水壩簡介
亞斯文水壩,位於埃及開羅以南900公里的尼羅河畔。始建於1960年,歷時10年,耗資9億美元,於1971年完工。水壩高110米,主體長3600米,使用建築材料4300萬立方米,相當於大金字塔的17倍,為世界七大水壩之一。
高壩建成後,其南面形成了一個群山環抱的人工湖——亞斯文水庫。水庫橫跨埃及和蘇丹,長500多公里,平均寬12公里,面積6500平方公里,是世界第二大人工湖。在埃及境內的水域稱為納賽爾湖。亞斯文水壩建成後防止了尼羅河的泛濫,兩岸更得灌溉之利。
相關介紹
尼羅河美麗的自然景觀,舒適的熱帶氣候,豐富的文物古蹟和世界上首屈一指的高壩,使亞斯文的旅遊業特別發達。亞斯文水壩的建設自1960開始,站在111米的亞斯文水壩上,腳下波濤翻滾的世界第一長河尼羅河被攔腰截斷,放眼南望是寬15公里長500多公里的納賽爾湖,這座世界第二大人工湖吞下尼羅河的全年徑流,實現河水多年調節,使1964年的洪水、1972年的乾旱、1975年的特大洪峰和1982年以來的持續低水位都化險為夷。在幾乎全非洲都在鬧饑荒的時候,埃及的糧食基本自給自足。
亞斯文大壩看起來象是鋪在大湖上面的一條寬廣的公路。大壩兩側除了無邊的水面外,還有很多水利設施,這樣工業化的場面在埃及是不多見的。亞斯文水壩有水庫平面圖及說明:弧形拱橋式的大壩,高111米,長3830米,壩底寬980米,頂部寬40米,動用土石4300萬立方米。亞斯文水壩將尼羅河攔腰截斷,從而使河水向上回流,亞斯文水壩形成面積達5120平方公里、蓄水量達1640億立方米的人工湖——納賽爾湖。遠處是蓮花狀的大壩建成紀念碑,伴著平靜的湖水,已無法感受到水利工程施工時的浩大場面了。
如果說金字塔和神殿是古代埃及的奇蹟,那么亞斯文水壩就算得上是以科技征服尼羅河的現代奇蹟。古代尼羅河每次泛濫,都會對莊園農地造成嚴重損害,歷代君王無不想整治河道,最後終於在19世紀時建了高30.5公尺的水壩,開發出3萬8千平方公里的農地,但這僅是全埃及土地的4%。因此在1960年,納瑟總統在蘇聯貸款及技術協助下,興建了高3600公尺長、40公尺高,全世界最大的一座水壩。
現在的亞斯文水壩所使用的花崗岩,比古夫金字塔用掉的還多,足見其宏偉壯觀。12座發電機,不僅可供應埃及的電力,還可提供其它阿拉伯國家使用。因為水壩而建的納瑟人工湖泊(Lake of Nasser)也相當壯闊,但卻嚴重威脅到岸邊的古蹟神殿,有不少沉入湖中。聯合國教科文組織(UNESCO)為此發動了一連串救援活動,雖然搶救回部分古蹟,但仍有非常珍貴的文化遺產慘遭滅頂。
此外,由於亞斯文水壩設計的時候對環境保護的認識不足,大壩建成後在對埃及的經濟起了巨大推動作用的同時也對生態環境造成了一定的破壞。其一:使下游喪失了大量富有養料的泥沙沃土。由於失去了泥沙沃土,尼羅河河谷和三角洲的土地開始鹽鹼化,肥力也喪失殆盡。現在,埃及是世界上最依賴化肥的國家。具有諷刺意味的是:化肥廠正是亞斯文水電站最大的用戶之一。其二:亞斯文水壩嚴重擾亂了尼羅河的水文。原先富有營養的泥沙沃土沿著尼羅河衝進地中海,養活了在尼羅河入海處產卵的沙丁魚。現在沙丁魚已經絕跡了。這對此後一些國家和地區的大型水壩建設工作起了警示作用。
