据不完全统计，亚洲除中国、印度和中亚各国之外，还有巴基斯坦、日本等8个国家建设了大量的调水工程。表2-3［7，9～11］中列出了亚洲各国一些主要调水工程的基本参数。表2-3亚洲已建和在建的调水工程［7，9～11］为了解决拉维河、萨特莱杰河与比亚斯河下游320万hm2土地的灌溉用水问题，巴基斯坦制定了从印度河及其支流杰卢姆河和奇纳布河向拉维河、萨特莱杰河与比亚斯河的调水计划，即西水东调工程。......
2023-06-30
苏联调水工程：已建和在建
【摘要】：原苏联是以计划经济为主的国家，调水工程的规划与兴建必然与国民经济发展计划相适应。根据原苏联土壤改良和水利部的统计资料，到20世纪90年代初即苏联解体前，原苏联已建成的各类大大小小调水工程近百项，调水线路总长6000多km。表4-2［4，15～17］列出了原苏联已建成的主要调水工程的资料。从原苏联已建和已设计的大型调水工程来看，几乎所有大型工程都设置了足够的调节容量，即利用有利地形形成大容量水库。
原苏联是以计划经济为主的国家，调水工程的规划与兴建必然与国民经济发展计划相适应。早在20世纪初，原苏联就开始了调水工程的研究，1937年建成了世界上著名的莫斯科运河［5～8］。1939年在中亚建成了当时无论是在长度上还是在调水量上都是最大的费尔干纳大灌渠［9］。50年代开始建设列宁·卡拉库姆运河［10～13］。可以说，从60年代中期到80年代中期，是原苏联大型调水工程的研究和建设的高峰期。根据俄罗斯自然资源部第一副部长尼·尼·米哈伊夫［14］2000年在答记者问时说，现在仅俄罗斯就有34项跨流域调水的水利工程，调水线路总长2000多km，调水量为150多亿m3/a。根据原苏联土壤改良和水利部的统计资料，到20世纪90年代初即苏联解体前，原苏联已建成的各类大大小小调水工程近百项，调水线路总长6000多km。调水总量约为861.5亿m3/a。表4-2［4，15～17］列出了原苏联已建成的主要调水工程的资料。与之相关的各工程的地理位置见图4-1。
根据表4-2、图4-1以及所收集到的资料，我们将原苏联现有的调水工程归纳为以下几点来介绍：
（1）从图4-1中可以看出，除莫斯科运河（图4-2）以外，原苏联现已建成的所有调水工程都位于中南部干旱地区，即乌克兰、俄罗斯欧洲部分的南方地区和中亚各共和国。在乌克兰有第聂伯一顿巴斯运河（图4-3）、北克里木干渠等；俄罗斯还有萨拉托夫干渠、古比雪夫干渠等没有列入表4-2中；中亚各国的调水工程主要集中在阿姆河流域和锡尔河流域。阿姆河流域内的调水工程是在20世纪50～80年代初建成的，主要用于灌溉和航运。除表4-2中所列出的之外，还有［9，18］罗哈京斯基干渠、加夫库什渠、下科克塔什渠、大吉萨尔渠、莎阿尔图兹渠、霍莎雷渠等，阿姆河克尔基市以上河段的右岸有乔尔尚加水渠和苏尔希水渠，取水流量达16m3/s。在秋亚木云峡谷至恰特雷村这一段集中了大量的中、小型灌溉渠道。左岸有塔什萨卡渠、克雷奇尼亚兹巴伊渠、索维佳勃渠和列宁渠等，右岸有帕赫塔阿尔纳渠、克兹克特肯渠等。60年代初期在恰特雷（萨曼巴伊）的下游修建了一些浇灌阿姆河三角洲的水渠，其中最大的一条是拉乌尚渠。锡尔河流域共有约750条大大小小的引水灌溉渠道。最大的灌渠有表4-2中所列的费尔干纳大灌渠、安集延渠等，还有表4-2中没有列的北费尔干纳灌渠（长166km）、南费尔干纳灌渠（108km）、沙阿里汉塞水渠、萨瓦伊水渠和以阿洪巴巴耶夫命名的水渠。这些调水工程都是一些局部的、本流域内的中、小型工程，它们中最大的长不过百多公里，流量不过十几m3/s，而且绝大多数只是在旱季运行，加之有关这些渠道的资料不全，所以没有列入表4-2。
图4-1 原苏联现有调水工程示意图
1—调水走向；2—图中调水工程的编号与表4-2相一致
表4-2 原苏联已建成的跨流域调水工程［2，3］
续表
续表
续表
图4-2 莫斯科运河平面示意图
图4-3 第聂伯-顿巴斯干渠示意图
从以上所述可知，原苏联的调水工程都是在同一个自然地理区域范围内实施的。其主要目的都是保证灌溉用水和城市以及工业中心的供水。由于这些工程的兴建，特别是灌溉面积的增加，使得俄罗斯的南方地区和中亚各国当地河流的水资源已基本用尽。
