我國(guó)地大物博,但卻長(zhǎng)期面臨著水資源時(shí)空分布不均的發(fā)展約束,為了解決水資源問(wèn)題,從古代的都江堰、鄭國(guó)渠、靈渠,到現(xiàn)代的三峽、南水北調(diào)等,無(wú)不彰顯著我國(guó)為優(yōu)化水資源配置格局而付出的努力,如今隨著科技的發(fā)展,我國(guó)又醞釀出了另一個(gè)逆天工程“天河工程”,準(zhǔn)備耗資2500億,從天上調(diào)水,那么,這一工程究竟是什么?未來(lái)又將如何改變我國(guó)的水資源格局?
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中國(guó)水資源現(xiàn)狀
我國(guó)水資源總量高達(dá)2.8萬(wàn)億立方米,位居世界第六,擁有長(zhǎng)江黃河兩條完整的大河,流域面積50平方公里及以上的河流高達(dá)45203條,超1000平方公里的河流2221條,現(xiàn)存天然湖泊2.48萬(wàn)個(gè),但我國(guó)人口多達(dá)14億,人均水資源量?jī)H有2129.9 立方米,還不到世界平均水平的四分之一。
并且我國(guó)時(shí)間和空間水資源分配存在明顯失衡。南方降水多,河流湖泊也多,徑流量占全國(guó)總量的80%以上,北方占比卻不足20%,同時(shí)沿海地區(qū)受季風(fēng)氣候影響,水資源相對(duì)較多,內(nèi)陸尤其是西北地區(qū),不僅遠(yuǎn)離海洋,水汽難以到達(dá),還是大陸性氣候,沙漠戈壁眾多,氣候尤為干旱,新疆年均降水量只有165.5毫米,這就導(dǎo)致我國(guó)水資源空間上長(zhǎng)期形成了北旱南澇,東多西少的格局。
時(shí)間上,我國(guó)降水又主要集中在夏季6至8月份,這一時(shí)期降水量占全年的60%到80%,春冬季普遍比較干旱,尤其是華北等地區(qū),季節(jié)性缺水矛盾尤為突出。
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我國(guó)多年來(lái)一直在實(shí)行流域管理,通過(guò)各種水利工程建設(shè)等一系列政策和措施,解決水資源分配問(wèn)題。
比如,我國(guó)自2002年便開(kāi)始動(dòng)工建設(shè)南水北調(diào)工程,通過(guò)構(gòu)建東中西三條路線,干線總長(zhǎng)4350公里,其中東中線一線工程總長(zhǎng)2899公里,從江蘇揚(yáng)州和湖北丹江口水庫(kù),引水北上救濟(jì)河南、河北、北京、天津等水資源短缺地區(qū)。雖然截止到今年7月,南水北調(diào)東中線累計(jì)調(diào)水突破800億立方米,直接受益人口高達(dá)1.82億,但還是沒(méi)有徹底解決水資源分配不均的問(wèn)題。并且南水北調(diào)工程量巨大,沿線需要跨越多省市,不僅工程投資多達(dá)5000億,還要考慮路線規(guī)劃與城區(qū)發(fā)展的協(xié)調(diào)性,以及對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響等。加上近年來(lái)極端天氣頻發(fā),季節(jié)性供水不穩(wěn)定,導(dǎo)致傳統(tǒng)調(diào)水不確定因素增加,在此背景下,我國(guó)提出了另一項(xiàng)偉大的“水利工程”,這便是“天河工程”。
"空中運(yùn)河"計(jì)劃
“天河”指的是在大氣邊界層到對(duì)流層范圍內(nèi),存在的一個(gè)有序的水汽運(yùn)輸通道,通過(guò)繞開(kāi)大壩、水渠、管道等傳統(tǒng)水利模式,利用現(xiàn)代科技,在大氣層空間進(jìn)行跨區(qū)調(diào)水,這便是“天河工程”。
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空中,我國(guó)研制了首個(gè)應(yīng)用于空中水資源探測(cè)的專用衛(wèi)星“天河一號(hào)”組網(wǎng)衛(wèi)星,實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)水汽分布和移動(dòng)軌跡。
地上,通過(guò)在青藏高原東北部建設(shè)10個(gè)固定站點(diǎn),配置風(fēng)廓線雷達(dá)、激光測(cè)風(fēng)儀等先進(jìn)設(shè)備,追蹤30公里范圍內(nèi)的水汽運(yùn)動(dòng)軌跡,另外再搭配5輛自由移動(dòng)的雷達(dá)車,可實(shí)現(xiàn)全域動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
調(diào)配過(guò)程則是,通過(guò)在高原山口建設(shè)巨型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施,也就是云泵站,利用科恩達(dá)效應(yīng)引導(dǎo)氣流,將水汽定向輸送到目標(biāo)區(qū)域。
然后通過(guò)驅(qū)云彈也就是搭載納米催化劑的火箭彈,誘導(dǎo)云層提前凝結(jié)降雨,這一技術(shù)相較于傳統(tǒng)的人工降雨技術(shù),可將水汽漂移距離延長(zhǎng)數(shù)百公里,從而實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域調(diào)水。
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按照規(guī)劃,“天河工程”每年有望在青藏高原的三江源增加25億立方米降水,在祁連山增加2億、柴達(dá)木增加1.2億,中遠(yuǎn)期還有望每年跨區(qū)調(diào)水50億立方米。甚至可構(gòu)成覆蓋全國(guó)的“空中水網(wǎng)”,徹底解決北方缺水問(wèn)題。未來(lái)這項(xiàng)技術(shù)一旦成熟,還能推廣至全球,幫助非洲、中東等干旱地區(qū)構(gòu)建自主水汽調(diào)控體系,為全球環(huán)境治理和水資源科學(xué)利用提供新思路。
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