主题：大发现！我国北方干旱地区地下有超过两条黄河流量的优质水

大发现！我国北方干旱地区地下有超过两条黄河流量的优质水
2015-04-10 国防参考


摘要 jfjbgfck
陈建生教授和他的“地下水深循环理论”极具颠覆性地证实：我国北方沙漠和干旱地区地下存有超千亿立方米深循环水，年径流量相当于黄河年径流量的2倍，静待国家合理开发利用，可一举解决我国北方缺水问题。


2015年2月9日，第二炮兵某科研部门邀请河海大学同位素水文研究所所长陈建生教授作了“地下水深循环理论”的学术报告。陈建生教授带领团队经过十几年的科学研究，突破了区域水文地质循环的传统观念，在国际上首次提出“地下水深循环理论”，并依据该理论在内蒙古阿拉善右旗地区的巴丹吉林沙漠发现了优质水源的“藏身之处”，这些水符合国家富锶型矿泉水标准，解决了当地群众的饮水问题。

笔者在与会听取此次学术报告的同时，特对陈教授作了专访，并认真参阅了相关论证报告和博士论文。笔者认为，这一具有颠覆性的创新理论，将为我国制定基本国策提供参考，并给我国水战略带来新的转机。在此，将“地下水深循环理论”的要点、亮点作如下介绍。

五层意思概括“地下水深循环理论”▼

“地下水深循环理论”是一套完整的理论，其主要内容可以归纳为以下五层意思：

1从青藏高原经黄土高原、内蒙古高原、大兴安岭，到长白山天池，地下深层存在输水通道。西藏地区每年有1000亿立方米冰雪融水沿着这些通道流向华北、东北及俄罗斯贝加尔湖等地区，最终通过地下通道流入海洋。

2这些地下输水通道，寄身于岩层裂缝板块与板块之间接缝处的缝合带上。

3我国北方干旱地区江河湖泉的主要补给源都来自青藏高原的渗漏水。

4深循环地下水维系黄土高原风尘的连续沉积。

5断裂带或火山口泄出的深循环地下水粘聚沙尘颗粒，形成沙漠。地下水维系沙漠，并使沙山得到发育。有沙漠就有地下水，沙漠与深循环地下水相互依存。

看完上述简介，不少人会提出疑问：陈教授是经过哪些研究后提出这一理论的？

黑河潜流大思考▼

2001年春，流经甘肃张掖地区的黑河发生了断流，陈建生在考察黑河水文时发现一个奇怪现象：有的河段虽然已经干涸，但干涸段下游却有一股股泉水冒出，形成时隐时现的潜流。若按照“浅循环理论”（即传统的“区域水文地质循环理论”）来解释，这些潜流的来源有两个：一是本区域内的现代降水；二是古水之溢流。

经同位素分析证明，这些潜流与本区域内的现代降水没有关联；又经氚年龄测定，此水形成年代较近，“古水”之说也不成立。“浅循环理论”无法解释黑河潜流的来源。

为求新解，陈建生带领团队走遍了我国北方地区，虽未能准确找出补给源区，却对北方地下水补给情况有了以下总体了解：

我国北方的鄂尔多斯、内蒙古高原、太行山、大兴安岭和松辽盆地皆属于干旱或半干旱地区，年平均降水量在150～650毫米之间，且全年降水的70%集中在7～9月。但是，这些地区的地下水却非常丰富，仅内蒙古高原到松嫩平原一带，就有乌粱素海、岱海、黄旗海、达里湖和东北的水泡子等众多大型湖泊，它们呈串珠状分布；从黄土高原到内蒙古高原，还发育着渭河、泾河、汾河、无定河、西拉木伦河等河流，上述湖泊和河流的稳定补给源都是泉水。对于这些泉水的具体来源，至今没有科学的论证解释。

天池高湖谁“托举”▼

就在百思不得其解的困顿时刻，一句民间谚语让陈建生开阔了思路：东北第一怪，天池高水何处来？

天池在长白山主峰白头山山顶，为中朝两国界湖。天池水面海拔2189.7米，为远东第一高湖。它是典型的火山湖，湖面面积9.8平方千米，湖水最深312.7米。天池北岸有个缺口，湖水由此口溢出，在悬崖上跌落68米，瀑声如雷，水花四溅。冬天湖面封冻，湖水仍旧从此缺口溢出，瀑布照样高悬。溢出的这股湖水，成了第二松花江上游二道河的源流。据统计，天池的年平均降水量为0.43亿立方米，而每年平均溢出天池的水量为1.23亿立方米，这一明显的“收支”差距如何解释？天池水面海拔很高，决定了它的补给源区的海拔高度要高于2189.7米，远东地区显然不存在天池的补给源区。

再从力学角度来分析，天池周围无高水，是什么样的托举力量使天池的水面稳定在2189.7米上下？为了寻找这股托举力量，陈建生和他的团队以长白山为中心，画了一个半径为1000千米的圆，结果发现，在此范围内没有高于天池水面的山脉。而在此区域的附近，只有五台山等寥寥几座山脉海拔高度高于天池水面，但这些山规模很小，沒有湖泊与河流发育，而且离长白山距离超过1300千米，不可能是天池地下水的补给源。

西藏渗水哪去了？▼

研究表明，西藏内流区与外流区的径流量出现了巨大的水量不平衡，内流区面积61万平方千米，外流区面积59万平方千米，但是内流区的径流量为202亿立方米，外流区为4280亿立方米，外流区径流量是内流区的22倍。这一巨大反差，意味着西藏地区的河流与湖泊存在着严重的渗漏。

