永暑島上發現的淡水是怎麼來的?

長壽羅師


這個淡水一半天生,一半人造。

永暑島上的淡水,來自“珊瑚島礁淡水透鏡體”現象。

珊瑚島礁淡水透鏡體的發現。

在太平洋、印度洋和大西洋上有超過 五萬個熱 帶小島,其中大約 八 千個有人居住。這些海島大多非常小,面積通常不到10平方公里,島的最大寬度常常也小於三公里。這些島多由沙洲、珊瑚環礁島或隆起的小的石灰岩島嶼構成]。
由於島嶼面積小,又多是灰沙島,所以地表沒有積水,也沒有溪流、池塘等地表淡水資源,那麼海島上的土著們是如何生存下來的?經過考察發現,原來島上的居民靠的主動收集雨水和開發地下的淡水資源來維持日常生活,甚至用來進行農業生產。



  • 可是,海上的小島怎麼會有地下淡水資源呢?

對這個問題的深入研究,讓科學家們發現了一種獨特的自然現象——珊瑚島礁淡水透鏡體(Freshwater Lens),叫透鏡體是因為探勘發現,海島上的地下淡水形成了一個覆蓋在海水上類同透鏡狀的淡水體。

圖示:黃色部分是滲透了海水的石灰岩。深藍色部分就是淡水透鏡體。


多年來,國內外學者對此作了許多調查研究,慢慢認識到珊瑚礁島的淡水透鏡體中的淡水的來源是雨水,即淡水由雨水滲入地下而形成;但是光有雨水還不夠,島的地質地貌結構決定了該島是否能夠形成淡水透鏡體。這就是為什麼我說,永暑島的淡水資源一半是天生,天生就是指島礁本身的地質結構滿足形成淡水透鏡體的條件。

淡水透鏡體主要出現在地勢低窪的碳酸鹽島上,島上鬆散的沙礫堆積在古喀斯特化(古 溶岩化)石灰岩珊瑚礁上。通常珊瑚礁島的下部是更新世礁灰巖,具有成熟的岩溶特徵,孔隙和溶 洞極為發育,滲透性高,礁體外的海水容易滲入和流通,併成為礁體內常態水。珊瑚礁上部則是鬆散的全新世沉積物,孔隙率相對較低,滲透率也相對較低,海水不易滲入,而由地表滲入的雨水卻容易保留,並由於淡水和海水的密度差異,形成了漂浮在海水之上 的淡水透鏡體


當淡水透鏡體形成後,就會在淡水的補給與淡水的損失中維持著一個動態平衡。淡水透鏡體水分平衡的短期變化主要發生在淡水透鏡體的上部,顯示為水位的季節性波動,連續下雨那麼水位上升,多日干旱則水位下降,而淡水透鏡體下部的變化非常非常慢,需要很長時間來讓整個系統達到平衡,即鹽度均一。這是因為石灰岩層中的海水近乎靜止不動,不受外界風浪影響。同時由於上部的沉積物的孔隙率相對較低,海水不易進入,受潮汐漲落的影響也較小。


簡單地講,淡水透鏡體的形成是指降雨滲入到一個初始狀態完全是被海水浸泡的珊瑚礁島,之後經過短暫的淡水透鏡體的發育過程,最終達到長期的穩定狀態。


永暑島條件很好,它有一個巨大的石灰岩底座,只要擴大它的表面積,就能自然形成淡水透鏡體。

永暑島礁,是個珊瑚島礁,這意味著它有一個天然的石灰岩基座,而且它有一個非常巨大的石灰岩底座,面積為108平方公里,只不過大多數都在海平面下,被大海淹沒。伴隨著我國的人工擴建工程,將島礁填成一個島的過程中,也就能讓足夠多的雨水,有時間滲入永暑島基座石灰岩中去,它就能自然形成淡水透鏡體,結果正是如此,當然,這和填島用的材質密切相關。畢竟,在填島之前,我國科學家就去西沙研究過永興島上的淡水透鏡體。



