结合黄土高原造洲计划塔克拉玛干沙漠综合治
聂国印1聂旭春2
（1、内蒙古自治区煤田地质局，2、内蒙古京泰发电有限责任公司）
摘要：沙漠在侵蚀着我们的国土，影响着生态环境，但是砂子又是一种材料。塔里木盆地原本是一片绿洲，那里曾经是楼兰古国的肥沃国土，因缺水土地沙漠化致使楼兰古国在公元五世纪后消失，至今已经形成了33万Km2世界第二大的塔克拉玛干沙漠。随着我国红旗河工程、结合沙漠治理黄土高原造洲计划的提出，建筑用沙石资源的紧张，现提出塔克拉玛干沙漠综合治理方案。
既治理了沙漠，又防治了黄土高原的水土流失，这将是环境治理和防治水土流失的梦幻组合；还能意外地发现古遗迹，还原古楼兰国真实的历史；恢复了原绿洲30万Km2，制造了大批新绿洲30万Km2，为红旗河工程新增了60万Km2的绿洲，一劳永逸地造福于子孙后代。
关键词：塔克拉玛干沙漠；综合治理方案；红旗河工程；黄土高原造洲计划；人工挡土墙；生态环境修复；网格化植树；土壤改良；古遗迹。
1.目前我国沙漠治理现状
我国有9个沙漠：塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、库姆塔格沙漠、柴达木盆地沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、毛乌素沙漠，3个沙地：浑善达克沙地、科尔沁沙地、呼伦贝尔沙地。除古尔班通古特沙漠97%被固化、毛乌素沙漠大部分被固化外，其他流动沙丘占沙漠的50-80%，只有库布齐沙漠得到了局部治理；沙地大部分被固化。［1］
沙漠治理方法中没有搬移法，这种砂子是良好的含水层材料和建筑材料。而黄土高原正好普遍缺少含水层，全国建筑用沙石资源的日渐紧张。有位经济学家说过：垃圾是放错了位置的财富。将其运到黄土高原，填埋在发育较深的沟形成人造含水层；运往全国各大、中、小城市用作建筑材料。有的沙漠压的是原来的绿洲，既利用了砂子材料，又还原了原来的绿洲，这将是环境治理和防治水土流失的梦幻组合。
2.选择塔克拉玛干沙漠的理由
2.1红旗河工程的提出
“红旗河”是一条沿青藏高原边缘全程自流进入新疆的调水环线，将一举改变中国的生态格局。它从雅鲁藏布江开始取水，经过易贡藏布、帕隆藏布到达怒江，于滇藏交界的怒江、澜沧江、金沙江三江并流处穿越横断山脉，然后沿青藏高原东部边缘山区依次经过雅砻江、大渡河、岷江、白龙江，继续北上，穿过秦岭开始进入主要受水区，过渭河、黄河以后，沿河西走廊向西进入新疆，再沿阿尔金山、昆仑山的山前平原向西延伸至和田、喀什。［2］
年1月，红旗河西部调水课题第二次专家研讨会在北京举行，专家们这一方案的重点、难点进行了深入探讨。来自国内方方面面的专家都参与了这次会议，包括中科院、中国水利水电科学研究院、黄河水利委员会、长江水利委员会、南水北调总公司以及清华、北大等多家单位相关领域的专家、教授。
此项工程一开工，预计在10-15年内完成，这样塔克拉玛干沙漠综合治理方案也将提上日程。
2.2塔克拉玛干沙漠下压覆着大面积的绿洲
无论是历史记载，还是利用现代工具谷歌地球、百度地图观察发现，塔克拉玛干沙漠下压覆着大面积的绿洲，那里曾经是楼兰古国的肥沃国土。有了这片至少30万Km2绿洲，就远远超出了红旗河工程“创造的超过20万Km2绿洲”。再加上黄土高原上的30万Km2的绿洲，红旗河工程将创造出80万Km2的绿洲。
