问题

治理沙漠为什么不直接用管道输送海水?

回答
治理沙漠不直接用管道输送海水,这是一个非常好的问题,也是一个很多人在初步了解沙漠治理方案时会产生的疑问。虽然听起来是个简单直接的解决方案,但实际上可行性很低,并且会面临诸多严峻的挑战。下面我将从多个维度详细解释为什么不直接用管道输送海水治理沙漠。

核心原因概览:

最根本的原因在于:

1. 成本效益极低: 输送海水所需的基础设施、能源消耗以及持续的维护成本远超其带来的实际效益。
2. 生态破坏风险: 海水进入内陆沙漠环境,会对当地脆弱的生态系统造成毁灭性的破坏。
3. 技术与工程难题: 跨越遥远距离输送海水,需要克服巨大的工程挑战和技术瓶颈。
4. 水资源利用效率低下: 直接输送海水,尤其是为了蒸发而输送,是极其浪费的。

接下来我们逐一详细展开:

一、 巨大的成本与经济效益问题

输送距离与管线铺设成本:
世界上许多大沙漠,如撒哈拉、阿拉伯、塔克拉玛干等,距离最近的海岸线都可能在数千公里之外。
建造一条能够承受高压、防腐蚀(海水具有强腐蚀性)、能够承受地下压力和地形变化的超长输水管道(直径可能需要数米甚至更大才能保证足够的输水量)的成本是天文数字。材料成本(如特殊合金钢)、劳动力成本、机械设备成本、勘探设计成本等都会累积到一个令人望而却步的程度。
沙漠地区的地质条件复杂,可能包含沙丘、岩石、山脉甚至地下水层,这都增加了管道铺设的难度和成本。

能源消耗:
将海水从海平面提升到沙漠高地(许多沙漠位于内陆,海拔可能高于海平面,或者需要克服巨大的高差)需要消耗巨量的能量。这涉及到强大的水泵站,需要持续不断的电力供应。
即使是在同一水平面,长距离输送也需要克服管道内的摩擦阻力,同样需要消耗大量能量来维持水流。
如果考虑将海水蒸发形成水汽再“人工降雨”来治理沙漠,那么蒸发过程本身也需要能量。

海水腐蚀与维护成本:
海水含有大量的盐分(主要是氯化钠)和多种矿物质,具有极强的腐蚀性。管道材料需要具备极高的耐腐蚀性,例如特殊的不锈钢或复合材料,这会进一步推高材料成本。
即使使用了耐腐蚀材料,长年累月输送海水,管道内外依然会面临腐蚀、结垢、磨损等问题。定期的检查、维护、修复甚至是更换管道的成本将是巨大的且持续性的。
沙漠中的沙尘暴也可能对管道外部造成磨损和覆盖,增加维护难度。

水质处理(如果需要):
虽然治理沙漠的目标是增加水分,但如果输送的海水是为了农业灌溉或饮用,那么还需要进行脱盐处理(反渗透等),这会大幅增加能耗和成本。直接用含盐的海水灌溉,只会导致土地盐碱化,适得其反。

二、 生态破坏的巨大风险

盐碱化:
沙漠环境本身就可能存在一定的盐分。如果大量输送未经处理的海水,即使是蒸发掉一部分水分,残留的盐分也会迅速在土壤中积累。
这是最直接、最致命的危害。 盐分浓度过高会严重影响植物的生长,破坏土壤结构,使其变得板结,丧失透气性和保水性。最终可能导致土地更加贫瘠,适得其反。
即便管道破裂泄露,也足以在短时间内造成大片区域的盐碱化。

影响地下水系统:
沙漠地区可能存在地下水系统,这些地下水可能具有特定的盐度和矿物质含量,适应了当地的生态环境。
大量注入海水或因管道渗漏,海水会与地下水混合,改变地下水的化学成分和咸度,可能破坏原有的地下水生态系统,并影响依赖地下水的动植物。
某些沙漠地区也可能拥有相对淡的、可用的地下水资源,海水入侵会彻底毁掉这些宝贵的淡水资源。

改变土壤微生物群落:
沙漠土壤中的微生物对当地的生态平衡至关重要,它们参与物质循环和土壤改良。
盐度的大幅改变会杀死或抑制大量适应低盐度环境的微生物,破坏土壤的生物活性。