三思逍遙


2016年初,我國科研人員和工程技術人員在永暑島探測地下水資源,在當時0.6平方公里範圍內的27個點位進行了鑽探勘測,其中11個點位探獲了淡水,並且出水量較大,大部分點位的淡水的水質達到了灌溉用水標準,島中部的個別點位出水接近飲用標準。

永暑島的淡水從根兒上講來自於天下掉下來的雨水,而永暑島在人工吹填之前是一片珊瑚礁,雨水落下後浸入珊瑚礁,相當於遇到一個隔水層,不會與密度較大的海水相混,就形成了一個分界,在隔水層上面的就是淡水,下面是海水。這種分離結構被稱為淡水透鏡體。




永暑島發現淡水,也使其成為太平島之後第二個擁有淡水的南沙島礁,意義當然十分重大,最顯著的是能夠大大降低人員駐守的成本。因為海水淡化也好,用船從相距1300多公里的大陸運送也好,花費都很大。島上擁有淡水,就能省下這些花費。





但是現在永暑島地下的淡水儲量還不明確,所以不能盲目開採,防止寶貴的天然淡水資源消失。現在尚未抽取地下淡水使用,平時依舊是靠運水、雨水收集處理和海水淡化等維持島上官兵的生活。 不過,永暑島的面積足夠大,島上建有大型的儲水設施,能夠一次性儲存大量的淡水。今後如果確定天然淡水情況,開採也需要節制,因為要考慮澤被子孫。(S)


聯合防務


昔日的永署礁,已成今日永暑島,

永暑島是我國利用人工吹填技術建立的人工島,通過吹沙填海不斷擴建,現在已經發展成為具有新建機場和港口的大型島嶼。

最近有報道,在永暑島上的地質勘探活動,在多個鑽探點發現了地下淡水的存在。那麼在海島上這些淡水是怎麼來的呢?

這些淡水的出現,是與永暑島自身的地質結構密切有關,對於珊瑚地質島礁,相當於天然的雨水收集器,雨季的降水會滲入地下,在地下彙集,由於淡水和海水密度的差異,形成海島獨有的所謂的淡水透鏡體,也就是淡水在鹹水上漂浮,有明顯的淡水-鹹水界面。

這些可貴的淡水資源,可以滿足島上人員的飲用和生活用水,但這種淡水資源也比較有限,環境也比較脆弱,目前還沒有對這種淡水資源進行開採。

歡迎評論,關注量子實驗室。


量子實驗室


永暑島位於太平島和南威島之間,距離中國大陸750海里,相當於1390公里,處於南海中央航線和南華水道的交匯處,西北距越南金蘭灣250海里,地理位置相當重要。 到2014年,經過大規模的吹填造礁工程,永暑島的主島面積達到了1.3平方公里,成為了中國在南沙實際控制的最大島嶼。其主體工程機場已竣工,民航客機從海口起飛經過兩個多小時,成功降落永暑島機場,試飛成功;建立移動通信基站,解決了島上的通信問題,永暑島成為南沙最大的物質集散中心。

島上缺乏基本的生活物質基礎,生存最大的問題是生活用水,飲用水靠海水淨化,或者靠船從大陸運來,成本相當高,也無法滿足需求,2016年軍方派遣了工程技術人員前往永暑島探測地下水資源,發現11個地方有地下水,不僅儲水量大,而且水質較好,可以直接飲用,完全解決了島上居民的生活用水難題。海島的淡水是雨水浸入地表,遇到隔水層後,就留在含水層,也有些陸地是淺層海水,深層淡水,最大的民生問題迎刃而解。早在吹填造礁的同時,就已建有大型的淡水湖,為後續的島礁建設和旅遊開發提供了強有力的後勤保障。
永暑島建成大型物資集散中心,美濟礁建成大型水產基地,與渚碧礁一起將使南沙堅如磐石,與永興島、黃巖島構成戰略鐵三角,從而使南海無後顧之憂。


有了生活用水,永暑島這個不沉的航母就有了堅實的生活保障,對加強我國對南沙群島的管控以及以後中國收復其他被佔島嶼具有十分重要的意義,永暑島就是中國插在南海的一根定海神針。