建造歷史
1948年3月27日,戴著黑色眼鏡,留著一把小鬍子並戴著一個圓形無邊氈帽的埃及國王法魯克,把奠基石放在可以給他的國家爭光的新水壩地基上。
這個水力發電廠將建在尼羅河的上游,在這一段波濤滾滾的河水水勢最強。建築者估計這個發電廠的年發電量將到200萬千瓦小時。這個水壩所需的石料同建造廟宇和古代法老雕像所用的石料一樣,采自相同的石料場。那些紀念物是經過數十年建成的;法魯克歐府預言水壩將在5年內建成。不太樂觀的外界工程師認為需要12年才能完成。
第一個亞斯文水壩是1902年在英國支持下建成的。當前正在進行的工程主要由美國人和英國人共同資助。在建兩個水壩之間為什麼拖延這多么長時間?在著手治理這條最長的河流之前,埃及所需要的不僅僅是財政方面的支持者,它還需要重新安排成千上萬人的動遷,需要權衡尼羅河流域的一些失掉了就無法補償的羅馬和埃及遺址的價值。
亞斯文水壩(英文:Aswan Dam),分為亞斯文低壩(又稱亞斯文舊壩、小亞斯文壩)和亞斯文高壩(又稱亞斯文大壩),亞斯文是位於埃及的尼羅河第一瀑布下的城市,兩座大壩在此跨過尼羅河,由於舊壩的設計不足以控制洪水,興建新的高壩來保護沿河居住的人口、農田及棉田。
英國人在1898年興建了舊壩,於1902年完工,長1900米,高54米,屬於中型重力壩,由於原設計的不足,舊壩已於1907-1912年和1929-1933年兩次加高,但在1946年時洪水卻幾乎漫壩,使得人們決定在舊壩上游6.4公里處建造新壩,而非再次加高舊壩。
在埃及總統納賽爾革命後,在1952年開始了新壩的設計,起初美國答應就此貸款2.7億美元,但由於埃及在1956年正式承認中華人民共和國,美國取消了這項資助,埃及政府因此計畫用蘇伊士運河的收入來繼續這項工程,在1958年時蘇聯加入,提供了大約三分之一工程造價的資助,以及工程師和重型機械。
新壩施工從1960年開始,於1970年7月21日完工,其水庫在1964年一期工程結束後便開始蓄水,為搶救水庫區內的埃及文物及古蹟,1960年在聯合國教科文組織指示下,展開了大規模的考古搶救工作,24項古蹟被遷移或贈送他國,1976年水庫達到設計水位。
工程
亞斯文水壩位於埃及境內的尼羅(Nile)河幹流上,在首都開羅以南約800km的亞斯文城附近,是一座大型綜合利用水利樞紐工程,具有灌溉、發電、防洪、航運、旅遊、水產等多種效益。
大壩為粘土心牆堆石壩,最大壩高111m,當最高蓄水位183m時,水庫總庫容1689億m3,電站總裝機容量210萬kW,設計年發電量100億kW·h。
工程於1960年1月9日開工,1967年10月15日第一台機組投入運行,1970年7月15日全部機組安裝完畢並投入運行,同年工程全部竣工。
壩址位於亞斯文老壩上游7km處的水庫回水區內,水深約30~35m。壩址河谷寬約500m,兩岸邊坡下陡上緩,高出河底100m處的河谷寬約為3600m。河谷呈南北向,在變質岩、火成岩中切割而成。右岸為變質岩系,主要為混合岩,左岸除混合岩外,尚有花崗岩及火山岩,上部還有努比亞砂岩,岩體受一系列斷層切割。左、右岸基岩出露。河床基岩埋藏很深,覆蓋層最大深度達225m,主要為砂層。上部為細砂,厚約20m;其下為粗砂、礫石相間;在低於河床120~130m以下為弱透水的第三紀地層,由砂岩、細砂、粗砂、砂質壚坶及半堅硬粘土組成。
