如何将台湾海峡改造成超级淡水湖


 改革开放以来,中国沿海成为最具有经济活力的区域,然而由于沿海地区特殊的环境,缺水成为制约沿海经济发展的“紧箍咒”—许多地方面朝大海,降水丰富却没水喝。为解决沿海地区日益紧迫的淡水问题,在海洋开辟稳定优质的水源成为经济发展的重中之重。目前,我们解决沿海用水问题有地下水开采、内陆水库、海水淡化、污水回用、跨流域调水等途径,但是,这些途径从生态和经济效益来看,不如海洋水库。在海洋修建水库,把淡水留在海上是沿海获取稳定淡水资源的新思路。我们今天将讨论将台湾海峡改造成淡水湖,从根本上解决东南沿海缺水问题。 
 01 
东南沿海,尴尬的缺水地
从气候来看,东南沿海是中国降水量最丰沛的区域之一,也是热量条件最好的区域。理论上,这里应该是中国最不缺水的地方。
(中国气温和降水图)


但从实际看,东南沿海也是中国用水矛盾突出的地方。一方面,东南沿海人口稠密,而且是国家最重要的经济中心,用水量巨大。另一方面,东南沿海主要是山区河流,河流短小流速快,每次降水形成的宝贵而丰富的淡水很快就会流到大海而无法使用,如何将这些淡水收集起来,是解决这一区域缺水的关键。
(中国水系流域图,东南沿海河流大多是短小急促的河流,流程短,流速大,虽然丰水但是受降水分配时空因素影响,可利用水资源却很少)


东南沿海省份中,广东广西有珠江大河水系支撑,尚能通过陆地水库保证供水,浙江也有较大河流和水库保证用水。最关键的是福建和台湾,这里降水丰富,但是远离大河,也缺乏建设特大水库的条件。
(中国东南沿海及邻区地形图)


这一中国降水最多的区域却饱受缺水困扰,地理环境也决定了这些地方不可能拿出太大的空间修建水库,如果能一劳永逸解决这一区域的缺水问题,定是润泽华夏的千秋伟业。基于此,将台湾海峡改造成大湖的设想呼之欲出。
(台湾省地形图)


海峡两岸是闽台两省经济最发达区域,从灯光图看,这里也是世界上最热闹的区域之一。如果改造成淡水湖,这里也将成为超越五大湖的黄金地带。
(台湾海峡两岸灯光夜景图)


 02 
海峡如何出平湖
将台湾海峡改造成淡水湖的原理并不复杂,将海峡两侧用堤坝截流,然后用淡水排空区域内咸水,即可实现。我们大致计算一下相关操作的工程量和其他相关物理量。
(台湾海峡大湖地图)


考虑到入湖水源径流分布,为了尽可能多接收淡水,我们并没有选择海峡最短的区域修筑堤坝。按照初步方案,北湖堤全长189公里,南湖堤全长178公里。根据海底高程估算,北湖堤所在处平均水深49米,南湖堤平均水深65米。如果堤坝堤顶平均宽度50米,平均高出水面3米,堤顶以下部分采用最稳固的45°梯形截面分布,我们由此计算出土石方量:
(大坝横截面示意图)


北大堤:上底50米,下底154米,高52米,平均截面积5304平方米。总土石方量10亿立方米。南大堤:上底50米,下底186米,高68米,平均截面积8024平方米。总土石方量14.3亿立方米。
(福建省地形图,更多内容戳链接了解:舆图纪实——1962年福建地图集(上),福建境内多山,通过“移山填海”,不仅可以实现海峡出平湖,也可以增加福建省平地面积)

考虑到潮流和其他损耗因素,差不多需要30亿立方米。30亿立方米对于我们现有的条件来说,并非天文数字。即便用现代最原始的运输方式—渣土车一车一车装,也要不了多久。比如说,派出10万台渣土车,假定每车装20立方米,每天运3趟,需要500天,也就是一年多就能运完。如果使用效率更高的建造工具,那就更快了。
(台湾省和海峡全图,这片浅海注定有巨大潜力)


