塔克拉玛干沙漠，位于新疆塔里木盆地之中，东西长1100多公里，南北宽550多公里，总面积约33.76万平方公里。它是世界上第二大的流动沙漠，仅次于阿拉伯半岛上的鲁卜哈利沙漠，面积约为33.76万平方公里。
这里的年降水量只有10到60毫米，被称为“死亡之海”。但是大多数人并不知道，在这片极端干旱的沙漠之下，竟然有一个规模巨大的“地下水库”。
那么这些水是从哪里来的，到现在为什么没有被大规模开发呢？
塔克拉玛干沙漠地下水的主要补给来源，是周边高山上的冰雪融水。塔里木盆地四周被高山所环绕，天山、昆仑山、阿尔金山和帕米尔高原的山顶上，常年积聚着大量的冰川和积雪。
每年夏天气温上升，冰雪融化之后就会形成融水，这些融水沿着山脚汇集到多条河流中去，其中就包括中国最长的内陆河，塔里木河，还有和田河、克里木河等等。
这些河流从北、西、南三个方向，给塔克拉玛干沙漠带来地下水的补充，河水在流经的过程中不断地渗入地下。侧向补给被看作是沙漠地下水的主要来源。
沙漠本身没有降水来给地下水补充，因为蒸发量大于降水量，雨水还没有渗入地下就已经被蒸发掉了。
这个过程不是一朝一夕就可以完成的，而是经过了数百万年的时间积累才形成的。
一般认为塔克拉玛干沙漠，至少在五百万年前就已经形成了。在漫长的地质年代里，周围的山地冰雪融化之后的水，不断向盆地内部渗透补充。塔里木盆地本身就是一个大的封闭性山间盆地，在它的地质构造里有很厚的中生代和新生代陆相沉积层，最厚的地方可以达到一万米，这些沉积层就形成了一个天然的含水层。
所以这个“地下水库”，是由特殊的地质构造，和上千万年的水循环共同作用形成的。
塔里木盆地地下蕴藏的咸水层水资源总量，可能达到8万亿立方米以上。这相当于我国地表年水资源总量的近三倍。贝加尔湖的水量，大约为23.6万亿立方米，根据估算，塔里木盆地这部分地下水的总量，是贝加尔湖的一半左右。据分析，把所有的水都抽出来铺在沙漠上的话，水深可以达到大约24米。
但是地下水的“动储量”与“静储量”。
目前可以利用的动储量，大约为110亿到148亿立方米，而那8万亿立方米的数字主要是指静储量，即埋藏在地下、补给速度非常缓慢的水体。这可以解释一个重要的问题，即拥有如此大量的水资源，但是至今不能大规模开发的原因。
问题就是，开发地下水会遇到很多实际困难。
第一就是技术上的难度。沙漠地下水分布很不均匀，各个地方的含水层深度差别很大，在流沙覆盖的沙漠里做大规模钻井、输水工程，费用很高。
第二就是水质的问题。沙漠地区的地下水整体水质较差，大部分地方的含盐量为5～10g/L，不能直接使用，在少数地方有淡水，开采价值不大。
第三也是最重要的就是生态风险。塔克拉玛干沙漠的不同区域，地下水存在分层的情况，如果开采深层含水层的话，浅层水位就会降低，在浅层水位所处的地方和绿洲的分布高度重合。如果浅层地下水枯竭的话，胡杨林、梭梭等荒漠植被就会大面积死亡，绿洲也会随之萎缩或者消失。
但是这些水资源，并没有完全失去利用的价值。对于塔里木盆地周边数百万人口来说，水资源一直就是制约经济社会发展的重要瓶颈。在科学评估的基础上，适度、有序地使用一部分浅层地下水，可以缓解当地生活和生产用水紧张的问题。
目前沙漠里的地下水开采，主要用作沙漠公路绿化和支撑石油、天然气开采等。也就是说，开采的速度不能超过自然补给的速度，否则这个经过数百万年形成的地下水系统，就会出现不可逆的损失。
塔克拉玛干沙漠地下水资源丰富的原因，就是它特殊的地理环境。四周高山带来持续不断的冰雪融水补给，封闭的盆地结构以及深厚的沉积层形成了天然储水的空间，再加上数百万年的时间积累。
但是丰富的并不等于可以随便使用。地下水的补给周期非常长，开采容易但是恢复困难。
因此对于塔克拉玛干沙漠的地下水来说，谨慎比急于求成要好得多。这主要看以后的技术发展，以及生态保护策略能不能找到一个合理的平衡点。
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