2.3沙漠沙是难得的建筑用砂石资源
砂石消耗最大的行业是建筑和基础设施。砂石可用于公共建设（道路和铁路建设），还可以和其他矿物混合用于制造建筑材料，如遍布全世界的混凝土。［3］75%的砂用作混凝土集料，混凝土是以水泥、水、砂和粗集料卵石混合后硬化而成的人造石材，其中砂的用量约占30%～60%。
人类将不知不觉地快速消耗掉这些不可再生资源，河沙用完了用海砂，海沙用完了只能用人工沙了。
随着沙漠沙用于“建筑用砂石资源”研究的不断深入，沙漠沙是难得的建筑用砂石资源。主要应用方向为：代替工程沙混凝土［4］，泡沫混凝土［5］，三合土，地基填筑料［6］，砂砖［7］等等。
有了塔克拉玛干沙漠沙用于“建筑用砂石资源”的经验，其他沙漠沙就能更多地用于“建筑用砂石资源”，节约人工沙的能耗。
3.塔克拉玛干沙漠的赋存状态及赋存量的估算
3.1塔克拉玛干沙漠基底的赋存状态
塔克拉玛干沙漠基底是西南高向东北微倾斜的平整地块［8］，南部最大标高m，东北最低标高m，中心线标高-m。如下图所示：如果以中心线以南修筑一个标高m人工挡土墙，总长.0Km，最小高度6m，最大高度为m；挡土墙内和田河谷以西部分南部沙山最大标高m，北侧挡土墙余高6m，视为能够填平补齐，和田河谷以东部分南部挡土墙平均余高m，北侧平均余高15m，平均余高m，内面积按10万Km2计算，能够容纳14.5万亿m3的沙子；和田河谷和和田-库车县铁路以隧道形式穿过挡土墙。
3.2塔克拉玛干沙漠沙体的赋存状态
利用现代工具谷歌地球、百度地图观察发现：以和田河谷为界塔克拉玛干沙漠分为东、西两部分，且赋存状态也有所不同。和田河谷以东部分：沙漠沙是北东-南西方向的沙陇形式分布，并由南向北一慢坡的形式标高减低；陇峰与陇谷标高差25m左右，局部像阿雨那格牧、托日特马克还露有绿色基底；估计这部分沙漠沙总体平均厚度为30-50m。和田河谷以西部分：自北向南分别由沙陇、沙丘、沙山、沙陇组成；东北部沙陇呈北北东向展布，陇峰与陇谷标高差14m左右，受北北东向风控制，西北部沙陇呈西北北向展布，陇峰与陇谷标高差13m左右，受北东向风控制；东北部沙丘高，标高m，标高差23m左右，西北部沙丘低，标高m，标高差50m左右；沙山峰中部高最大标高为m，向两侧渐低，和田河谷处m，西部边缘m；沙山南侧沙陇北北东向展布，陇峰与陇谷标高差10m左右，坡度较小；沙山最大厚度约为m，总体平均厚度应为70-90m。
3.3塔克拉玛干沙漠沙赋存量的估算
塔克拉玛干沙漠以总面积33万Km2，和田河谷以西部分面积7万Km2，和田河谷以东部分面积26万Km2。和田河谷以东部分沙漠沙平均厚度为30-50m，沙量为7.8-13.0万亿m3；和田河谷以西部分沙漠沙平均厚度为70-90m，沙量为4.9-6.3万亿m3；总体沙量为12.7-19.3万亿m3。
铁路运输沙漠沙以每天列40节P63型火车的运量，一年能运出2.10亿m3，年能运出亿m3，是塔克拉玛干沙漠沙总量千分之一。
4.组织实施原则
