基本信息
河川徑流是人類最早利用的水資源,也是上、中、下游地區重新分配水資源的必由之路。但是,由於社會經濟發展,僅憑流域內調水已難以滿足經濟發達地區的用水需求,迫切需要跨流域調水。於是,19世紀中葉,跨流域調水規劃便迎運而生了。美國水資源雖然豐富,但其分布不均,中西部大部分地區年均降水量少於500毫米。從20世紀30年代的羅斯福新政時期開始,跨流域的大規模調水工程成為美國解決中西部地區供水不足的重要方式。
據不完全統計,目前世界已建、在建和擬建的大規模、長距離、跨流域調水工程已達160多項,分布在24個國家。其中已建的調水工程調水量較大的是巴基斯坦西水東調工程,年調水量148億立方米;距離較長的是美國加利福尼亞北水南調工程,輸水線路長900千米,調水總揚程1151米,年調水量52億立方米。
起源
美國加州南部氣候乾燥,卻在原來是荒漠的地區種植了甜美的葡萄,農業發達,經濟繁榮,這得益於40年前建成的加州調水工程。
加州位於美國西海岸,北部氣候涼爽多雨,薩克拉門托河水系水量豐沛,南部氣候乾燥,光熱條件好,該州2/3的人口生活在南部地區,水資源卻與人口成反比例。加州地形高低跌宕,雨水分布不均。雨水多的北部常常洪水肆虐如猛獸,缺雨少水的南部則是天干地裂土冒煙。然而,加州南部明媚的陽光,中部谷地肥沃的土壤,北部灣區(舊金山所在地)秀麗的風光,加上作為美國西海岸的重要門戶和集散地,又使這裡成為美國人口密度最高和數量最多的地方。水是人們賴以生存和經濟發展的重要條件。早年從洛杉磯到墨西哥邊境的聖迭戈,主要依賴於從東邊內華達州科羅拉多河引來的部分河水和地下水。但隨著各州對本州水源的控制和保護,加上地下水的大量採用又會造成地面下沉,於是從20世紀50年代起,加州政府開始通盤考慮解決北澇南旱兩全之美的調水之策。但調水工程從北到南其跨度長達600多英里,途中要翻山越嶺技術難度高,耗資巨大,做與不做。百姓意見不一,政府舉棋難定。 1919年,一位在美國地質勘測局工作的地質學家首次提出在加州進行大規模跨流域調水的理念。1933年,調水方案被加州的公民投票批准。工程在1935年開工,這就是著名的“中央河谷”工程,至今仍在發揮作用。二戰後,加州經濟飛速發展,這使得水資源不足的問題再次突出,地下水位嚴重下降。曾經嘗到調水甜頭的加州政府,此時開始考慮通盤解決加州北澇南旱問題。1945年,加州立法機構授權進行了全州規模的水資源普查,從1951年到1957年,加州政府的公共工程部水資源局向全社會公布了三個重要的調查報告,即“加州的水資源現狀”、“加州的水資源利用和水資源需求”和“加州水資源計畫”。這三個報告,讓全州人了解到興建大規模調水工程的重要性和緊迫性,為“加州調水工程”在20世紀50年代末全面提出做了充分準備。1956年,加州北部發生大規模水災,這使得北部一些居民認為“北水南調”不僅對南部同胞有利,也符合自身利益。1957年,“加州調水工程”的部分前期工程開工。然而,由於投資巨大和水源調出地區與調入地區民眾利益的衝突,調水方案在社會各界仍引起廣泛爭論,洛杉磯的報紙還刊登了諷刺漫畫,嘲笑這一宏偉計畫不過是開出一張空頭支票,公開號召選民反對。加州政府成立了特別委員會,在20世紀50年代末3次開會,為協調調出水的北部地區和調入水的南部地區的利益,作了法律和財政上的多種安排。為了解決巨大的投資問題(約50億美元),還發行了特別債券,債券支付了78%的建設費用。建設方案對受益地區和企業如何支付水費也作了詳細規定,讓工程的收益者分攤成本,而不是取自全州納稅人。儘管做了這么多的準備和宣傳工作,在1960年的加州全民公決中,580萬參與投票的選民中,贊成票只比反對票多了17多萬張,這一調水計畫以51%對49%的微弱優勢獲得通過;根據加州調水工程官方網站的介紹,調出水的北部地區只有一個縣有超過一半的投票者贊成。資金來源通過發行債券籌集,州政府不用出一分錢。
實施
