納爾遜河-薩斯喀徹溫河

納爾遜河-薩斯喀徹溫河，納爾遜河-薩斯喀徹溫河及其支流組成了面積達115萬km2的大流域，其中在加拿大境內面積約97萬km2。

納爾遜河-薩斯喀徹溫河

Nelson-Saskatchewan River

概述

納爾遜河-薩斯喀徹溫河及其支流組成了面積達115萬km2的大流域，其中在加拿大境內面積約97萬km2。其幹流由西向東北方向流，若從其源流--位於落基山脈的鮑（Bow）河算起，河流全長2800km，多年平均流量2370m3/s，年均徑流量747億m3。流域西連分水嶺大落基山脈，北鄰馬更些河流域和邱吉爾河流域，東靠哈得遜灣水系和聖勞倫斯河流域，南抵密西西比河流域。流域位於北緯45°35′～57°02′，西經92°18′～117°30′。 納爾遜河-薩斯喀徹溫河主要由與溫尼伯（Winnipeg）湖相連的4條大河和1個湖區組成：東南面是溫尼伯河，偏南部是雷德-阿西尼博因（RedAssiniboine）河，西北部是薩斯喀徹溫河，東北部是納爾遜河；中部是溫尼伯湖區。 薩斯喀徹溫河位於加拿大中南部，由北薩斯喀徹溫河和南薩斯喀徹溫河組成。其中北薩斯喀徹溫河發源於落基山脈的哥倫比亞冰原(Columbia icefield)，其主要支流有：拉姆(Ram)河、克利爾沃特（Clear water）河、布拉佐(Brazeau)河［該河還有支流：諾德格(Nordegg)河、埃爾克(Elk)河等］、弗米利恩（vermilion）河、大古利(Big gully)河、巴特爾(Battle)河［該河還有艾恩(Iron)河、里博斯通(Ribstone)河等支流匯入］、伊格爾(Eagle)河以及斯特金(sturgeon)河等。北薩斯喀徹溫河全長1287km，流域面積11.9萬km2，多年平均流量219m3/s，年均徑流量69.1億m3。 南薩斯喀徹溫河有2條源河--鮑河和奧爾德曼(Oldman)河。正源鮑河發源於加拿大落基山脈東坡班夫(Banff)國家公園內的戈登(Gorden)山山腳下，河流朝東南方向流淌，沿途接納了斯普雷(Spray)河、喀斯喀特(Cascade)河、卡納納斯基斯(Kananaskis)河、戈斯特(Ghost)河、埃爾博(Elbow)河、海伍德(Highwood)河等支流，河流全長507km。奧爾德曼河發源於加拿大落基山脈萊斯布里奇市以西，全長402km，其正源河叫克羅斯內斯特(Crowsnest)河,河水向東流淌，沿途匯入的支流有威洛(Willow)河、貝利(Belly)河、聖瑪麗(St.Marry)河和小鮑(Little Bow)河等。兩河在梅迪辛-哈特(Medicine Hat)以西60km處相匯形成南薩斯喀徹溫河。南薩斯喀徹溫河全長1392km,流域面積26.4萬km2，幹流朝東北流，在埃斯蒂尤里(Estuary)附近接納了另一條重要的支流--雷德迪爾(Red Deer)河。雷德迪爾河發源於加拿大落基山脈班夫國家公園附近的路易斯(Louise)湖，其主要支流有法倫蒂姆貝爾(Fallentimber)河、詹姆斯(James)河、小雷德迪爾(Little Red Deer)河、多格龐德(Dog Pound)河、尼希爾斯(Kneehills)河、羅斯巴德(ROSEBUD)河、布爾龐德(Bullpound)河、貝里(Berry)河以及阿爾克利(Alkali)河等，河流全長619km。南薩斯喀徹溫河幹流還有一條支流--斯威夫特卡倫特(Swiffcurrent)河匯入。 南北薩斯喀徹溫河均向東流經加拿大艾伯塔省和薩斯喀徹溫省，在薩斯徹溫省艾伯特王子城（Prince Albert）東40km處匯合，匯合後稱薩斯喀徹溫河，幹流向東北流，橫穿錫達(Cedar)湖，最後注入溫尼伯(Winnipeg)湖。其主要支流有卡羅特（Carrot）河。若從南薩斯喀徹溫河源流鮑河的源頭算起，薩斯喀徹溫河總長達1939km，流域總面積38.3萬km2。 錫達（Cedar）湖位於馬尼托巴省西部，溫尼伯湖之西、靠近薩斯喀徹溫省省界，湖長64km，最寬處達51km，湖泊面積738km2。薩斯喀徹溫河由西流入該湖，向東流入溫尼伯湖。在該湖的北部還有2個小湖泊：南、北穆斯(North and South Moose)湖。 出溫尼泊湖後河流稱納爾遜河。納爾遜河是整個納爾遜-薩斯喀徹溫河水系最終的入海水道。出溫尼伯湖，河流向北流經數個湖泊到達斯普利特（Split）湖，然後折向東北在約克法克特里附近注入哈得孫灣。納爾遜河水深流急，在其全長684km的河道中分布著許多急流和小瀑布，其通航河段僅有河口以上209km和溫尼伯湖以下161km兩部分。