篇一：新疆水资源问题及其对策
新疆水资源问题及其对策
(环科09-01 崔楠 20091210011)
摘 要
新疆是一个远离海洋、降水稀少、蒸发强烈、气候干旱的地区。近年来，随着人口的增加、环境的恶化，给原本就问题重重的新疆水资源带来了更加严重的影响。新疆水资源存在的问题主要有地理位置偏远，降雨较少，干旱区水资源的紧缺，地表水资源分配极不均匀，水质污染严重等因素。为了缓解新疆水资源的缺乏问题，并与可持续发展道路一致，我们个人应形成“浪费水可耻、节约水光荣”的社会风尚。政府应加强应对水资源缺乏问题软件硬件，强化水资源开发利用与保护的规划和监督管理。实现水资源的可持续利用，保障经济社会的健康有序发展。
关键词: 新疆；
水资源问题；
对策建议
引 言
本文从自然因素和社会因素讨论新疆的水资源问题，并且进行原因分析，为了缓解新疆水资源的缺乏问题，并与可持续发展道路一致，我们应该从个人以及政府两方面着手。把水资源的合理开发、高效利用、优化配置、全面节约和综合治理放在突出的位置，做到全员节水﹑科技降耗、循环利用，实现水资源的可持续利用，保障经济社会的健康有序发展。
1 水资源存在的主要问题及分析
1.1 新疆水资源存在的主要问题
1.1.1地理位置偏远，降雨较少
新疆处于欧亚大陆腹地四周离海洋遥远大气环流从海洋携带的水分因受到重重山岭阻隔, 在到达新疆时就很少了不能形成较多的降水, 使新疆成为欧亚大陆的干旱中心新疆的气候, 按热量状况来看, 以天山为界, 南疆为暖温带, 北疆为中温带所以气候的大陆度和干燥度极强, 属于干旱荒漠地区[1]。
1.1.2河流域湖泊严重萎缩、矿化度升高，水资源调蓄能力降低，利用困难
据统计，新疆湖泊总面积5505 km2，共计139个，其中面积大于100 km2的湖泊有11个，共计面积4814 km2，占湖泊总面积的87％。新疆地区的多数湖泊都是或曾经是河流的尾闾或盆地最低洼的部位，进入这类湖泊的径流，除蒸发以外，再无其他出路。因此，绝大多数内陆河湖泊，都演化成矿化度较高的咸水或矿化度很高的盐湖。例如新疆的139个湖泊中只有3个淡水湖。其中博斯腾湖是西北内陆河地区最大的吞吐型淡水湖。还有一些湖泊，由于农业灌溉加速了湖泊的干涸与萎缩，例如罗布泊、台特马湖、艾比湖、乌伦古湖、玛纳斯湖、博斯
腾湖。其中新疆的博斯腾湖通过加强管理，又逐渐恢复了水位，降低了湖水矿化度。
新疆地区湖泊萎缩和咸化，减少了水资源储量，降低水资源调节能力，增加了水资源开发利用的困难[2]。
1.1.3气候变化引发了极端水文事件，加剧新疆干旱区水资源的紧缺
此前，中国民主促进会新疆区委会在调研中发现，气候变暖对新疆冰川水资源的影响首先是使冰川融水径流增大，而这种增大是以消耗冰川固体冰体为代价的。随着冰川储量的迅速减少，冰川融水径流正在急剧减少，冰川水资源及其对河流的调节作用被严重削弱。以“1号冰川”为例，由于该冰川区气温在1960年-2006年间升高了1.2℃，冰川面积由原来的1.95平方公里减少到1.68平方公里，并呈加速减少趋势。调查还发现，近年来，极端气候事件频度和强度同步增加，更加剧了气候变暖对干旱区的危害。如2006年新疆北部洪灾不断，南部严重干旱；
2007年全区有500余万亩农作物受旱，其中重旱220万亩，因旱造成2．5万人、28万头大牲畜饮水困难，其中南疆三地州受旱面积310余万亩；
2008年西北内陆河流域大部气温异常偏高，出现近30年来最严重的干旱，1/3小麦绝收，2.8亿亩天然草场受灾。新疆伊犁河和额尔齐斯河两条水资源最为丰富的区域也遇到前所未有的干旱，自治区政府为此投入上千万巨资紧急抗旱。
1.1.4地表水资源分配极不均匀
由于新疆特殊的地理环境，决定了水资源分布的不均匀性。从地域上来看，伊犁、阿勒泰等地区地表水、地下水资源比较丰富（仅地表水该两地拥有了13.8亿立方米/年，大约占全疆的1/3），远远大于本地区开发之需要，水资源开发利用程度较低；
而吐鲁番、哈密等地区地表水、地下水资源较贫乏，由于地方工业的发展目前已经出现了需求大于供给的局面，水资源开发利用的程度比较高。时间上，地表水资源季节变化悬殊，每年汛期来水量占全年水量的80%以上，为水资源科学、高效利用带来了很大的困难。
1.1.5 森林、草场消失退化，土地沙化严重，水资源涵养能力降低
