原标题：
恢复西北水汽循环，解决北方干旱缺水
——《问水大西北》西线调水方案之补充
作者：雨露水
北方干旱缺水，严重制约了我国北方地区的水土质量、生态环境及其社会、经济建设的健康发展。如何彻底解决北方的干旱缺水问题，只有从根本上恢复西北地区的水汽循环，恢复水汽的“造血”功能，才能真正得到根治。
有人会说，西北地区大部分都是沙漠戈壁，水都没有，何谈水汽循环，更何谈解决整个北方的干旱缺水？你这不是痴人说梦！的确不错，我的这篇文章就是要实现这个痴人说梦，变不可能为可能，变虚无为现实。
西北地区乃至整个北方缺水，主要是三个原因，一是气候原因，二是地形原因，三是人为原因。在理清这三个原因之前，我们先来回顾一下西北地区水土生态的历史面貌。
图中红箭头为梵风效应的干燥气流，绿箭头为经过罗布泊湖泊群后的湿润气流和来自印度洋西南方向的湿润气流

二、西北地区干旱缺水的原因
前面说到，西北地区干旱缺水主要有三方面的原因，一是气候原因，二是地形原因，三是人为原因。
1、气候原因
西北地区位于北纬35°-45°，东经75°-112°的亚欧大陆腹地，大部分属于温带大陆性气候。冬季严寒而干燥，夏季高温，降水稀少。可是，在这个纬度上，全球陆地年均蒸发量为360毫米，而年均降水量为800毫米，按这样的平均数计算，原本应该有年均多于400毫米水的剩余，通过江河流入海洋，为什么西北地区反而雨水稀缺呢？问题出在另外两个原因。
2、地形原因
喜马拉雅山脉、青藏高原和帕米尔高原的不断抬升，特别是在距今一万年以来的全新纪，抬升加速，每年抬升达到70毫米，到目前升高了大约500-600米，总平均高度达到大约4700米，在如此短暂的地质年代里，这是一个惊人的变化，并且现在仍然以每年大约15毫米的速度升高（杨逸畴, 李炳元, 尹泽生和张青松, 《西藏高原地貌的形成和演化》,地理学报, 卷 37, 编号 1, pp. 76-86, 1982.）。青藏高原持续的抬升，加上天山山脉的气流阻挡，使得其背风区域西北地区的梵风效应不断增强，干热少雨不断加剧，这是导致西北地区干旱缺水不断恶化的根本原因。
3、人为原因
自从汉武帝征服西域以来，大规模移民到西北地区屯田戍边，引水溉田，大量毁坏森林草场。后来经过两千多年不同朝代对西北地区的争夺，致使西北地区原本干旱缺水、生态脆弱的土地多次开垦与抛荒。每次的抛荒，裸露的土地在风沙的侵蚀下很快就变成了沙漠和戈壁。上世纪五六十年代，由于塔里木河、孔雀河、苏勒河上游大量的引水溉田，河水断流，导致罗布泊迅速干枯，更是加速了西北地区气候、生态的急剧恶化。仅上世纪70年代到90年代，巴丹吉林沙漠增长了80%，腾格里沙漠增大了16%，乌兰布和沙漠增大了38%（白美兰,沈建国, 裴浩和郝润全, 《气候变化对沙漠化影响的评估》,气候与环境研究, 卷 7, 编号4, pp. 457-464, 2002.），使得原本单独的三个沙漠连成一片。
总结：西北地区在历史上曾经是茂密的森林、广袤的草原、星罗棋布的湖泊以及小范围的原始沙漠所组成。由于喜马拉雅山脉、青藏高原、帕米尔高原的不断抬升，天山山脉的阻隔，导致处于背风区域的西北地区干热少雨的梵风效应不断加剧，加上两千年来人类对森林草原的不断开垦，引水灌溉，加剧了森林湖草的毁坏和退化，加速了西北地区沙漠戈壁的蔓延与扩张，水土生态的不断恶化。

