永暑岛上发现的淡水是怎么来的?

长寿罗师


这个淡水一半天生,一半人造。

永暑岛上的淡水,来自“珊瑚岛礁淡水透镜体”现象。

珊瑚岛礁淡水透镜体的发现。

在太平洋、印度洋和大西洋上有超过 五万个热 带小岛,其中大约 八 千个有人居住。这些海岛大多非常小,面积通常不到10平方公里,岛的最大宽度常常也小于三公里。这些岛多由沙洲、珊瑚环礁岛或隆起的小的石灰岩岛屿构成]。
由于岛屿面积小,又多是灰沙岛,所以地表没有积水,也没有溪流、池塘等地表淡水资源,那么海岛上的土著们是如何生存下来的?经过考察发现,原来岛上的居民靠的主动收集雨水和开发地下的淡水资源来维持日常生活,甚至用来进行农业生产。



  • 可是,海上的小岛怎么会有地下淡水资源呢?

对这个问题的深入研究,让科学家们发现了一种独特的自然现象——珊瑚岛礁淡水透镜体(Freshwater Lens),叫透镜体是因为探勘发现,海岛上的地下淡水形成了一个覆盖在海水上类同透镜状的淡水体。

图示:黄色部分是渗透了海水的石灰岩。深蓝色部分就是淡水透镜体。


多年来,国内外学者对此作了许多调查研究,慢慢认识到珊瑚礁岛的淡水透镜体中的淡水的来源是雨水,即淡水由雨水渗入地下而形成;但是光有雨水还不够,岛的地质地貌结构决定了该岛是否能够形成淡水透镜体。这就是为什么我说,永暑岛的淡水资源一半是天生,天生就是指岛礁本身的地质结构满足形成淡水透镜体的条件。

淡水透镜体主要出现在地势低洼的碳酸盐岛上,岛上松散的沙砾堆积在古喀斯特化(古 溶岩化)石灰岩珊瑚礁上。通常珊瑚礁岛的下部是更新世礁灰岩,具有成熟的岩溶特征,孔隙和溶 洞极为发育,渗透性高,礁体外的海水容易渗入和流通,并成为礁体内常态水。珊瑚礁上部则是松散的全新世沉积物,孔隙率相对较低,渗透率也相对较低,海水不易渗入,而由地表渗入的雨水却容易保留,并由于淡水和海水的密度差异,形成了漂浮在海水之上 的淡水透镜体


当淡水透镜体形成后,就会在淡水的补给与淡水的损失中维持着一个动态平衡。淡水透镜体水分平衡的短期变化主要发生在淡水透镜体的上部,显示为水位的季节性波动,连续下雨那么水位上升,多日干旱则水位下降,而淡水透镜体下部的变化非常非常慢,需要很长时间来让整个系统达到平衡,即盐度均一。这是因为石灰岩层中的海水近乎静止不动,不受外界风浪影响。同时由于上部的沉积物的孔隙率相对较低,海水不易进入,受潮汐涨落的影响也较小。


简单地讲,淡水透镜体的形成是指降雨渗入到一个初始状态完全是被海水浸泡的珊瑚礁岛,之后经过短暂的淡水透镜体的发育过程,最终达到长期的稳定状态。


永暑岛条件很好,它有一个巨大的石灰岩底座,只要扩大它的表面积,就能自然形成淡水透镜体。

永暑岛礁,是个珊瑚岛礁,这意味着它有一个天然的石灰岩基座,而且它有一个非常巨大的石灰岩底座,面积为108平方公里,只不过大多数都在海平面下,被大海淹没。伴随着我国的人工扩建工程,将岛礁填成一个岛的过程中,也就能让足够多的雨水,有时间渗入永暑岛基座石灰岩中去,它就能自然形成淡水透镜体,结果正是如此,当然,这和填岛用的材质密切相关。毕竟,在填岛之前,我国科学家就去西沙研究过永兴岛上的淡水透镜体。



