为海岛“解渴” 中科学家首提新方法添加海岛地下淡水储量

为海岛“解渴” 中科学家首提新方法添加海岛地下淡水储量
为海岛“解渴”  我科学家首提新办法添加海岛地下淡水储量  本报记者陈席元  对寓居在海岛上的人们,淡水是稀缺资源。在开山岛上据守32年的“年代榜样”王继才,起先有岸上定时送淡水,但他传闻每次送水的登陆艇,光是油钱就得花5000元时,就坚决不让人送了。  王继才把雨水导到水窖里,又遵从他人的主张,放泥鳅来净化水质。为了节省本就不多的雨水,即便是夏天洗澡,他和妻子王仕花也只用一脸盆的水。  我国是海洋大国,据不完全统计,面积达500平方米以上的岛屿6500多个,有人寓居的海岛约450个。  跟着社会经济的开展,船运淡水、海水淡化、搜集雨水等办法,越来越难以满意日益增长的淡水需求。  但是,淡化1吨海水需求消耗近1吨柴油。怎样进步淡水资源安全保证才能,是海岛开发亟待解决的世界性难题。  在河海大学,水文水资源与水利工程科学国家要点实验室副主任鲁春辉教授,现已带领团队研讨了2年。  2年前,鲁春辉回到他的家园江苏南通,访问了洋口港先期开发的要点区域阳光岛。  “这座岛在南通如东外海13公里处,由人工吹填而成,岛上的淡水是用管道送上去的。”鲁春辉说,“当地忧虑,假如水源断了,岛上的出产日子怎样办?  在鲁春辉看来,“骨质疏松”的海,是天然的蓄水池。  “雨水落到海岛上,小部分从地表流进海里,还有很大一部分浸透到地下,聚集到海岛地下的沙土或珊瑚礁的孔隙中。”鲁春辉解说,“因而海岛下的淡水资源,就像‘灯下黑’,以往没能得到太多注重。”  他介绍说,国内外学者对海岛地下淡水的研讨,多会集在其构成与演化机理、挖掘办法、影响要素等方面。“现在的问题是,怎样把不多的淡水储量变大?  “由于淡水密度比海水小,所以在大部分海岛的地下,淡水就像‘漂浮’在海水上,构成相似透镜的情况。”鲁春辉奥秘记者。  “咱们叫它‘淡水透镜体’。”鲁春辉说,淡水透镜体的厚度因岛而异,有的只要几米,有的可达十几米,是可再生的、有限的淡水资源。  “假如能将这些淡水储存起来,海岛就可以完成一部分自给自足,极大地下降经济和生态本钱。”鲁春辉说,详细方案便是给海岛“套围脖”,用一层低浸透性介质资料把海岛圈起来。  在国家要点研制方案和国家自然科学基金的赞助下,鲁春辉团队在实验室搭建起一座座砂槽,用不同粒径的砂子充任海岛地下的介质,模仿各种条件下淡水透镜体的改变。  他们在一个玻璃槽里填进很多砂子,模仿海岛;顶部用滴管向砂槽输水,模仿降雨带来的淡水。然后,研讨人员在砂子的外侧填充更细的砂子,构成低浸透层;再从低浸透层的外侧输入海水,调查在不同的“降雨”强度下,低浸透层能在多大程度上添加淡水的体积。  每隔1分钟,研讨人员就用相机记载一次咸淡水交界面方位的改变。  研讨发现,当低浸透层的浸透性,到达“海岛”原始砂子浸透性的十分之一时,就可以明显调查到“淡水储量”的添加。这说明低浸透层有效地阻挠了“海水”侵略。  “当然了,实践上能添加多少淡水储量,还受制于海岛几许尺度、地质条件、降雨强度、潮汐等要素。”鲁春辉说。  之后,鲁春辉团队又以美国佛罗里达的圣乔治岛为设想目标,进行事例研讨。  “圣乔治岛有个特色,它可以笼统为一个长方形。”鲁春辉介绍,根据外国文献对圣乔治岛水文气象方面的研讨数据,河海大学的科研人员在核算机上进行了模仿。  数学推导效果显现,当外围低浸透层的厚度达20米、浸透性减小到海岛本身浸透性的1%时,海岛地下淡水体积就可以添加4倍。  那么,是不是浸透性越低越好,最好完全不浸透呢?鲁春辉奥秘记者,在实践工程使用中,还不能完全阻断海岛地下咸淡水间的交互。  “一旦发作海啸、风暴潮等意外情况,地下水将被长时间污染,无法完成自我净化。”鲁春辉说。  香港大学地球科学系的焦赳赳教授是世界闻名水文地质专家,近20年来,他一直在研讨海岸带填海工程对地下水形成的影响。  “在建造人工岛之前就要考虑设置围挡介质,在填海造陆的一起建造‘地下水库’,比较建成之后再行改造,可以大幅节省本钱。”焦赳赳主张。  现在,鲁春辉团队正在请求5项发明专利,相关效果已宣布在水文水资源范畴的世界尖端期刊《水资源研讨》上。据了解,这是世界上初次提出可以添加海岛地下淡水储量的办法。 【修改:叶攀】