红旗河工程、结合沙漠治理黄土高原造洲计划［9］、结合黄土高原造洲计划塔克拉玛干沙漠综合治理方案都是世纪性巨大工程，其决策应该上升到国家级的高度。以党中央从实现中华民族伟大复兴中国梦的战略高度、从布局国内区域发展和“一带一路”的战略角度，提出了对东西部均衡发展的内在要求，提出了对生态文明建设的坚定要求。造福全民族、唱响中国梦。“红旗河”工程、结合沙漠治理黄土高原造洲计划、结合黄土高原造洲计划塔克拉玛干沙漠综合治理方案，这一着眼于大生态、大格局、大战略的西部调水方案，既是一条我国经济发展、文化融合的大动脉，亦是生态工程、民生工程、战略工程，更是一举多得的千年工程。
必须由国务院牵头组织专家、学者认真论证、考察、攻关；通过精确的勘查、设计、验证；由国务院成立专门领导小组组织实施、监督、协调、验收；各个涉及省级单位成立专门委员会专门指挥各个专项工程的指挥工作。
总的原则是:红旗河工程是一个巨大的耗沙工程，结合塔克拉玛干沙漠综合治理方案能用沙漠沙尽可能用沙漠沙；作为建筑用沙石资源的既要保证工程质量，又要保证沙漠沙的消化，绝对不能以消化沙漠沙为目的而牺牲工程质量。
5.实施步骤
首先是防风工程，包括：风力发电防风带，植树造林防风带；同时一边修通和田-库车县铁路.1Km，和田-罗布泊铁路.3Km；使沙漠沙从和田、库车县、罗布泊三个方向驶出沙漠，利用铁路有计划地将沙漠沙运往黄土高原实施黄土高原造洲计划，运往全国各大、中、小城市用作建筑材料；同时一边按照设计修筑人工挡土墙，将北部挡土墙以北的沙漠沙平移到挡土墙内并应及时平整压实，在保证挡土墙标高在-米的前提下可以调整和田河谷以西挡土墙宽度来实现闭合，挡土墙顶端修复工程；最后进行塔里木盆地生态环境修复；古遗迹的保护工程。
5.1防风工程
罗布泊风区是新疆的九大风区之一，大于Kw/m2面积Km2，大于,Kw/m2面积Km2，［10］以来自罗布泊东北的东北风为主。包括：风力发电防风带，植树造林防风带。应尽快进行勘察设计风电基地，应以不同尺寸风力发电机，封堵不同层次的风层，既实现了风能最大效率的转化，又减轻了沙漠沙的移动动力，形成风力发电防风带。在罗布泊和风力发电防风带之间大面积植树造林形成南西方向的植树造林防风带。
5.2铁路工程
5.2.1铁路工程
同时一边修通和田-库车县铁路.1Km，保留以后库孜翁牧场与独山子区铁路的连接，和田-罗布泊铁路.3Km，尤其是和田-罗布泊铁路也是红旗河工程所急需的。使沙漠沙从和田、库车县、罗布泊三个方向驶出沙漠。和田方向的沙漠沙供应喀什地区，阿克苏地区建筑用沙；库车县方向的沙漠沙供应库尔勒、吐鲁番地区、乌鲁木齐、昌吉地区、石河子、乌苏、伊犁地区、克拉玛依、阿勒泰地区建筑用沙；罗布泊方向的沙漠沙供应哈密地区、全国各地建筑用沙、黄土高原造洲用沙。
5.2.2运沙工程
将优质沙漠沙用于建筑用沙，将含土质多的劣质沙漠沙用于黄土高原造洲用沙。运沙工程应以建筑用沙为主，黄土高原造洲用沙为辅。黄土高原造洲用沙应该以就近的库布齐沙漠沙为主，塔克拉玛干劣质沙漠沙为辅。运沙工程应与人工挡土墙的地基开挖相结合，以便于节约工程量。用沙漠沙单位必须加强监督管理，避免以消耗沙漠沙为目的影响工程质量。
5.3沙漠工程
同时一边按照设计修筑人工挡土墙，将北部挡土墙以北的沙漠沙平移到挡土墙内并应及时平整压实，在保证挡土墙标高在-m的前提下可以调整和田河谷以西挡土墙宽度来实现闭合。
5.3.1人工挡土墙工程