三思逍遥


2016年初,我国科研人员和工程技术人员在永暑岛探测地下水资源,在当时0.6平方公里范围内的27个点位进行了钻探勘测,其中11个点位探获了淡水,并且出水量较大,大部分点位的淡水的水质达到了灌溉用水标准,岛中部的个别点位出水接近饮用标准。

永暑岛的淡水从根儿上讲来自于天下掉下来的雨水,而永暑岛在人工吹填之前是一片珊瑚礁,雨水落下后浸入珊瑚礁,相当于遇到一个隔水层,不会与密度较大的海水相混,就形成了一个分界,在隔水层上面的就是淡水,下面是海水。这种分离结构被称为淡水透镜体。




永暑岛发现淡水,也使其成为太平岛之后第二个拥有淡水的南沙岛礁,意义当然十分重大,最显著的是能够大大降低人员驻守的成本。因为海水淡化也好,用船从相距1300多公里的大陆运送也好,花费都很大。岛上拥有淡水,就能省下这些花费。





但是现在永暑岛地下的淡水储量还不明确,所以不能盲目开采,防止宝贵的天然淡水资源消失。现在尚未抽取地下淡水使用,平时依旧是靠运水、雨水收集处理和海水淡化等维持岛上官兵的生活。 不过,永暑岛的面积足够大,岛上建有大型的储水设施,能够一次性储存大量的淡水。今后如果确定天然淡水情况,开采也需要节制,因为要考虑泽被子孙。(S)


联合防务


昔日的永署礁,已成今日永暑岛,

永暑岛是我国利用人工吹填技术建立的人工岛,通过吹沙填海不断扩建,现在已经发展成为具有新建机场和港口的大型岛屿。

最近有报道,在永暑岛上的地质勘探活动,在多个钻探点发现了地下淡水的存在。那么在海岛上这些淡水是怎么来的呢?

这些淡水的出现,是与永暑岛自身的地质结构密切有关,对于珊瑚地质岛礁,相当于天然的雨水收集器,雨季的降水会渗入地下,在地下汇集,由于淡水和海水密度的差异,形成海岛独有的所谓的淡水透镜体,也就是淡水在咸水上漂浮,有明显的淡水-咸水界面。

这些可贵的淡水资源,可以满足岛上人员的饮用和生活用水,但这种淡水资源也比较有限,环境也比较脆弱,目前还没有对这种淡水资源进行开采。

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量子实验室


永暑岛位于太平岛和南威岛之间,距离中国大陆750海里,相当于1390公里,处于南海中央航线和南华水道的交汇处,西北距越南金兰湾250海里,地理位置相当重要。 到2014年,经过大规模的吹填造礁工程,永暑岛的主岛面积达到了1.3平方公里,成为了中国在南沙实际控制的最大岛屿。其主体工程机场已竣工,民航客机从海口起飞经过两个多小时,成功降落永暑岛机场,试飞成功;建立移动通信基站,解决了岛上的通信问题,永暑岛成为南沙最大的物质集散中心。

岛上缺乏基本的生活物质基础,生存最大的问题是生活用水,饮用水靠海水净化,或者靠船从大陆运来,成本相当高,也无法满足需求,2016年军方派遣了工程技术人员前往永暑岛探测地下水资源,发现11个地方有地下水,不仅储水量大,而且水质较好,可以直接饮用,完全解决了岛上居民的生活用水难题。海岛的淡水是雨水浸入地表,遇到隔水层后,就留在含水层,也有些陆地是浅层海水,深层淡水,最大的民生问题迎刃而解。早在吹填造礁的同时,就已建有大型的淡水湖,为后续的岛礁建设和旅游开发提供了强有力的后勤保障。
永暑岛建成大型物资集散中心,美济礁建成大型水产基地,与渚碧礁一起将使南沙坚如磐石,与永兴岛、黄岩岛构成战略铁三角,从而使南海无后顾之忧。


有了生活用水,永暑岛这个不沉的航母就有了坚实的生活保障,对加强我国对南沙群岛的管控以及以后中国收复其他被占岛屿具有十分重要的意义,永暑岛就是中国插在南海的一根定海神针。