通过卫星遥感图像发现，西藏内流区的河流短小，大湖泊集中在南部，藏北湖泊的规模很小。按常理，内流区的湖泊应该是盐湖或咸水湖，因为水分被蒸发后盐分保留在湖水中，但是，内流区却存在十几个淡水湖泊，淡水湖总面积超过了3000平方千米，这充分表明这些湖泊存在渗漏情况。

据中国科学院青藏高原研究所周石硚等人进行的水量平衡研究证实，纳木错湖每年的渗漏量达到90亿立方米。陈建生根据水量平衡关系推测，西藏内流区河流与湖泊的渗漏水每年超过1000亿立方米。

找到这个关键性答案，“地下水深循环理论”的框架也就初步形成。陈建生最初的论文发表在2004年英国《自然》杂志，引起了世界其他国家学者尤其沙漠国家的学者的浓厚兴趣和对中国地形地貌的钦羡。

八井出水见分晓▼

“地下水深循环理论”认为，沙漠是因地层断裂带和火山口泄出地下水粘聚沙粒而形成的。又因深层地下水给沙层继续补给，形成了固定的沙山和沙丘。沙山规模越大，地下水就越丰富。就是说，沙漠取水的井位选择要符合四个条件：

一是有固定的高大沙山；

二是沙山周围保留着火山岩碎屑，这是火山喷发留下的证据；

三是地面有钙质胶结层或根管化石，这是深循环地下水留下的痕迹；

四是沙山顶部附近生有草木植被。

近年来，“地下水深循环理论”虽然受到众多的质疑，但越来越多的证据证明了深循环地下水存在的客观性，阿拉善右旗的找水实践就是最直接的证据。

内蒙古阿拉善右旗位于我国第二大沙漠巴丹吉林沙漠的南缘。该地区没有地表径流，年平均降水量不足100毫米，属于极度干旱地区，而且地下水中有害物质严重超标，人畜饮水问题十分突出。

自1961年建旗以来，寻找饮用水源的工作一直没有停步。但根据传统的“浅循环理论”，一直没有找到可以直接饮用的地下水。在这样的客观需求中，陈建生带领他的团队勘察了十多年，几乎走遍了阿拉善沙漠的每个角落，终于在一座沙山旁找到了古火山喷发时留下的几块碎屑，他们认为此区域即为沙漠取水的最佳位置。

2014年初，陈建生和他的团队重返阿拉善，再度深入勘察，最终在方圆45平方千米范围内选定了8个井位。结果，打钻的8口井全部出水，每昼夜的出水量近一万立方米，皆符合饮用标准，其中有4口井达到了国家一类饮用水标准。这些水中富含锶、偏硅酸等对人体有益的诸多矿物质，极具开发、利用价值。

经科学鉴定，这8口井的优质水均是来自青藏高原湖泊渗漏的深循环水。因井位选在通向地面的导水通道附近，降低了打井难度，8口井的深度分别在90至260米之间。

潜流变化可预报▼

20世纪90年代，名扬天下的济南趵突泉出现了好几次断流，原因何在？未来几年、几十年，会不会再断流？陈建生的“地下水深循环理论”对此可作出解答：趵突泉与青藏高原渗漏水有“父子关系”。青藏高原渗漏水通过地下输水通道流至济南约需15年。趵突泉的水量大小，取决于青藏高原15年前的降水量和温度变化。如果15年前那段时期青藏高原降水量大、温度高，渗漏到地下的水量就大，今年趵突泉水量就会大；反之，趵突泉流量就会趋小，甚至有断流可能。

据科学检测，我国北方地下水深循环周期是20～40年。也就是说，各地地下水年龄是有较大差别的。具体情况是：天池、五大连池、三江平原，约40年；阿拉善，约25年；鄂尔多斯，约20年；北京地区、华北地区，约30年；山西娘子关水帘洞，约17年……若进行更加全面细致的科学检测，即可列出各地区的水年龄表。

据此，各地补水量大小，可像济南趵突泉那样，从西藏地区的水文资料中寻得答案，以便科学准确地应对诸如以往出现的断流现象，避免“改造自然”的盲目行动。实现这一目标的关键点在于，要更认真、更详实地做好西藏地区水文资料的收集和整理工作。

附：巴丹吉林沙漠地下水来源解析

阿拉善高原位于内蒙古自治区西部。阿拉善地块内部存在多条断裂带，其中中部的杂多－雅布赖断裂带与狼山－日喀则断裂带穿过河西走廊、祁连山、柴达木盆地，延伸到青藏高原腹地。

巴丹吉林沙漠是阿拉善高原的三大沙漠之一，呈现典型大陆性气候，存在众多自流井和人工开发的小湖泊，具有丰富的地下水。沙区面积接近5万平方千米，湖泊面积超过沙区总面积的10%。沙漠湖泊和地下水位全年呈周期性变化，且变化趋势基本一致。

根据陈建生的研究成果，巴丹吉林沙漠的湖泊水来源于鄂陵湖与扎陵湖的渗漏，通过断裂带将地下水补给到阿拉善高原。大量的水顺着东西走向的断裂带进入了巴丹吉林沙漠东南部，大量的地下低温热水从地表涌出，形成了巴丹吉林湖群。

西藏地区的渗漏水不少于500亿立方米，循环的深度在122～200千米。地下水到了鄂尔多斯块体后，通过基层断裂带在地表以泉水溢出，形成了河流与湖泊，还有一部分水继续沿着东北方向的断裂带补给到内蒙古高原与华北平原。

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