美国重点调水工程之中央河谷工程概述

2018-10-21 19:50陈天慧
科技风 2018年21期
关键词:美国水资源

摘要:由于美国特殊的地理条件和气候特点,东部地区温和湿润,西部地区干旱缺水,本土水资源分配不均匀已经严重制约了美国经济社会的可持续发展。因此从十九世纪开始,美国政府就积极修建大批的跨流域调水工程,解决干旱地区的水资源短缺问题。目前,美国已建成的大型跨流域项目近20项。本文将着重介绍美国的重点调水工程之一即中央河谷工程,旨在更好地了解美国调水工程的详细概况,并借鉴其可取之处。

关键词:美国;水资源;跨流域调水工程;中央河谷工程

中央河谷工程(CentralValleyProject,CVP),是美国加利福尼亚州的联邦水务管理项目之一。该项目于1937年10月份开工建设并在1940年10月份顺利建成,首次实现通水。工程的调水路线是是将河谷北部萨克拉门托河的多余水量调至南部貧水的的圣华金河谷,并向加利福尼亚州中部谷地的大部分地区提供灌溉和市政用水,年调水量为53亿m3,总灌溉面积可达100hm3。因此,该工程建立的主要目可概括为一下几点:第一,保护中央河谷地带免受洪水灾害的威胁;第二,开垦中央河谷地区大片干旱土地,提供充足的灌溉用水,大力发展农业;第三,也是最为首要的目的,缓和中央河谷地带以及加利福尼亚中部与南部地区的干旱缺水,解决南北地区水资源分布不均的问题,进而促进该区域城市经济的快速健康发展。

起初,中部河谷地区大约有11万km2肥沃的可耕种土壤且气候宜人,一些不熟悉自然降水模式的山谷居民则开始在该地开展集中的灌溉农业,但是很快便发现了两个严重困扰该区域农业发展的问题即萨克拉门托山谷地区洪水频发,相反地,圣华金河谷区域却面临水资源匮乏的问题。尽管萨克拉门托山谷占地面积远远小于圣华金河流域的圣华金河谷,但萨克拉门托河北部地区的降雨量可达60%75%,而圣华金河谷地带只享有不到25%的降水量。因此,为了继续维持河谷经济的平衡发展,需要采取措施来调节河流流量,解决河谷南北部水资源分配不均的问题。

然而中央河谷计划的提出到授权兴建的整个过程也经历了一些曲折。说起中央河谷工程计划的建立过程,则不得不提起该计划的创始人,他就是巴顿.亚历山大。亚历山大是美国内战时期的工程指挥官,毕业于美国西点军校,曾在美国陆军的地形工程兵部队服役,该部队当时隶属于美国陆军工程兵团。在1867年1月7日,亚历山大被派遣到西海岸,担任该地区的美国陆军总工程师并于1867年3月7日,被顺利提升为陆军中校。在抵达西海岸后,作为美国整个太平洋海岸的陆军工程兵团总工程师,他对从阿拉斯加到墨西哥边境的所有区域进行了考察,以便分析后续所要做的工作。从1868年至1870年间,他调查了加利福尼亚的许多港口,并根据需要提出工程建议。1868年至1870年间,他调查了许多加利福尼亚港口,并根据需要提出工程建议,其中之一他提议建造一个7,000英尺的防波堤,这使得长滩港实现了首次通航。1870年,他建议加利福尼亚州科卢萨附近的土地所有者能够共同建造堤坝以便调控萨克拉门托河水的水流量。该计划对于周边沼泽地的恢复以及河流洪水的控制都起到了至关重要的作用,同时使得该地区进行大规模农业种植成为可能。因此受到当地居民的强烈支持和拥护。之后,亚历山大回到了加利福尼亚州,国会任命他为委员会主席,该委员会后来便以亚历山大的名字命名即亚历山大委员会。直到1873年,国会授权亚历山大考察并研究圣华金河谷、图莱里河谷和萨克拉门托河谷的灌溉潜力并在夏季和秋季分别对加州中央河谷地带进行了首次调查。委员会当时的报告宣称:该区域进行大规模的灌溉是可能的,而且萨克拉门托河周边的大部分的沼泽地也是可改造的。尽管该报告的提议并没有立刻被诉诸行动,但是这是对中央河谷地带进行的首次专业调查,为随后河谷地区的进一步发展奠定了重要的基础。随后,在1874年和1875年,亚历山大被委托审查如何避免密西西比河三角洲的泥沙淤塞长期阻碍船舶交通问题。在他任职期间,他还亲自前往欧洲考察并学习国外的经验来寻求解决该问题的办法。1875年底,加利福尼亚州政府要求亚历山大审查圣华金河谷的拟建灌溉项目。由于当时忙于其他项目,因此亚历山大任命他的一位合伙人威廉.哈默德.霍尔来负责该项目。亚历山大于1878年12月15日在加州旧金山去世,被埋葬在旧金山国家公墓,享年59岁。因此,亚历山大对中央河谷地带的首次考察以及报告中首次提出尝试在该地建立中央河谷计划,即便当时没有付诸实施,但被称为该计划的创始人并不为过。