埃及氣候炎熱、乾燥少雨,開羅以南的上埃及地區實際上是無雨區,由於沿途蒸發滲漏和灌溉等多種原因,尼羅河到埃及後多年平均徑流量為909億m3;亞斯文站最大年水量與最小年水量相差很大;年內分配亦很不平均,8~10月水量最豐,占全年水量70%,2~4月為枯水期;洪枯水差別更大,最高洪峰流量為14000m3/s,枯水時約350m3/s,相差40倍。尼羅河多年平均輸沙量為1.34億t,平均含沙量約1.5kg/m3,最大可達5~6kg/m3,泥沙主要來自衣索比亞高原。
高壩總庫容1689億m3,相應水位183m,其中死庫容約310億m3,水電站運行的最低設計水位為147m,調節庫容900億m3,相應水位為147~175m;最大防洪庫容473億m3,相應水位175~183m。水庫總長約500km,在埃及境內長約300km,稱為納賽爾湖,在蘇丹境內長約200km,稱為努比亞湖。水庫總面積6751km2。水庫防洪標準採用千年一遇洪水設計,洪峰流量15100m3/s,相應洪量為1340億m3;萬年一遇洪水校核,洪峰17000m3/s,相應洪量為1520億m3。
利益
新的亞斯文高壩全長3600米,底層寬度980米,頂層寬度40米,高111米,體積4300萬立方米,屬於大型重力壩,最高每秒流量11000立方米,其攔河而成的納賽爾湖(又稱納賽爾水庫),是世界第七大水庫,長550公里,寬35公里,面積達5250平方公里,體積達132立方公里。
工業方面,水壩擁有12組175MW發電機,總功率為2100MW (2100兆瓦),1967年開始發電,1998年發電量占埃及總發電量的15%,最高峰時發電量占埃及全國的一半,甚至可向鄰國輸出電力。
農業方面,水壩有效減小了1964年、1973年的大洪水和1972年-1973年和1983年-1984年的旱災造成的危害。在幾乎全非洲都在鬧饑荒的時候,埃及的糧食基本自給自足。水庫還發展了漁業,由於離消費市場距離太遠,漁業的收入並不高。
另一個特別的利益是從此埃及擺脫了其不友好的鄰國蘇丹有機會對其埃及命脈尼羅河水的控制。因為現在絕大多數的埃及人都工作、居住在尼羅河谷,埃及還在計畫從納賽爾湖引出另外一條和尼羅河平行的水道,擴大經濟面積。
存在問題
然而,亞斯文水壩也導致不同的環境問題。水壩令尼羅河上游肥沃的泥沙停於水壩後面,導致泥沙淤積於水庫內,最終使水庫於五百年後完全失去蓄水功能。由於缺乏由上游提供的沉積物,下游的農地及海堤逐漸受到侵蝕。除了威脅現時埃及最大的鹹水魚資源外,更會使尼羅河三角洲的土地沉降,令該地的稻米種植受到影響。現時由於欠缺上游的泥沙,三角洲的土地已失去過去的肥沃的特質,當地倚賴泥沙生產的紅磚業受到嚴重影響,而東地中海沿岸更發現有明顯的侵蝕現象。
農業由於缺少由河水提供的天然養份,因而需要使用跨國企業提供的人工肥料。然而,這種做法因做成化學品污染而惹來爭議。一些灌溉系統較差之下游農地由於尼羅河河水流量減少令海水倒流的關係,因而受到土壤過濕與及鹽度增加問題困擾。