目前在其主要支流本特伍德（Burntwood）河上湯普森處建有凱爾西(Kelsey)水電站，在凱特爾（Kettle）灘下游也建有一水電站。 溫尼伯河位於納爾遜-薩斯喀徹溫河東南部，發源於加拿大-美國邊界上的伍茲（Woods）湖的西北端，流經幾個湖泊，最終於溫尼伯市東北95km處匯入溫尼伯湖，全長320km，流域面積12.7萬km2。溫尼伯河的支流有法爾斯蒂爾（Firesteel）河、英吉利（English）河、懷特茅斯(Whitemouth)河、馬斯卡瓦(Maskuwa)河等。其中法爾斯蒂爾河發源於蘇必利爾湖附近。若從支流英吉利河算起，溫尼伯河全長1050km，多年平均流量881m3/s，若從支流法爾蒂爾河算起，溫尼伯河全長則只有764km。下遊河段有七姐妹（Seven Sisters）瀑布、大瀑布、斯拉韋（Slave）瀑布、派恩（Pine）瀑布和麥克阿瑟（McArthur）瀑布等多處險灘和瀑布，不利通航，但在這些河段上興建的水力發電站為馬尼托巴省提供大部分電力。 納爾遜-薩斯喀徹溫河西南部是雷德-阿西尼博因河流域，主要由雷德河與其最大支流阿西尼博因河組成。雷德河，亦叫北雷德(Red River of the North)河，發源於美國明尼蘇達州與南、北達科他州三州交界處的特拉弗斯（Traverse）湖，源流名叫布瓦德蘇(Bois de Sioux)河，在明尼蘇達州布雷肯里奇(Breckenridge)附近與支流奧特-泰爾(Otter Tail)河相匯後才稱作雷德河。河流由南向正北流，匯入溫尼伯湖，全長877km，其中在美國境內有710km，是明尼蘇達州與北達科他州的州界。雷德河總流域面積約28.7萬km2，其中10.2萬km2在美國境內，河流多年平均流量243m3/s，徑流量76.6億m3。除支流阿西尼博因河之外，雷德河還有懷爾德賴斯(Wild Rice)河、夏延（Sheyenne）河、埃爾姆(Elm)河、古斯（Goose）河、特特爾(Turtle)河、福里斯特(Forest)河、帕克（Park）河、通凱(Tongue)河、彭比納（Pembina）河、莫里斯(Morvis)河、塞爾(Sale)河等支流由左岸匯入，右岸主要支流有奧特泰爾河、布法羅(Buffalo)河、桑德希爾(Sandhill)河、雷德萊克（Red Lake）河、斯內克(Snake)河、圖(Two)河、羅索（Roseau）河、拉特（Rat）河和塞納（Seine）河等匯入。從溫尼伯湖的雷德河口經洛克波特（Lock Port）船閘（落差3m）向南到北達科他州的大福克斯（Grand Focks）一段河道可以通航。 雷德河的主要支流阿西尼博因河，發源於薩斯喀徹溫省納特湖印第安人保留區以東，在溫尼伯市注入雷德河，全長約1000km，流域面積16.2萬km2，其主要支流有：懷特桑德(Whitesand)河、謝爾(Shell)河、卡佩勒(Qu Appelle)河［該河還有以下支流匯入：穆斯喬(Moose Javs)河、瓦斯卡納(Wascana)河、阿爾姆(Arm)河、菲森特(pheasant)河和卡波斯瓦爾(Kaposvar)河等］、伯德泰爾(Birdtail)河、奧克(Oak)河、米內多薩(Minnedosa)河以及蘇里斯河(Souris)［該河還有長(Long)河、穆斯芝廷(Moose Mountain）河、威洛(Willow)河、斯普林古里(Spring Coulee)河、安特勒(Antler)河和派普斯通(Pipestone)河等匯入］等。 溫尼伯湖區是指以溫尼伯湖為中心的湖泊群，其中較大的湖泊有溫尼伯湖、溫尼伯戈西斯（Winnipegosis）湖、馬尼托巴（Manitoba）湖、錫達湖以及普萊格林（Playgreen）湖等。 溫尼伯湖地處加拿大馬尼托巴省中南部，南北長425km，東西寬32.2～112.6km，面積24514km2，平均水深15.25m。 溫尼伯戈西斯湖地處溫尼伯湖西面，湖面長241.5km，寬51.5km，面積5447km2，湖水較淺，最深處只有18m。湖水朝東南方向流入馬尼托巴湖，最後匯入溫尼伯湖。 馬尼托巴湖位於溫尼伯戈西斯湖東南，溫尼伯市西北72km處。湖面窄長而不規則，長200km，寬45km，最深248m，面積4706km2。馬尼托巴湖經由聖馬丁（St.Martin）湖和多芬（Dauphin）河在阿納馬貝注入溫尼伯湖的斯特金（Sturgeon）灣。 普萊格林湖是溫尼伯湖北部較大的湖泊，其南面是溫尼伯湖向納爾遜河泄流的出口。