对动植物的毒害:
沙漠中的动植物都已高度适应了当地的干旱和相对贫瘠的环境。它们对高盐度的海水极度敏感,大量接触海水会导致脱水、离子失衡,从而死亡。
即使是海水的蒸发,也会将盐分带到空气中,形成“盐雾”,对周边的植被造成伤害。

三、 技术与工程的巨大挑战

管道强度与稳定性:
跨越数千公里的管道需要承受巨大的水压、土壤压力以及可能的地壳活动(如地震)。管道材料必须非常坚固,并且需要复杂的工程设计来保证其整体的稳定性。
沙漠地区昼夜温差大,材料的热胀冷缩也会对管道造成应力。

防腐蚀技术:
如前所述,海水的腐蚀性是巨大的挑战。需要极其先进的防腐蚀涂层、内衬或合金材料,并可能需要持续的阴极保护等措施,这都增加了技术复杂性和成本。

泵站与能源保障:
需要建设和维护一系列强大且可靠的泵站,并将它们分布在输送线路上。这些泵站的建设、运行和维护需要巨大的技术投入和能源保障。在偏远的沙漠地区建立和维护这些设施本身就是一大难题。

水质的监测与控制:
如何保证输送的海水在整个漫长的过程中不会因为管道内壁的腐蚀或杂质而改变成分,影响最终的治理效果,也是一个技术难题。

蒸发效率与水分再分配:
如果目的是通过蒸发海水来增加空气湿度进而“造雨”,这本身就是一个低效且难以控制的过程。大量的海水需要被输送到开放的蒸发区域,且这种蒸发释放的水汽如何被有效收集和再分配以形成降雨,是个巨大的科学和工程挑战。风力会将水汽吹散,沙漠地区往往风力较大。

四、 水资源利用的效率低下与替代方案的对比

与淡水利用的对比: 相较于直接输送海水,利用当地的淡水资源(如地下水、河流淡化)进行灌溉或生态恢复,其成本、能耗和环境影响都要低得多。
海水淡化与利用: 更可行但依然昂贵的方法是进行海水淡化,然后利用淡水进行治理。但这需要建设庞大的海水淡化厂和输水管网,成本依然很高,但至少规避了直接输送海水带来的盐碱化问题。然而,这种方式也面临着高能耗(尤其是反渗透)、高成本以及淡化后的浓盐水排放对海洋环境的影响。
其他更成熟的沙漠治理技术:
节水灌溉技术: 如滴灌、喷灌等,可以大大提高水资源利用效率。
种植耐旱植物和固沙植被: 利用当地已适应干旱环境的植物,通过人工种植和防护,逐步固定沙丘,改善土壤。
集水和雨水收集: 利用地形优势,修建集水设施,收集有限的降雨。
利用当地咸水或半咸水资源: 通过适当的处理和种植耐盐碱植物,逐步改良土壤。
沙障和草方格: 通过物理手段阻挡风沙,为植被生长提供条件。

总结

虽然“管道输送海水治理沙漠”听起来是一个宏大而直接的设想,但从经济、环境、技术和效率等多个角度来看,它都面临着难以逾越的障碍。其高昂的成本、潜在的生态灾难以及低下的水资源利用效率,使得它并非一个现实或明智的沙漠治理方案。相比之下,那些利用当地资源、注重生态适应性和可持续性的治理方法,是更被广泛接受和实践的。

网友意见

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输送海水是可以实现的,造出许多咸水湖,改善小气候。

但是作用也仅限于此了,小气候,呵呵!

最大规模的效果你可以参考一下里海,再看看处于里海下风口的伊朗。

水汽都过不了厄尔布尔士山脉!

再看阿拉伯半岛、索马里半岛。

哪个不是三面环海?湿了吗?绿了吗?

没有什么卵用啊!

要治理沙漠,需要大量植被,也就需要大量淡水,人工输送淡水太少,微乎其微,而人造咸水湖除了好看,没啥用。没有大规模的海洋湿气形成长期的降雨,什么都别想。

所以人不要老想着和大自然抗衡,守好自己的一亩三分地,然后顺其自然吧!


有回答拿大气环流来辩论,认为大规模的海水输入可以提供水汽。

可你有没有想过干旱的原因是没有水汽吗?是留不住水汽!

千万年的演化,眼睁睁的看着水汽头顶上过,干旱依旧干旱,凭什么认为花以几年功夫灌点海水,就可以改变千万年大气环流都改变不了的干旱?