三、解决方案
如何恢复西北地区的水汽循环，彻底解决北方地区的干旱缺水，必须从三个方面考虑：一是准确把握大气环流的运行规律，掌握气流的运行方向和轨迹；二是根据气流的运行方向和轨迹为水汽循环创造最佳的运行条件和最好的运行效果，恢复该纬度正常的气候环境；三是为达到水汽循环的最佳效果，解决好足够的水源问题。
（一）、西北地区的大气环流分析
大气环流受热力气压带和动力气压带的双重影响。而热力气压带又受地球公转、大陆与海洋热力环流的双重影响；动力气压带又受地球自转和动力环流的双重影响。在这样复杂的背景下，影响我国西北地区大气环流的主要因素有：副热带高压的南北移动（地球公转、太阳南北摆动所致）；夏季的亚洲（蒙古、印度）低压带与太平洋、印度洋高压带产生的东南气流和西南气流相互作用，具体表现为我国的东部区域以东南气流为主，西部区域以西南气流为主；冬季的亚洲（蒙古、西伯利亚）高压带与太平洋（阿留申）低压带产生的西北气流。根据研究人员长期的观察、统计，结合西北地区水土生态的历史变迁进行深入的研究和分析，发现西北地区空中的中层气流并不缺少水汽，并在复杂的气流相互作用过程中，全年形成夏季以西南风为主、冬季以西北风为主的气流运行规律。
（二）、西北地区干旱缺水的原因分析和解决方法
风云二号气象卫星水汽云图监测显示，在西北地区上空，中层气流并不缺少水汽，缺少水汽的只是由于地面的沙漠戈壁干旱缺水，致使低空气流干燥，迫使中层气流中的水汽无法形成有效降雨，即使在中层气流中形成了少量降雨，也在下落的过程中再度蒸发，化为乌有。所以，解决低空气流的干燥问题成为解决问题的关键。
解决方法：为促使中层水汽的凝结，形成有效的降雨，除了极为有限的人工增雨外，就是恢复西北地区的主要湖泊，让湖泊的强烈蒸腾湿润低空气流。湿润的低空气流就像人工增雨的催化剂一样，在一定的气候环境下，引导中层水汽的凝结，产生有效的降雨。降雨滋润大地，使得大地逐渐恢复植被，形成新的草原、森林和湖泊，从而更广泛的湿润低空气流，引导更广泛的中层水汽的更多凝结和降落，循环往复，逐渐引导西北地区进入良性的水汽循环。
由于水量有限，恢复西北地区的主要湖泊必须把有限的水量放在上风区域最为关键的位置，从而让上风区域逐渐滋润下风区域。在前面的研究中发现，西北地区夏季以西南风为主，冬季以西北风为主。所以，选择这些主要湖泊的地理位置非常关键，应该在西北地区西端的中间位置。在地图上，正好是以罗布泊为中心的地区。因此，打造以罗布泊为中心，结合柴达木西部、艾丁湖、哈密盆地为一体的湖泊群，打造该区域的绿地带，形成低空湿润的水汽屏障，引导该区域中层水汽的降落，并根据风向作用，自然的逐步向东推移到黑河流域、石羊河流域、黄河流域，逐步恢复这些下风区域的植被、河流和湖泊（居延海、潴野泽、吉兰泰……），形成有效的水汽循环，恢复该纬度地区原本的气候环境，从而逐步解决整个西北地区乃至整个北方地区的缺水问题。
为什么在古代的西北地区，包括北方地区都不至于严重缺水，就是因为古代的西北地区湖泊星罗棋布，森林、草原等植被茂盛，形成了较好的低空湿润环境，能够引导大气中层水汽的降落，形成有效的降雨。打破这个平衡的自然原因是昆仑山脉、喜马拉雅山脉、帕米尔高原的快速隆起，阻挡了印度洋暖湿气流的进入，相对减少了西北地区上空的水汽含量；人为原因是，长期以来，人类对森林、草原、湖泊的过度索取，导致了森林毁坏、草原退化、湖泊干枯，沙漠戈壁扩张蔓延，低空气流干燥，无法形成有效的降雨。以上自然和人类两方面相互作用的结果，导致了西北地区水土生态和区域气候的恶性循环。
问题的原因找到了，解决问题的方法也找到了，恢复以罗布泊为中心的湖泊群及其周边的绿地带，需要多少水量？水从哪里来？这是摆在人们面前的客观问题。
（三）、解决西北地区干旱缺水的必要水量及水源
1、必要水量