近年来，随着人口的不断增加，自然资源开发规模失控和利用方式不当等负面效应的加剧，土地沙化，天然草场退化等恶化趋势明显。人类不合理的活动（过度樵采、过度放牧、过度开垦、不合理的利用水资源等），造成植被破坏、土地退化，造成荒漠化的扩展与延续，使大片良田被毁，土壤肥力下降，沙尘暴不断，土地自然生产力逐渐丧失，生态严重恶化，除以上种种人为消极因素外，天然草场较为普遍的鼠、虫危害，也是高原近期生态失调、环境退化中较活跃的因素。森林和草原的存在，对拦蓄大气降水、调节水资源的时空分布具有重要意义，而森林和草原的退化以至消失，可大大降低下垫面对水资源的这种有益作用。严重的水土流失降低了土壤肥力，加剧了干旱发展，增加水资源的需求。同时，大量泥沙进入河道，淤塞河道湖库；
其携带的大量氮、磷、钾肥进入水体，加剧了湖库的富营养化；
大量泥沙进入水体，还对水质造成不良影响，增加了工业、生活取用时的困难，提高了水处理成本。
1.1.6水质污染严重
随着人口的增加和人类活动的加剧，大量废污水排入水体，造成水质严重恶化。水污染可分为：工业污染、农业污染、生活污染。工业污染主要包括工业废水、废渣。工业废水中含有各种有害的物质,特别是未经处理的废水,若直接流入地表水或渗入地下水，将造成水质的严重污染。农业污染主要来源于土壤中的剩余农药、化肥和废污水灌溉等。一些常效农药如DDT、六六六等,由于它们在自然界比较稳定，在一定的时间内，会残留在土壤、水域及生物体内,并随着食物链逐步在人体内。生活污染人类生活活动会产生各种废弃物和污水，污染环境。特别是城市,由于人口密集,面积狭小，相对来说，生活污染比较严重。城市的生活垃圾、废塑料、废纸、金属、煤灰、渣土等，含有较多硫酸盐、氯化物、氨、细菌混杂物和腐败的有机质，这些废物在生物降解和雨水淋滤的作用下，产生CL - 、SO4- 2 、N H4+ 、生化需氧量,总有机碳和悬浮固体含量高的淋滤液，并产生CO2 和CH4 ，这些垃圾的随意堆放，最终以污水形式补给并污染地下水，特别我国地下水埋深较浅的广大地区[3]。
1.1.7 农灌用水大量浪费，农区土壤发生严重的次生盐碱化
不少地方的农民仍然固守着陈旧的观念，认为浇地就是浇灌“地”，要浇足浇够水，于是沿袭几千年来的传统办法，采取大水漫灌，浇地时，把整个田块都放满水。如果田间土地不平整，高高低低，要使地块都漫上水，所用水量就要更大。其实浇地的目的是让庄稼根部获得和保持必需的水量，其余地方完全没有必要，浇很深的水更是巨大的浪费。新疆广大河流灌区, 由于长期水量灌溉大, 地下水位偏高, 特别是南疆地区土地普遍盐渍化[4]。
1.2 存在的主要问题的原因分析
新疆地区之所以存在严重的水资源问题，一个是自然原因，一个是人为因素。
无论从短系列还是长系列的资料证明，自20世纪70年代以来从原苏联天山到我国新疆、青海，升温的趋势比较一致。在最近的30～40年中，原苏联天山区干热气候比较明显，是1974～1978年的持续高温干旱期，对我国西北地区的环境有较大影响。降水量受地形影响比气温更大，区域规律不如气温明显，80年代后期新疆、青海大部分地区均出现较大降水量，但60年代后半期、70年代后半期和80年代前半期的少降水期对环境影响较大，使整个西北地区径流总量在1974～1987年间出现长时间的负距平期。
20世纪以来器测记录分析表明，北半球近地表面气温呈现上升趋势，北半球中低纬带降水则呈减少的趋势。在全球干暖气候影响下，北半球的内陆湖较普遍的呈现收缩的趋势，与其相应的是我国内蒙古高原（岱海）、青藏高原（青海湖）、新疆盆地（乌伦古湖）的湖泊水位亦以下降为主要变化趋势。同时，气候变化导致季节性积雪减少，冰川后退萎缩、径流量减少。这种水资源的变化是新疆地区环境变化的重要因素。
人口数量的增加和城市化的提高，人类活动的加剧是新疆水资源形势严峻的主要原因。这主要表现在：
①过量砍伐林木、超载放牧、垦荒撩荒等造成土地沙化、荒漠化加剧，水资源涵养能力降低，从而造成恶性循环；
②上游水资源的开发利用，导致下游河道断流、地下水位下降、湖泊干涸、河道退缩、绿洲消亡，在西北内流区使下游沙化、荒漠化；
③人类活动加剧了水土流失，使土壤肥力下降，水质变差，生产能力降低，从而造成人类对自然资源的更大规模索取和破坏；
④工业的发展和城市化的提高，使大量废污水进入水体，污染水源，降低水资源的使用价值；
