盤點國外五大調水工程

美國東水西調：美國東部濕潤，西部乾旱缺水。目前已建成的跨流域調水工程有10多項，著名工程有聯邦中央河谷工程、加利福尼亞北水南調工程等，這些工程年調水總量達到了200多億立方米。通過調水工程，加利福尼亞、洛杉磯等地的生活和工業用水得到了保證。

例題分析：下面是美國的北水南調和澳大利亞的東水西調示意圖及有關資料介紹，圖中箭頭表示調水方向，據圖和資料分析回答下列問題。

材料一美國太平洋沿岸北部水資源豐富，但光熱資源不足；南部光熱資源豐富，但水資源缺乏。由於南部城市和人口多，所以對農產品需求量大。為滿足需求，美國將北部的水引到南部，灌溉農田，發展亞熱帶水果、蔬菜和糧食的種植。農產品不僅滿足了南部的需求，而且還向北部輸出。

材料二澳大利亞東南部的墨累—達令河流域是世界著名的混合農業區。隨著農業的發展，水資源缺乏現象越來越嚴重。為了保證區域經濟的持續發展，不得不從大分水嶺東部向西部引水，以解決農業灌溉的用水問題。

(1)為什麼美國太平洋沿岸北部水資源有餘，南部水資源缺乏？造成澳大利亞墨累—達令河流域水資源短缺的最主要的原因是什麼？

(2)從工程建設的角度看，美國的北水南調和澳大利亞的東水西調，哪個難度大、投資高？理由是什麼？

(3)根據材料一分析說明美國的北水南調為什麼極大地促進了南部區域的農業發展。

(4)澳大利亞東水西調實施後，東部調出區的河流中下游出現水質變差、污染加重的現象，西部調入區出現土壤鹽鹼化加重的現象。請分析這兩種現象產生的原因，並提出防治措施。

(1)美國：美國太平洋沿岸北部是溫帶海洋性氣候，降水較多，南部是地中海氣候，降水較少；南部比北部城市和人口多，水資源需求量大。澳大利亞：墨累—達令河流域水資源短缺的最主要原因是農業生產需水量不斷增大，且該地位於大分水嶺的背風坡，降水少。

(2)澳大利亞的東水西調。理由：美國輸水路線與山脈走向相一致；而澳大利亞輸水路線與山脈走向相交，需開鑿隧道，翻山越嶺。

(3)水資源的輸入不僅彌補了南部水資源不足的劣勢，而且還使光熱資源的優勢得到充分發揮。

(4)東部調出區河流中下游水質變差，污染加重的原因：河流水量減少，水體的凈化能力和稀釋作用降低。防治措施：研究確定合理的調水量和適宜的調水時間。西部調入區土壤鹽鹼化加重的原因：大量灌溉導致地下水位上升。防治措施：建設排水工程，做到有灌有排；推廣噴灌、滴灌等節水技術；調整種植結構，減少耗水量多的農作物種植面積等。

解析：第(1)題，根據經緯度位置即可判斷美國太平洋北部和南部的氣候差異，並結合兩個地區需水量的差異，分析其水資源的盈虧。同時可以分析墨累—達令河流域水資源短缺的原因。第(2)題，從工程量考慮，也就是從其是否跨越山地進行考慮。第(3)題，從水資源的供給和充分發揮當地光熱優勢，進而影響農業發展方面回答。第(4)題，從水體的自凈能力分析其水質變化；從鹽鹼地的形成原因及整治措施加以分析回答。

埃及西水東調：埃及適合人們居住和生產的地區僅占國土面積的4%，即尼羅河三角洲和尼羅河谷地。西水東調工程是從尼羅河三角洲地區，引尼羅河水向東穿過蘇伊士運河，到達乾旱的西奈半島。通過調水，蘇伊士運河兩岸將新增耕地380萬畝，為150萬人口提供生活用水，緩解埃及糧食的短缺狀況，促進了當地的全面發展和繁榮。

阿拉伯埃及共和國地處尼羅河下游，跨亞、非兩大洲，主要領土在非洲，蘇伊土運河以東的西奈半島屬亞洲，北臨地中海，南與蘇丹接壤，西鄰利比亞，東鄰以色列。埃及國土面積100萬平方公里，絕大部分為沙漠，適於人居和生產的地區僅占國土面積的4%，即尼羅河三角洲和尼羅河谷地。西奈半島面積約6萬平方公里，其地勢是南高北低，南有埃及最高峰凱瑟琳山，海拔2637米，北部地勢平坦，多為沙漠。埃及氣候炎熱乾燥，佔全國86%的地區屬熱帶沙漠氣候，僅地中海沿岸屬亞熱帶地中海式氣候。