罗布泊：根据罗布泊最为明显的湖岸线痕迹来看，海拔810米左右，是罗布泊水位比较稳定，而且持续时间比较长久的湖水水位。当罗布泊的湖面海拔在810米时，湖水面积大约26000平方公里。水位稳定后按年均净蒸发量1.3米计算，年需净输入水量338亿立方米，折合年均流量1072立方米/秒。
艾丁湖：湖面海拔-100米，湖水面积1450平方公里，稳定后年均净蒸发量2米，年需净输入水量29亿立方米，折合年均流量92立方米/秒。
哈密盆地：湖面海拔240米，湖水面积2000平方公里，稳定后年均净蒸发量1.8米，年需净输入水量40亿立方米，折合年均流量127立方米/秒。
柴达木西部：水面海拔2730米，湖水面积3000平方公里，稳定后年均净蒸发量1米，年需净输入水量30亿立方米，折合年均流量95立方米/秒。
以上合计为年需净输入水量437亿立方米，折合年均流量1386立方米/秒 。
2、水源区及可调水量
通天河：直门达水文站年均流量384立方米/秒，金沙江岗托水文站年均流量529立方米/秒。在直门达下游的四川石渠县奔达乡岛结村下游筑坝截水，调取通天河年均流量400立方米/秒。
澜沧江：上游主要支流扎曲年均流量310立方米/秒，昂曲年均流量170立方米/秒。在西藏昌都市上游澜沧江的两大主要支流筑坝截水，调取澜沧江年均流量380立方米/秒。
怒江：嘉玉桥水文站年均流量764立方米/秒。在西藏洛隆县俄西乡与丁青县交汇处的擦塘筑坝截水，调取怒江年均流量650立方米/秒。
以上合计可调水量为年均1430立方米/秒。减去调水途中少量的蒸发水量，基本可以满足罗布泊及其周边四大湖泊入湖水量年均1386立方米/秒的正常需求。
（四）、调水路径及工程量
从怒江擦塘开始筑坝调水，以水库加隧道的自流方式，连通澜沧江支流昂曲、扎曲，再自流到通天河的奔达。水到奔达后，有三种方式进入柴达木盆地。一是直接打通306公里的巴颜喀拉山、布青山隧道，隧道从黄河源鄂陵湖的地下穿过，自流进入柴达木河上游的托索河；二是在通天河上筑三梯级大坝，通过三梯级大坝提水后，在曲麻莱县秋智乡的通天河上打通152公里的昆仑山隧道，自流进入格尔木河上游的舒尔干河；三是在通天河上筑三梯级大坝，再在通天河支流德曲筑坝，通过四梯级大坝提水后，在德曲支流日阿吾曲与扎阿陇交汇处打通88公里的巴颜喀拉山隧道，自流进入黄河鄂陵湖，再打通26公里的布青山隧道，自流进入柴达木河上游的托索河。由于第二种、第三种调水方式在《问水大西北》中均有阐述，在此不再重复，本文仅以第一种方式为例进行具体阐述。
1、怒江擦塘大坝：在西藏洛隆县俄西乡与丁青县交汇处的擦塘下游1.2公里的怒江峡谷筑坝截水，坝底海拔3350米，坝顶海拔3630米，坝高280米，浇筑大坝钢筋混凝土733.3万立方米。最高蓄水位3620米（边坝县沙丁乡怒江桥下位置）。
2、怒江至桑多隧道：在擦塘大坝上游2.5公里处的东边山坡，海拔3583米处开凿隧道，直通丁青县桑多乡怒江支流达（打）曲海拔3576米处，隧道长35.1公里，挖掘隧道土石方873万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土167.6万立方米。
3、桑多至昂曲隧道：紧接着怒江至桑多隧道继续向昂曲开凿隧道，直通类乌齐县伊日乡刀赛自然村昂曲上游的吉曲海拔3558米处，隧道长89公里，挖掘隧道土石方2213.6万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土425.1万立方米。
4、昂曲芒达大坝：在昌都市芒达乡下游4公里的昂曲峡谷筑坝截水，坝底海拔3440米，坝顶海拔3600米，坝高160米，浇筑大坝钢筋混凝土240万立方米。最高蓄水位3595米。
5、昂曲至扎曲隧道：在芒达乡东边2.3公里山沟，海拔3558米处开凿隧道，直通昌都市柴维乡上游6.5公里扎曲的西岸山沟海拔3553米处，隧道长25.6公里，挖掘隧道土石方803.8万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土152.7万立方米。