⑤水资源不合理的开发利用，导致大片灌区出现次生盐碱化，降低土地的价值；
⑥过量开采地下水，使地下水位下降，地面沉降，水质变差。
2 对策与建议
为了缓解新疆水资源的缺乏问题，并与可持续发展道路一致，我们应该从个人以及政府两方面着手。
2.1 个人方面
作为社会中的一份子，我们有责任为了我们现有的资源做出一些贡献。节水型社会建设与我们每个人都息息相关，需要社会公众的广泛参与。一要进一步提高公众对我国水情的认识，深刻认识到我国水资源短缺的严峻形势，增强节水意识。二要积极参与节水型社会建设的规划、政策制定，主动配合实施，创建节水型城市、节水型社区、节水型企业，特别是政府机构、企事业单位等集团消费，应优先采购和推广节水型产品，并努力倡导节水行动。三要倡导文明的生产和消费方式，强化自我约束和社会约束。每个人都应当形成良好的用水习惯，同时要对浪费水、污染水的不良行为进行社会监督。形成“浪费水可耻、节约水光荣”的社会风尚，建设与节水型社会相符合的节水文化。
2.2 政府方面
（1） 加强应对水资源缺乏问题软件硬件
根据中国应对气候变化国家方案，随着气候变化的加剧，未来50年-100年，新疆、甘肃、宁夏等省(区)水资源供需矛盾可能进一步加大。山区控制性水量工程是调节水资源时空不均匀的主要手段，目前，虽然自治区已经开始加大新疆山区水库规划和建设力度，但对于水资源紧缺的现实来说仍显不足。
此外，新疆对于水资源的研究不论从理论还是硬件上都远远不足。长期以来，山区水文站稀少、观测资料有限、观测仪器精度不高。我国干旱区水文站平均控制面积为7400平方公里，而世界平均是2650平方公里，与之相比，新疆水文站的分布更是远远不足。我们可以利用现有的先进技术，例如，开发中水资源缓解淡水不足、地下水资源的开发和利用等等，这些都可以给我们带来丰富的水资源。
同时，气候变化对冰雪资源影响研究程度也不足，尤其是主要河流上游冰川
对气候变化的响应规律新疆还缺乏了解。尽管大冰川在新疆的数量并不多，但冰川融水径流对地表水资源的贡献能占到90%以上。
（2） 强化水资源开发利用与保护的规划和监督管理
新疆地区以往有过不少水资源保护方面的规划，但实施效果较差。这除了与本地区社会经济落后的客观现实和行政管理中急功近利等因素有关外，与当地对水资源保护的认识也有密切关系。而从目前情况看，水资源的支持能力将在相当程度上决定中央西部大开发实施的效果，因而必须制定出科学实用的水资源保护规划，以使水资源在尽可能的程度上支持西部开发。从目前情况看，西北地区水资源保护规划还未得到应有的重视，尤其是内陆区的规划更需加强。
关于水资源与环境的开发利用和保护，我国已有一些管理制度，但明显不足。尤其在流域管理、入河排污口管理、省界水域管理等方面的规定欠缺。同时，管理制度的落实尤成问题。这些问题一方面表现在行政首长的重视程度上，另一方面也严重地存在于管理能力的建设中。因此，加强管理一方面要力争领导真正重视，只有如此才能保证管理能力建设的顺利进行；
另一方面，要加强管理人员执法能力、技术能力等能力培养，加强执法必要设备的配置[5]。
（3）优先保护和改善饮用水源地
新疆地区还有相当一部分贫困地区存在吃水困难，特别是在南疆缺水地区，解决吃水问题成为脱贫致富、改善生活的首要任务。因此，这些地区不仅需要维护现有水体质量，更要采取必要措施改善当地水资源，以保证这些地区人畜生活的良好基础，为大开发和生态环境建设创造基本条件。
（4）加强水利基本建设
新疆地区从总体上讲缺水，但仍然存在水资源富裕地区。应当建设必要的调水工程，将部分水资源从富裕地区调往贫水区，或将优质水调往劣质水区，以改善缺水地区或不良水质地区的生产生活环境，也为生态环境建设提供必要的支持。新疆地区过去在这方面做了不少工作，但远不完全适应新疆地区现状和今后发展的需要，必须加大政府投入，并力争改变政府单一的投资渠道，通过市场调节，吸引社会和国外资金进入该领域，加速水利工程的建设[6]。
新疆地区土壤盐碱化问题的出现，与水利工程的不合理建设有很大关系。特别是农田盐碱化，大部分由灌区渠系建造不完善有重大关系。应投入必要的人力物力，加大农田基本建设力度，完善灌区排水渠系，降低灌区地下水位，减少盐碱化面积。
