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关于跨流域调水的思考

作者:jnscsh   时间:2022-02-19 08:40:27   浏览次数:

水是人类生存和发展不可替代的自然资源。地球表面的水有97%是人类无法直接使用的海水,在余下的3%的淡水中,有三分之二分布在冰川中,仅有三分之一可供人类开发利用,且分布不均衡。目前,世界上有30多个国家近2.5亿居民常年处于缺水状态,有近4亿人口面临“水荒”。随着人口的增长和经济的发展,人们对水资源的污染、浪费等造成的利用不合理因素更加剧了水资源危机的严重性。水资源问题已经成为制约人类生存与可持续发展的瓶颈因素,水资源分布不均与人类社会需水不均衡的客观存在使得调水成为必然。利用跨流域调水的方法,解决水资源在时间、空间分布上的不均或资源性短缺,重新分配水资源、优化水资源配置,缓和以至解决缺水地区的迫切需要具有十分重要的现实性和可操作性。

一、国外部分现代跨流域调工程情况

20世纪40年代以后,许多国家如美国、澳大利亚、以色列、埃及等出于供水、航运、灌溉、发电、防洪等各种考虑,都提出了许多调水规划,兴建调水工程,进行尝试,取得了巨大的社会和经济效益。据统计,目前全世界已有40多个国家和地区建成了350余项调水工程,年调水规模超过了5000亿立方米,相当于半条长江。放眼世界各地的大型河流和湖泊,如尼罗河、印度河、墨累一达令河、北美洲五大湖等,都分布着或大或小的调水工程。但同时,其中的某些大规模调水工程也引发了严重的负面影响,如河流入海经流量的降低引发海水入侵、河流水质下降、水生生物系统的破坏、大面积土地淹没、非自愿性移民及第三方影响等问题。随着上述影响问题的出现以及人们对这些问题的日渐重视,20世纪80年代后期发达国家修建的调水工程都严格考虑了生态环境的保护措施,并越来越注意第三方利益保护及水资源地居民的利益补偿问题,以求水权再分配的公平性和合理性。

(一)澳大利亚雪山调水工程

开工于1949年,将斯诺伊河水调至澳大利亚东南部,输水干线长224公里,年调水量30亿立方米。雪山工程是澳大利亚雪山跨地区调水工程,把雪河和尤坎本河的水经尤坎本湖调节后,穿过隧洞向西引入墨累河流域,以发电、灌溉为主并解决澳大利亚南部城市供水和工业用水的跨流域引水工程。整个工程分为雪河至墨累河、雪河至蒂墨特河南北两大系统。前者将雪河河水引至墨累河,后者将尤坎本河的河水引至马兰比吉河支流蒂墨特河。每年提供工农业用水24亿立方米,灌溉面积26万公顷,并为南澳大利亚首府阿德雷德88.5万人口的城市用水及重要工业区“铁三角”提供水源保证。该工程存在的问题主要有:一是雪水融化分为淡旺季,有枯水期、丰水期;二是雪山融水露天,水质保护需要加强;三是水量供给和电力分配之间存在矛盾;四是水资源的开发投入需进一步加大。对此,澳大利亚政府采取了一系列解决措施,一是制定政策与计划,以帮助各有关方面实现可持续发展;二是靠立法完善水权制度,统一配置水资源;三是进行信息化建设和管理。

(二)以色列北水南调工程

以色列极度缺水,且水资源南少北多,该工程于1953年开工,把北部加里利湖水调到以色列中南部,输水干线长300公里,年调水量14亿立方米。途经多座加压泵站,分支管道总长逾1万公里,该工程带动了以色列南部经济发展,把大片荒漠变为绿洲,扩大了以色列的生存空间。存在的主要问题是:输水分支管道长、加压泵站多、能耗大,需加强对分支管道的管理。

(三)美国加利福尼亚水道工程

加州北部雨水丰沛,萨克拉门托河常常肆虐,南部干旱却住着全加州三分之二人口,水资源分布不均。该工程于1957年开工,1973年竣工,1990年达到设计输水能力。将费瑟河、萨克拉门托河、圣华金河水调至加州南部地区,输水干线长1086公里,年调水量40亿立方米,是美国已建成的最大调水工程。该工程至今仍在不断扩展和完善,包括33座储水设施,21个水库湖泊和若干发电站,工程发电量在2002年达到85.7亿千瓦时,使以洛杉矶市为中心的广大地区受益,受益人口达2300万。目前,加州人口、经济实力、灌溉面积、粮食产量位居美国第一,洛杉矶发展成为美国第二大城市。存在的问题是:输水干线长,对水源地区、沿途输水地区以及受水区的生态环境产生影响。一是对鱼类和野生动物栖息地的影响;二是对水源地及调水工程沿线河流水质的影响。1992年中央河谷工程改善法案停止了一些明显对鱼类和野生动物用水量和水质有影响的部分调水工程。

