關于沙漠中的水資源問題

一、沙漠中的資源

沙漠中的水資源是大家爭論比較多的問題，其中之一是沙漠地區(qū)年降水量少，所以降水入滲補給地下水量少。其二是關于沙漠凝結水的問題，一說凝結水特小，比如民勤治沙站劉光祖高級工程師說：“凝結水對沙漠補給太少，早上有凝結水現(xiàn)象，這不可能影響土壤含水量”。內(nèi)蒙古研究的資料表明凝結水也只有十來毫米。

二、沙漠水資源的評價

應從其實際自然現(xiàn)象來評價，沙漠中有水，表現(xiàn)為：①沙區(qū)中有大量的草地、鹽堿地，比如騰格里沙區(qū)中就比較多，草地或鹽堿地地下水位較高，一般埋深1～3m，則可知其陸面蒸發(fā)量很大，則地下水數(shù)量是很可觀的。沙漠中的水資源主要來源于降水入滲補給及部分山丘區(qū)側向補給量。

②沙漠凝結水。沙漠凝結水不是一般所理解的霧露霜量，而是沙層中的凝結水，據(jù)作者文章介紹約為130～200mm。這部分水量，并不能補給地下水，而是存在于20～60cm深沙層中，是沙生植物之“生命之水”。

三、沙漠中降水入滲補給量

一般認為沙漠地區(qū)降水量很少，所以不可能有多少入滲補給量，實則不然，降水入滲補給系數(shù)的大小，主要制約因素為：①地下水埋深；②土層的土壤田間持水率水平，如果土層很厚，田間持水率水平又很大，顯然降水入滲量大都被土層吸收，而不能下滲補給地下水。一般粘壤土田間持水率22%，而沙漠則為4%，因此可計算得1m土柱有：

沙漠田間持水量：0.04×1.6×100=64mm

粘壤土：0.22×1.3×100=286mm

可見沙層的容納水性非常小。

四、干旱地區(qū)降水特性

干旱地區(qū)雖然年降水量很小，但汛期往往會產(chǎn)生強度較大的短歷時暴雨，有的年份一場雨量較年降水量還要大，這就造成“不補則已，一補驚人”的現(xiàn)象，而這種補給量又深儲沙下地層。

五、土壤蒸發(fā)的問題

土層蒸發(fā)量的大小，決定于土壤濕度，而土壤濕度的水分來源一則是降水后土壤表層的儲水。二則由其下層通過毛管作用由下而上補充，粘壤土毛管上升高度為2000～3500mm，因此毛管的吸力往往可將2米以下的水分吸到地表層，源源不斷地供給蒸發(fā)，這就是在干旱條件下黃土高原失墑的主要原因。

在沙漠地區(qū)，沙漠的毛管上升高度一般為30～100mm（中細沙），當沙子表層干燥后，很少有毛管水補充，所以表層沙始終是干燥的。這就大大減少了沙下地下水的蒸損，因而能保護沙漠地下水減少損失，所以說沙漠是干旱區(qū)的“保水器”。這就是為什么沙區(qū)有較豐富的地下水的原因。當年降水量在100～200mm的地帶，沙漠中就有地下水出露的表現(xiàn)，如沙漠中的小海子，巴丹吉林沙漠中的小海子特別多，且水質均好，說明有充足的淡水補給，而這里的年降水量僅100mm左右。騰格里沙漠年降水量100～150mm，其地下水的表現(xiàn)就更加明顯，從谷歌地圖上可以看出有一排排條帶狀的地下水出露帶，有草地，有大片白色的鹽堿地，而且所占面積很大。但是在年降水量僅為50mm甚至更小的沙漠地區(qū)，則沒有以上現(xiàn)象，說明這里基本沒有降水補給地下水的條件。當然，在年降水量300～400mm地區(qū)，降水補給地下水的數(shù)量就非常大了，如在鄂爾多斯東南部及西遼河上游一帶沙區(qū)，其年徑流系數(shù)達0.2～0.3以上，是一般黃土高原的5倍以上，使得在沙漠地區(qū)出現(xiàn)了高徑流的流域，可以說這是干旱區(qū)的又一大“水文景觀”。

六、選擇騰格里沙漠東南部一塊代表性地段，分析計算其沙漠水資源量

通過谷歌（google）地圖選擇一長方地塊見附圖，位于民勤縣東邊直至寧夏邊界，長150km，寬78km，面積為11700km²。為什么要選這塊地方？因這里具有典型性，或顯著性，條帶狀分布的草地十分明顯。而騰格里沙漠北部地區(qū)是否因為降水減少或其他原因，草濕地分布不明顯。

①草濕地面積計算：條帶狀地塊：12×3×50=1800km²

東南部濕地（塊狀）60×20=1200km²

合計：1800+1200=3000km²

②潛蒸量選擇，根據(jù)地礦部門酒泉試驗資料，以平均地下水埋深2.0m計，可選潛蒸量為140mm，則計算得潛蒸量為：

3000×140×10³=4.2×10⁸m³

這就是一般意義的地下水補給量，即水資源量。

七、關于沙漠凝結水量

沙漠凝結水一般產(chǎn)生于沙地和沙丘區(qū)域，這部分水量只存在于沙中20～60cm深處。由于沙地面積未能計算，所以凝結水的總資源量暫不作計算。但是它在沙區(qū)自然生態(tài)的保存及建設中有巨大的作用。

八、關于固沙、治沙問題

①關于沙坡頭麥楷網(wǎng)格法的治沙成功經(jīng)驗說明兩點：其一麥秸網(wǎng)格可以固定表沙層，不被風吹移動，變移動沙丘為固定沙丘。

②沙丘穩(wěn)定即能產(chǎn)生穩(wěn)定的沙漠凝結水，使栽種的沙生灌木能夠成活，同時繁茂生長。如果沙丘移動，一場大風即可將沙生植物根系吹出而死亡，所以要先固沙后植樹。

③當沙丘上沙生植物成長后，自然就成為防風的屏障，當然也就起到了固沙作用。

④沙生植物從民勤看到的主要有梭梭、花棒、沙拐棗及沙木蓼等，為多年生灌木，一般株高1.5～2.0m，為一叢叢生長，如白剌類其叢狀極明顯。叢間距（單株間距）應遠大于株高，一定要露出足夠的空地，其目的是要有足夠大的日曬地面，這是產(chǎn)生凝結水的場地。否則樹蔭下地面曬不著太陽，就不會產(chǎn)生凝結水。

樹間距也不能過大，過大了起不到防風、減少風速的作用。一般認為行距5米，株距2～3米左右較為適宜。在自然界可以?？吹降纳衬坝^如美國西部沙區(qū)灌木叢分布很好，沒有流動沙丘，風景一樣優(yōu)美。在沙漠上的植被都是一叢一叢的，絕沒像原始松樹林那樣密集。因為植株密集了，就阻止和破壞了產(chǎn)生凝結水的條件，因而也就不能生存。

在沙漠地區(qū)，平地鋪沙，當會起到很好的保水作用；同時也能產(chǎn)生一定數(shù)量的凝結水，因此對培育沙漠林帶將能起到良好的作用。

所謂平地，就是沙丘之間的無沙平整土地，土層一般應為粘壤土，具有很好吸水作用及隔水作用，使降水入滲補給水量全部為其所吸收，產(chǎn)生的凝結水也全部被吸收，沙層毛管上升高度很少，所以這些水分都被保存下來，這就是最好的植樹條件。

2009年6月