精鉴史馆
我们常说地球是一个“三分陆地、七分海洋”的星球,地球表面有70%到80%都被海洋覆盖,在两极的冰盖之下还存储着大量的水资源。如此看来,地球上的水似乎是取之不尽、用之不竭的,但现在,水资源稀缺却已经成为了一个全球性的难题。这是因为海水并不是淡水,无法满足人们的日常生活需求,所以即便数量庞大,也只是虚无的水中月影,只能看,不能用。
×Tips:水是由氢、氧两种元素组成的无机物,无毒,可饮用。在常温常压下为无色无味的透明液体,被称为人类生命的源泉,是维持生命的重要物质。
在我国,有着世界第三长河长江,以及世界第六长河黄河。这两条河流都拥有巨大的水量,孕育了我国的两支重要文明。这两条河的河水在经过净化等处理之后,是可以直接为人们所用的,但是我国依然存在严重的缺水问题,这是为什么?我国为什么没有在长江和黄河上建筑堤坝和水库,将两条河流中的水完全利用起来呢?
我国水资源为何稀缺
水支撑着一个国家的发展,我国作为增长最快的经济体之一,自然也不例外。我国有着14.3 亿人口和蓬勃发展的工业,但水量有限且分布不均。早在2005年,人们就发现气候变化正在减少我国可利用的水资源,这很有可能会引发严重的缺水危机。为应对这一短缺危机,我国正在建设大规模的水资源项目。
Tips:黄河中上游以山地为主,中下游以平原、丘陵为主。由于河流中段流经中国黄土高原地区,因此夹带了大量的泥沙,所以它也被称为世界上含沙量最多的河流。
我国人口占据了全球人口的20%,但淡水资源只占了世界总量的6%。根据2014年的统计数据,我国的人均每年可再生水资源总量只有2018m³,这比全球平均水平低了75%。根据统计显示,我国一共有655座城市,其中有大约400个城市存在缺水的情况,严重缺水的城市数量达到了200多个,每天总计缺水量为1500万吨。
缺水问题给人们的生产生活带来了极大的不便,甚至在我国的一部分地区,人口和牲畜想要满足饮水需求都十分困难。崂山的水流量逐年减少,曾经号称永不枯竭的趵突泉偶尔也会出现无水可喷的现象。
×Tips:趵突泉济南三大名胜之一,位于山东省济南市历下区,东临泉城广场,北望五龙潭,面积达158亩,位居济南七十二名泉之冠。
气候变化是我国水资源短缺危机的一个重要因素。几千年来,长江和黄河沿岸的居民都将青藏高原的冰川融水作为主要水源。这些融化的冰川曾经是河流流量的稳定来源,但由于全球变暖,冰川地区的温度上升了3-3.5摄氏度,那些已经融化的冰川很难再回到青藏高原上成为新的冰雪。
2018年的一项研究显示,自1950年代以来,我国82%的冰川已经消退,超过五分之一的冰盖已经消失。因此,仅流入长江的冰川径流就减少13.9%。自1990 年代以来,淡水供应就开始减少。当水量需求超过供水量时,我们把这种情况称为达到了“用水量峰值”。按照最坏的预想,在2030年时,我国就会因为冰川大面积融化而到达用水量峰值,水资源的短缺将对人们的日常生活造成严重影响。
×Tips:青藏高原的自然历史发育极其年轻,受多种因素共同影响,形成了全世界最高、最年轻而水平地带性和垂直地带性紧密结合的自然地理单元。
同时,气温升高也改变了大气环流。潮湿的夏季季风越来越难以到达北部和内陆地区,导致降雨减少。北京近年来就经历了这种异常干燥的天气:2017年10月至2018年2月,北京没有任何降雨和降雪。这样的干燥天气长达116天,打破了之前的记录。
还有一个重要因素就是我国的水源遭到了污染。我国很多地区对污水处理问题不够重视,很多时候都是直接将污水排到水域当中,长年累月如此,曾经还能看到鱼虾在里面恣意生活的河水变得浑浊不堪。尤其是在工业发展迅速的城市,这样的污染对一条河流来说几乎是毁灭性的。要知道,污染河流只需要随手将污水和垃圾排入其中,但想要治理,就需要付出成千上百倍的努力。
×Tips:大气环流是指具有世界规模的、大范围的大气运行现象。它既包括平均状态,也包括瞬时现象,其水平尺度在数千公里以上,时间尺度在数天以上,也是大气大范围运动的状态。
