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user: 3. 工程问题探讨 对“东水西送”工程可能出现的问题，已有学者进行了探讨，并提出相应对策，现对其中的主要问题进行归纳 [ 2 ] - [ 10 ] ，以供进一步讨论。 1) 工程难度问题 “东水西送”工程需要将海水提升上千米高差，似乎困难很大，但从现有工程技术来说，并无实质难度。从国际上看，已有美国加利福利亚州的“北水南调”工程，干线抽水总扬程1154米，输水渠道1102公里，输水站总装机153万千瓦，年调水52亿立方米。从国内看，“引黄入晋”工程南干线抽水总扬程636米，输水线路总长453公里，年引水12亿立方米，已经建成运行。“南水北调”工程中线长度达1276公里，设计年调水量95亿立方米，主要采用明渠输水，用渡槽或隧洞穿越数条河流，施工难度不亚于“东水西送”工程，已经建成运行。这说明从现有科技条件来说，“东水西送”工程能够顺利实施，而且沿途大部分地区不存在拆迁和文物保护等问题，使得工程实施较为简单，费用也低。 调水对渤海并无实质影响，渤海面积为7.7万平方公里，平均水深12.5米，蓄水量大约为9625亿立方米，即使每年调渤海水1000亿立方米，也只是渤海水量的约十分之一，影响不大。况且渤海毗邻黄海，黄海毗邻太平洋。渤海水被调走后，海水将源源不断进行补充，渤海的面积和水量并不会减少，只是水质会发生一些变化。如果实施“东水西送”工程，就相当于将海洋延伸到内陆，出现一片内陆海，如黑海、里海一样，起到防治沙漠、调节气候的作用。 2) 盐碱化问题。 为防止海水引起的盐碱化问题，引水时考虑两种情况，一种是将海水淡化后引入新疆，一种是直接引用海水，但是确保海水引入过程中和引入后不发生渗漏。由于海水淡化的成本很高，比如紧靠海边的天津多年来也没有采用海水淡化来缓解缺水的问题，就是因为费用太高。因此要大规模引入淡化海水的可能性较小，故主要考虑直接引入海水。 要在输送海水的过程中不发生渗漏，考虑采用封闭式输运方式，比如管道、隧洞、渡槽、防渗明渠等，其中一个有利条件是，由于引水线路中大部分通过沙漠中的盐碱干涸洼地，对周边的盐碱化影响甚微，要减低工程费用的话，此类线路可直接开挖成明渠即可，而在其余位置要采取较为严密的防渗措施，并定期观测和检修。 由于沙漠中的人造海是利用天然的洼地，原来是咸水湖，或者已退化为盐碱地，从地质学的角度看，除了表面的沙土，下面就是岩层，渗透性很弱，重新注入海水后，只是恢复历史上的咸水湖面积，并不会渗漏到其它地方，从而污染地下水，因此人造海的盐碱化危害能控制在一定范围。为保险起见，人造海宜逐步注入海水，观察渗漏情况，若出现盐碱化扩大趋势，则停止注入海水，恢复原貌即可，这需要在引水渠道上设置控制闸门来解决。 3) 水汽损失问题 已有的海水西调工程设想的两种方案都将罗布泊作为其中的一个终点。选择罗布泊的原因，简单来说是地形好、构造好、面积大、无拆迁。海水在罗布泊自然蒸发后，大部分水汽将转化为内陆降水，成为宝贵的淡水资源。 罗布泊历史上是水草丰美的地方，但随着气候干旱，人口逐步迁徙。据研究资料，罗布泊在早更新世湖水面积大于20，000平方公里，1942年为3006平方公里，1962年为600平方公里，1972年干涸。从卫星图上看到的罗布泊大耳朵外圈海拔780米，包含面积5350平方公里，若以此为湖，简单按年蒸发量2000毫米计算，则年蒸发的水汽约为100亿立方米，若达到历史面积20，000平方公里，则年蒸发的水汽可达到400亿立方米。其中大部分转化为降水后，则将为周边地区补充大量淡水资源。 罗布泊深深嵌入亚洲腹地，地处南疆荒漠无人区，北缘是天山山脉，南缘是阿尔金山脉(以及祁连山)与昆仑山脉，盆地浩瀚而平坦，许多山峰高出盆地3000~4000米，这种“两山夹一盆”的地貌景观，孕育了独特的气象特征。罗布泊蒸发的大量水汽，无论是向北吹，还是向南吹，都能因“高山的水塔作用”形成降雨 [ 6 ] [ 7 ] ，雨水将利用两山的河流(如孔雀河、若羌河、米兰河、车尔臣河、疏勒河等)回流到罗布泊地区。祁连山年降水量自东向西减少，如冷龙山700 mm，祁连山400 mm，大雪山300 mm，而天山情况恰相反，降水量为自西向东逐减，如西天山800 mm，北天山中段600 mm，东段400 mm。