6、扎曲柴维大坝：在昌都市柴维乡上游4.8公里的扎曲峡谷筑坝截水，坝底海拔3420米，坝顶海拔3600米，坝高180米，浇筑大坝钢筋混凝土283.5万立方米。最高蓄水位3590米。
7、扎曲至金沙江隧道：在扎曲上游的子曲，海拔3553米处开凿隧道，直通石渠县奔达乡对面山沟海拔3538米处，隧道长72.2公里，挖掘隧道土石方3048.8万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土565.9万立方米。
8、通天河岛结大坝：在石渠县奔达乡岛结村下游0.8公里的通天河峡谷筑坝截水，坝底海拔3390米，坝顶海拔3580米，坝高190米，浇筑大坝钢筋混凝土388.5万立方米。最高蓄水位3572米。
以上八个工程，都在《问水大西北》第一调水方案有详解。补充的只是下面一条。
9、通天河至托索河隧道：在直门达大桥上游3公里，海拔3538米处开凿隧道，直通都兰县沟里乡托索河海拔3475米处，隧道长306公里，挖掘隧道土石方17710.2万立方米，隧道内壁加固钢筋混凝土3124.2万立方米。
至此，从怒江开始调水，经过澜沧江的昂曲、扎曲，通天河，一直到柴达木河上游的托索河，形成以水库加隧道，并且隧道均在水库水平面以下的方式进行连通，隧道分为五段，总长为527.9公里，水位落差108米，隧道平均降坡为万分之二，每个隧道口上方可调节水位20米左右，隧道内平均流速3米/秒。工程量方面，水坝、隧道内壁钢筋混凝土总量为6080.8万立方米，挖掘隧道土石方量为24649.4万立方米。钢筋混凝土按700元/立方米，隧道土石方按600元/立方米计算，该主体工程费用为1904.62亿元。
通过以上调水工程，加上每个水源区上游年调节水库的建设，将顺利实现怒江、澜沧江、通天河年均流量1430立方米/秒的水全程自流进入柴达木盆地。
（五）、调水工程的直接经济效益
充分利用托索河隧道出水口海拔3475米，到柴达木西部湖水水面海拔2730米的落差，到罗布泊湖水水面海拔810米的落差，到哈密盆地湖水水面海拔240米的落差，到艾丁湖湖水水面海拔-100米的落差进行发电，其直接经济效益非常显著。
1、托索河隧道口至柴达木西部段：柴达木西部湖水水面海拔2730米，以万分之一升坡沿柴达木盆地南沿修水渠500公里到托索河下游的柴达木河海拔2780米处。利用托索河隧道出水口海拔3475米到柴达木河海拔2780米的落差，再减去100公里的水头损失20米，可利用水头落差675米；减去水源地水库蒸发年均流量30立方米/秒，实际调水量年均1400立方米/秒计算，可利用水能926.1万千瓦。
2、柴达木西部至罗布泊段：落差2730-810-30（水头损失）=1890米，水量1400-95-10（水渠蒸发）=1295立方米/秒，可利用水能2398.6万千瓦。
3、罗布泊至哈密盆地段：落差810-240-30（水头损失）=540米，水量127立方米/秒，可利用水能67.21万千瓦。
4、罗布泊至艾丁湖段：落差810-（-100）-30（水头损失）=880米，水量92立方米/秒，可利用水能79.34万千瓦。
以上可利用水能合计为3471.25万千瓦。按有效功率85%计算，每年可获得清洁水能发电量为2585亿度，按每度电价0.5元计算，每年可获得发电收益1292.5亿元。
前面预算到，从怒江调水到托索河隧道口的主体工程费用为1904.62亿元。整个工程包括水源区上游的年调节水库建造费用，托索河隧道口后面的水电工程及输水渠道、隧道费用，有关的附属工程费用，以及移民搬迁费用（工程基本都在无人区，移民搬迁费用极少），所有的工程费用加起来预计不会超过5000亿元。仅利用水能发电收益，5年左右即可收回全部投资，5年之后的发电收益及调水产生的生态效益、社会效益都是纯赚。