水利基本建设的另一重要方面，是为管理工作服务的管理制度制定、水质水量监测与科学研究等。这些方面的工作基础在新疆地区明显薄弱，需要国家和各级党政部分给以高度重视，尽快予以加强。
结论与讨论
回顾改革开放的30 年,我国经济建设的步伐非常快,速度和规模我们有目共睹。我国经济发生了翻天覆地的变化,国力增强,国富民强,但污染问题,在这个
篇二：冰川作用
第十二章 冰川及冰川作用
第一节 研究简史
冰川是地球大气的温度计，冰川消长与地球气候变化的关系极为密切。然而，对地球冰川以及古气候的认识，曾有过较长时间的困惑，走过了迷惘的路程。其研究历史，还得从欧洲平原上的大砾石谈起。
北欧大平原上分布着许多大小不一的砾石，小者好几米，大者几十米、几百米甚至几公里！地质学证据表明，它们并非原地，而是外来的。究竟是什么力量把巨大的砾石搬运过来？18世纪～19世纪中叶普遍认为，这些砾石是由洪水搬运而来，地球表面曾经被巨大的洪水所淹没，发生过巨大的灾变，其依据主要来自《圣经》。《圣经》记载了洪水的时间、规模和原因。难怪许多人都十分肯定地把巨大的砾石看作是“诺亚洪水”的证据，并称之为“洪积物”（diluvium），甚至地层中的古动物和古人类化石也被看作洪水的佐证，剑桥大学的数学教授还根据砾石大小计算了大洪水的流速、流量和深度。然而，当“洪水说”盛行之时，以著名地质学家莱尔（第三章）为首的少数学者却提出了“冰山说”（ice berg）（如电影《泰坦尼克号》里触沉大船的冰山），认为巨大砾石是北极圈浮冰带来的。当冰山漂浮到南部，逐渐溶化后砾石坠落。达尔文在南大洋考察时亲眼目睹了冰山，所以他是“冰山说”的坚决拥护者。冰山论者把砾石称为“漂积物”（drift），意指“漂过来的物质”。但是，在解释冰山砾石为何分布在高山时遇到了困难。当“洪水说”与“冰山说”激烈交锋时，瑞士鱼类化石学家阿加西（Jean Louis Rodolphe Agassiz, 1807- 1873）（图12-1）（早年研究鱼化石时曾得到过法国古生物学家、灾变论的代表人物居维叶的帮助），于1837年欧洲的一次地质年会上爆出冷门，突然提出了“冰川说”，他说那些大砾石并非洪水冲来，也非冰山搬运，而是被冰川携带而来。他说，北欧平原曾被格林兰那样的大冰川覆盖过，砾石表面大量擦痕便是冰川的证据，并把这些砾石取名为“冰碛物”（till）。人们原以为他要谈鱼类化石的新发现，而他却大谈冰川，其论点当然地遭到了绝大多数与会者的反对，被说成是“胡说八道”，“不务正业”。但阿加西没有被反对声音所动摇，他考察了阿尔卑斯山、汝拉山等地的现代冰川和苏格兰的古冰川遗迹，于1840年欧洲的另一次年会上，用更翔实的证据证明他的“冰川说”。当时他想，这是最后斗争，如果得不到承认，将回到鱼化石的研究中，再也不问冰川之事。但万万没有想到的是，“洪水说”的铁杆人物、欧洲当时很有名望的牛津大学巴克兰老教授（William Buckland, 1784 – 1856）（他曾系统研究了恐龙
化石，也是“寒武纪生命大爆发”的提出者，第三章），听完阿加西报告后，却突然宣布支持“冰川说”，他一百八十度大转弯顿使全场大乱，紧接着分出“泾渭分明”的两大派，开始了“冰川”与“洪水”的大争论。而阿加西干脆住进了阿尔卑斯山中，在阿尔卑斯山现代冰川上搭起了一座简陋的木棚，起名为“浓霞台宾馆”，一住就是七年。简陋的木棚随着冰川的缓慢移动而移动，而他关于冰川的知识也在不断地增长和积累，他不但测量了冰川的运动速度，现代冰川学中的许多名词，也是阿加西当年创造的，并且阿加西的后半生，也完全献身于冰川学。争论的结果，科学界逐渐抛弃了“洪水说”而接受了“冰川说”。“冰川说”向人们揭示，在北欧广阔的平原上，曾经被巨大的冰盖所覆盖，当时的北欧很像现在的南极，是茫茫无际的白色世界。后来又发现，北美和西伯利亚也有类似的大冰盖，说明当时地球比现在冷得多，被称为冰河时代或冰期。由于阿加西的杰出贡献，被后世誉为“现代冰川学之父”，他的研究不但奠定了现代冰川学的基础，也是第四纪地质学研究的重要里程碑。然而，人们并不满足于地球上存在过冰河时代的认识，接下来的问题是：冰川发生于何时？来过多少次？其成因是什么？更重要的是，冰川还会不会卷土重来？
地质学的这场争论不但深深地吸引着地质学家，而且也吸引了其他领域的科学家。英国当时有一位学者叫克罗尔（James Croll, 1821 – 1890），此人出身贫寒，13岁辍学，曾经先后当过挤奶工、木匠、保险费的推销者，开过茶叶店、旅店；