（2）在原苏联大型调水工程的设计中，特别重视以下三点：取水建筑物位置的选择、干渠线路的选择及其设计流量的确定。
1）对于取水建筑物的位置，根据投资、运行费用、取水点流量、水质、工程施工条件和施工期限等指标的比较分析，选择水量充沛、水质好、易施工、投资省、运行费用低的位置来布置取水建筑物。从已建成的调水工程来看，大多数都将取水枢纽布置在水库中（第聂伯-顿巴斯运河［19～23］、莫斯科运河等），或采用无坝式取水建筑物［列宁·卡拉库姆运河（图4-4）前三期工程、阿姆布哈尔运河［16］等］。
图4-4 列宁·卡拉库姆运河示意图
2）在确定干渠线路时，主要遵循以下原则：合理的布置干渠及其建筑物，以便尽可能地少占用宝贵的农田，防止地下水位抬高和沿渠土地的淹没。从原苏联已建和已设计的大型调水工程来看，几乎所有的工程都采用多方案、多线路比较选择：如已设计的额尔齐斯-中亚运河制定了7条线路约30种方案进行比较选择［24］；已建的第聂伯-顿巴斯运河曾制定了三条线路15种方案进行选择，最终考虑到干渠的造价，附带的费用，运行费用，工程地质和施工条件等，经过详细的计算，选择出最佳的线路方案。从选择结果来看，多数调水工程都选择沿老河床或河滩来布置调水运河（渠道）的线路（额尔齐斯-卡拉干达运河（图4-5）［25～28］、第聂伯-顿巴斯运河等）。
图4-5 额尔齐斯-卡拉干达运河线路的平面图
3）在确定渠首的流量时主要考虑以下几点：保证完全满足用水的需要；保证事故备用水量；必须形成调节容量以减小干渠的设计流量，以免使干渠供水沿途灌溉农田时造成用水季节性不平衡而产生不良的后果。从原苏联已建和已设计的大型调水工程来看，几乎所有大型工程都设置了足够的调节容量，即利用有利地形形成大容量水库。例如，列宁·卡拉库姆运河建有总库容为49.89亿m3（占运河年调水量的45%）的5座水库，额尔齐斯-卡拉干达运河建有总库容为8.33亿m3（占运河年调水量的41.6%）的13座水库。而且大多数运河（干渠）都是不分季节常年运行，冬季不用水时则存蓄在水库中，已备来年之需。
（3）在原苏联大型调水工程的施工中，随着科学技术的进步，机械化程度越来越高，从1937年竣工的莫斯科运河机械化施工为37%，到20世纪70～80年代竣工的调水工程机械化施工程度达到90%以上，人工只是在机械无法操作的情况下做些修补作业。表4-3［30］中列出了原苏联一些调水工程应用各种施工机械的百分比。
在沙壤土渠道中采用什么样的机械视渠道有无地下水而定［16］。当挖槽有地下水时，采用水力机械化方式、索斗式挖土机、正向铲或反向铲的铲土机等；当没有地下水时，宜采用推土铲运机、连续动作式和循环式挖土机、滚刀式挖土机等。
在非均质土中当渠道断面深达10～15m以上时，无论有无地下水都用复合方式开挖渠槽：上层软土用推土铲运机，下层岩质土和半岩质土用装备正向铲的挖土机和自卸式卡车配套，必要时用爆破方式松土。
在大型调水工程的施工中，根据弃土的运输距离建议采用以下施工机械（表4-3）。
表4-3 调水工程施工中各种机械完成土方工程量的百分比［13］
1）10～100m用推土机、步进式挖土机、吸扬式挖泥船、索斗式和反铲挖土机、多斗式和转斗式挖土机。
2）100～1000m采用牵引式和自行式铲运机、吸扬式挖泥船、链式多斗挖土机和带连续运土系统的转斗式挖土机，当运距为200～300m时，用步进式索斗挖土机。
3）1000m以上用装备了正铲或反铲的挖土机、与运输车辆配套的装卸机、吸扬式挖泥船、自行式铲运机等。
在施工方式上创造了“带水施工法”（列宁·卡拉库姆运河）、“工程队承包施工法”（额尔齐斯-卡拉干达运河）、“爆破开挖法”（萨拉托夫干渠［31，32］、穆尔加布干渠第三期工程）等。总之，原苏联在大型调水工程的施工中积累了一些行之有效的方法和经验。
原苏联气候寒冷，但一些大型调水工程为了按期竣工，冬季也不得不照常施工（如伏尔加-顿河运河、额尔齐斯-卡拉干达运河等）。为了保证冬季土方工程的施工，原苏联曾采取了许多防止土壤冻结的措施［16］，其中主要有：翻松、耙碎土块和做雪障；用保温材料保暖；深层翻松；冰壳保暖；化学方法等。实践表明，这些方法对防止土壤冻结都很有效，可因地制宜地采用。
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