遺產君


答案和永暑島特殊的地形有關,永暑島是一個人工建造起來的島嶼,這個地方本來只是一個珊瑚礁,那麼正是因為珊瑚礁的存在,所以為淡水的產生形成了條件,而且這個條件比較特殊,一般我們稱之為淡水透鏡體,淡水透鏡體聽起來好像很複雜,但實際上它就是一個天然的隔水層。

首先有一點是可以確定的,永暑島的淡水大多數是雨水形成的,因為永暑島的位置在海里,除了雨水之外,其它自然原因的可能性很低,那麼當天上的雨水落到永暑島之後,由於下方礁石的特殊地形導致,雨水並不會直接進入海中,而是聚集在一起。

這是因為永暑島下方的礁石,對於淡水和海水有不同的透性,再加上淡水比海水要輕的緣故,所以當雨水落到島上的時候,就在下面形成了一個天然的隔水層,這個隔水層裡面是淡水,外面是海水,所以這樣的一種特殊地形結構,就被人們稱之為淡水透鏡體。

那麼永暑島現在,已經成為了南沙群島的第一大島,上面不僅建設了機場,還建設了一系列的人工設施,包括醫院等等,未來永暑島將成為,中國南沙最大的物資集散中心,但由於永暑島遠在海外,所以這也是為什麼建造機場的原因了……


科學薛定諤的貓


永暑島優秀天然的體質加上吹填造島後天塑造所產生的。

現在南沙第三大島的永暑島在2014年還只是一個礁盤-永暑礁。但是它不是一個普通的礁盤,而是一個珊瑚礁,那麼有了珊瑚礁這個胚子,就為今天的永暑島勘探出淡水奠定了寶貴基礎。


珊瑚島礁是由珊瑚和其他造礁生物在漫長的年代中一點一滴創造出的海底隆起結構,隆起的大了就形成了當今形形色色的珊瑚島礁。而這類島礁有一個非常有利於生態系統誕生和發展的優良特性---形成珊瑚島礁淡水透鏡體

這種淡水水體的形成就依賴珊瑚礁特殊孔洞地質構造。當下雨形成雨水到島礁後,雨水就會下滲到礁岩中,由於淡水本身比海水輕,且孔洞對兩種水的透性有差異,就會形成一個獨立且動態的地下水體,這個水體水平方向周邊薄中間隆起類似透鏡,所以稱為淡水透鏡體(

上圖藍色部分fresh water)。但這種水體的形成需要島礁有一定露出水面的陸地面積(一般至少是270米寬以上),這樣雨水才不會在下滲之前就流向了海里。

永暑礁只滿足其一,不滿其二,所以我們就來造吧。具有基建狂魔之稱的我們用了不到兩年的時間就把永暑礁生生的擴大成為南沙第三大島-永暑島2.8平方公里。


我們知道南沙曾經最大的島嶼就是灣灣現在幫守著的唯一有天然淡水的太平島0.43平方公里。但是隨著我們一波猛如虎的操作,如今太平島只能排第四了,而且面積不及老三永暑島的零頭。

所以,現在永暑島勘探出淡水資源就是水到渠成的事。因為既是珊瑚礁又是陸域面積足夠大。但是需要注意的是,這種水體受降雨量和潮汐以及開採量影響很大,降水少的話有可能就會消失,開採多了也是如此。過多可能由凸透鏡變成下圖的凹透鏡,再不注意保護就會鏡破水亡。



柳小慶


永暑礁位於祖國最南端的南沙群島。

這是個有著108平方公里的大型珊瑚礁。珊瑚礁中間有湖,周圍的礁體呈環狀分佈。因此,永暑礁是一個大型環礁。

在永暑礁西南礁盤上,有一座面積是2.8平方公里的人工島——永暑島。

永暑島是南沙群島的第三大島,在行政區劃上屬於我國海南省三沙市。

這座島是我國在2014年8月至2015年4月,通過“吹沙填海”不斷擴建,發展建成的大型人工島嶼。

永暑島上配有機場、醫院、通信基站等設施,為生活在這裡的人們提供更加便捷的服務。

由於永暑島離中國大陸1390公里,島上物資相對缺乏,生存最大的問題就是生活用水。

原來這裡的人們日常飲用水靠海水淨化,或者靠船舶從大陸運來,成本相當高,也無法滿足人們日常所需。

在2016年,永暑島探測到了地下水資源,不僅儲量大,而且水質好。永暑島四周環海,島上的淡水是怎麼來的呢?