流域特徵

納爾遜水系形成的流域橫亘加拿大中南數省。流域腹地是著名的加拿大草原三省，往西是大落基山脈，往東是加拿大地盾西南部分和蘇必利爾湖高地。總的地勢是西高東低，幾種地形交接位置形成了很多陡坡，河流在這些地段形成了一系列急流、瀑布，如溫尼伯河上游的瀑布急流群。薩斯喀徹溫河上的大急流，納爾遜河上的凱特爾急流等等。 納爾遜水系大部分處於大陸性氣候帶，氣候乾燥，日溫差大。年降水量在305～533mm之間，其中西部偏少，東部南部偏多，時間分布上也不均衡，基本上全年一半的降水集中在夏季。大部分地區年平均氣溫1月在-17℃左右，最低達-54℃，南部地區為-8℃左右；7月氣溫14～22℃，最高氣溫達43℃。 相比之下水系東部安大略省範圍的溫尼伯河流域處於溫帶，氣候較好，雨量充沛，非常適合農作物生長，年降水量在3000mm以上，而且其中2200mm為降雪。年平均氣溫在-4～22℃之間。 納爾遜水系是加拿大洪災頻發的地區，其原因是：①冬季積雪遇春季氣溫上升，迅速融化，河道徑流量突然增大，一時排泄不暢，泛濫成災，又因下游納爾遜河地處加拿大地盾區，地勢低平，河堤不高，從而洪災頻發。②由於水系所處的加拿大南部，全年降水多集中於夏季，夏天常常發生暴風雨，引發洪水災害。在納爾遜水系頻發的洪災中，比較著名的有1950年雷德河洪災，損失達1億加元；1974年溫尼伯湖南部支流雷德河等26條河流發生洪水，損失1800萬加元；1974年薩斯喀徹溫省阿西尼博因河支流卡佩勒河、雷德迪爾河發生洪水，損失850萬加元等。 納爾遜河多年平均流量2370m3/s，總落差213m，平均坡降0.076‰，其中薩斯喀徹溫河多年平均流量700m3/s，總落差1707m，平均坡降0.88‰。整個流域中，乾支流上有多處大的急流、瀑布，水力資源非常豐富，特別是水系東部地區，多處都得到了開發利用。