1.水資源及開發利用

埃及以乾旱著稱，降水稀少，年均僅10毫米，地中海沿岸年降水150～200毫米，開羅地區28毫米，開羅以南廣大地區基本為無雨區，而且蒸發強烈，納賽爾湖年均蒸發2500毫米。尼羅河是埃及唯一的河流，也是唯一的地表水源，可以這樣說，尼羅河哺育了埃及人民，沒有尼羅河也就沒有埃及。尼羅河在阿斯旺年徑流量840億立方米，根據1959年埃及和蘇丹兩國簽訂的分水協議，埃及分享水量555億立方米，蘇丹分享185億立方米，另100億立方米作為最大蒸發量。待尼羅河上游工程完成後，尼羅河增加180億立方米可用水量，埃及可再多分得90億立方米，那時享有尼羅河水6.45億立方米，另有地下水5億立方米，灌溉回歸水約1.20億立方米，部分資源化後，水資源總量為685億立方米，如果全部資源化，最大可能水資源770億立方米。1990年埃及總用水量達到514億立方米，水資源的開發利用達到很高程度，農業灌溉是最主要的用水戶，年用水440億立方米，約佔總水量的85%，工業用水佔9%，城市生活佔6%，人均綜合用水量為913立方米。

2.西水東調工程

(1)西水東調緣由 埃及經濟以農業為主，但人口多，耕地少，1997年人口6200多萬，耕地4200餘萬畝(280餘萬公頃)，人均耕地不足0.7畝(0.047公頃)，在耕地面積中約1／3種植棉花，是世界長絨棉的主要產地，也是埃及主要的出口物資，糧食不能自給，根據埃及農業發展政策，要求採取擴大耕地面積和提高單位面積產量雙管齊下舉措，增加糧食產量，最大限度地減少糧食進口，增加水果、蔬菜出口，其次是埃及人口集中在尼羅河三角洲和尼羅河谷，其它地方人煙稀少，位於亞洲部分的西奈半島基本沒有開發，對國家均衡發展極為不利，從長遠社會經濟發展要求考慮，迫切需要開發。西奈北部地勢平坦，適於農耕，制約西奈發展的關鍵因素是水，而西奈半島非常缺水，地表大部為沙漠覆蓋，埃及唯一的水源是尼羅河，要開發西奈只有跨大洲從尼羅河調水，別無他途。

(2)西奈北部開發總體規劃 埃及公共工程和水資源部為開發西奈半島成立了「西奈北部開發委員會」，專司西奈北部開發工程的建設和管理，即埃及西水東調工程，工程主要有三部分：蘇伊士運河以西渠道；穿蘇伊士運河輸水隧洞；西奈北部輸水工程，規劃開發耕地378萬畝(25.2萬公頃)，其中蘇伊士運河西側非洲部分開發126萬畝(8.4萬公頃)。

蘇伊士運河以東亞洲部分西奈半島北部開發252萬畝(17.36萬公頃)，總用水44，5億立方米，其中引用尼羅河淡水21，1億立方米，利用三角洲灌溉回歸水23.4億立方米，大體按1:1混合進行灌溉，部分採用噴滴灌。根據不同土壤，分別種植穀物、水果、蔬菜、牧草和油料等作物，發展工農業生產，提供就業機會，減少糧食進口，增加水果、蔬菜出口。按規劃將從人口過密的尼羅河谷移民75萬人，來西奈北部發展，建立新村45個，每村約5萬畝(0.33萬公頃)耕地，建立中心村10個，每個中心村轄4～6個新村，劃分成5個區進行開發。

(3)西水東調工程的規劃與施工 西水東調工程從尼羅河三角洲地區起建薩拉姆渠，引尼羅河(杜米亞特河)水東調，在東調中加入排水(灌溉回歸水)，薩拉姆渠到蘇伊士運河段長約87公里，調水從蘇伊士運河底下經隧洞立交穿過，繼續東調175公里直達阿里什干河谷，連同運西段，西水東調工程主幹線全長262公里。西奈北部開發工程基本是在沙漠地區進行，建設條件艱苦，但工程設計標準高，施工質量好，輸水工程為減少滲漏損失，採取混凝土全斷面襯砌，引進成套渠道襯砌設備進行施工，從渠道削坡、混凝土澆築、震搗、切割分縫等全部機械化作業。尼羅河三角洲地勢低平，穿蘇伊士運河工程兩端又有水位控制，因此東水西調工程為順暢輸水，設有九處抽水泵站，其中在輸水幹線上設有7級泵站，逐級提水東調，在最後一段，即第四開發區到阿里什河谷的第五開發區。由於地形複雜採用壓力管道輸水，水泵加壓75.5米，抽水流量52.6立方米每秒。為預防乾旱地區因灌溉產生土壤鹽鹼化問題，在灌溉工程建設的同時建設了排水系統，以控制開發區的地下水位。