然而他天资聪明，勤奋好学，虽不是科班出身，但也被地质学那场大争论深深地吸引着，并试图解开冰川之迷。他的经营连连亏本，而他的研究却在不断地深入。最后他提出了关于冰川成因的天文说，认为地球围绕太阳旋转的岁差和偏心率联合作用，造成了地球上冰期、间冰期的交替变化，并计算出冰川消长的周期。由于他的成就，被接纳为英国皇家学会会员。不幸的是，他生命的最后十年，是在严重的头痛病中度过的。克罗尔去世了，然而，他未完的思索和事业被另一位学者，塞尔维亚（前南斯拉夫）岩土工程师和气象学家米兰科维奇（Milutin Milankovi? , 1879 – 1958）延续下去。米兰科维奇曾参加过第一次巴尔干战争，1914年一战爆发后，被奥地利-匈牙利联军俘虏到德国。但他在监狱里思考的不是出狱和自由，而是冰川的成因和周期，虽然身陷囹圄，但思想却在无垠的太空中自由地翱翔。他认为冰川形成除了岁差和偏心率等天文因素的影响外，还有地球的轴倾斜，据此综合计算出了气候变化的米兰科维奇曲线。然而，他的曲线正确与否？
与此同时，德国有位地质地貌学家A. 彭克（Albrecht Penck, 1858 – 1945, 著名地貌学家W. 彭克（Walther Penck）之父）（第十、十一章），在研究阿尔卑斯山北坡的古冰川后，用地质地貌学的方法，划分出贡兹、民德、里斯和雨木等四次冰期，并作出了一条古气候变化曲线，他发现，他所作的曲线与米兰科维奇曲线很相象，可以相互验证，于是两人都非常高兴。然而，正当他们庆祝胜利的时候，科学界发明了同位素测年，测年结果修改了彭克的曲线，两条曲线又出现了差别。那么，是A.彭克错了呢？还是米兰科维奇错了？
或者两人都错了?
二战结束后，科学家把军舰改造成了海洋调查船，开始了对当时一无所知的大洋的考察。一位名叫埃里克森（David B. Ericson）的有孔虫专家，用反映气候变化的大洋有孔虫作出了一条古气候曲线，他发现他的曲线与米兰科维奇曲线有点象。但同时，另一位叫埃米利亚尼的学者（Cesare Emiliani, 1922 - 1995），却作了大洋有孔虫壳体的氧同位素变化曲线。他认为氧同位素变化可以反映海水水温的变化，从而反映古气候变化。不幸的是，两人的曲线虽然都与米兰科维奇曲线类似，但两者之间又相差较远。于是，各持己见，互相指责，争
吵起来。究竟谁对谁错？
有一位叫柏瑞（John Imbrie, 1925-）的美国学者站出来说，我来作个“仲裁实验”。几年之后，结果出来了，他准备在1969年巴黎召开的国际第四纪学术讨论会上宣布其仲裁结果。但却有意卖乖，故意迟到。没想到，宣读论文的那天天空突然放晴，巴黎的金秋深深吸引了与会代表，大部分人已无心会议，出外游玩，结果会场只有两位听众，其中一位还不懂英语。无论如何，柏瑞的工作是一个里程碑，“仲裁”结果表明：埃里克森错得较多，不能用单个有孔虫作古气候的变化指标，而且还要考虑盐度等因素的影响；
而埃米利亚尼也只
对一半，除考虑氧同位素的温度效应外，还要考虑冰川效应。在柏瑞领导下，海洋古气候的研究取得了很大成功，证明米兰科维奇天文理论的正确性，并根据大洋的研究，划分出了20多个冰期。可是，当年A. 彭克在大陆只划分出了4次冰期，难道大陆错了？还是大陆与
海洋的气候变化不同步？
中国著名学者刘东生（1917-2008）（第十二章）回答了这个问题，他默默无闻地在中国的黄土高原上辛勤工作了几十年，发现中国的黄土发育之好，举世无双。根据黄土中留下的记录，他也作出了一条古气候变化曲线，终于解开了大陆古气候变化之谜：黄土古气候变化曲线与大洋乃至与米兰科维奇曲线有很好的一致性，A. 彭克早年的工作错了。近年来，随着科学技术的发展，科学家们又在南极、北极和山岳冰川上钻探，取出古老的冰芯，作古气候分析。冰芯古气候记录除了能与大洋和大陆对比之外，还发现了更多细微尺度（几十年）的冷暖波动，天文学说难以解释。其原因是什么？另外，根据上述的古气候变化曲线，科学家发现，地球气候变化的周期大致为10万年，其中9万年为寒冷，1万年为温暖。历史上最后一次冰期的结束至今已有一万余年了。那么，这是否意味着我们现在所处的温暖期快要结束、新的冰期是否即将来临呢？有的学者说，新冰期不可避免地很快就要来临，有的学者甚至说，我们已经听到了冰川的脚步声了！但目前，地球又面临着全球变暖，气温升高，海面