另一个需要考虑的重要问题是水源。大湖的作用是供水,我们如何保证足够的蓄水空间呢?首先,按照现状气象数据看,海峡区域平均蒸发量在1800-2200毫米,略大于降水量,考虑到大湖减少了黑潮的影响,建成以后实际蒸发量会稍微减少一些,大致和降水量持平。偌大湖面蒸发的损耗可以被自身降水弥补。
(中国水系图)

(台湾省水系图)


湖区水源来自闽台两省相邻区域径流。其中台湾省在规划湖区范围的径流量是480亿立方米,而福建省则有1050亿立方米,即每年湖区有大约1500亿立方米的淡水补给。而我们规划的湖泊面积大约4.7万平方公里,区域平均水深57米,大湖容积约为2.7万亿立方米。结合入湖径流看,湖水更替周期为18年。一般来说,大湖平均更替周期约为30年,我们规划的海峡大湖小于18年,因而海峡大湖一旦建成,绝不是一潭死水。
 03 
小试牛刀
任何一个大工程在落地之前,都需要试验。在海峡大湖建设以前,我们可以选取一些小型试验场,进行小规模实验。基于此,我们可以选取以下几个场地进行实验:
1.宁德海湾
宁德湾海域地质结构和台湾海峡类似,入湾径流和湾区容积比例也差不多,我们可以选取这片区域先进行实验。先建设宁德海洋水库,测试水坝运营情况。同时观察地震带,沉降区域对于水坝的影响,通过实验筛选出可行合适的坝体建造方案。
(宁德地形图,1962年,敬请欣赏)


2.钦州海湾
钦州海湾降水量,潮流情况和台湾海峡类似,在钦州湾建设海洋水库,可以测试复杂海域之下海洋水库运行情况,并观察污染物扩散和分布规律,避免因为拦水造成生态灾难。
(钦州地形图,1966年,敬请欣赏)


3.莱州湾
莱州湾地处黄河口,黄河属于多沙河流。而台湾省西部河流由于流水冲刷严重,同样是多沙河流。我们可以先测试莱州湾围水的运营情况,掌握多沙河口型海洋水库运营规律,从而让海峡水库更加稳妥。同时,莱州湾南部山区到河口纵深和台湾岛差不多,这里用作实验能够更有效收集相关规律。
(莱州湾-昌潍专区地形图,1964年,敬请欣赏)

4.珠江口伶仃洋
珠江口是航运密集的区域,我们可以在担杆列岛,万山群岛一带修筑堤坝,建设伶仃洋海洋水库。这一海洋水库可以彻底甩掉大湾区缺水的帽子,并且根本性扭转珠江口咸潮带来的不利影响,可以大大提升区域可利用水资源量,具有非常大的前景。通过这一水库,我们测试库区闸坝对于航运的影响,为海峡水库的水船调度积累经验。而伶仃洋海洋水库,本身也为这种经济和人口都十分密集的沿海地区提供了新的水源思路。
(珠三角地区地形图,1966年,敬请欣赏。更多内容戳链接:舆图纪实——1966年的广东省地图集)


 04 
蓝图展望
海峡大湖的作用,除了彻底解决闽台两省的供水问题以外,还有一个重要的作用就是打造了两条大陆和台湾岛的陆路交通线。堤坝上除了修建公路,铁路等交通线以外,在一些区域还可以适当拓宽,修建一些条带型城市。这些城市将是中国东南沿海最宜居的城市,首先,面朝淡水湖,没有咸水带来的不利影响;其次,大坝地处台湾山脉雨影区,降水均匀温和,气候宜人,不干不湿,可谓是宜居天堂。而这一超级大湖,配合陆地大湖,点缀国土,定能让这里充满活力。上期陆地大湖介绍详见链接:再造中华超级大湖,改造国土的宏伟构想
(中国大湖和海洋水库构想)


除此之外,还有其他工程展望:红旗河之外的更可行的调水进疆线路和新疆水网设计:
详见链接:调水进疆的全新构想,增加百万沃土的龙腾蓝图
(调水进疆比红旗河更可行的线路示意图)



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