留在陸地上，特別是儲水于干旱地區(qū)的地下和湖泊、盆地，可以避免海平面過快上升、修復(fù)和改善干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境，從而有效地緩解氣候變暖帶來的不利影響、增加碳匯，拓展經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間。

2　儲水于陸是減少海平面上升的有效途徑

全球海洋面積約為3.61億km²，海平面上升每減少0.1m，需要在陸地多儲存約36.1萬億m³的水。全球陸地面積約為1.49億km²，其中3600萬km²為荒漠化土地。通過輸水工程，僅考慮向荒漠地區(qū)的湖盆、洼地、地層補(bǔ)水，平均儲存1m深的水，就可以降低海平面上升0.1m。世界各地還有許多巨大的內(nèi)陸湖盆，儲水潛力巨大。比如里海面積38.6萬km^2［4］，湖面高程低于海平面29m，湖面升到海平面，至少可多儲存11萬億m³的水。

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我國陸地面積960萬km²，占全球陸地面積的6.44%。按陸地面積比例分?jǐn)偅瑴p少海平面上升0.1m需在中國陸地上儲存的水量為2.32萬億m³。中國北方有70多萬km²廣闊的平原，由于干旱和過度開發(fā)，很多地區(qū)地下水位很低。西部干旱少雨，有267萬km²的荒漠戈壁，歷史上曾經(jīng)存在的巨型湖泊多數(shù)已經(jīng)萎縮或干涸。通過補(bǔ)充地下水和恢復(fù)古湖泊，只要能在干旱地區(qū)平均存儲0.7m深的水就能完成我國應(yīng)擔(dān)的儲水份額。

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為了解決西部缺水的問題，許多專家學(xué)者提出了調(diào)水改變西部干旱面貌的設(shè)想，比較有代表性的有引渤入疆、淡化海水西調(diào)、河口東水西調(diào)等。霍有光等提出的引渤入疆、恢復(fù)羅布泊生態(tài)環(huán)境的方案，從天津附近的渤海取50億m³海水，通過管道分級提升，利用渠道長距離自流1900km，引至疏勒河后自流入羅布泊^［5］。張恒旭等進(jìn)一步提出大力開發(fā)荒漠可再生能源，淡化海水西調(diào)，估算出淡化并輸送相當(dāng)于黃河平均流量1774.5m³/s（合每年560億m³）的淡水到新疆需電功率44717MW，并可利用海水淡化西調(diào)系統(tǒng)抑制可再生能源的功率波動^［6］。趙定烽則提出，在長江、珠江、閩江等入?？诮ê涌谒畮?，通過4000km隧洞每年引淡水13255億m³到新疆^［7］。這些設(shè)想從原理上說明，每年千億甚至萬億立方米規(guī)模調(diào)水的水源問題并非不可解決，抽水的能源供應(yīng)能力也已經(jīng)不是制約因素。 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

由于調(diào)水工程是影響巨大的戰(zhàn)略性工程，涉及多地區(qū)多領(lǐng)域，在學(xué)術(shù)屆爭議激烈，各地方和行業(yè)部門的觀點也很難統(tǒng)一。大規(guī)模引水改變干旱地區(qū)的地理面貌從科學(xué)原理上是成立的，爭議主要在于引水的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境代價是否值得付出、是否可以通過節(jié)水等其它手段替代^［7-8］。 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

從應(yīng)對氣候變化的角度看，在目前以化石燃料為主的能源結(jié)構(gòu)下，大規(guī)模抽水西調(diào)與節(jié)能減排的基本手段相悖，還不宜實施。事實上我國江河平均每年有超過2萬億m³的淡水流入海洋或流出境外，其中相當(dāng)大一部分產(chǎn)于海拔較高的階梯和山區(qū)，合理調(diào)配可以在滿足民生、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)需要的前提下提供充足的生態(tài)補(bǔ)水水源。根據(jù)江河水資源的時空分布特點，發(fā)展以應(yīng)對氣候變化、修復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境的為主要目的的生態(tài)水利，應(yīng)當(dāng)能夠以較小的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境代價逐步實現(xiàn)大量儲水于陸地、顯著降低海平面上升的目標(biāo)。 本`文@內(nèi)/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