在此基础上,随后于1904年,垦务局(BureauofReclamation)首先关注了该项目并对建立这样一个水利项目感兴趣,但是也迟迟未付诸行动。直到20世纪20年代初期,该地区频繁发生干旱及相关的自然灾害之后才开始真正涉足。然而,该工程的立法却是先于工程实施的。在1933年,加州议会首先集体通过了《加州中央河谷工程法案》,确定了工程建设的方案。但是由于当时美国正处于经济危机的笼罩之下,加州政府在资金、人力以及技术方面都无力单独承担起这样巨型的工程兴建,不得不向联邦政府寻求帮助。因此在1935年,罗斯福总统批准中央河谷工程总体规划,并授权垦务局承担兴建任务。那么,工程建设的主要集资方式是联邦政府直接提供专项基金拨款、低息贷款以及发售收益偿讨债券,这也是保证调水工程从立项审批到顺利建成的关键因素。该项目的第一批大坝和运河于1937年正式开工,大部分工程于1982年基本竣工,共建有20座水库,15座泵站,11座水电站以及8条输水饮水渠道,计划年调水90亿m3。中央河谷计划修建了多项重点工程包括沙斯塔(Shasta)水库、特雷西(Tracy)泵站、三角洲门多塔(DeltaMendota)渠道、三角洲横渠(DeltaCross)、福尔瑟姆(Folsom)水库、特里尼蒂(Trinity)水库、圣路易斯HYPERLINK"http://baike.sogou.com/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=176927&ss_c=ssc.citiao.link"\t"_blank"(SanLuis)水库等等。其中最为关键的工程是沙斯塔水库,高183m,总库容达580万m3,可以产生680兆瓦的电力,是中央河谷计划中主要的蓄水和发电设施。其主要功能是调节萨克拉门托河的水流量,提高下游导流坝和运河的水资源利用率并有效防治萨克拉门托圣金华三角州的洪水泛滥。总的来说,中央河谷计划作为一项远距离、大规模的多目标调水工程,在农业灌溉、水力发电、防洪滞洪、生态环境、城市工业用水及旅游业等方面都发挥了重大的经济效益和社会效益。最突出地是,该项目为加州南部的经济社会发展提供了充足的水源,现已发展灌溉面积133多万h㎡,使加州南部成为果树蔬菜等经济作物的主要生产出口基地,并保证了以洛杉矶为中心的1700多万人口的生活和工业等用水。现在加利福尼亚州是美国人口最多的州,洛杉矶成则为美国第三大城市。总之,该项目不仅仅促进了加州地区的繁荣,对于全美的经济发展也起到了至关重要的作用。

然而,任何事物都具备两面性。该工程计划在发挥它巨大经济、社会效益的同时,对于生态环境则产生了严重的负面影响,主要包括以下几点:第一,破坏了流域脆弱的生态系统,造成许多主要河流鱼类种群的减少,以及河岸带和湿地的减少;第二,多座水库的建设淹没了许多历史遗迹以及美国本土部落的土地;第三,集约灌溉的径流造成河流和地下水的大面积污染。为了解决此问题,联邦政府不得不采取相应的措施。因此,继《中央河谷法案》颁布之后,美国前总统乔治.布什于1992年10月签署了《中央河谷工程改良法案》(CentralValleyProjectImprovementAct,CVPIA),为中央河谷工程项目的经营和管理提供科学的指导方案并为其确立新的工程目标和方向。该法案修正的主要目标是解决中央河谷工程项目对鱼类,野生动植物及其相关栖息地的消极影响,加强对野生动物和生态环境的修复与保护,并将鱼类野生动物和生态环境的保护与项目建设的其他目标如灌溉、供水、发电等放在同等重要的位置。该法案项目主要由隶属于美国内政部的美国鱼类及野生动植物管理局(U.S.Fish&WildlifeService)与美国垦务局(U.S.BureauofReclamation)合作实施。除此之外,联邦政府还颁布了一些与中央河谷工程相关设施建设相辅相成的法案,如《苏森湿地保护与恢复法案》、《奥本富尔松南部设施授权法案》和《特尼提河河道整治法案》等等。其中的《苏森湿地保护与恢复法案》授权由内务部长负责与加州政府进行磋商,签订关于减小中央河谷工程对苏森湾湿地鱼类和野生资源的负面影响以及联邦政府在保护工程的建设中应承担的工程费用等事项的协议。

总之,尽管美国许多大型跨流域调水工程都不可避免的对流域内的生态环境以及野生动植物种群的生存环境和栖息地造成一定程度的影响和破环。面对这些问题,联邦政府并没有选择逃避,而是果断将野生动植物的保护纳入各大调水工程计划重点保护的范围之内,除了中央河谷项目以外,很多有关调水的综合性政策法案中都专设野生生物保护的条款,有些还对调水区野生生物进行分类保护,有针对性地对其施加保护,以维持生态平衡,避免种群灭绝和外来种群入侵带来的生态灾难。

作者简介:陈天慧(1994),女,汉族,河北张家口人,英语专业硕士在读生,研究方向:美国社会与文化。

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