四、后续可调水源及其调水方案
按照古代西北地区的水土生态及气候环境来推算，每年从怒江、澜沧江、通天河调取450亿立方米的水，恢复罗布泊以东的西北地区水汽循环，应该是足够的。如果实在不够的话，还可以启动第二期工程，调取帕隆藏布江甚至雅鲁藏布江的水来补充。
（一）、后续水源及水量
帕隆藏布江年均流量1009立方米/秒，与最大支流易贡藏布江交汇处的通麦大桥海拔2020米，与拉月曲交汇处的海拔1950米，在雅鲁藏布大峡谷海拔1560米处汇入雅鲁藏布江。由于雅鲁藏布大峡谷在未来将打造成为世界顶级的著名旅游胜地，不可能、也不允许在雅鲁藏布大峡谷建造梯级水电站，那么，帕隆藏布江的巨大水能如何才能够得到充分利用呢？方法只有一个，那就是修建米林派镇到墨脱背崩乡西让村的雅鲁藏布江大拐弯巨型水电站（简称：派墨水电站，下同），利用该电站的一小部分电能把帕隆藏布江的水从拉月曲河口沿拉月曲抽调到海拔2940米处的鲁朗河，再通过20公里的隧道流入雅鲁藏布江派镇的加拉村，在加拉村下游4公里筑坝截水，进入派墨水电站发电。
换一种思路，如果要调取帕隆藏布江的水到西北地区，那就不是往拉月曲方向抽水，而是通过隧道抽水到波密县玉许乡则普村海拔3370米的水库，再通过隧道+水库方式自流进入黄河海拔3080米的拉加镇，这在《问水大西北》第四调水方案中有详细阐述。或者，从易贡藏布江方向逐级筑坝提水。当水提升到八盖乡海拔2900米时，又有两种方式调水：第一种方式是《问水大西北》的第三方案，直接打通八盖乡海拔2884米至柴达木盆地海拔2747米的超长隧道，隧道长度684.8公里，隧道落差137米，隧道降坡万分之二；第二种方式是继续提升水位到海拔3640米，提升方案又有两种，一是从易贡藏布江往上筑坝提水，再从霞曲筑坝提水，当水抽到霞曲玉坝海拔3640米时，通过金岭霞曲至边坝麦曲71公里的隧道自流进入怒江的擦塘调水水库；二是直接在八盖乡建抽水工程，把水抽到海拔3640米的吉龙村，再通过八盖吉龙至边坝麦曲65公里的隧道自流进入怒江擦塘调水水库。这样，至少可以调取帕隆藏布江年均流量800立方米/秒的水量。
如果还要调取雅鲁藏布江的水，那就只有在米林县派镇加拉村下游筑坝蓄水，在加拉村海拔2900米处开凿隧道，经过拉月曲上游的鲁朗河、拉木曲、洛木曲直通易贡藏布江的八盖乡冬竹大坝水库，隧道分三节，总长79.5公里，落差16米，隧道降坡万分之二。在《问水大西北》第三方案有详解，在此不做重复阐述。
如果让派墨水电站的发电量与抽水调水的用电量达到动态平衡，按照《问水大西北》第四方案，抽水到海拔3370米的则普水库，可以调取雅鲁藏布江（含帕隆藏布江）年均流量1930立方米/秒的水；如果抽水到海拔3640米，再通过隧道进入《问水大西北》第一调水方案怒江擦塘调水水库，可以调取雅鲁藏布江（含帕隆藏布江）年均流量1806立方米/秒的水。
（二）、后续调水的直接效益
以调取雅鲁藏布江（含帕隆藏布江）的水，并使得大拐弯派墨水电站发电量与抽水到海拔3640米的耗电量保持动态平衡为例，大拐弯派墨水电站年均发电流量994立方米/秒，落差2300米，年均水能2240万千瓦，按85%有效功率计算，年均发电量为1668亿度，全部按照0.25元/度卖给抽水调水工程，派墨电站年均发电收益为417亿元。
调水工程按照托索河隧道出水口海拔3475米，到玉门市河西走廊与罗布泊分水岭海拔1400米，再减去175米的水头损耗，有效水能落差1900米，调水量1800立方米/秒计算，可利用水能3351.6万千瓦，有效功率85%，年发电量2495亿度，按照每度电价0.5元计算，可获得发电收益1247.5亿元，减去支付派墨电站电费417亿元，每年可获得830.5亿元的发电收益。整个后续调水工程（除派墨电站），预计总工程费用在8000亿元以内，仅靠发电收益，十几年也可收回全部投资。
（三）、关于该方案调水补充黄河流域的缺水问题
通天河到托索河306公里的调水隧道，刚好经过黄河源鄂陵湖地下，最简单的方法是，在鄂陵湖湖边，开一个垂直隧道直通地下调水隧道，以蓄能电站的方式，利用低谷电能抽取地下调水隧道中的水进入黄河源鄂陵湖，抽水扬程4280米-3480米=800米，再通过黄河一线的梯级电站释放水能。如果走茶卡盐湖、共和盆地进入黄河龙羊峡水库，就要打通托索河隧道出水口至茶卡盐湖127公里隧道，在茶卡盐湖西南岸安装发电机组，释放350米落差的水能，然后修建150公里的共和盆地水渠，在龙羊峡水库西北岸安装发电机组，释放500米落差水能后，进入龙羊峡水库。以上两条路径均可解决黄河流域的缺水问题。

