其他各国的调水工程-沂南一中 - 图文

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国外著名的调水工程概览

山东省沂南第一中学 王 龙 徐厚臻 276300

21世纪全世界将面临着淡水资源的匮乏,淡水问题日益成为国际战略研究的热门话题,淡水已经升格为与粮食、能源相提并论的三大战略物资之一。目前,很多国家和地区水资源短缺,且有限的水资源的分布极不理想,很大一部分淡水资源分布在人迹罕至的地区,没有得到充分利用,一些人口密集的地区,淡水资源严重短缺,严重制约着当经济社会的发展。

如何正确开发利用水资源,是摆在人类面前的一大问题,到目前为止,世界上很多国家都对跨流域调水产生了浓厚的兴趣,修建了很多工程,来解决水资源时空分布不均的问题。据不完全统计,迄今为止全世界已建、在建或拟建的大规模远距离调水工程有160多项,主要分布在24个国家。在世界上的许多大江大河等都可找到调水工程的踪迹。在这些规模宏大的调水工程中不乏成功的先例,正雄辩地证实了,顺应客观规律因势利导地建设远距离调水工程将造福人民。其中著名的工程有:

一、以色列北水南调工程

(一)必要性及可行性

以色列地处地中海沿岸,属地中海气候,夏季炎热干燥,冬季温和多雨,降水约为200毫米~900毫米,北多南少。以色列南方干旱缺水,北方水源相对丰富,东北部的太巴列湖高水位时蓄水量可高达43亿立方米。为此,以色列建设北水南调工程,以太巴列湖水解救南方地区的沙漠干旱地。北水南调工程是以色列的国家输水工程,它是以色列境内最大的工程项目。

(二)建设情况

北水南调工程从1953年开挖6.5千米长的艾拉本隧洞开始,至1964年建成投入使用,前后历时11年,投资1.47亿美元。北水南调的龙头工程即太巴列湖取水口工程,它是建于地下岩洞的取水厂,安装了三台抽水泵,总抽水量达每秒20.25立方米。工程设两级泵站,将水头提升400米。由输水隧洞将湖水送到调节池,经检测化验、沉沙、灭菌消毒处理,达到饮用水标准后,输入内径2.8米的主干管道,送到以色列的行政中心、最大的城市特拉维夫的东北部。在特拉维夫主干管道分为东西两路,向南输送到内格夫沙漠干旱地。

至20世纪80年代末,北水南调工程输水管线南北延长到约300千米,主干管管径2.2~2.8米,沿途设多座泵站加压,并吸纳全国主要地表水和地下水源,同时向外辐射出供水管道,与各地区的供水管网相连通,形成全国统一调配的供水系统。至80年代后期,通过北水南调输配水系统年供水量达12亿立方米,其中调到南部水量达5.0亿多立方米,高峰日供水450万立方米。

(三)工程影响

北水南调工程的建设,改善了以色列水资源配置的不利状况,缓解了制约南部地区发展的主要限制因素,同时,该工程向外辐射的供水管道与各地区的自来水管网相连通,形成了一个全国统一取水、统一调配、统一供水的管道系统。由此使全国的水务得到了高效的统一管理,实行全国统一水价,让南方沙漠地区用到与北方湖区一样便宜的水,保障了南部人民能够有足够的水资源来发展农业生产。由于全国南北实行统一水价,得以在水源地200千米以外的南部发展灌溉,改善严酷的生态环境条件,从而带动南部经济社会的发展,同时也扩大了以色列国的生存空间,把大片不毛之地变为绿洲,利用南部充足的光热条件,生产出高质量的水果、蔬菜和花卉等农产品。不仅能够供应全国各地市场,满足人民的需要,并且出口到国外,成为享誉海外的优质农产品。

二、美国加州的北水南调工程

(一)必要性及可行性

加利福尼亚州位于美国西海岸,北部气候湿润多雨,萨克拉门托河水系水量丰沛。南部气候干燥,地势平坦,光热条件好,是美国著名的阳光地带,那里生活着该州2/3的人口,水源却与人口成反比例。

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(二)建设情况

针对上述情况,加州政府在上世纪50年代初不得不开始通盘考虑解决北涝南旱的调水之策。1960年,加州进行了全民投票公决,以51%的支持率使调水决策获得通过。于是,一项规模宏大的北水南调工程开工了。从加州最北边的奥罗维尔湖到最南端的佩里斯湖,整个调水工程主干道南北绵延1000多千米,占加州南北总长度的2/3,途中采用一次性提升水位600多米的大功率抽水机,让北水顺畅越过蒂哈查皮山,流到干旱的加州南方地区,成为目前美国最大的调水工程。该工程经过了13年的努力,终于在1973年完成了输水主管道的建设。在这些工程的投资安排上,政府给予很多优惠政策。这是美国调水工程建设的一大特点,同时也是保障工程立项审批、施工建设顺利进行和正常运营管理的重要因素之一。调水工程投资来源主要通过以下两个渠道。一是联邦政府提供拨款,或给予50年左右的长期低息贷款,或无息贷款。二是发行建设债券。工程投资除部分由政府负担外,大多由用水受益者负责偿还。

