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水是人类赖以生存的重要资源。在炎热干旱的沙漠地区，人们是怎样生存下去的呢？原来，沙漠地下有着丰富的地下水。就我国的塔克拉玛干沙漠而言，地下水的储量就高达８万亿立方米以上，可以说是一个面积巨大的地下海了！
塔克拉玛干大沙漠原来并不缺水，近年来，经过国内一流专家的调查研究，结果显示，在２２．５万平方公里的塔克拉玛干沙漠腹地，地下水储藏量达到８万亿立方米以上，相当于８条长江的流量。如果将这些水全部抽上来，可以在这２２．５万平方公里沙漠铺上３６米厚的水层，几乎接近撒哈拉地下海的３倍。说这是一个地下海，是一点也不过分的。
这么多的水，是从哪里来的呢？简单一点说，就是日积月累，一年一年累积起来的。
塔里木盆地常年有水的河流共１４４条，大部分都是流程短、水量小的河流。其中每年流量在５～１０亿立方米的河流有７条，年径流量大于１０亿立方米的河流有８条。盆地内河流总径流量达３９２亿立方米。这些河流，在工农业生产和生活引水、沿程蒸发和植物蒸腾耗水后，都以塔克拉玛干沙漠为归宿。
沙漠地下水的丰富，也与沙漠的环境分不开。塔克拉玛干巨厚的沙层，成为贮存地下水的良好条件，河水的入渗、侧向地下水流入，形成丰富的潜水，埋藏也不会很深。而且，松散的沙层，没有什么结构，不具有毛细管作用，渗下去的水，不会再因蒸发而散失，因此，形成水位浅、含水层厚、分布面积大的水文地质条件，为开发利用创造了良好的条件。从水质条件看，因为对沿途盐分的溶解，矿化度相对较高，大部分在３～１０克／升之间，但还属于可净化的水，只是在沙漠北面、东面，水的矿化度很高，每升含盐量可达到数十克甚至百克以上，现有的净化手段很难使它们淡化，这些地方，应该说是塔克拉玛干的真正的缺水区。但这种“缺水”，不是没有水，而是没有可以利用的水。
在塔克拉玛干，也有淡水的存在，主要在沙漠中季节过水河床的两侧，由于有淡水的定期补给，使潜水被淡化，称为“冲淡型潜水”。但是，河水入渗的宽度是有限的，一般在２００～５００米之间，而在河流转弯处的凹岸，冲淡影响的宽度自然大一些，有时可达数公里。这些淡水聚集成纺锤状，在水文地质上称为“淡水透镜体”，但这种淡水透镜体厚度不会很大，一般小于３０米，找到这些淡水透镜体，在沙漠的开发中意义十分重大。
沙漠中有丰富的地下水，并不说明沙漠处处有地下水。因此，在历史上从没有河水经过的地方、与河流相距过远的地方、因地质条件地下水不能流通的地方，还是属于缺水区。例如，斯文·赫定１８９５年的沙漠横渡，选择在麻扎塔格山之北进行，第三纪山系形成对水的阻隔，这里水文地质条件很差，难以有地下潜水的存在，他又选了一个正在迅速升温、需水量大的季节，备水量又不足，走上死亡之旅几乎是必然的。
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