3　中國陸地的儲水潛力

2.1 北方平原地下水可增儲水量 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

平原地區(qū)土質(zhì)一般為粘土、粉土和沙土，干容重為13－18kN/m³，飽和容重為18－23kN/m³。如表1，根據(jù)水利部水資源司發(fā)布的《2018年10月地下水動態(tài)月報》中的平均地下水位，統(tǒng)一按地下水位提升到地表以下3m、含水量增加5kN/m³計算，則北方主要平原地區(qū)可在地下增加儲水量1.9萬億m³。

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表1　中國北方主要平原地下可儲水量

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Table 1 Underground water storage capacity in the main plains of northern China 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

名稱 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om	平均地下水位[10]（m） 本+文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	面積（萬km2) 本文+內(nèi)-容-來-自；中^國_碳+排.放_交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om	可儲水量(億m3) 本*文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om
黃淮海平原 本文`內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om	7.36 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om	30 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om	6540 本`文-內(nèi).容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com
東北平原 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om	5.86 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m	35 內(nèi)/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com	5005 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com
汾渭平原 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	24 本文`內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om	7 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	7350 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ
合計 本`文-內(nèi).容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com			18895 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

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2.2西北荒漠湖盆可儲水量 本文`內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

北方干旱內(nèi)流區(qū)大小湖盆不計其數(shù)，可為儲水于陸提供天然的水庫。如表2，根據(jù)衛(wèi)星地圖地形數(shù)據(jù)，僅在最干旱的柴達(dá)木盆地中心的達(dá)布遜湖、騰格里沙漠腹地的古白亭海、巴丹吉林沙漠邊緣的居延海、塔里木盆地中的羅布泊、哈密盆地、吐魯番盆地等湖盆儲水，按照對現(xiàn)有的居民、基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生影響較小的原則確定蓄水位，估算就可儲水超過3.7萬億m³。

表2 西北地區(qū)若干湖盆可儲水量 本*文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

Table 2 Water storage capacity of several lake basins in Northwest China

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名稱 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	水面高程（m） 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	湖底最低高程（m） 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com	平均深度（m） 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	水面面積（km2） 夲呅內(nèi)傛萊源亍：ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	容積(億m3） 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com
達(dá)布遜湖 本`文@內(nèi)/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com	2690 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	2680 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	5 本+文+內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com	4500 本`文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om	225 本*文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m
白亭海 本+文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	1300 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	1190 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com	50 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om	4250 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com	2125 本@文$內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om
居延海 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com	950 本+文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	740 本+文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com	50 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om	23500 內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com	11750 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com
羅布泊 本*文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om	800 本文@內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com	790 本`文-內(nèi).容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com	8 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com	19900 本+文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	1592 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ
哈密盆地 本@文$內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om	400 本`文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om	73 本+文+內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com	265 本*文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om	7600 本+文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com	20140 本文@內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com
吐魯番盆地 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	-50 本@文$內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om	-156 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com	50 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	2500 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	1250 本+文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com
合計 本`文@內(nèi)/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com				62250 本@文$內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om	37082 本文+內(nèi)-容-來-自；中^國_碳+排.放_交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

 

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根據(jù)以上分析，僅在中國北方主要平原補(bǔ)充地下水和恢復(fù)西北地區(qū)幾個古湖泊，就可儲水超過5.6萬億m³。加上全國范圍采取退耕還湖、新建水庫、水土保持等措施保留在陸地上的水量，相對于降低海平面10cm中國的份額2.3萬億m³，有足夠大的容量容納氣候變化增加的海水水量。　　　 本文`內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

4　儲水于陸的水源

根據(jù)水利部發(fā)布的2017年中國水資源公報，當(dāng)年屬平水年，我國地表水資源量2.8萬億m³，其中1.7萬億m³流入了海洋，0.7萬億m³流出境外或流入界河。全國供水總量6043億m³，總耗水量3207億m^3[11]。