遗产君


答案和永暑岛特殊的地形有关,永暑岛是一个人工建造起来的岛屿,这个地方本来只是一个珊瑚礁,那么正是因为珊瑚礁的存在,所以为淡水的产生形成了条件,而且这个条件比较特殊,一般我们称之为淡水透镜体,淡水透镜体听起来好像很复杂,但实际上它就是一个天然的隔水层。

首先有一点是可以确定的,永暑岛的淡水大多数是雨水形成的,因为永暑岛的位置在海里,除了雨水之外,其它自然原因的可能性很低,那么当天上的雨水落到永暑岛之后,由于下方礁石的特殊地形导致,雨水并不会直接进入海中,而是聚集在一起。

这是因为永暑岛下方的礁石,对于淡水和海水有不同的透性,再加上淡水比海水要轻的缘故,所以当雨水落到岛上的时候,就在下面形成了一个天然的隔水层,这个隔水层里面是淡水,外面是海水,所以这样的一种特殊地形结构,就被人们称之为淡水透镜体。

那么永暑岛现在,已经成为了南沙群岛的第一大岛,上面不仅建设了机场,还建设了一系列的人工设施,包括医院等等,未来永暑岛将成为,中国南沙最大的物资集散中心,但由于永暑岛远在海外,所以这也是为什么建造机场的原因了……


科学薛定谔的猫


永暑岛优秀天然的体质加上吹填造岛后天塑造所产生的。

现在南沙第三大岛的永暑岛在2014年还只是一个礁盘-永暑礁。但是它不是一个普通的礁盘,而是一个珊瑚礁,那么有了珊瑚礁这个胚子,就为今天的永暑岛勘探出淡水奠定了宝贵基础。


珊瑚岛礁是由珊瑚和其他造礁生物在漫长的年代中一点一滴创造出的海底隆起结构,隆起的大了就形成了当今形形色色的珊瑚岛礁。而这类岛礁有一个非常有利于生态系统诞生和发展的优良特性---形成珊瑚岛礁淡水透镜体

这种淡水水体的形成就依赖珊瑚礁特殊孔洞地质构造。当下雨形成雨水到岛礁后,雨水就会下渗到礁岩中,由于淡水本身比海水轻,且孔洞对两种水的透性有差异,就会形成一个独立且动态的地下水体,这个水体水平方向周边薄中间隆起类似透镜,所以称为淡水透镜体(

上图蓝色部分fresh water)。但这种水体的形成需要岛礁有一定露出水面的陆地面积(一般至少是270米宽以上),这样雨水才不会在下渗之前就流向了海里。

永暑礁只满足其一,不满其二,所以我们就来造吧。具有基建狂魔之称的我们用了不到两年的时间就把永暑礁生生的扩大成为南沙第三大岛-永暑岛2.8平方公里。


我们知道南沙曾经最大的岛屿就是湾湾现在帮守着的唯一有天然淡水的太平岛0.43平方公里。但是随着我们一波猛如虎的操作,如今太平岛只能排第四了,而且面积不及老三永暑岛的零头。

所以,现在永暑岛勘探出淡水资源就是水到渠成的事。因为既是珊瑚礁又是陆域面积足够大。但是需要注意的是,这种水体受降雨量和潮汐以及开采量影响很大,降水少的话有可能就会消失,开采多了也是如此。过多可能由凸透镜变成下图的凹透镜,再不注意保护就会镜破水亡。



柳小庆


永暑礁位于祖国最南端的南沙群岛。

这是个有着108平方公里的大型珊瑚礁。珊瑚礁中间有湖,周围的礁体呈环状分布。因此,永暑礁是一个大型环礁。

在永暑礁西南礁盘上,有一座面积是2.8平方公里的人工岛——永暑岛。

永暑岛是南沙群岛的第三大岛,在行政区划上属于我国海南省三沙市。

这座岛是我国在2014年8月至2015年4月,通过“吹沙填海”不断扩建,发展建成的大型人工岛屿。

永暑岛上配有机场、医院、通信基站等设施,为生活在这里的人们提供更加便捷的服务。

由于永暑岛离中国大陆1390公里,岛上物资相对缺乏,生存最大的问题就是生活用水。

原来这里的人们日常饮用水靠海水净化,或者靠船舶从大陆运来,成本相当高,也无法满足人们日常所需。

在2016年,永暑岛探测到了地下水资源,不仅储量大,而且水质好。永暑岛四周环海,岛上的淡水是怎么来的呢?