(三)工程影响

至2005年,加州北水南调工程的年调水量达49.3亿立方米,供加州南部2000万人使用,即全州2/3人口因此受益。这些北水70%用于城市,30%用于农村,60万英亩的农田靠它灌溉。该工程与联邦政府建设的中央河谷调水工程相辅相成,共同把加州北部丰富的水资源调到南部缺水地区,为加州南部经济和社会发展、生态环境的改善提供了充沛的水资源,使以洛杉矶为中心的加州南部成为果树、蔬菜等经济作物生产出口基地,并保证了那里的生活和工业用水。从而促成加州为美国人口最多的州,洛杉矶成为美国第二大城市,洛杉矶周围地区也因此获得了迅速的发展。

三、澳大利亚雪山调水工程

(一)工程建设的必要性及可行性

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澳大利亚虽然地广人稀,人均占有淡水资源不少。但是澳洲大陆全境年均降水量仅470毫米,水资源分布不均。澳大利亚东部有自北向南纵贯的大分水岭(海拔一般为800米~1000米),墨累——达令盆地处大分水岭的西部。从东部海洋吹来的湿润气流在大分水岭的东侧降下丰富的地形雨。在大分水岭的西侧,气流下沉,降雨稀少。而墨累——达令盆地正处于大分水岭的背风坡,因此,较为干旱。广大的内陆部分地区存在着干旱缺水较为严重的状况。经济发展急需解决水资源问题。

(二)建设情况

据以上情况,澳大利亚政府不惜余力地修建水利工程,在雪河及其支流上修建水库,通过自流或抽水,经隧洞或明渠。将向南流入塔斯曼海的雪河水调入墨累——达令盆地。这就是澳大利亚闻名世界的雪山调水工程。

澳大利亚雪山调水工程从1949年开始修建,直至1975年完全竣工,历时26年。该调水工程包括7座水电站、80千米引水管道、11条共145千米压力隧洞、16座大坝及其形成的调节水库、1座泵站、510千米330千伏高压电网等等,是澳大利亚跨州界、跨流域,集发电、调水功能于一体的水利工程,也是世界上较为复杂的大型调水工程。

(三)工程影响

调水产生了巨大的经济效益:其一是大大促进了墨累——达令盆地农牧业的发展;其二是产生了巨大的发电效益,电能输送到堪培拉、悉尼等重要城市;其三是为调水建造的16座大大小小的水库,点缀于绿树雪山之间,形成了旅游胜地;其四是西部的水质大为改善,生态环境宜人。

(四)借鉴意义

澳大利亚雪山调水工程全面投入运营后,为了更好地发挥调水效益,采取了一系列的水环境保护措施。

一是严格控制农牧业用水量的增长。有关州政府已达成共识,不再签发新的农牧业取水许可证。主要目的是防止农牧业规模盲目扩大。因为农田或牧场灌溉扩大,不仅消耗大量水资源,而且排出的水体携带农药、化肥与有机物、盐分,会污染下游地区;而且大量开垦加大了水土流失,都不利于生态环境的保护。

二是全面加强水土保持工作。雪山调水工程全线有诸多大坝形成调节蓄水库,它们的作用举足轻重,假如一旦让淤泥沉积便会减少调蓄库容量,直接破坏调水工程的长久效益。因此调水工程沿途特别注意水土保持,一律不发展任何产业,全部开辟成国家公园供游人观赏游览。为了保护植被,游人只能在高于地面的木制栈桥上通行,地面一律不得踩踏。

三是严格保护水质。为了防止农田污水流入或有机物进入引起蓝藻疯长,在输水河道沿岸修筑拦截板,防止落叶、枯草被风吹入水中,更不让污水排入河道,以确保输送的水体质量。

四是采取防止土壤盐渍化措施。澳大利亚地下水很丰富,可是大多含盐量过高,幸亏地下水位低,对地表环境不产生负面影响。但是大面积开垦,使得雨水和灌溉水大量渗入地下,抬高了高盐分的地下水位,造成了地表盐碱化,酿成大片树木、草原死亡的后果。调水工程假如造成原来干旱地区的高盐分地下水位的上升,则危害十分严重。为此,澳大利亚采取严格限制农田灌溉用水量的增长和让河道有足够的水量冲洗并带走沿途盐分的方法,来防止土壤盐渍化。