地中海的漁獲亦受水壩影響,地中海東部的海域一向仰賴尼羅河河水帶來養份,例如矽酸鹽和磷酸鹽等。當水壩建築時,該地區的漁獲減少近半,後來才有回升的跡象。
由於水壩內有大量植物繁殖,水壩的興建亦帶來疾病的威脅。亞斯文水壩工程同樣帶來了一定的政治影響。納賽爾湖非常巨大,且幾乎所有埃及的人口都集中在尼羅河谷一帶居住。這意味著大壩一旦被摧毀,所導致的洪水將幾乎毀滅整個埃及。在贖罪日戰爭期間曾謠傳說大壩受到了攻擊,高射炮保護了大壩,但以色列空軍還是威脅著大壩。據傳這也成為了1978年時任埃及總統安瓦爾·薩達特與以色列在戴維營簽訂和平條約的主要原因之一。
1)大壩工程造成了沿河流域可耕地的土質肥力持續下降。大壩建成前,尼羅河下游地區的農業得益十河水的季節性變化,每年雨季來臨時泛濫的河水在耕地上覆蓋了大量肥沃的泥沙,周期性地為土壤補充肥力和水分。可是,在大壩建成後,雖然通過引水灌溉可以保證農作物不受乾早威脅。但由於泥沙被阻於庫區上游,下游灌區的土地得不到營養補允。所以土地肥力不斷下降。
2)修建大壩後沿尼羅河兩岸出現了土壤鹽鹼化。由於河水不再泛濫,也就不再有雨季的大量河水帶走土壤中的鹽分,而不斷的灌溉又使地下水位上升,把深層土壤內的鹽分帶到地表,再加上灌溉水中的鹽分和各種化學殘留物的高含量,導致了土壤鹽鹼化。
3)庫區及水庫下游的尼羅河水水質惡化,以河水為生活水源的居民的健康受到危害。大壩完工後水庫的水質及物理性質與原來的尼羅河水相比明顯變差了。庫區水的大量蒸發是水質變化的一個重要原因。另一個原因是,土地肥力下降迫使農民不得不大量使用化肥,化肥的殘留部分隨灌溉水又回流尼羅河,使河水的氮、磷含量增加,導致河水富營養化,下遊河水中植物性浮游生物的平均密度增加了,由160mg/上升到250mg/l。此外,土壤鹽鹼化導致土壤中的鹽分及化學殘留物大大增加,既使地下水受到污染,也提高了尼羅河水的含鹽量。這些變化不僅對河水中生物的生存和流域的耕地灌溉有明顯的影響,而且毒化尼羅河下游居民的飲用水。
4)河水性質的改變使水生植物及藻類到處蔓延,不僅蒸發掉大量河水,還堵塞河道灌渠等等。由於河水流量受到調節,河水混濁度降低,水質發生變化,導致水生植物大量繁衍。這些水生植物不儀遍布灌溉渠道,還侵入了主河道。它們阻礙著灌渠的有效運行,需要經常性地採用機械或化學方法清理。這樣。又增加了灌溉系統的維護開支。同時,水生植物還大量蒸騰水分,據埃及灌溉部估計,每年由於水生雜草的蒸騰所損失的水量就達到可灌溉用水的40%。
5)尼羅河下游的河床遭受嚴重侵蝕,尼羅河出海口處海岸線內退。大壩建成後,尼羅河下遊河水的含沙量驟減,水中固態懸浮物由1600ppm降至50ppm,混濁度由30~300mg八降為15~40mg/1。河水中泥沙量減少,導致了尼羅河下遊河床受到侵蝕。大壩建成後的12年中,從亞斯文到開羅,河床每年平均被侵蝕掉2cm。預計尼羅河道還會繼續變化。大概要再經過一個多世紀才能形成一個新的穩定的河道。河水下游泥沙含量減少,再加上地中海環流把河口沉積的泥沙沖走,導致尼羅河三角州的海岸線不斷後退。一位原埃及士兵說,他曾站過崗的燈塔現在已陷入海中,距離目前的海岸竟然有l~2km之遙。