根據(jù)我國國家海洋局公布的《2014年中國海平面公報》，1980年-2013年我國沿海海平面上升速率為3mm/年。IPCC第四次評估報告的結(jié)果基本相同，1993年－2003年海平面每年上升3.1mm。按抵消海平面上升3mm計算，則每年中國分擔(dān)的儲水于陸的份額為696億m³。對照2017年水資源情況，新增陸地儲水量相當(dāng)于入海流量的4.1%、總供水量的11.5%。調(diào)配抵消海平面上升量級的淡水資源留在陸地進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水是有空間的。 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

表3　2017年主要流域區(qū)水資源利用情況

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Table 3  Water resource utilization in main river basins in 2017  本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

流域區(qū) 本+文+內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com	水資源總量［11］ 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om (億m3) 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com	總供水量［11］ 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m (億m3) 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	未利用水量(億m3) 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	未利用比例 本`文@內(nèi)/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com
西南諸河 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	6025.9 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	105 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	5920.9 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	98% 本*文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m
東南諸河 本文@內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放-交易&*網(wǎng)-tan pai fang . com	1808.5 內(nèi)/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com	313.1 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om	1495.4 本+文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com	83% 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m
珠江 本*文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m	5265.5 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m	835.8 本`文-內(nèi).容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com	972.7 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com	84% 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om
長江 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om	10614.7 本`文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om	2060.1 本`文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om	8554.6 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	81% 本文`內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om
淮河 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	958.6 本+文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	616.2 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com	342.4 本+文+內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com	36% 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com
黃河 本+文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	659.3 內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com	395.6 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om	263.7 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com	40% 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om
海河 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	272.2 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om	369.8 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com	0 內(nèi)/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com	0% 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om
遼河 內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com	293.1 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m	189.8 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com	103.3 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om	35% 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com
松花江 內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com	1267 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ	497 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com	770 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com	61% 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ
合計 內(nèi)/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com	17681.9 內(nèi)/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com	5277.4 本`文@內(nèi)/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com	12404.5 本+文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com	70% 本`文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

 表3是2017年全國主要流域區(qū)水資源利用情況。從表中可以看出，南方水多，北方水少，西南諸河、東南諸河水資源利用率低，北方諸河水資源利用率很高。儲水于陸總體上要通過南水北調(diào)向北方調(diào)水解決水源問題。  

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5　應(yīng)對氣候變化的生態(tài)水利方略

5.1 生態(tài)水利的理念

 傳統(tǒng)水利工程主要為了防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運等目的而修建。隨著人類社會從工業(yè)文明階段向生態(tài)文明階段邁進(jìn)，水土保持、河湖生態(tài)補(bǔ)水、地下水恢復(fù)、河湖連通等以改善環(huán)境、保證生態(tài)系統(tǒng)安全為主要目的的生態(tài)水利工程逐步增加，已經(jīng)成為水利工作的新重點。2017年全國人工生態(tài)環(huán)境補(bǔ)水總量已達(dá)161.9 億m^3［11］，加上通過退田還湖、水土保持和新增水庫保留于陸地的水量，儲水于陸已經(jīng)初具規(guī)模。但從應(yīng)對氣候變化的角度審視，生態(tài)水利工作仍處于起步階段，需要在滿足經(jīng)濟(jì)、民生、環(huán)境等對水資源需求的前提下，探索出符合“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”等新發(fā)展理念的生態(tài)水利新途徑。

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發(fā)展生態(tài)水利，要以保障民生、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的用水格局現(xiàn)狀為前提，水多多用，水少少用，無水不用，缺水回用。水多多用，水少少用，就是在豐水年、豐水期將對民生、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等益處不大甚至有害的水資源盡可能多地利用起來，存儲于干旱地區(qū)。無水不用，缺水回用，就是在干旱年份優(yōu)先保障民生、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)用水，甚至取用已儲存的水資源緩解缺水問題。通過生態(tài)水利工程的靈活運用，在保障現(xiàn)有的民生、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)利益格局的前提下，充分利用水資源改善生態(tài)環(huán)境。 本文`內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