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四、埃及横跨亚、非两大洲调水工程

(一)必要性及可行性

埃及国土面积100万余平方千米,绝大部分为沙化地和沙漠,适宜于人居和农业生产的地区只有尼罗河三角洲和尼罗河谷地,仅占国土面积的4%。尼罗河水如同母亲的乳汁,不仅孕育了埃及的古文明,让埃及人民过上了富庶的生活,并世代繁衍至今。然而,随着埃及人口的增长和人民生活水平的提高,这条贯穿埃及全境的河流再也不能以其自然流淌来满足社会发展的需求了。必须通过水利建设,整合尼罗河水资源,开发雨水及地下水等新资源,更科学合理地分配利用水资源来适应埃及经济和社会发展的新要求。于是20世纪70年代埃及修建了著名的阿斯旺水坝,控制了尼罗河水流,使其盈时不涝、缺时不旱。同时增加了农业耕地面积,改善了农产品结构,提高了粮食和经济作物的产量。几十年来,阿斯旺水坝给埃及带来了巨大的经济效益和社会效益。

然而,埃及年均2.5%~3%的人口增长率逐渐抵消了阿斯旺水坝带来的经济与社会效益。今天6700多万埃及人的生活与生产高度集中于仅占国土面积约5%的区域(主要是尼罗河三角洲和尼罗河谷地),制约了埃及的进一步发展。埃及政府认识到,人口多,耕地少的埃及不能再局限于尼罗河流域进行发展了,必须拓展到流域之外去。西奈半岛是埃及处于亚洲部分的国土,面积约6万平方千米。其地势南高北低,南部是最高峰为海拔2637米的凯瑟琳山,北部地势平坦,可惜多为沙漠,也有不少被沙化的旱荒地,只要有水就可以改造成耕地,于是埃及政府毅然决定修建调水工程。

(二)建设情况

该工程是把非洲的尼罗河水调到亚洲的西奈半岛去。工程从尼罗河三角洲地区起建萨拉姆渠,引尼罗河(杜米亚特河)水向东,穿越苏伊士运河,调到西奈半岛去灌溉那里的干旱土地。

(三)工程影响

这项跨越亚、非两大洲的调水工程将为苏伊士运河两岸新增25多万公顷的耕地,为150多万人口提供生活用水,缓解埃及的粮食短缺状况,大大促进干旱的西奈半岛的全面发展和繁荣。

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五、秘鲁马赫斯东水西调工程

(一)必要性和可行性

秘鲁位于南美洲西北部,全国年均降水量1691毫米,人均占有的水资源也不少,可是降水量和水资源的分布却极不均衡。秘鲁西部太平洋沿岸是沙漠地区,宽约30~130千米,为一狭长干旱地带,有断续平原分布,面积占全国的11.2%,气候宜人,属热带沙漠草原气候,年均气温12~32℃,作物可以常年生长。年均降水量不足50毫米,是世界上最干旱的地区之一。发源于安第斯山的河流均是季节性的河流,河流短,入海快,河道经常干枯见底。这些河流两岸形成了众多绿洲,建有灌溉工程,农业发达,由于历史原因,全国人口和经济多集中于这西部及中部干旱地区。首都利马也位于西海岸中部的干旱地区,是一座被沙漠环绕的城市。干旱成为阻碍秘鲁西部经济和社会发展的制约因素。而秘鲁东部为亚马孙河上游地区,属热带雨林气候,年降水量均超过2000毫米,面积占全国的62.7%,人口稀少,大量水资源根本得不到利用。为了改变水资源不合理分布的局面,发展秘鲁经济,政府作出重大的战略决策,集全国之力,修建马赫斯调水工程,将东部充沛的水资源,引到西部安第斯山区,彻底解决首都利马及西部其他大城市严重缺水的问题。

(二)建设情状

秘鲁作为一个发展中国家,不惜倾全国之力,用了二三十年时间,在安第斯山区建成一项迄今为止世界上海拔最高的调水工程,其工程之浩大,开创了高山地区调水之先河;其精神之伟大,为世界其他发展中国树立了楷模。更可贵的是这项高难度的调水工程,始终以高质量、高标准为原则地出色完成的。

秘鲁政府对马赫斯东水西调工程(包括水源工程、输水工程、用水工程)的设计、施工和管理极为重视,宁肯多投资也要把好工程质量关。以输水隧洞和渠道为例,它们全部采用现浇钢筋混凝土作衬砌,厚度达35厘米。隧洞为马蹄形断面,渠道为矩形断面。在靠近山坡的渠道上,全部采用钢筋混凝土预制板遮盖,改明渠为暗渠以防山坡上土石滑落而堵塞。连接隧洞的渡槽采用钢结构,槽身做成与隧洞一样的马蹄形,以保证输水的安全可靠。

调水工程在安第斯山区建两座水库作为调水水源:

①在科尔卡河上建孔多罗马水库,大坝高100米,坝顶高程4185米,库容2.85亿立方米,用于调节科尔卡河径流。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/e9l2.html

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