有书君在这里很明确地告诉大家:永暑岛上的淡水大多来自雨水的积蓄。

永暑岛所处的南沙群岛属于热带海洋性季风气候,这就决定了这里气温高,刮风的时候较多。温度越高,风越大,海水蒸发得越快。

这些海水蒸发以后变成大量的水蒸汽。水蒸汽再落到地面,就形成了雨。因此,永暑岛雨量很充沛。

再者,海水蒸发的过程中,由于盐分子相对稳定的特性,海水里的盐是无法蒸发到空气中的。因此,永暑岛上的雨水是不含盐分的淡水。

这些,就为永暑岛上出现大量的淡水具备了先决条件。

那么,这些雨水又是怎么完好地保存在永暑岛地下的呢?

这是因为,永暑岛地下形成了一个天然的“淡水透镜体”。

当雨水降落到永暑岛上的时候,永暑岛地下的珊瑚礁,就变成了天然的雨水收集器。因为淡水比海水密度小,也就是我们平时说的淡水比海水“轻”。

永暑岛地下的这些珊瑚礁石,对于淡水和海水有不同的透性。

这些礁石,能够让雨水很好地储存起来,而且礁石也会让海水乖乖地呆在淡水层下面,而不会混入淡水里。

因此,在永暑岛地下就形成了一个独立且动态的地下水体,叫做“淡水透镜体”。它相当于一个“碗状”的盛满淡水的“水窖”。

“淡水透镜体”的形成还需要一个前提就是,珊瑚礁最少有270米宽的陆地面积,才会保证雨水不会在下渗之前流向海里。而永暑岛完全能满足这个宽度。

永暑岛淡水透镜体的底部通过珊瑚礁的孔隙和海水相通,形成一个较薄的过渡带,这个过渡带就是“淡水-海水界面”,也就是一个天然的隔水层。

隔水层还会随着降雨、抽水、淡水流失而变化。

淡水多,隔水层“包围”起来的淡水透镜体体积就大,容量就多。

反之亦然。这个隔水层相当于一个可以活动的盛放淡水的“大碗”。

永暑岛上有了充沛的雨量,再加上它特殊的地下珊瑚礁岩的特性,雨水就很好地保存在了永暑岛的地下,成为人们日常用水的来源。

有了生活用水,永暑岛这艘永不沉没的“航母”,就有了坚实的生活保障。

位于永暑岛上的海洋气候观测站提供的海洋气象数据,以及永暑岛上的灯塔,都为经过这里的航船提供了方便。

永暑岛将是中国在南沙最大的物资集散中心。对于我国加强南沙群岛的管控,以及以后中国收复其他被占岛屿,都有十分重要的意义。

可以说,永暑岛就是我国插在南海的一根“定海神针”,与永兴岛、黄岩岛一起,形成战略“铁三角”,从而使南海无后顾之忧。

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有书共读


淡水是生命之源,在茫茫的大海上,淡水绝对是珍贵的资源。我国在南海永暑岛发现大量淡水,这一重大发现无疑非常的振奋人心。永暑岛上大量淡水的发现,意味着我国永暑岛上的驻岛官兵可以有直接的淡水供应,这对于改善他们的工作和生活不得不说是一件大快人心的好事。



众所周知,永暑礁是中国南沙群岛里的大型环礁,它呈长椭圆形,分为西南和东北两块,整个礁盘长26公里,宽约7.8公里,面积108平方公里。由于永暑岛处于热带海洋性季风气候区,年降雨量达2800毫米,如此“大”的面积,有存水的可能。



另外,由于永暑岛为珊瑚岛礁,其地质结构有“滤镜”的功能,形成淡水与海水的“隔离带”。



经过勘察,永暑岛地下淡水储量较大,完全可以满足生活及灌溉用水,因此可以将蔬菜种植到南海永暑岛从而减少从海南岛等地的空运蔬菜,守岛官兵可以每天吃到新鲜的自给自足的蔬菜与瓜果。