浩大的調水工程首先在北部山區奧羅維爾打響。這裡要築起一道大壩,並修建奧羅維爾湖,動工前還要將穿越湖區的西太平洋鐵路和70號公路進行遷移挪位。這座美國最高、土方最大的大壩,把上游3個湖的水和一些山澗河流的水攔截儲蓄在這裡,使奧羅維爾湖成為調水工程的最大蓄水庫,其庫容量達到43.17億立方米。此湖建成後既可以控制北部經常泛濫的洪水,還可以引水向南,經費瑟河、薩克拉門托河及人工溝渠水道逐步將水調到南部。從最北邊的奧羅維爾湖到最南端的佩里斯湖,整個調水工程主幹道達660英里,是目前美國乃至世界上最大的調水工程。
1973年,加州調水主體工程完工,1990年達到設計輸水能力。後來,加州又繼續興建大大小小的調水工程。得益於這些長距離調水工程,加州的乾旱河谷地區出現了灌溉面積達2000多萬畝的良田,受益人口達2300萬,加州發展成為美國人口最多、灌溉面積最大、糧食產量最高的一個州,全州經濟實力躍居美國第一。
整個調水工程途經28個大壩和水庫,22個抽水站和一些發電站,發電站發電主要用於抽水。引水上山採取鋪設水泥管道和穿山隧道相結合。水泥管道的使用占總幹道的10%,每個管道直徑為9英尺,有的裸露于山峰,有的埋藏在地下,有的穿過水域,每段鋪設的長度不等,最長的達到30英里以上。隧道的修築占總長度的5%,最長的隧道達5英里。在越過海拔很高的蒂哈查皮山時,他們採用的抽水機一次性抽水高度竟達1926英尺,堪稱世界第一。如今,隨著用水區和使用量的增加,分支渠道和設施仍在不斷擴展。目前調水工程的年調水量已達近50億立方米,供加州2000萬人使用,70%用於城市,30%用於灌溉60萬英畝的農田。
為開發利用美國西部地區的資源,縮小東西部社會經濟發展的差距,自20世紀初以來,美國聯邦政府和地方州政府都十分重視水利建設,美國國會在1992年通過了《墾務法》,並在內政部設立墾務局,主要負責西部地區17個州的水資源開發治理任務。數十年來,墾務局依法得到了聯邦政府的大批建設資金的優惠貸款,建成了多處長距離調水工程。與此同時,地方各州政府也通過各種資金渠道,組織興建了一些長距離調水工程。美國已建的跨流域調水工程有10多項,主要為灌溉和供水服務,兼顧防洪與發電,年調水總量達200多億m3,除加洲最大的北水南調工程外,其它較重要的調水工程還有:科羅拉多—大湯普森工程、煎鍋—阿肯色河工程、中央河谷工程、中部亞利桑那工程等。
影響
1973年,加州調水主體工程完工,1990年達到設計輸水能力。後來,加州又繼續興建大大小小的調水工程。得益於這些長距離調水工程,加州的乾旱河谷地區出現了灌溉面積達2000多萬畝的良田,受益人口達2300萬。加州發展成為美國人口最多、灌溉面積最大、糧食產量最高的一個州,全州經濟實力躍居美國第一。今天,當年曾經反對這一工程計畫的很多人,也為這一工程而自豪了。
南加州的成長和興旺發達,並不始於這個“北水南調”,它始於更早的“東水西調”,美國在獨立後,經過一百多年的擴張和工業化,到二戰前已經具有很強的經濟和科技實力。西部開發時建成橫貫東西的中央太平洋鐵路,使舊金山成長成為西部最重要的港口。但南加州的缺水狀況,造成它和附近的亞利桑那州和內華達州一樣的荒蕪。為了發展這一地區的經濟,美國於1931~1935年建造了胡佛水壩,攔截了科羅拉多河的水蓄在米德湖裡。米德湖容量393億立方米,相當於兩年的河水平均流量。憑著這點水,除了為附近地區的農田提供灌溉和水力發電外,還為洛杉磯、拉斯維加斯、聖迭哥和鳳凰城等著名城市提供水源,這些城市的發展和繁榮,都有仰賴於這一湖生命之水。後來南加州和洛杉磯要進一步發展,需要更大量的水源支撐,才又搞了“北水南調”。
南加州得到北水的滋潤而繁榮起來是有代價的,這個代價應該是搞“北水南調”時沒有想到的。“北水南調”工程建成後,確實對減少北加州的洪流起作用了。但是後來發現,由於截取了原來流向舊金山灣區的大量水源,灣區內累積失去太多潔淨水的調劑後,導致水體質量變壞,海灣生物數量減少,海灣附近地區土地鹽鹼化……。