上涨，未来究竟如何？这是当今科学研究的热点和前缘。
通过上面的叙述，不但可以了解冰川以及古气候研究的基本知识以及来龙去脉，同时也能感受到科学发现的历程。一些人眼里，形态各异的“漂砾”可能是亭台楼阁的良好陪衬，或是吟作画的极佳素材。但正是一些好奇之士，对“漂砾”的“无聊”争论，促进了第四纪地质学的诞生，引起了全球变化的思考，并成为地球系统科学诞生的基石，最终推动了科学的发展和人类的进步。想当年，爱迪生笨拙的灯泡，给人类带来了光明；
法拉第把磁铁放入线圈的实验，发现了感应生电的现象；
伽利略两个凸透镜的组合，打开了广袤无垠宇宙大门；
哥白尼把地球和太阳的换位，引发了科学的革命和人类思想的大解放，??。上述例子在科学历史上不胜枚举。好奇是人类的天性，无意的发现可能有不可估量的价值，而人类将
会在科学的不断进步中受益。
第二节 冰川的形成和类型
一、冰川的形成
海拔高于雪线以上的地区，长年积雪，随着时间的推移，积雪增厚。降到地表多角形的雪花因昼夜温度变化和压力作用，其边缘在白天增温而融化，在夜间又重新冻结，形成一层薄冰。当积累到一定厚度后，松散的雪花便逐渐形成粒状的冰，即粒雪。粒雪继续增厚，产生更大的静压力，排出空气，结成致密、透明，呈微蓝色的冰川冰。冰川冰具可塑性，冰川冰在压力和重力作用下顺山坡或谷地向下运动，便形成冰川。
图12-2 新鲜雪、粒雪、冰川冰的转变过程
1. 冰川的定义
冰川（glacier）是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体，是在高寒地区由降落在雪线以上的大量积雪再结晶聚积成巨大的冰川冰，因重力和压力使冰川冰流动而成为冰川。冰
川所含的水量，占地球上除海水之外所有的水量的97.8%。
如新疆的天山“一号冰川”是世界冰川组织在全世界范围内重点监测以研究世界气候
变化的大陆冰川之一。
篇三：新疆水资源问题
新疆的水资源问题
21世纪我国西部将是一个开发的重点，而水资源是制约开发程度的重要条件。就新疆而论，有人说那里有得天独厚的高山冰雪，靠它灌溉万顷良田比华北等地靠天吃饭好得多。有人说仅靠天山的雪水来开发，冰雪化完了怎么办?有人说新疆河川迳流量约为黄河的两倍,因而其潜力非常大。有人说那里主要是沙漠，向那里投资是把白银仍到沙漠里,连个回声都听不到。21世纪的新疆将进一步沙漠化还是成为另一个黄河流域或者是中国的加利福里亚?这些不同观点的争论至今尚未结束,但是气象,水文,地质,地理工作者多年来的辛勤观测已经取得了相当丰富的数据。把握新疆水资源基本情况,认清其基本机制的条件早已具备了。
一、 水体的种类,数量和特征
1、空中水
新疆虽有高山阻挡,距海遥远，但新疆上空的空气也参与全球性的大气环流。新疆空气的相对湿度约为50%,而不是像某些人想象的那样是极度干旱的。新疆空气柱中的平均含水量约为10毫米,这与同纬度的其他地区相差并不大。每年流经新疆的水汽约有1万亿吨的数量级。新疆上空的水汽主要来自西部，它是新疆降水的水源。在水源奇缺的地方，只要能源充足，也可以从空气中的水汽直接得到生产和饮用水。
2、降水
新疆面积占了国土的1/6 ,有160多万平方公里。其沙漠区少雨是不言而喻的。现代人类活动区主要集中在山麓地带,这里的年降水超过300毫米的不多。因而干旱少雨是新疆的主要特征,但是新疆有湿润的山区,它是500多条河流的发源地。解放后观测证实,山区降水丰富是认识新疆水源问题的关键所在。
观测表明,无论是北部的阿尔泰山山系,南部的昆仑山系还是中部的天山,在中山带或高山中都有降水丰沛的地带存在。伊犁河系部分地区的年降水平均约为800毫米。正是由于山区降水多,从而使它成了径流形成区。山区降水多是新疆重要的气候特征。过去由于忽视了这个特点(因于山区资料少等),因而造成了一系列错误的认识。新疆降水除山区多于盆地的特征外,尚有西部多于东部,北部多于南部的特点。就四季而论新疆降水主要集中于春夏。山区6-8月的降水可占年降水的70%。但高山区这时仍以降雪为主。
3、径流