长江和黄河是我国最大的两条河流,一条在北方,一条在南方。长江与黄河被誉为我们中华民族的“母亲河”,它们为中华文明提供了生存的土壤,同时也为中华民族的生息繁衍提供了水源。
另外,人们对水资源的浪费也是造成我国缺水危机的重要原因之一。在我国,华北、西北地区和黄河流域都存在严重的缺水情况,但是很多地方在灌溉农田的时候依然选择了传统的漫灌方式。这种方式没有修筑灌溉渠,仅仅凭借重力让水流浸入土壤,很多水都被白白浪费了。
Tips:漫灌是在田间不做任何沟埂,灌水时任其在地面漫流,借重力作用浸润土壤,是一种比较粗放的灌水方法。
而且,在很多城市发展工业时,也会浪费大量的水。比如我国青岛每万元工业产值要耗水97吨,有的城市还要更高,甚至比这个数字翻了4倍还要多。
奔流不息的长江与黄河
长江和黄河是我国最大的两条河流,一条在北方,一条在南方。长江与黄河被誉为我们中华民族的“母亲河”,它们为中华文明提供了生存的土壤,同时也为中华民族的生息繁衍提供了水源。
长江是我国最长的河流,发源于青藏高原,流入东海。长江全长6300公里,流域面积为180万平方公里,流经青海至上海11个省级行政区。这11个地区是青海、四川、西藏、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和上海。
×Tips:长江发源于“世界屋脊”——青藏高原的唐古拉山脉各拉丹冬峰西南侧。长江是中华民族的母亲河。
黄河是我国的第二长河,全长5464公里,从我国西部流向东部,流域面积752443平方公里。黄河得名于河水的颜色,是黄土流经黄土高原时大量泥土和黄土流入河中而形成的。但黄河水源头并不浑浊,青海的源头部分一直延伸到玛多县,黄河穿山而过,河水十分清澈。黄河发源于青海山区,从山东流入渤海。自西向东,流经中国北方9省,包括青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东。
其实长江和黄河都是河流,名称不同的原因是它们的历史发展和地理位置等等特点有所不同。其实我们翻阅古籍就可以发现,在最早的时候,人们并没有江河之分,而是将它们统一称为“水”。只是随着时间的推移,人们发现长江和黄河的流量和长度都远超其他水流,为了体现这两支水流的独特,就将它们分别称为“大江”和“大河”。
Tips:玛多县是青海省海拔最高县,全县平均海拔4500米以上,年均气温-4℃,全年无四季之分,只有冷暖两季之别,是国内人类生存环境最恶劣的地区之一。
由于黄河流经黄土高原,在奔流的过程中会携带大量泥沙汇聚到中下游,所以在这一区域的河水都十分浑浊,甚至变成了泥土一样的黄色。而且河水频繁冲刷河岸,导致了严重的水土流失,在很早之前人们就开始受到这样的困扰,并且频繁地进行治水活动。在甲骨文中,“河”字就是一个人拿着斧头在疏通河道,再加上黄河大部分地区都是浑浊的黄色,所以人们将它称为“黄河”。
而长江的河道比黄河要稳固得多,两岸的植被茂密,气候宜人,不需要像黄河那样频繁进行治理。
×Tips:甲骨文,是中国的一种古老文字,主要指中国商朝晚期王室用于占卜记事而在龟甲或兽骨上契刻的文字,是中国及东亚已知最早的成体系的商代文字的一种载体。
在古代,“江”其实和“畺”具有同样的含义,指的是边疆、疆土,长江的河流和河道都很稳固,而且又是世界上的第三长河,所以被称为“长江”。
我们为什么不筑坝将黄河和长江水资源彻底利用
既然长江和黄河的水流量这么大,那我们为什么不能通过筑坝把这两条河的水资源彻底利用起来,解决我国水资源短缺的问题呢?其实,我国已经修筑过堤坝了,最为著名的就是三峡大坝。这项工程的工期长达12年,但主要目的是为了防洪,并不是给人们提供水源。想要筑坝来利用长江和黄河的水源,看起来是个办法,但实际上太过理想化,因为要实操起来存在许多困难。
Tips:三峡大坝,位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇境内,距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里,是当今世界最大的水利发电工程。