地理那些事


永暑岛的淡水目前还是以从大陆运水和淡化海水为主,辅以收集净化雨水使用

永暑岛是中国南海南沙群岛中的一个人工岛。

2014年8月—2015年4月,中国完成在永暑礁西南陆域上的吹沙填海作业,建成了现在的永暑岛。

建成之后的永暑岛陆面积达2.8平方公里,岛上配有永暑岛机场、永暑医院等设施,可以起降和停泊大型飞机和船只。

(永暑岛地理位置)

永暑岛是一个以海礁为基础人工吹填而的岛屿,其地表本身并没有淡水。永暑岛在建成之初主要靠收集净化雨水、从大陆运水进和淡化海水。

但是这三种获取淡水的方式都有一定的局限性。

第一,虽然南海地区降水频繁,但收集雨水依旧供应不稳定,且收集难度较大,收集水量较小,只能作为辅助手段。

第二,从大陆运水过来成本有太大,毕竟永暑岛距离中国大陆有1389公里,是在太过遥远,运费成本高昂。并且无论是海运还是航运,都受到天气较大的限制。如遇到台风或暴雨等恶劣天气,就无法100%保证准时供水了,可能会影响到岛上官兵的生活。

第三,淡化海水对电力的需求太大,增加了燃料负担。而岛上所用的燃料也都是从大陆运过来的,成本依然不低。

(正在兴建中的永暑岛)

为此,中国地质团队在岛礁周围进行了长时间的勘测,成功的发现永暑岛地下蕴藏有大量的可直饮淡水,这将一劳永逸的解决岛上淡水匮乏的问题。

并且这一发现也让永暑岛成为除太平岛外,南海群岛中唯一一个拥有淡水的岛屿,大大提高了其战略价值。

(建造完成的永暑岛)

不过目前对于永暑岛地下的淡水储量还不是很明确,为了防止破坏性开采,现在尚未抽取地下淡水使用,平时依旧是靠运水和海水淡化维持岛上官兵的生活。

不过好在永暑岛的面积足够大,岛上建有大型的储水设施,能够一次性储存大量的淡水,且码头和机场建设也比较完善,在日期规划合理的情况下保证岛上官兵的用水是完全不成问题的,无非就是这水贵了点。


千佛山车神


海南永暑礁岛按理来说天然淡水没有,淡水是海水淡化或者收集的雨水。但是永暑岛真正发现了地下淡水资源,这是非常宝贵的财富就是淡水了!

永暑岛是永暑礁上的人工岛。永暑礁是中国南沙群岛的一个环形珊瑚礁,地理位置优越,战略价值极高。这些新发现的地下水不仅储水量较大,而且水质较好,完全可以达到直接饮用的标准。这些地下水的发现,解了岛上生活用水的问题。岛上缺乏基本的生活物质基础,生存最大的问题是生活用水,饮用水靠海水净化,或者靠船从大陆运来,成本相当高,也无法满足需求,但是从2016年军方派遣了工程技术人员前往永暑岛探测地下水资源,发现11个地方有地下水,不仅储水量大,而且水质较好,可以直接饮用,完全解决了岛上居民的生活用水难题。海岛的淡水是雨水浸入地表,还是遇到隔水层后,就留在含水层,也有些陆地是浅层海水,深层淡水,最大的民生问题迎刃而解。早在吹填造礁的同时,就已建有大型的淡水湖,为后续的岛礁建设和旅游开发提供了强有力的后勤保障。真实版的中国壮观战果!而且,依靠我国人民到那里都不忘种菜的优良本质,岛上的生活物质保障也随之解决了。目前,我国已经在永暑礁上建造淡水蓄水湖已满足岛上基本的生活需求。有了这些淡水资源,岛上官兵的生活不仅可以改善。而且,出海打渔的渔民在恶劣海况下也可以靠岛避险或者进行生活物质补给。这对加强我国对南沙群岛的管控具有十分重要的意义。











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