河流利用

納爾遜水系河道落差較大，乾支流多處分布有急流、瀑布，水能資源極為豐富。同時，水患頻繁，常造成嚴重損失。為此，加拿大聯邦政府和當地各省，規劃投資約10億加元興建55個水庫及23個引水工程，對該流域進行較大範圍的治理開發，以便興利除害。 3.1　防洪工程　為減輕雷德河及阿西尼博因河水患，在1950年大洪水後，專門在這些河上興建了3項防洪工程：①開挖雷德河分洪道，分洪量1700m3/s,將雷德河部分河水繞過溫尼伯市下泄；②開挖泄洪量為708m3/s的波爾泰治河分水道，將阿西尼博因河水分洪引入馬尼托巴湖；③在阿西尼博因河上遊興建庫容5.2億m3的舍爾湖口水庫。 3.2　灌溉引水工程　納爾遜水系流域是加拿大重要的農業區，而流域大部分地區產流偏少，不便農業發展需要，為了保持灌溉等需求，流域中建設了多處大型引水工程和灌區。 大型灌溉工程有聖馬麗灌溉工程和南薩斯喀徹溫河工程。聖瑪麗灌溉工程位於阿爾伯達省斯布里季南約48km處，橫跨聖瑪麗河興建一座壩，高61m，庫容3.94億m3，灌溉面積88000hm2。水庫水通過6m直徑的鋼筋混凝土隧洞輸送至灌區乾渠。沿渠道還有些樞紐工程及反調節水庫，以調節渠系流量。反調節水庫有鏡湖、靳壽湖、勒季湖和格拉色湖等。第一期工程於1946～1951年間施工，修建了聖瑪麗壩，保證了艾伯塔鐵路一帶和本灌區內48560hm2土地灌溉用水，還可以擴大灌溉面積40470hm2。第二期工程從1956年開工，1950年完成，發展灌溉面積19425hm2。該工程攔蓄水量3700萬m3，引水渠長達51.5km，過水能力68.8m3/s。第三期工程1958年開工，1963年完成，修建沃特通壩，壩高54m，庫容1.7262億m3。聖瑪麗、伯利和沃特通3個水庫總庫容為6億m3，現在灌溉面積為121600hm2，約為這個地區可灌溉面積202345hm2的60％。 南薩斯喀徹溫河工程位於薩斯喀徹溫省中南部，是一個大型多目標工程，包括灌溉、發電、防洪、生活和工業用水及遊覽等。該工程有2座水庫，大壩為土壩，高63m，庫容98.64億m3，位於南薩斯喀徹溫河上，在歐特路克城和埃耳博城之間；另一座水庫位於南薩斯喀徹溫河和卡佩勒河之間。電站裝機為15萬kW。大壩於1967年竣工。本區可灌面積113500hm2，而1979年只開發17500hm2，實際灌溉13100hm2。 3.3　水力發電工程　為開發納爾遜河流域的水能資源，在流域內多處河段進行了梯級開發。其中納爾遜河下游幹流上規劃興建10級水電站：一級詹佩格(Jenpeg,裝機16.8萬kW，1977年投產發電)、二級布拉德爾(Bladder,裝機56.5萬kW)、三級凱爾西(Kelsey,裝機22.4萬kW，1961年投產發電)、四級上格爾(Upper Gull，裝機56.5萬kW)、五級下格爾(Lower Gull，裝機56.0萬kW)、六級壺灘(Kettle Rapid，裝機127.2萬kW，1970年投產發電)、七級長雲杉(Long Spruce,裝機102萬kW，1977年建成)、八級石灰岩(Limestone,裝機110萬kW，1991年第一台機組發電)、九級科諾瓦帕(Conowapa，裝機110萬kW)、十級吉拉姆島(GillamIsland，裝機100萬kW),共利用水頭約200m，總裝機容量753.4萬kW。此外，在上游溫尼伯湖出口興建控制工程，抬高水位1.3m，得到調節庫容270億m3，並通過邱吉爾河-納爾遜河調水工程引水850m3/s，在支流本特伍德河上興建4級梯級水電站：一級拉皮茲、二級馬納桑、三級烏斯卡蒂姆、四級諾蒂基，共裝機73萬kW，從而使納爾遜河梯級電站總裝機達到827萬kW。此外，鮑河、錫達湖、雷德迪爾河、南薩斯喀徹溫、溫尼伯河也都建有水電站。