人工挡土墙工程应该进行严密工程勘查、设计、论证工作。东侧挡土墙应该尽可能远离罗布泊，最大化地露出绿洲。挡土墙施工从东北最大挡土墙高度点开始施工，向南、向西同时延展，有了一定空间后将就近的沙体堆积压实，腾出继续施工空间继续向前施工。在保证挡土墙标高在-米的前提下可以调整和田河谷以西挡土墙宽度来实现闭合。由于沙漠沙体的特殊形体，沙漠沙总的赋存量很难估算准确，这就要求及时计算剩余沙漠沙量，挡土墙标高在-米的前提下，及时调整田河谷以西挡土墙宽度来实现闭合。挡土墙的北侧设有进水口，南侧设有出水口，避免存水后增加挡土墙的压力。挡土墙应设有沉降缝，根据不同高度设计挡土墙不同尺寸。
5.3.2移沙工程
挡土墙有了一定空间后，将就近的沙体利用装载机进行简单的颗粒级配，皮带运输机平移到挡土墙内，利用碾压机分层堆积压实，腾出继续施工空间继续向前施工。
5.3.3挡土墙顶端修复工程
挡土墙顶端应预留0.5米沙土回填层，应按设计要求预先建设好排水防洪设施留设、灌溉水源井的留设、重要基础设施的保护、村镇安置的选址、输电线路留设、输水管路的留设、新修道路的留设、网格化防风林的留设、方案实施的阶段、方案实施的细则等等。
5.4塔里木盆地生态环境修复工程
根据塔克拉玛干沙漠基底的实际揭露的塔里木盆地情况，及时设计塔里木盆地生态环境修复方案，包括：古河道梳理、古地形的平整、古土壤的修复和改良、对重要河流的影响、排水防洪设施留设、灌溉水源井的留设、重要基础设施的保护、村镇安置的选址、输电线路留设、输水管路的留设、新修道路的留设、网格化防风林的留设、植被转移的方案、方案实施的阶段、方案实施的细则等等。
5.5古遗迹的保护工程
如发现古遗迹，应按照应急预案及时进行考古研究、评价、保护方案的制定、保护措施的实施。还原古楼兰国真实的历史。
6.工程的意义
“红旗河”工程、结合沙漠治理黄土高原造洲计划、结合黄土高原造洲计划塔克拉玛干沙漠综合治理方案，这一着眼于大生态、大格局、大战略的西部调水方案，既是一条我国经济发展、文化融合的大动脉，亦是生态工程、民生工程、战略工程，更是一举多得的千年工程。恢复了原绿洲30万Km2，制造了大批新绿洲30万Km2，为红旗河工程新增了60万Km2的绿洲，一劳永逸地造福于子孙后代。
参考文献
［1］我国荒漠化现状-成因与防治对策．中国沙漠．年12月．第19卷第4期．-．
［2］“红旗河”西部调水工程．中华网．-11-02．[引用日期-01-22]．
［3］《中国沙漠风积沙工程性质研究及工程应用》．中国水利水电出版社出版．
［4］沙漠沙对水泥砂浆和混凝土性能的影响．宁夏大学学报（自然科学版）．3年3月．第24卷弟1期．24-26．
［5］利用沙漠细沙生产泡沫混凝土的研究．混凝土．3年3月．第卷弟12期（总第21期）．-．
［6］利用风积沙做地基填筑料的试验研究和实践．资源环境与工程．年8月．第28卷弟4期．28-31．
［7］国内风积沙工程特性研究综述．内蒙古农业大学学报．年3月．第31卷弟1期.31-34．
［8］塔克拉玛干沙漠天然水体的化学特征及其成因．科学通报．7年7月．第52卷弟13期．-．
［9］结合沙漠治理黄土高原造洲计划．作者：聂国印．百度文库．
［10］新疆风力资源分布状况及风力发电前景展望．新疆农机化．7年弟1期.61-62．
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