首先,长江是一条外流河,我国的外流河大多数都分布在东部季风区,在这个地方的河水量主要受降水量影响,流量和水位也会在不同的季节发生明显变化。所以,长江在一年中的不同时间水流量是不同的,而且差异非常明显。如果想用长江中的水来填补我国缺失的水资源,就会存在不稳定性和不可控性,有可能会出现季节性缺水的情况。
而且,外流河在我国的地势影响下,最终都会流入海洋。如果想要把这部分流入海洋的河水也储存起来,就必须进行修建人工湖之类的人为干涉。黄河的流量就已经很大了,每秒钟能达到2571立方米,而长江的流量更大,甚至比黄河的十倍还要多。就连如今世界上最大的水利工程三峡大坝,也只能容纳0.4%左右的长江水量。
×Tips:海洋sea,地理名词,是地球上最广阔的水体的总称。地球表面被各大陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋,海洋的中心部分称作洋,边缘部分称作海,彼此沟通组成统一的水体。
因此,无论是从流量还是流速来考虑,想要将长江的水流存储起来,就必须建造一个巨大的人工湖,这个工程的庞大程度也许是我们难以想象的。
在前面也提到了长江存在汛期,如果要将这个因素也纳入考虑范围,那么我们还需要对人工湖的容量进行扩张,因为在汛期来临的时候,长江水流量是远远高于平均流量的。这会耗费大量的人力和物力,就算建成了,在之后带来的风险也是我们无法估量的。
Tips:人工湖一般是人们有计划、有目的地挖掘出来的一种湖泊,是非自然环境下产生的,包括景观湖和大型的水库,如洪泽湖。
也许有人会问,那黄河的水流量比长江要小得多,是不是可以建造人工湖来储存黄河的河水呢?这个问题并不是这么简单的。尽管黄河的水流量要更小,但是里面的含沙量巨大。据统计,黄河每年平均会输送十几亿吨河沙,如果将这么多含沙河水储存起来,那么我们还必须要考虑如何把这些河沙消化掉。
如果我们想要在长江和黄河上方修筑堤坝储存河水,首先必须要突破技术上的困难,但是这并不是一朝一夕就能做到的,而我国的水资源稀缺危机却是一个迫在眉睫的问题。而且,在未来的研究过程中,还不能确定是不是会遇到其他的问题,我们不能将赌注押在无法确定的事情上。
×Tips:砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。通常有粗砂、中砂、细砂之分;砂的颗粒级配是指砂子大小颗粒的搭配比例。
盲目拦截黄河和长江还会破坏水域中的生态系统,很有可能会引发生态危机。比如我国在修筑三峡大坝之后,就阻断了很多鱼类洄游的道路,导致它们大量减少甚至灭亡,其中包括许多稀有鱼类,比如白豚、白鲟、中华鲟等等。
更重要的是,将这么多水储存起来,会严重削弱河流在地球水循环中的作用。地球上的水其实是在进行循环的,地球表面的水会在太阳高温照射下变成水蒸气,然后进入到大气中,再聚积为液态,最后以雨水的形式重新回到地面或是水域当中。
Tips: 白鲟,春季溯江产卵。主产于中国长江自宜宾至长江口的干支流中,钱塘江和黄河下游也有发现。是中国特产稀有珍贵动物,属国家一级野生保护动物,有“水中大熊猫”之称。
水循环和营养物质的循环是密不可分的,同时还能促进能量的传递,地球上不同的地质变化也是水循环的结果之一。
小结
曾经的人类认为修堤筑坝是社会进步的标志,这表示人类能够通过自己的能力改造自然。但是,自然同时也回以了人类不同程度地“反击”。修筑大坝意味着人类破坏了自然本来的构造,导致了许多意料之外的后果。除了影响当地的生态环境,还会导致人类生存的周边环境被污染,甚至影响周边居民的正常生活和经济发展。
×Tips:水循环是指地球上不同的地方上的水,通过吸收太阳的能量,改变状态到地球上另外一个地方。
因此,现在很多国家都已经开始拆除堤坝,试图让自然环境恢复到原来的状态。对于我们来说,改造自然其实是一场交易,人类想要获取利益就必须付出一定的代价,所以在做出每个决策之前就必须慎重考虑,否则等待人类的很有可能是灭顶之灾。