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天津能不能振兴取决于是否开发海冰
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天津能不能振兴取决于是否开发海冰
--论开采渤海海冰的7个不可比拟的优势条件
历史、地理、人文和自然等各种因素都表明天津应该发
展成为国际化的大都市、经济中心、大工业城市，唯独在水
资源方面，天津越来越处于不利的地位，而且问题可能会更
加严重恶化。
环渤海区域的人口有两亿多，单纯的天津市人口也在
1000多万，人口密度是非常高的,即使按照很低的标准也需
要数量巨大的淡水资源来保证他们的生产生活。
然而这还仅仅是最静态、最基本的观察，动态的看，发
展的看，北京经济区域处于天津市区域的上游，北京的人口
正在急剧增加，城市化进程使北京人口向着2000万发展，
人民生活质量的提高也促进了水的需求，政治地位决定了有
限的水资源要向北京倾斜；天津周围的城市也在强烈要求发
展，也同样严重缺乏淡水资源，天津的水资源更加困难。
由于该地区人口密度巨大，自然环境的污染问题同样严
重，绝大多数河流的水体不能够自我恢复，它们在环渤海各
河口进入大海。水资源承载能力已经到了极限，天津城市的
发展空间受到各方面夹缝的挤压。人口向外部迁移更没有出
路，整个华北都没有可供迁移的空间。
天津的淡水资源问题实际上是整个区域的水资源问题，
任何一个城市都不可能脱离周围城市群这个环境去考虑淡
水资源问题。在资源问题上谁也不存在特权。
问题更进一步细化分析，从水资源缺乏的时间周期上分
析，这个地区一年中普遍存在缺乏淡水的情况，尤其在冬春
季节，没有足够雨水，没有足够的河水，工农业生产和人民
生活都存在着严重的水资源危机。农业生产时间可以季节化
生产，工业和第三产业是不可以季节化生产的，人民生活的
用水需求随季节的变化不大。
现在比较成功可行的海水淡化方法，一是蒸馏法，一是
反渗透法，都存在成本太高的问题，只有中东的石油输出国
才能够负担那样高的代价。现在的改进办法都只可能小幅度
的降低淡水的生产成本。
开采渤海海冰的淡水资源，不仅仅是天津区域能不能发
展的关键，还是一项关系到华北、东北区域经济振兴的大问
题，环渤海区域两亿多人口的生产生活，都与水资源问题息
息相关，水资源的开发利用是区域经济发展的瓶颈。
有没有水资源的问题才谈论经济文化发展的前提，有了
充足的淡水资源，环渤海区域经济发展就有了保证。
开发渤海海冰的活动，说白了，比开采煤炭要简单的多，
更容易实现超大规模生产。我们可以大量利用煤炭开采、运
输方面的成熟工程技术，避免大量技术风险。
在开发渤海海冰资源的过程中，具有7个方面的核心优
势。一、海冰淡水的开采规模可以非常大，达到几十亿到几
百亿吨级别；二、海冰淡水的开采成本低，可以达到每吨淡
水二元人民币以下；三、海冰淡水的使用方向工业、农业用
水和反渗透方法的原水；四、环境保护和可持续发展，不污
染海水环境。五、工程建设费用相对比较低，不存在不成熟
技术；六、工程建设时间比较短，在2年内可以建设完成；
七、工程运行维护费用比较低。
一、海冰淡水的开采规模
两亿多人口的生产生活需要每年几百亿吨的淡水总量；
要解决这些危机就必须具有足够规模的资源，这个规模就是
每年确保拥有几十亿吨几百亿吨的淡水资源；这个规模是几
个南水北调工程所无法解决的，南水北调工程的水源地区也
都不同程度的缺水。
没有足够的资源，任何节约用水的办法都是空中楼阁，
无本之木。就象你家里面没有粮食，你让家人节约粮食一样，
那是一句屁话，是糊弄人的混蛋逻辑。首要问题是要解决水
资源的问题，找到了可靠的淡水资源才是解决问题的根本。
幸运的是上天每年在渤海区域制造了几百亿吨海冰；
一平方公里的海面在最寒冷的时期，一昼夜可以产生十
万吨海冰，渤海北部几万平方公里的海面利用自然冷量可以
产生上千亿吨海冰；更进一步，我们采用好的工程方法，利
用北方寒冷的冷空气，利用丰富的冷源，每年甚至可以生产
几千亿吨海冰。也就是说，我们在水资源方面是有足够的发
展潜力的。