有書君在這裡很明確地告訴大家:永暑島上的淡水大多來自雨水的積蓄。

永暑島所處的南沙群島屬於熱帶海洋性季風氣候,這就決定了這裡氣溫高,颳風的時候較多。溫度越高,風越大,海水蒸發得越快。

這些海水蒸發以後變成大量的水蒸汽。水蒸汽再落到地面,就形成了雨。因此,永暑島雨量很充沛。

再者,海水蒸發的過程中,由於鹽分子相對穩定的特性,海水裡的鹽是無法蒸發到空氣中的。因此,永暑島上的雨水是不含鹽分的淡水。

這些,就為永暑島上出現大量的淡水具備了先決條件。

那麼,這些雨水又是怎麼完好地保存在永暑島地下的呢?

這是因為,永暑島地下形成了一個天然的“淡水透鏡體”。

當雨水降落到永暑島上的時候,永暑島地下的珊瑚礁,就變成了天然的雨水收集器。因為淡水比海水密度小,也就是我們平時說的淡水比海水“輕”。

永暑島地下的這些珊瑚礁石,對於淡水和海水有不同的透性。

這些礁石,能夠讓雨水很好地儲存起來,而且礁石也會讓海水乖乖地呆在淡水層下面,而不會混入淡水裡。

因此,在永暑島地下就形成了一個獨立且動態的地下水體,叫做“淡水透鏡體”。它相當於一個“碗狀”的盛滿淡水的“水窖”。

“淡水透鏡體”的形成還需要一個前提就是,珊瑚礁最少有270米寬的陸地面積,才會保證雨水不會在下滲之前流向海里。而永暑島完全能滿足這個寬度。

永暑島淡水透鏡體的底部通過珊瑚礁的孔隙和海水相通,形成一個較薄的過渡帶,這個過渡帶就是“淡水-海水界面”,也就是一個天然的隔水層。

隔水層還會隨著降雨、抽水、淡水流失而變化。

淡水多,隔水層“包圍”起來的淡水透鏡體體積就大,容量就多。

反之亦然。這個隔水層相當於一個可以活動的盛放淡水的“大碗”。

永暑島上有了充沛的雨量,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島的地下,成為人們日常用水的來源。

有了生活用水,永暑島這艘永不沉沒的“航母”,就有了堅實的生活保障。

位於永暑島上的海洋氣候觀測站提供的海洋氣象數據,以及永暑島上的燈塔,都為經過這裡的航船提供了方便。

永暑島將是中國在南沙最大的物資集散中心。對於我國加強南沙群島的管控,以及以後中國收復其他被佔島嶼,都有十分重要的意義。

可以說,永暑島就是我國插在南海的一根“定海神針”,與永興島、黃巖島一起,形成戰略“鐵三角”,從而使南海無後顧之憂。

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有書共讀


淡水是生命之源,在茫茫的大海上,淡水絕對是珍貴的資源。我國在南海永暑島發現大量淡水,這一重大發現無疑非常的振奮人心。永暑島上大量淡水的發現,意味著我國永暑島上的駐島官兵可以有直接的淡水供應,這對於改善他們的工作和生活不得不說是一件大快人心的好事。



眾所周知,永暑礁是中國南沙群島裡的大型環礁,它呈長橢圓形,分為西南和東北兩塊,整個礁盤長26公里,寬約7.8公里,面積108平方公里。由於永暑島處於熱帶海洋性季風氣候區,年降雨量達2800毫米,如此“大”的面積,有存水的可能。



另外,由於永暑島為珊瑚島礁,其地質結構有“濾鏡”的功能,形成淡水與海水的“隔離帶”。



經過勘察,永暑島地下淡水儲量較大,完全可以滿足生活及灌溉用水,因此可以將蔬菜種植到南海永暑島從而減少從海南島等地的空運蔬菜,守島官兵可以每天吃到新鮮的自給自足的蔬菜與瓜果。