两者海拔相似，而年降水量相差较大的主要原因在于水汽供应量差别大。天山在西风带推动下，全年接受西域水汽，冷凝降水再由伊犁河回流巴尔喀什湖，故愈往东降水量越少，而祁连山随着罗布泊退缩干涸，水汽不足，为典型大陆性气候，故愈向西愈干旱 [ 7 ] 。若增加罗布泊水汽增发量，可以预见祁连山西段的降水量将增加。当然，有多大比例水汽凝结降落在塔里木盆地，还需要气候气象方面的详细计算研究。即使罗布泊蒸发的水汽发生逃逸，也将大部分降落在内陆地区。往南逃逸的部分可进入柴达木盆地和青藏高原，为三江源头补充淡水资源。往东逃逸的部分水汽则为河西走廊和华北平原带来降水量的增加。 4) 冬季运行问题 海水西调路线处于我国北方，冬季气温较低，表面会结冰，这是否影响工程正常运行？其实，只要有足够的水深，冰下照常可以流水，只是对过流流量有所影响，但正常运行并无大碍。其实，可以利用渠道冬季结冰的特点化害为利。由于冬季自然蒸发弱，此时可以减少调水，甚至不调水，降低渠道水位，使得冰层可以更厚。取冰制淡水，储层在沿线，等到夏季炎热的时候，这些淡水就可以很好发挥作用。在调水沿线植树种草，构造防风固沙林带，冬季储冰得到的淡水资源就可以灌溉这条林带。因此，调水线路就是一条绿化林带，将为防沙治沙、环保减排发挥巨大作用。 5) 运行耗能问题 如果按年调水1000亿立方米计算，将海水提升1000米高度，约需耗电3000亿度(1度电＝1 kwh = 1000 × 3600 = 3.6 × 10 6 焦耳，1立方米海水提升1000米需要做功mgh = 1000 × 10 × 1000 = 10 7 焦耳，不考虑能量损耗，需消耗2.78度电)，这使得工程运行费用巨大，如何保证工程运行的经济性和持续性？首先，这笔费用相对于能获得的效益而言，是值得的。其次，可以考虑降低这笔开支。西北地区有富足的风电和太阳能资源，但风能和太阳能受自然因素的影响比较大，是随机性、间歇性的能源，若与抽水蓄能电站配合运行，就能充分发挥作用。“东水西送”工程可以在春秋季提升渤海水到内蒙高原的人造海，冬季则降低人造海水位，将海水回送渤海，此时进行发电，供给京津冀地区，减少煤炭等污染供暖耗能需求，达到具有年调节能力的抽水蓄能目的，日调节和周调节能力也同时具备。此时将“东水西送”工程作为抽水蓄能工程使用，能够提高京津冀电网的容量和稳定性。 同时，在“东水西送”工程的末端，由于水位高程逐渐下降，这部分势能又可以转化为电能，作为提水耗能来源。这需要利用已经建成的“西电东送”电力骨干网，或者新修一条电力干线，将新疆的电力输送到提水端，该电力线路也可以输送新疆丰富的风电和光伏发电，甚至火电，既补充东部的电力需求，也提高了西北地区的经济收入。总之，“东水西送”工程在综合运用的情况下，既是调水工程，也是蓄能工程，耗能问题直接就对应着发电能力，工程运行的持续性能够得到保证。 6) 资金投入问题 “东水西送”工程实施需耗费大量资金，但是如果采用“分步实施、分步受益”的原则，逐年投入并非天文数字。在工程后期，产出效益已经能够覆盖工程投入，滚动式开发能够得到保证。主要担心的问题是，工程规模大，前期投入多，如果长期不能产生效益，则投资吸引力不大。首先要看到，“东水西送”是我国西北战略性基础工程，虽然投资巨大，但产出更大，因此作长期的投入是值得的。另外，也要考虑尽快见效的工程方案。 渤海水提升是一个先期工程，如果将该工程和抽水蓄能结合起来，则可较快见到效益。可以考虑沿秦皇岛市–承德市–滦河上游–桑根达来一线，建设一系列以海水为工作介质的抽水蓄能梯级电站。此条线路地处山区，拆迁费用低，便于利用合适的山区封闭构造，建立容量较大的调蓄水库，增加系统运行的灵活性。为不破坏原有的淡水水系，可全程封闭运行，只要解决海水的渗漏问题和对运行设备的腐蚀问题，就可在该期工程完成后，在京津冀中心负荷地区，获得大容量的抽水蓄能梯级电站群。该电站群具有年调节能力，在春秋季节利用富余电能蓄水，在冬季则向京津冀输出供暖电力，替代煤炭资源和一部分天然气资源。在电站群建设过程中，可和风电、光伏发电联合运行，作为电网的调峰容量，减少弃风弃光，充分利用可再生能源。这样工程建设是边投入边受益，并逐步取得工程建设经验，无资金浪费的后顾之忧。