没有足够的规模是不会对环渤海经济的发展起到什么
作用的，所以我们开发渤海海冰淡水资源，必须考虑几亿吨，
几十亿吨的规模。
现在那些一年几百吨几千吨的生产规模的，小型的海水
淡化工程，只能够是试验性质，只能够让极少数人受益，要
解决两亿多人口几百亿吨的用水需求，那才叫“杯水车薪”，
那么小的能力，根本不会对经济建设生产什么影响。
有报道说天津的普通市民只知道南水北调，不知道利用
淡化的海水，这是很自然的，难道还奇怪吗？现在那些那么
小的规模海水淡化能力，怎么能够在人民群众中形成印象
呢。
从开源节流的角度来说，开发渤海的海冰淡水资源是一
项开发资源的活动，“开源”比“节流”更加重要。找到这
个资源以后，问题的关键技术怎样开发这些资源，怎样快速
度的，经济的，环保的开发这些资源，怎样保证开发这些资
源可持续发展。
渤海区域存在着对开发海冰资源的巨大需求，也存在满
足这些需求的可能性。这是我们考虑大规模开采渤海海冰淡
水资源的前提。
只有大规模的开发渤海海冰淡水资源，才能够真正发现
工程中问题，才能够解决淡水开发过程中的具体问题。只有
大规模的开发渤海海冰淡水资源，才能够真正对经济建设产
生积极的促进作用。这是任何规划者建设者必须树立的基本
概念。
开发海冰资源的方法，在年用水时间区段上，恰恰满足
了该区域最缺水时期的需求。
二、海冰淡水的开采成本
只有低成本的开采渤海海冰淡水资源，才可能有大量的
用户，才可能有商业经营者从事这项事业。只有低成本才是
解决问题的关键。
现在反渗透方法的海水淡化成本已经接近4元/吨，我
们开采渤海海冰的成本必须低于每吨4元人民币，否则是没
市场竞争力的。大量的论证证据表明，海冰淡水的成本可以
低于2元/吨，甚至1元/吨。
现在可以运用在渤海西海岸的方法有两种，轮轨系统和
管路系统，轮轨系统又可以分别有椭圆环封闭轮轨系统方法
和哑铃封闭轮轨系统方法，哑铃方法可以在一定距离上共用
桥墩，椭圆环方法可以增加海冰开采区域面积。
该轮轨运输系统可以封闭运行，不与其他运输系统衔
接，可以采用1.45米宽轨，有比较高的强度刚度和可靠性，
系统封闭循环运行；
假如采用我国北车集团生产的新型C32煤炭漏斗车，每
一节车皮运载95吨至120吨海冰，四节一组，运行速度
60-120公里/小时，一昼夜可以运输500万吨海冰到海冰库
区域，或者更多，在那里堆积成为海冰山。
海冰山随着季节变化，气温回升，零下几度的高含盐的
海水会首先融化，沿冰孔隙流出到低处；纯水是在零度融化，
所以大量的纯水最后融化；利用这一方法，还可以遴选出含
盐度更低的淡水。这一方法本文不详细论述。
海冰山的体积可以大大高于海冰库的水容积。随着春天
大量的向城市提供淡水，大量的淡水流走，为水库提供了空
闲的容积。
夏季的雨水为水库补充了淡水。
这样的系统一个冬天的开采季节可以开采4亿吨海冰；
以每吨2元人民币的价格出售可以获得8亿元人民币的收
入。通过适当的设计和改进，系统的海冰开采能力还可以大
幅度增加，因此，系统本身运行是高获利的。
经过笔者的初步计算和分析证明，开发渤海海冰淡水资
源的方法，可以使该地区的居民得到每吨2元以下的淡水，
这就保证了天津和周围城市可以得到比较经济的工业、农业
和第三产业，生活用水的水源。解决他们用得起的问题。
三、海冰淡水的使用方向
海冰所产生的淡化海水，其含盐量等指标必然不可能和
纯净水一样，片面的苛求海水淡化的程度是不明智的。
现在的分析表明，海冰淡水的质量要好于沿海地区地下
苦咸水的质量。在规划设计阶段，决策者就必须清晰的知道，
这些通过海冰生产的淡化水的使用方向，这样才能提出不过
分的淡水质量要求。
根据现在和未来一段时间内，环渤海用水的需求分析，
海冰淡水的使用方向应该是：
○工业生产用水
工业生产用水是可以容忍一定的含盐量的，在各种工业
企业的技术标准中，对这些用水的要求都有明确规定，海冰
融化所生产的淡水可以满足决大多数工业企业的用水标准。
○农业生产用水
前些年我国科学工作者的研究已经证明，渤海海冰融化
所获得的淡水可以用于农业生产，2‰以下的含盐量可以保
证农作物的生长需要，也可以用来补充地下水资源的欠账，