(4)穿蘇伊士運河工程 這是埃及西水東調工程中的最大單項工程，也是工程技術難度最大的一項工程。蘇伊士運河為溝通地中海與紅海的齊洋面運河，水位為0.0米，現運河底為—19.5米，計劃將來浚深拓寬，河底深至-27米，設計輸水隧洞頂部高程為—39米，距運河設計河底有12米距離，砂黏土地層，運河西側有公路、鐵路、供水渠道等設施，全部以隧洞形式與這些設施立交，設計輸水隧洞長770米，最大輸送流量160立方米每秒，設4條圓形隧洞，內徑5.1米。隧洞由英國豪克公司設計，義大利公司施工，使用德國海倫克奈特公司盾構機開挖襯砌，隧洞外襯用預製30厘米厚混凝土拱片，中置2毫米厚PVC薄膜，內襯混凝土厚32厘米，隧洞兩端進出口設有控制建築物。

(5)工程投資與效益 西水東調開發西奈北部沙漠是埃及最大的土地開發項目，建設內容包括兩大部分：基礎設施工程，主要有灌溉排水系統、輸變電系統、道路工程；開發區及新村建設，主要有農場內部的灌排水網、住房、公共服務設施、內部供電和交通等，按1994年價，總投資約17.24億美元。工程於20世紀90年代初全面開工建設，至1995年蘇伊士運河以西薩拉姆渠及土地開發等項目全部完工，1994年初開始建設穿蘇伊士運河輸水隧洞工程，工期3年，於1997年5月完工。

1998年10月26日，埃及總統穆巴拉克親臨西水東調穿蘇伊士運河工程，按動提閘放水的電鈕，在埃及歷史上開天闢地頭一回，通過蘇伊士運河底下的輸水隧洞，將尼羅河水調至乾旱缺水的西奈半島，為工農業生產和人民生活提供了寶貴的水資源。預計西奈北部開發工程將在2000年全部完成，屆時西水東調工程將橫貫西奈北部平原，蘇伊士運河東西兩岸將新增約380萬畝(25萬公頃)耕地，大片沙漠因有水而變為良田沃野，新建45座新村和住宅區，為150萬人口提供生活用水，有效緩解埃及糧食的短缺狀況，增加水果、蔬菜出口，促進西奈經濟社會的全面發展與繁榮。

澳大利亞雪山調水：在雪山河及其支流上修建水庫，通過自流或抽水，經隧洞或明渠，將南流入海的雪山河水調入城市。這就是澳大利亞世界聞名的雪山調水工程。調水產生了巨大的發電效益，電能輸送到堪培拉、悉尼等重要城市；為調水建造的16座大大小小的水庫，點綴於綠樹雪山之間，成了旅遊勝地；而西部的水質大為改善，生態環境宜人。

對於各用水戶，不論是從河道取水，還是從渠道取水，均實行嚴格的取水許可證制度。管理機構直接對各用水戶的取水進行計量、收費。取水許可證規定了用戶平均年取水總量、用戶取水設備的能力以及供水的保證程度。供水保證程度分為多個級別，低級保證率的用水戶的取水完全受調度中心的控制，一般只有當較高級別的用水戶得以滿足，且保證河道最低流量的前提下，才向其供水；高級保證率的用水戶在其水量配額與取水設備的能力範圍內，可以根據需要自由取水。最低保證度與最高保證度的供水水價相差40倍。管理機構正是通過這一手段，鼓勵各用水戶修建自己的調蓄水庫，鼓勵用水戶蓄豐補枯。

澳大利亞雪山調水工程建成後，為更好地發揮調水工程的長久效益，他們採取了一系列有效措施保護水環境。

一是嚴格控制農牧業用水增長。農牧業用水主要是農田灌溉與草場灌溉，耗水量大，排出的水體把農藥、化肥與有機物、鹽分帶往下游；另外，土地的開墾增加了水土流失的危險。基於這些原因，有關州政府達成共識，不再簽發新的農牧業取水許可證，並且根據斯諾伊河下游環保用水的呼聲日益高漲，雪山工程跨流域調水量有可能下降的形勢，準備出台大幅度提高水價的政策。管理者們深切體會到，只有提高水價，才能從根本上改變灌溉技術落後，既浪費水又污染環境的被動局面。