發(fā)展生態(tài)水利，要順應(yīng)自然、尊重自然、保護(hù)自然。充分利用天然河道、天然湖盆和已有工程，著重于恢復(fù)地面和地下歷史水體，通過水的自然循環(huán)過程改善局部氣候，而不是依靠傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)直接發(fā)展經(jīng)濟(jì)和人造生態(tài)系統(tǒng)。從儲水于陸的角度看，滲漏水量和蒸發(fā)水分只要通過水循環(huán)能回歸陸地就不算水量損失，深居內(nèi)陸的生態(tài)水利工程可以簡化防滲防蒸發(fā)處理措施。水資源調(diào)配主要通過連通天然河湖的大水網(wǎng)梯次實現(xiàn)，豐枯互補(bǔ)。儲水主要利用天然湖泊和地下水的恢復(fù)完成，而不是大規(guī)模占用生態(tài)價值和開發(fā)利用程度較高的河谷建設(shè)大型水庫。

發(fā)展生態(tài)水利工程，要遵循經(jīng)濟(jì)規(guī)律，全國水系漸次連通，從南到北梯次調(diào)水，高水高用，低水低用。為了減少建設(shè)投資和降低對經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的不利影響，不追求一次性將豐水河水資源跨過其他流域直接調(diào)到旱區(qū)，而是因地制宜，就近漸次連通河湖水系，充分利用天然河湖和現(xiàn)有工程，結(jié)成大水網(wǎng)，從南向北梯次調(diào)水。我國地表水資源中很大部分是產(chǎn)于海拔較高的高原和山地，為了不消耗或少消耗能源，要避免或減少大能耗的抽水工程，通過水量置換，優(yōu)先使較高階梯的水資源更多地用于高階梯或鄰近階梯。可適量利用生態(tài)補(bǔ)水增加的土地、漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、旅游、水電等資源發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高生態(tài)水利工程的效益和可持續(xù)性。

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5.2 生態(tài)水利工程布局

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以應(yīng)對氣候變化的尺度在陸地儲存的水量是前所未有的，需要在大范圍內(nèi)全面展開，因地制宜地采取不同的措施涵養(yǎng)陸地水源，減少入海水量。在南方及其他濕潤地區(qū)主要通過水土保持、退耕還湖、保護(hù)濕地、新建水庫等實現(xiàn)儲水于陸，同時為向干旱地區(qū)調(diào)水提供水源。在北方平原地區(qū)對洼地、湖泊補(bǔ)水，興建平原水庫、滲渠、滲井等補(bǔ)充地下水。在西部荒漠地區(qū)則通過調(diào)水工程利用天然湖盆大規(guī)模儲水，改善局部氣候。 本*文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

西部調(diào)水是近年來熱議的話題。鄧銘江院士概要評述了年總調(diào)水量從170億m³到3000億m³不等的南水北調(diào)西線方案、大西線調(diào)水方案、“紅旗河”方案和“四江自流”方案，認(rèn)為大西線是實施國家戰(zhàn)略不可或缺的重大工程，建議相關(guān)部門盡快組織開展前期工作，爭取早日納入國家戰(zhàn)略決策日程^［12］。

