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加拿大调水工程的特点和经验分享

【摘要】:从以上所述中可以看出,加拿大跨流域调水工程大多数具有以下几个共同的特点。在加拿大的调水工程线路中,常常利用已有的天然河湖系统。加拿大的调水工程大多数建在人烟稀少、比较荒凉的地区。加拿大巨鲸水电工程就是一个典型的实例。加拿大在研制跨流域调水问题时所积累的正反两方面的经验值得借鉴,但不要忘记加拿大的自然地理特点和完全不同于我国的社会经济和政治条件。

从以上所述中可以看出,加拿大跨流域调水工程大多数具有以下几个共同的特点。

(1)调水的主要用途是集中河川径流以开发水能,95%的调水是用于水力发电,很少用于灌溉、航运木材浮运。在大多数情况下,为了利用河川径流的势能,加拿大把相邻河流的径流集中到一条河流上,为此在河流的上游利用起伏的地形,这种地形是在第四纪冰川作用下形成的,其特点是河谷和古冰川径流槽稠密,有高程不等的大量湖泊,而且通常河湖系统的分水岭不高,河川之间的地带峡窄。在这些峡窄地带开凿跨流域的引水河道,使得这些人工渠道都比较短,其长度不超过几十公里,但调水量却很大。原则上是利用天然的古径流槽自流供水,不建大功率的水泵站。

(2)充分利用有利的自然因素。在加拿大的调水工程线路中,常常利用已有的天然河湖系统。良好的水文地理地貌形态使得完全为人工水库的数量有限。利用湖泊作为水库来调节河川径流,从而解除了与形成巨型人工水域有关的一系列工程、自然地理社会经济问题。在那些自然调节的河流和湖泊上,建筑了许多副坝,由于增加了大量的调入水量,大大抬高了湖泊水位,蓄积了大量储备水,使下泄流量接近年度常数值。而在下游建设大型梯级水电站,利用河川径流和调来的水发电。

(3)加拿大的调水工程大多数建在人烟稀少、比较荒凉的地区。这样既可以利用很少的水电站来生产最大量的廉价电能,又不会与其他用水户的利益发生矛盾,所有这一切都决定了加拿大的调水发电工程实施造价比较小,发电的经济效益高,能很快收回投资,对环境仅有很小的局部影响。此外,加拿大的调水一方面减少了供水河流的径流(80%),或实际上完全断流,而另一方面是受水河流的径流增加许多倍,使得原本干涸的河谷或小溪实际上变成新的大型水道(例如詹姆斯湾工程和丘吉尔工程等)。而且把水不是送到水少的地区,而是从水力发电的角度来集中水体。

(4)重视对生态环境影响的研究。20世纪70年代之后,加拿大与其他发达国家一样,特别重视调水工程对自然生态环境影响的研究、评价和预测。在进行室内研究的同时,也比较注重原体观测研究。首先是在原体观测发生在水利枢纽上下游及其水文和水文地质影响的区域和海域内水情、造床过程、水文、水质、动植物群落的变化,专家们特别注意因水工建筑物的建设和水利开发而造成的自然环境的消极变化,并根据这些变化制定有效的防止自然生态环境恶化的保护措施。

在詹姆斯湾调水工程的施工过程中,研制了必须要进行保护、合理利用和恢复自然资源的专项设计。而且这项设计包含在总的技术文件中。这项设计的主要任务是解决保护那些有经济和社会意义的生态环境问题。

像詹姆斯湾、丘吉尔这样的大型调水工程,对它们正负两方面效应的总评估不能只依据技术经济指标和合理的自然资源利用原则。这个问题非常复杂,因为常常具有严肃的社会、法律、有时甚至是政治观念。一方面,这些工程如前面所述具有极大的经济效益,然而在社会影响方面,这些工程侵害了本地印第安居民的利益,使他们丧失了重要的经营土地和渔场,破坏了他们的生活方式和民族文化传统。

(5)因生态环保问题使已规划的调水工程延期开工。20世纪70年代,加拿大颁布了《水法》和《关于环境分析和评价的程序》的决议,开始进行调水工程对生态环境的影响的研究,同时决定让环保部门参与大型水利工程对生态环境影响的审查。从1980年开始,加拿大环境部成立了设计生态评价工作组,工作组特别关注已建和已设计的调水工程,对所有调水工程进行生态环境影响的清点工作。一些调水工程受此影响而延期开工或被取消。加拿大巨鲸水电工程就是一个典型的实例。巨鲸工程是要在詹姆斯湾建设一座装机容量为3000MW的引水式水电站,原计划于2010年竣工,淹没3400km2土地,其中包括克里人的传统狩猎场和鱼场。巨鲸工程的可行性研究将该工程描绘成对魁北克水电局满足未来需求的计划极为重要,但却忽视了环境影响。该工程受到了来自环境专家,特别是当地克里人的强烈反对。他们拒绝在整个环境影响评价中同魁北克水电局合作,使巨鲸工程搁浅。此外,詹姆斯湾的伊斯特梅恩工程也受到了当地部分居民强烈的反对。表5-4中所列的规划工程也因环境影响问题而迟迟不能开工建设。

加拿大在研制跨流域调水问题时所积累的正反两方面的经验值得借鉴,但不要忘记加拿大的自然地理特点和完全不同于我国的社会经济和政治条件。