减缓漏斗区域的发展或者消除漏斗区。
○饮用水生产的原料用水
海冰融化获得的淡水的含盐量有时候可能超过2‰，不
到不得已人们不会直接饮用。
我国目前反渗透法生产的淡水是符合人民生活饮用水
的标准的，但是生产成本仍然比较高，同时这个成本降低的
潜力非常小。处理剩余海水中的化学添加剂也是一件问题。
解决的办法是，利用海冰淡水作为渗透法生产的原料用
水；利用低含盐量的海冰淡水可以大幅度的降低渗透法生产
淡水的成本，提高生产效率。渗透膜高压端海水的含盐量一
旦超过1%，就可以作为废水用于其他用途，并不会浪费这些
花费巨额资金得到的海水淡化设备和淡水生产经验技术。简
单的估算表明，用海冰淡水作为原水，采用反渗透方法生产
生活饮用淡水的成本，可以低于3元/吨。作为饮用水，价
格稍微高一些，是可以被社会公众所认同的。
开采海冰淡水与反渗透方法获得淡水不但不矛盾，还有
取长补短，互相补充，互相促进的良性循环作用。
四、环境保护和可持续发展
环渤海区域的海水污染问题已经越来越严重，如何有效
的改善渤海的海水状况是一个非常严重的问题，这个问题涉
及到子孙万代，涉及到经济的可持续发展问题；开发渤海海
冰资源也不能忽视这些问题。
最理想的项目是，一边开发渤海海冰资源，一边又改善
渤海的水质，两方面都兼顾。
事实上，开采海冰资源又恰恰在保护渤海海水方面具有
好的作用。海水表面上的海水结冰后被开采走，剩下的海水
含盐度大幅度增加，温度降低，体积缩小，比重增加，结果
导致这些海水下沉运动，其他区域的海冰补充过来，使海冰
开采的获得量增加；
下沉的海水沿海底流向渤海出口区域，把大量富营养的
海水带走。富营养的沉积物也随这些海水流走。春天的时候，
渤海水域的营养总量就可以大幅度降低，减缓、推迟赤潮的
发生。
五、工程建设费用
运输海冰的车皮采用我国生产的百吨级自卸煤炭运输
车皮，效率高，运行成本低。可以广泛借鉴在煤炭生产和运
输中的成熟经验。在封闭的铁路循环线路上运行，不影响其
他工程设备，不影响其他社会生活。
比照现有铁路桥梁的工程建设费用，建设专用的跨海铁
路连续桥梁，每公里跨海铁路桥梁需要1点5亿人民币；一
条封闭循环的铁路桥梁环路按照20公里计算，需要人民币
30亿元；加上配套的运输车辆，海冰提升设备，各种辅助设
备，约合人民币50亿元。
按照50年的工程折旧时间计算，每年的折旧费用1亿
元人民币。
大规模开采海冰的时候，高盐低温海水会流向深海，海
冰会自动向开采区域漂移，使海冰的供应区域大幅度扩大。
海冰在补偿漂移运动的过程中，不断增加含冰量。风力也可
以使海冰的漂移距离增加。
六、工程建设时间
渤海区域人口稠密，劳动力资源和工程技术资源丰富，
按照并行施工的原则和方法，多标段同时施工建设，齐头并
进，可以在一个春夏秋周期内完成海冰开采环路桥梁和配套
系统的建设任务，在当年冬季投入生产使用。
七、工程运行费用
该系统投入运行以后，主要费用包括：人力费用，动力
费用，维护费用、其他费用等。其中：
人力费用，该系统封闭循环运行，需要的人力很少；
动力费用是本系统的主要支出；每天500万吨海冰通过
提升系统，装载到列车的车皮中，再运输到海冰库，堆积成
为十几米、几十米高的海冰山，需要强大的动力供应。初步
计算也在几十万千瓦（60-120万）的动力供应。
是否采用核动力系统，还是采用风力发电系统，还是采
用煤炭动力，有待于详细研究论证。
结论：
“上帝创造了世界，荷兰人创造了荷兰”；荷兰人通过
围海创造了世界上最富饶的土地，创造了他们七分之一的国
土，应该引起我们的敬意；人类在改造自然的过程中是可以
创造奇迹的，通过好的工程技术方法，也完全可以取得环境
保护方面的双赢。
海冰制取每吨淡水2元人民币的成本是极其具有竞争力
的；这样的淡水可以广泛用于工业生产和农业生产，配合反
渗透法还可以生产大量的生活饮用水。天津及渤海北部各城
市都可以广泛开采利用海冰资源，增加大量的用水产业，为
城市的发展和建设提供强大的动力。
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楼主
发表于 2007-1-15 11:08:15
很好的想法！