生態(tài)水利規(guī)模宏大、影響巨大，需要用幾十年時間來完成。為了減小不利影響，調(diào)水工程布局應(yīng)立足于自然和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展現(xiàn)狀循序推進(jìn)。近期以已建或納入國家規(guī)劃的東、中、西線南水北調(diào)工程為主干，從長江流域每年調(diào)水448億m³。第二步連通長江與珠江、東南諸河、西南諸河，連通工程充分利用自然河道，采用對自然環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)代價最小的方案，多線多段建設(shè)連通南北的水網(wǎng)，由南向北梯次調(diào)水補(bǔ)充長江，支撐每年向北方千億m³以上規(guī)模的生態(tài)調(diào)水。以穿過干旱地區(qū)的黃河為紐帶，承接南水北調(diào)水量，向西部和黃河兩岸配水。為了減少能源消耗，按照“高水高用，低水低用”的原則，在水量最豐沛、調(diào)水代價相對較低的近海平原地區(qū)盡可能多地從南方調(diào)水到北方，置換出北方河流下游用水量用于上游地區(qū)。已建或在建的南水北調(diào)中線、東線工程和引江濟(jì)淮工程除了向沿線供水，加大調(diào)水量向交匯的淮河、黃河、海河流域進(jìn)行補(bǔ)水，通過引黃閘向北京、天津、河北、河南、山東平原地區(qū)補(bǔ)充生態(tài)用水，置換部分黃河用水量供上中游使用。在青海通過引通濟(jì)柴工程從長江上游通天河向柴達(dá)木盆地調(diào)水存儲，規(guī)?？蔀槊磕?/span>15－30億m³。通過大西線南水北調(diào)，調(diào)西南諸河、長江上游水在甘肅入黃河，除了沿黃向黃土高原配水，在寧夏黃河黑山峽出口處興建黑山峽生態(tài)水利樞紐，蓄水位1300－1400m，向阿拉善高原、鄂爾多斯高原和新疆自流分水，可分配西線南水北調(diào)和黃河中下游置換水量100－500億m³。擴(kuò)展已開展前期工作或動工興建的白龍江調(diào)水、引漢濟(jì)渭、小江調(diào)水等工程，就近調(diào)水供甘肅、陜西使用，滿足黃土高原和汾渭平原地下水恢復(fù)需要的水量。通過以上生態(tài)水利措施，基本靠自流逐步實現(xiàn)年增陸地儲水量上千億立方米的目標(biāo)，經(jīng)過幾十年努力，可以實現(xiàn)儲水幾萬億立方米于陸地，有效減緩海平面上升，減少洪澇、干旱災(zāi)害，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境改善和區(qū)域經(jīng)濟(jì)平衡發(fā)展。

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6　黃河黑山峽-白亭海生態(tài)水利實驗工程

黑山峽河段位于黃河上游甘肅、寧夏交界處， 多年平均天然徑流量約331億m³。黑山峽河段工程是《黃河流域綜合規(guī)劃》確定的黃河水沙調(diào)控體系七大工程之一。由于一級高壩開發(fā)方案淹沒7萬多人口、12萬多畝耕園地，有關(guān)地區(qū)持反對意見，要求河段開發(fā)放棄水沙調(diào)控功能，分多個梯級建低壩發(fā)電^[13-16]。大水庫的功能需求和水庫淹沒損失的矛盾，使得黑山峽河段開發(fā)方案爭論幾十年不能確定，僅清潔能源每年就損失約80億kWh。 內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

作為黑山峽高壩大庫的替代方案、結(jié)合生態(tài)水利探索研究，建議實施黑山峽-白亭海生態(tài)水利實驗工程。以不大量淹沒人口土地為原則，在寧夏黑山峽出口建生態(tài)水利樞紐工程，通過自流引水到石羊河尾閭古白亭海（現(xiàn)甘肅民勤縣、內(nèi)蒙古阿拉善右旗交界一帶）儲存，既可破解黑山峽河段開發(fā)方案的困局，又可為大規(guī)模發(fā)展生態(tài)水利開展實驗，積累經(jīng)驗。

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實驗工程包括黑山峽出口的低壩水庫（正常蓄水位可為1310m左右），沿黃河左岸1300m等高線走向引水，打隧洞進(jìn)入騰格里沙漠，最終到達(dá)可儲水2100多億m³的古白亭海湖盆，自流輸水距離約260km。沿途就近選擇騰格里沙漠洼地作注入式調(diào)蓄水庫，修退水渠連通黃河，可以滿足黃河寧蒙河段防洪、防凌、調(diào)水調(diào)沙和替代部分揚黃灌溉所需的50－60億m³庫容。 本*文`內(nèi)/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