地理那些事


永暑島的淡水目前還是以從大陸運水和淡化海水為主,輔以收集淨化雨水使用

永暑島是中國南海南沙群島中的一個人工島。

2014年8月—2015年4月,中國完成在永暑礁西南陸域上的吹沙填海作業,建成了現在的永暑島。

建成之後的永暑島陸面積達2.8平方公里,島上配有永暑島機場、永暑醫院等設施,可以起降和停泊大型飛機和船隻。

(永暑島地理位置)

永暑島是一個以海礁為基礎人工吹填而的島嶼,其地表本身並沒有淡水。永暑島在建成之初主要靠收集淨化雨水、從大陸運水進和淡化海水。

但是這三種獲取淡水的方式都有一定的侷限性。

第一,雖然南海地區降水頻繁,但收集雨水依舊供應不穩定,且收集難度較大,收集水量較小,只能作為輔助手段。

第二,從大陸運水過來成本有太大,畢竟永暑島距離中國大陸有1389公里,是在太過遙遠,運費成本高昂。並且無論是海運還是航運,都受到天氣較大的限制。如遇到颱風或暴雨等惡劣天氣,就無法100%保證準時供水了,可能會影響到島上官兵的生活。

第三,淡化海水對電力的需求太大,增加了燃料負擔。而島上所用的燃料也都是從大陸運過來的,成本依然不低。

(正在興建中的永暑島)

為此,中國地質團隊在島礁周圍進行了長時間的勘測,成功的發現永暑島地下蘊藏有大量的可直飲淡水,這將一勞永逸的解決島上淡水匱乏的問題。

並且這一發現也讓永暑島成為除太平島外,南海群島中唯一一個擁有淡水的島嶼,大大提高了其戰略價值。

(建造完成的永暑島)

不過目前對於永暑島地下的淡水儲量還不是很明確,為了防止破壞性開採,現在尚未抽取地下淡水使用,平時依舊是靠運水和海水淡化維持島上官兵的生活。

不過好在永暑島的面積足夠大,島上建有大型的儲水設施,能夠一次性儲存大量的淡水,且碼頭和機場建設也比較完善,在日期規劃合理的情況下保證島上官兵的用水是完全不成問題的,無非就是這水貴了點。


千佛山車神


海南永暑礁島按理來說天然淡水沒有,淡水是海水淡化或者收集的雨水。但是永暑島真正發現了地下淡水資源,這是非常寶貴的財富就是淡水了!

永暑島是永暑礁上的人工島。永暑礁是中國南沙群島的一個環形珊瑚礁,地理位置優越,戰略價值極高。這些新發現的地下水不僅儲水量較大,而且水質較好,完全可以達到直接飲用的標準。這些地下水的發現,解了島上生活用水的問題。島上缺乏基本的生活物質基礎,生存最大的問題是生活用水,飲用水靠海水淨化,或者靠船從大陸運來,成本相當高,也無法滿足需求,但是從2016年軍方派遣了工程技術人員前往永暑島探測地下水資源,發現11個地方有地下水,不僅儲水量大,而且水質較好,可以直接飲用,完全解決了島上居民的生活用水難題。海島的淡水是雨水浸入地表,還是遇到隔水層後,就留在含水層,也有些陸地是淺層海水,深層淡水,最大的民生問題迎刃而解。早在吹填造礁的同時,就已建有大型的淡水湖,為後續的島礁建設和旅遊開發提供了強有力的後勤保障。真實版的中國壯觀戰果!而且,依靠我國人民到那裡都不忘種菜的優良本質,島上的生活物質保障也隨之解決了。目前,我國已經在永暑礁上建造淡水蓄水湖已滿足島上基本的生活需求。有了這些淡水資源,島上官兵的生活不僅可以改善。而且,出海打漁的漁民在惡劣海況下也可以靠島避險或者進行生活物質補給。這對加強我國對南沙群島的管控具有十分重要的意義。











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