二是全面加強水土保持工作。雪山工程供水系統中有諸多水庫，它們起著舉足輕重的作用。為了保證這些蓄水工程不受淤積的威脅，聯邦政府極為重視水土保持工作。他們將雪山工程的水資源區闢為國家公園，國家公園內除供遊人觀光外，不發展其他產業。為了保護植被，遊覽者只能在特定的通道上行走，這種通道實際是高於地面的小木橋。

三是全社會自覺保護水質。在澳大利亞，水質保護的重點是防止藍藻爆發和農田污水入河。阻止藍藻生長的有效辦法是減少有機物進入水體，為此沿河岸修築了攔截板，防止落葉、枯草被捲入水中。另外，嚴格禁止未經處置的污水排入河道。現在各州已把引水量與其污水處理建設作為一個整體，處理能力大的地區將會在供水方面得到優惠。

四是採取措施降低土壤鹽漬化。澳大利亞地下水很豐富，估計有4400億立方米，但可用量只有703億立方米，其他的均含鹽分很高。在灌溉農業發展起來之前，地下水埋藏很深，對環境不產生影響。隨著土地的開墾，降雨直接與裸露的土表接觸，大大增加了入滲水量；大規模的灌溉，也增加了地下水補給量。高鹽分地下水位的上升，使得大片土地受到鹽鹼化威脅，樹木、植被大片死亡；含鹽水向河道入滲，污染水源；城市建築物的基礎以及公路路基受到化學侵蝕的嚴重危害。對此，政府一方面嚴格限制農業用水量的增加，鼓勵投資更新灌溉技術，嚴格限制河道取水，以保證河道有足夠的流量沖洗鹽分。

以色列北水南調：把北方較為豐富的水資源輸送到乾旱缺水的南方，這就是以色列國家輸水工程。利用南部充足的光熱條件，生產出了高質量家產品，使水果、蔬菜、花卉等成為國家賺取外匯最多的產業之一。

北水南調工程是以色列最大的工程項目，也是以色列國家輸水工程。北水南調工程將以色列北方較為豐富的水資源輸送到乾旱缺水的南方。起始水源地位於以色列東北部的太巴列湖，高水位時太巴列湖可蓄水43億立方米，除去損耗及下泄約旦河0.4億立方米水，以色列北水南調工程年均抽太巴列湖水4.0億立方米左右。

北水南調工程的建設，由於全國南北實行統一水價，才得以在水源地200公里以外的南部發展灌溉，利用北方的水資源和南部充足的光熱條件，生產出高質量的水果、蔬菜和花卉等農產品。該工程既改善了以色列水資源配置的不利狀況，緩解了制約南部地區發展的主要限制因素，也改善了嚴酷的生態環境條件，帶動了南部經濟社會的發展。同時，該工程把大片不毛之地的荒漠變為綠洲，擴大了以色列國的生存空間。北水南調工程由以色列塔哈爾公司設計，由具有水資源開發利用和管理等行政職能的麥克洛公司負責建設和管理。以1953年開挖6.5公里長艾拉本隧洞為標誌，該工程正式開工建設，1964年建成投入運行，前後歷時11年，投資1.47億美元。北水南調工程建地下廠房，岩洞內安裝三台水泵，每台泵抽水流量為6.75立方米每秒，總抽水能力20.25立方米每秒。工程設兩級泵站，第一級提升250米，第二級提升150米，再經兩道倒虹吸，第一道跨越150米深凹槽，第二道槽深50米，輸水隧洞總長9.31公里，明渠33公里。水在調節池經檢測化驗，沉沙滅菌消毒處理，達到飲用水標準後，輸入內徑2.8米、長77公里主幹管道。調水管道向南到130公里處的特拉維夫東北部後，主幹管分為東西兩支繼續向南延伸，直達內格夫沙漠。至20世紀80年代末，北水南調工程輸水管線南北已延長到約300公里，沿途設多座泵站加壓，並吸納全國主要地表水和地下水源。同時，向外輻射的供水管道與各地區的供水管網相連通，形成全國統一調配的供水系統。

以色列在艱難條件下建設調水工程的成功經驗，對其他國家與地區改善水資源配置，開發利用和保護水資源，解決缺水難題，促進經濟和社會發展具有積極的借鑒意義。

俄羅斯莫斯科運河工程

1930年，莫斯科的水資源開發殆盡後，前蘇聯開始興建莫斯科-伏爾加運河（1947年後改稱莫斯科運河），不僅為首都莫斯科市提供了穩定水源，而且顯著改善了莫斯科河的水質及城市景觀。該工程年實際供水量還使莫斯科同聖彼得堡間航程大大縮短，發電量更超過2億千瓦時。正如一些水利專家所說，沒有莫斯科運河，就沒有今天的莫斯科市。

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