黃河流域水資源開發(fā)程度很高，全河水量按國務(wù)院制定的“87分水方案”統(tǒng)一調(diào)度。黑山峽－白亭海生態(tài)水利實驗樞紐的引水在“87分水方案”的框架中調(diào)度。引水來源一是寧夏和內(nèi)蒙古的部分引黃指標(biāo)，這部分水量通過退水渠歸兩區(qū)替換揚黃灌溉使用；二是在豐水年分配給甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古的生態(tài)用水量（2019年水利部分配的黃河生態(tài)用水量總額度為20億m³）；三是主汛期和凌汛期的洪水。實驗階段以實現(xiàn)傳統(tǒng)水利功能為主，豐水年和汛期相機(jī)向大湖盆生態(tài)補(bǔ)水。遠(yuǎn)期可使用西線南水北調(diào)的生態(tài)調(diào)水量及其他調(diào)水工程從中下游置換的黃河水量約300－500億m³/年，從白亭海向西引水，分水入黑河進(jìn)居延海，繼續(xù)向西在河西走廊越過分水嶺，經(jīng)疏勒河自流入羅布泊，并分水向哈密盆地、吐魯番盆地輸送。

黑山峽－白亭海生態(tài)水利實驗工程除了兼顧將部分揚黃灌區(qū)改為自流灌區(qū)，不發(fā)展新的傳統(tǒng)灌區(qū)，主要利用水的自然循環(huán)過程，通過增加局地降雨、空氣濕度和提高地下水位改善沙漠生態(tài)系統(tǒng)。白亭海湖盆庫容巨大，蓄滿需要十幾年時間。這期間水面年蒸發(fā)量從30多億m³逐步增加到130多億m³。巨量的水蒸氣會飄向何方、在哪里形成降雨，局部氣候和地下水改變對生態(tài)系統(tǒng)有多大的影響，湖泊水體本身的生態(tài)價值等等，可以利用實驗工程觀測研究，為更大規(guī)模地開展改變氣候的生態(tài)水利工程提供理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗。

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7結(jié)論與展望

7.1　結(jié)論

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（1）在當(dāng)前的工程技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)能力條件下，全球氣候變暖引起的海平面上升、水旱災(zāi)害加劇可以通過生態(tài)水利工程在陸地上大量儲水而有效緩解。中國按陸地面積分?jǐn)偟年懙貎λ蓊~可以主要通過在北方恢復(fù)地下水、在西北地區(qū)恢復(fù)古湖泊等生態(tài)水利措施來實現(xiàn)，水源可通過構(gòu)建連通南北方水系的大水網(wǎng)調(diào)劑解決，以黃河為紐帶的向北方、西北地區(qū)和兩岸調(diào)配。

　（2）生態(tài)水利的理念不同于傳統(tǒng)水利工程，以修復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境為主要目的，以恢復(fù)地表和地下歷史天然水體為手段，利用水的自然循環(huán)過程大尺度影響局部氣候，支持生態(tài)系統(tǒng)改善和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

（3）探索興建應(yīng)對氣候變化尺度的生態(tài)水利工程，需要水利、氣象、生態(tài)、地理等多學(xué)科聯(lián)合研究攻關(guān)、長期積累實踐經(jīng)驗，才能逐步實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境代價最低、生態(tài)效益最好。修建黑山峽－白亭海生態(tài)水利實驗工程，既能實現(xiàn)防洪、防凌、灌溉、發(fā)電、調(diào)水調(diào)沙等傳統(tǒng)水利工程的功能，又能在騰格里沙漠形成巨大水面，改善局地氣候和生態(tài)環(huán)境，通過實驗研究為更大規(guī)模儲水于陸提供理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗。

7.2　展望 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

改變氣候是人類少數(shù)沒有實現(xiàn)的古老夢想之一。溫室氣體的排放加快氣候變暖的事實，從反面證明人類已經(jīng)有能力改變氣候。未來幾十年在全球協(xié)同控制溫室氣體排放同時，實施生態(tài)水利工程大規(guī)模儲水于陸，就能夠更好地減緩和應(yīng)對氣候變化。干旱內(nèi)陸形成的成千上萬平方千米的水面，必將對氣壓、濕度、風(fēng)場、降雨等產(chǎn)生顯著影響。水陸比例足夠大，就會消滅荒漠。當(dāng)能源結(jié)構(gòu)發(fā)展到以廉價的清潔能源為主時，人類就可以按照設(shè)計塑造水陸布局和大氣溫度場，氣象災(zāi)害將象瘟疫、饑荒一樣消失，干旱荒漠也會變成生物的樂園，那時歷史將進(jìn)入生態(tài)文明繁盛的階段。

 

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