如蚍蜉撼树,大自然没那么好说话的。

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因为没用。

地球上就存在这么一处沙漠——纳米布沙漠,它都不需要人类花钱铺设管道输送海水,因为它本身就靠着大海,却依旧无可避免成为沙漠。它的名字纳米布就意为“一个一无所有的地方”。

纳米布沙漠位于非洲西南部纳米比亚和安哥拉境内,它因地处大西洋之滨,这里的空气十分潮湿,水汽形成的海雾从海面向内陆蔓延。人们曾经甚至一度怀疑这里是不是一个比较大的海边沙滩?然而极度干燥的流沙从海边延伸进内陆足足有100多公里之广,加上这片“海滩”的很多地方有十分明显的新月形沙丘等典型的沙漠特征,最终这片“海滩”还是被判定为沙漠。

按照我们通常的认知,靠着大海有着湿润的气候这里应该是郁郁葱葱的森林,但纳米布沙漠就是这么“违背常识”地存在。原因其实高赞答主@猫屎王 也提到了:留不住水汽!


富含水汽的风从海面吹向内陆的确是为纳米布沙漠带来了湿润的空气,但因为没有高山的阻挡,大量的湿汽吹进内陆之后没办法被保留住,而是一路畅通无阻地向前挺进。加上这里气候干燥,因此宝贵的水汽就这么在挺进的过程还没来得及凝结成水滴变成雨水降落就已经蒸发殆尽了。因此准确的说纳米布沙漠湿润的气候其实也仅限于沿海地区,海边能够生长着一些特殊的植被,越往内陆空气就越干燥,植被也越稀疏。这也是为什么这里空气十分潮湿却极少下雨,面朝大海却仍然缺水的原因。

另外一个原因:土壤锁不住水分!

即使真的花费巨资将海水灌输入沙漠,可要知道沙漠和森林里拥有茂密植被的土地相比,沙砾本身的吸水能力就不如土壤,加之沙漠地表本就缺少植被覆盖,没有植物地下强大的根系锁住水分因此珍贵的水资源会很快汇集到低洼地带形成宽阔的河道,只要太阳出来一晒这些水分就会迅速从土壤中蒸发,还顺带把地下的盐分也带到地表,日积月累就形成一层白色的盐壳层。

你能想到的招数,大自然统统把你堵死,顺其自然吧。

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谢邀

好多专业回答。你们的思考方式很正确,南疆四面环绕高山(极高)形成内部一个循环系统,外面的进不了里面的出不去,增加内部水量就可以增加降雨。可惜你们的专业回答偏离了新疆的实际自然情况。

新疆传统农业靠的不是降雨,靠的是雪山冰雪融化形成的河流引水灌溉,靠的是雪。现代农业又加了地下水抽取灌溉,通过水坝水库收集了。

南疆周围的山脉百分之九十是石头秃子山和冰雪山,山上除了冰雪和石头,没有土壤没有花草树木,所以南疆的山留不住水。不管降多少的雨都没用,今天山区下雨 明天就会流到沙漠里渗透和蒸发,这些雨水对南疆农业没有半个用处。然后就过一年11个月旱灾,一个月水灾的生活。

因为新疆的自然环境原因,南疆的降雨时间和量分布十分不均匀。降雨基本集中在夏天六七月份一两个星期,所有的降雨在这段时间里下 完成任务。就算增加降雨量也只是增加了这短期内的降雨量而已,其余时间还是不会有降雨的。

所以在南疆增加降雨量对改善沙漠和治理旱灾没有用处,反而增加了洪灾。

新疆的水蒸发能力是无敌的,2010年的那么多降雨也就渗透到70cm深度,而且不到两个星期完全蒸发干净,所以在沙漠的降雨也对治理沙漠没有用。向新疆灌海水如果不持续的灌,不到几年就蒸发干净,这又引起土地盐碱化,盐沙暴频繁。

有人可能认为可以用水库收集降雨,那也只能收集不到5%的量而已。

等那一天南疆的山跟南方的山一样全绿化了,然后在增加降雨才起作用。


最有用的方式是不间断持续的灌淡水,不造湖泊直接用于农业灌溉。

但是淡水输入就是成本太高,向新疆灌水得采取河流自然流的可持续性方式,不能采取人工引来。人工引来不仅成本高而且还存在很多自然和认为的不确定因素。

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