我國地大物博,但卻長期面臨著水資源時空分布不均的發展約束,為了解決水資源問題,從古代的都江堰、鄭國渠、靈渠,到現代的三峽、南水北調等,無不彰顯著我國為優化水資源配置格局而付出的努力,如今隨著科技的發展,我國又醞釀出了另一個逆天工程“天河工程”,準備耗資2500億,從天上調水,那么,這一工程究竟是什么?未來又將如何改變我國的水資源格局?
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中國水資源現狀
我國水資源總量高達2.8萬億立方米,位居世界第六,擁有長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45203條,超1000平方公里的河流2221條,現存天然湖泊2.48萬個,但我國人口多達14億,人均水資源量僅有2129.9 立方米,還不到世界平均水平的四分之一。
并且我國時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,徑流量占全國總量的80%以上,北方占比卻不足20%,同時沿海地區受季風氣候影響,水資源相對較多,內陸尤其是西北地區,不僅遠離海洋,水汽難以到達,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,這就導致我國水資源空間上長期形成了北旱南澇,東多西少的格局。
時間上,我國降水又主要集中在夏季6至8月份,這一時期降水量占全年的60%到80%,春冬季普遍比較干旱,尤其是華北等地區,季節性缺水矛盾尤為突出。
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我國多年來一直在實行流域管理,通過各種水利工程建設等一系列政策和措施,解決水資源分配問題。
比如,我國自2002年便開始動工建設南水北調工程,通過構建東中西三條路線,干線總長4350公里,其中東中線一線工程總長2899公里,從江蘇揚州和湖北丹江口水庫,引水北上救濟河南、河北、北京、天津等水資源短缺地區。雖然截止到今年7月,南水北調東中線累計調水突破800億立方米,直接受益人口高達1.82億,但還是沒有徹底解決水資源分配不均的問題。并且南水北調工程量巨大,沿線需要跨越多省市,不僅工程投資多達5000億,還要考慮路線規劃與城區發展的協調性,以及對生態環境造成的影響等。加上近年來極端天氣頻發,季節性供水不穩定,導致傳統調水不確定因素增加,在此背景下,我國提出了另一項偉大的“水利工程”,這便是“天河工程”。
"空中運河"計劃
“天河”指的是在大氣邊界層到對流層范圍內,存在的一個有序的水汽運輸通道,通過繞開大壩、水渠、管道等傳統水利模式,利用現代科技,在大氣層空間進行跨區調水,這便是“天河工程”。
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空中,我國研制了首個應用于空中水資源探測的專用衛星“天河一號”組網衛星,實時精準監測水汽分布和移動軌跡。
地上,通過在青藏高原東北部建設10個固定站點,配置風廓線雷達、激光測風儀等先進設備,追蹤30公里范圍內的水汽運動軌跡,另外再搭配5輛自由移動的雷達車,可實現全域動態監控。
調配過程則是,通過在高原山口建設巨型鋼結構設施,也就是云泵站,利用科恩達效應引導氣流,將水汽定向輸送到目標區域。
然后通過驅云彈也就是搭載納米催化劑的火箭彈,誘導云層提前凝結降雨,這一技術相較于傳統的人工降雨技術,可將水汽漂移距離延長數百公里,從而實現跨區域調水。
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按照規劃,“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、柴達木增加1.2億,中遠期還有望每年跨區調水50億立方米。甚至可構成覆蓋全國的“空中水網”,徹底解決北方缺水問題。未來這項技術一旦成熟,還能推廣至全球,幫助非洲、中東等干旱地區構建自主水汽調控體系,為全球環境治理和水資源科學利用提供新思路。
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