(四)美国中央亚利桑那调水工程

该工程于1973年开工,将科罗拉多河上哈瓦苏水库的水调至亚利桑那州中南部,输水干线长540公里,年调水量18.5亿立方米,整个工程设有14级泵站和1座抽水蓄能电站,提水扬程884米,工程设置了39座节制闸以控制水流,另有33个分水闸把水从渠道送至用户,工程主要分3段,沿线包括泵站、隧道、倒虹吸和一些蓄水工程。该工程主要是提水扬程高、输水线长、能耗大,应适当与水电开发相结合以节约能耗。

(五)埃及西水東调工程

埃及96%国土是沙漠,该工程开工于20世纪90年代初,把尼罗河水调至西奈半岛,输水干线长262公里,年调水量40亿立方米,主要有两部分,一是基础设施工程,主要有灌溉排水系统,输变电系统、道路工程。二是开发区及新村建设,主要有农场内部的灌溉排水网、住房、公共服务设施、内部供电和交通等。按1994年价,总投资约17亿美元。存在问题:一是规模大、设施距离长、投资量大;二是受水区盐碱化严重。对此要适当控制投资规模、降低地下水位、对土壤进行改良等。

二、跨流域调水的利弊分析

(一)跨流域调水对环境的有利影响

1 提高调入水地区社会和经济效益。如供水效益(接济人民生活用水、保障工农业发展、航运、旅游等)、防洪排涝效益、发电效益等。

2 解救调入水地区生态危机-生态效益。水源对因缺水而引发的地区性生态危机将起死回生。

3 缓解调出区地区的洪水威胁――防洪效益。因修建调出水地区工程,大坝架高、防洪库容增大、防洪能力提高;

(二)跨流域调水对环境的不利影响

1 对调出水区可能引起生态环境用水不足。原来储水量减小,水流量变小甚至干枯。

2 造成调出水区的调水河道过流条件恶化。利用原河道调水,增加流量和流速,引起河床不稳定。

3 对调入地区可能造成疾病传入、污染输入。在调水过程中,某些有害物质和元素,在不同地域因冲而减或因滞而增,特别是病毒病菌传播,使伤寒、霍乱、痢疾等得以蔓延。明渠输水易受污水侵害,以致污染输入。

4 对洼淀和湖库等蓄水的不利影响。调水沿线常有多处洼淀或湖库调蓄,使原来的自然环境中增添了庞大水域,这对河流水文特征、库区水状态、地下水位、渗漏、消落区的稳定状况、水生生物、岸边生物、水体水质、气温、降水、鱼产等生态环境均有可能造成不利影响。

5 对输水渠系两岸环境的不利影响。因渗漏、排水不足导致土地渍涝、土壤盐碱化,危害农作物种植和生长。

6 对海水入渗及河口生态环境的影响。全球气候变暖,两极冰融,海平面升高,这对沿海口岸冲击很大,海水入侵,淹没土地港口,渗压加大,土地盐碱化加剧、水生生物生态环境改变、江河水流退缩、水质污染加剧,导致赤潮发生频率加大。调水工程实施后,入海水量减少,将减弱对抵御海水入渗的缓冲力。

虽然跨流域调水有很多弊端,但从全球思维、地方行动以及大气环流水循环角度看,它调整了局部地区的水资源分布,解决了缺水地区的生产生活用水,保证了人类的生存和发展急需,是十分必要的。

跨流域调水,关系到相邻地区工农业发展,涉及有关流域水资源重新分配,可能引起社会生活条件及生态环境的变化。因此,必須全面分析跨流域的水量平衡关系,综合协调地区间可能产生的矛盾和环境质量问题,对已建成运用的跨流域调水系统,可根据水资源承载力分析评价有关原则对其实际调水运行状况进行评估,为进一步调水的规划决策提供借鉴。

总之,跨流域调水是一项改造自然重新配置水资源的举措,牵涉到地理、环境、历史、社会、经济、文化、法权,以及可持续发展等问题,是多学科、多部门、多地区综合研究的对象,要广泛深入地研究论证,注重水资源与水环境的承载能力研究,才能趋利避害,才能促使水资源的可持续利用。同时保护水环境,杜绝污染、节水和治污等多项措施并用才能真正解决水资源的合理配置和永续利用,造福人类。

参考文献:

[1]《世界调水工程》王光谦 欧阳琪 张东远.

[2]《调水工程对环境利弊影响综合分析》汪明娜 汪 达.

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