干旱地区自然河网稀疏,但由于山区降水多蒸发少,因而新疆各山系仍孕育了众多河流。一种估计是有570条河流源于山区。阿尔泰山中流出的额尔齐斯河水,最后经俄罗斯注入北冰洋,是我国唯一注入北冰洋的河流。欧亚大陆中部著名的巴尔喀什湖就是靠新疆的伊犁河水而维持其生存的。我国最长的内陆河---塔里木河则靠昆仑山与天山的降水维持。仅此三条大河的年径流量就达400亿立方米。据水文,地矿部门测算,从新疆山区每年流出来的河水约为 884亿立方米（它包含了从国外流入新疆山区的91亿立方米）。这些河水（地表径流）是新疆灌溉农田的主要水源。目前其中还有237亿立方米流出了国外。两大盆地决定了源于山区的河流出山后多在盆地边缘地带逐步消失,大河则可在河流尾闾形成湖泊(如艾比湖,乌伦古湖,博斯腾湖等,现已干枯的罗布泊也是)因而绝大多数河流为内陆河是新疆的重要水文特征。
新疆径流的特征也与降水相似：山区多,盆地少、西部多,东部少、北部多,南部少。阿尔泰山系的径流量以晚春时为最大，而天山、昆仑山系诸河的水量均以夏季为最大。
4、地下水
坎儿井是新疆利用地下水灌溉的著名实例，这说明地下水在新疆农业中占重要地位。如从地形
和地质构造等方面考虑，可以把新疆的地下水分为山区地下水和平原（盆地 〕地下水两部分。山区的降水或融雪除主要部分蒸发或变成径流外，有一部分先是变成山区地下水，在出山前再变成河水。从河流在出山口处的基流分割中可以估算出，山口处的径流量约30％以上是从山区地下水转化而来的，据此可以算出出山以前由山区地下水转化为地表径流的数量。这一部分已经在地表径流的884亿立方米中计算进去了。另外每年平均约有71亿吨山区地下径流直接渗入盆地，成为盆地地下水的一个来源。盆地地下水主要来自河水出山以后在河床，渠系与农田中的渗漏。从河水流量的逐步减少和农田水量平衡等可以估算出，由此转化成平原（盆地〕地下水的数量约为每年300亿吨。平原地下水的出路是蒸发。其具体途径可以是经人工提取作灌溉用,也可以是经沼泽林区湖泊等地而最终返回大气。
5、蒸发
水分从液体固体变成气体叫蒸发。干旱地区的蒸发能力是很大的。在干热的吐鲁番盆地20厘米直径的蒸发皿中（一种测量蒸发能力的设备，内有充足的水分）一年可以把四米深的水都蒸发完！但是自然界蒸发量的大小实际主要决定于当地有多少水分。新疆的蒸发可以分成三个区。广阔的沙漠,戈壁地区并无地表径流,也无地下水溢出,因而其蒸发量仅能与当地数量不大的降水量相等。这是蒸发特征最简单的一个水文区。在新疆的70多万平方公里的山区地带则是另一番景象,这里气温低,降水多,其降水量大于蒸发量,是径流的形成区。据计算这一地区的年降水总量约为 2000亿 立方米。而产生的地表与地下径流不足900亿立方米。此区是河流的发祥地 。最特殊的水文区是位于山麓的径流散失区 。出山后的河流、水渠、农田、沼泽、湖泊、平原林区就是它的所在之处。这里的气温比山区高, 它们有着人工的或者天然的水分补给，宜于农作,因而是水热资源协调的农作区。这里的下垫面相当湿润。这个地区的蒸发量接近或等于充分湿润条件下的蒸发能力，它的数值约为每年1米深。内陆河的径流量主要是在这个地区散失的。
6、湖泊,永久积雪和冰川
新疆的湖泊总面积约为5000多平方公里。新疆的永久积雪,冰川有2万多平方公里,占全国冰雪面积的41%。新疆的冰雪总量约为2万亿吨，占全国的43％。湖泊主要分布于盆地或中山地带。永久积雪和冰川对河水径流起着良好的调节作用。它们与河流都是现代气候的产物。这里谈的水体数量时是以亿吨为单位而不是说每年有多少亿吨。这与前面的水体的
单位和含意都不同。这里是个与矿产相当的静储量，而不是每年都有进帐的一般意义下的可再生的资源量。水资源量的单位为亿吨/年,它是年年补入的淡水活动量。
二、讨论
1、新疆河水是否来自冰雪消融
民歌中有“天山融雪灌良田”的唱词。从水分循环图看，这是误解。新疆的沙漠，戈壁或农区的降水是不多的，但在山区每年有 2000多亿吨水从天而降，而从山里流出的河水不足1000亿吨/年。这表明山区降水完全可以支撑河水年年不断地流出来。因而山区降水完全有资格作为河水的根本来源。
2、新疆水源会不会干枯
如果认为河水来自降水以外的独立水源（如冰雪），那么它就会像矿产那样总有一天要用完（枯竭）。但今天认识到新疆河水是源于山区降水，由于降水年年有（自动免费提供！），我们没有必要担心冰雪一旦化完了会出现什么灾害。单独议论新疆水源干枯问题实为杞人忧天。
3、新疆的水源是否比黄河流域还丰富
有人从黄河年径流量不足500亿吨而新疆年径流为900亿吨的对比中得出了新疆的水源是黄河