西北缺水吗？我们汉中不缺啊！

五、其它问题及说明
本文的思路是受张洪泉教授的《华夏云泉罗布泊》之启发，通过大量资料的研究和分析，认为张洪泉教授的“罗布泊理论”存在一定的科学性和合理性。基于这一理论，调水方向主要是以罗布泊为中心的湖泊群，所以，对《问水大西北》西线调水四种基本方案的第一调水方案进行了补充。补充后的第一调水方案除抽水调水外，也实现了怒江、澜沧江、通天河全程自流进入柴达木盆地的新路径，甚至通过茶卡盐湖、共和盆地自流进入黄河流域。
《问水大西北》作者：雨露水
2018年12月16日

看看南水北调东线和中线工程，建设投资和运营成本越来越大。解决了西北缺水问题，南方以后会不会也缺水？

曲高和寡

天河工程，新的调水理论正在研究中

“引xx济xx”属于地表调水理论，或者说液态调水理论，目前正在试验研究的汽态调水理论是一个新颖的方案。青海大学的“天河工程”就是一个全新的调水试验路径，虽然饱受争议，但可以试试，不试什么也干不成。

课题负责人是青海大学校长，清华调过来的。

其实可以理出一个通俗易懂的大众化版本来，从5楼开始，有点费脑子了，我是看不下去了😀，那些个水量补给，方案细节，适合在正规文件，或者专业论坛内交流。
正如楼上所说，这是一种新颖的思路，支持探索尝试。像红旗河那种上世纪的落后思维，应该丢进垃圾桶了。

调哪的水哪倒霉 除非陕南调的水 水费归陕西

以后未来新疆如果饮水资源丰富了，希望往新疆移民几千万汉族