流域的两倍的结论。我们认为做这样的对比也是歪曲了事物的本来面目。黄河流域的年雨量约为600毫米。这些降水直接养育了广大农田和人类。它的一部分用不了的水流入了黄河。从而形成了黄河入海水量每年不足500亿吨。可以说这500亿吨是人类目前不便利用的剩余水。新疆的900亿吨是剩余水吗？不是，它是指出山口的还没有被农业利用的水量。把黄河流域的500亿吨与新疆的900亿吨作对比好似在说一个人（黄河）每月余下500元另一个人（新疆）每月收入900元。从这两个含义不同的数字对比中不仅得不出新疆水资源比黄河流域更富的结论，甚至会猜出黄河流域应当更富裕。把不同含义的数字做对比仅能造成误解，这有碍于我们认识事物的本质。我们没有必要为新疆水源枯竭担忧，也不能用错误的对比来夸大新疆的水资源量。
4、湖泊沼泽平原林区和农田的总面积是不变的
近几十年来罗布泊等一批湖泊干枯了，艾比湖也在收缩。一些生态学家呼吁保护生态、保护湖泊、保护塔里木的绿色走廊?他们担心新疆气候恶化、水源减少和沙漠化。
从水量平衡的角度看新疆不仅每年有2400多亿吨的水从天而降，还必然要有几乎相等（2300）的水分蒸发掉(仅降水不蒸发就会使新疆变成了海洋，而这显然于事实不符)。在没有人类以前，大自然形成的湖泊、林区与沼泽就是新疆大量向空气中蒸发水分的地区。当人类开垦农田引水灌溉以后，从总体上看新疆的蒸发量并没有改变，但是这改变了蒸发的地点----从湖泊沼泽改到了农田。所以人类在新疆的垦荒灌溉史是水分蒸发地点的搬迁史，是湿润地区的搬迁史；
但这并不是新疆的干旱史。由此看来把垦荒看成沙漠化的原因不仅是片面的，而且也夸大了人类影响自然的能力。
新疆湖泊沼泽每年的蒸发量差不多是1000毫米（1米深），而农田的蒸发也差不多。所以每形成一块人工的绿洲，湖泊沼泽就减少几乎同样大的面积。依此计算每年900亿吨的河水扣除目前流出国外的237亿吨河水可以支持6·6万平方公里的湿润地区（流出国外的水如能自己利用还可支持2万多平方公里）。加上平原降水估计新疆的水源最多可以支持7·5万平方公里（1·1亿亩）的湿润地区。在没有人类以前这就是湖泊、沼泽、平原林区的总面积。这表明新疆垦荒的最大（极限）面积不超过1·1亿亩（把天然湖泊、沼泽、林区都牺牲了，但未计算截流出境河水的作用）。
解放以来新疆的耕地面积已经从1万多平方公里广大到3万多平方公里，这与7·5万平方公里还差的多。新疆的垦荒还是有不小潜力的。无视绿洲的扩大，仅谈湖泊的收缩是片面的，而绿洲的总面积不可能超过1·1亿亩（7·5万平方公里）。
5、水的经济指标问题
在农业经济统计中一直用着每亩地的产量或产值这个指标。这种指标的设立有助于我们努力提高每亩地的产值。对于土地资源比较少的我国，这种做法是很好的。但是在新疆不是地少而是水更珍贵。这里亩产量这个指标的重要性降低了而每方水的产值这个指标的重要性加大了。笔者认为，在发展新疆农业时更应当重视每方水的产值这个指标。在新疆的农业
经济统计中，应当设立这个指标。80年代的统计显示新疆的每方水的产值仅是全国平均值的1/4 ,所以我们努力提高每方水的产值也就抓住了新疆农业的要害。照搬内地的抓每亩产量这个指标反而走弯路。笔者建议在新疆以每方水的产值这个指标代替（或补充）每亩产值这个指标。
四、结束语
对新疆的水资源的正确认识关系到正确地引导新疆的开发，这是新疆的大问题。几十年的生产与科技实践表明我们必须从降水河水冰川等不同水体的动态循环与平衡上认识它们的地位与关系。孤立地谈某一个侧面很容易引出不妥当的结论。本文给出了这种动态循环与平衡的定量关系图。分析表明把新疆的河水说成源于冰川是多年沿袭的一种误解，新疆不存在冰川化完了河水也干枯的问题。说新疆水源相当于两个黄河流域是个错误的提法。新疆水源支持的湖泊沼泽平原林区和农垦区（平原湿润区）的总面积约为7·5万平方公里（1·1亿亩）。人工绿洲的扩大多少就伴随着天然湿润区（湖泊、沼泽?）减少同样大的面积，这是一个事物的两个方面，垦荒仅是蒸发地点的迁移不是加大蒸发或扩大干旱。新疆的垦荒还是有不小潜力的。在发展新疆农业时我们不应当机械地照搬
全国用的每亩产值这个指标。而应当改用每方水的产值这个指标。
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