美国的调水工程
2013-08-29 20:22:02   来源:

  美国本土东临大西洋,西临太平洋,总体上看是东部湿润,西部干旱缺水。从经济和社会发展对水资源的需要而言,无论是西部还是东部,水的供需矛盾都是存在的,为改善水资源的配置状况,美国先后建成多项调水工程,促进了缺水地区开发和经济发展。
  
  一、建设调水工程促进经济发展
  
  美国从上世纪始至20世纪对年代末,联邦政府和地方州政府组织兴建了大量的水利工程。美国本土年径流量1.7万亿m3,已建水库库容约1万亿m33,有效库容约6000亿m3,对地表水资源有了较强的调控能力。这些工程在除害和兴利两方面都起了很大作用,一是有效提高了主要江河的防洪能力,二是水资源得到了有效的开发利用,同时水电、航运、环境、旅游等也得到长足发展。
  
  基于水资源分布和经济发展对水需要的矛盾,美国在基础设施的建设上采取了建设调水工程举措,即对水资源进行地理上的再分配,调外水满足缺水地区经济和社会发展的需要。目前美国已建成跨流域调水工程十多项,著名工程有:联邦中央河谷工程、加利福尼亚州北水南调工程、向洛杉矶供水的科罗拉多河水道工程、科罗拉多一大汤普森工程、向纽约供水的特拉华调水工程和中央亚利桑那工程等,这些工程年调水总量200多亿m3。
  
  通过建设调水工程给缺水地区的经济发展注入新的生机,促进了工农业生产的发展和人民生活水平的提高,尤其是为开发西部创造了条件。调水工程建设的成功,使美国西南部大片荒漠变为繁荣的经济高增长区,不仅灌溉农业和牧业稳定的发展,农产品的出口量不断增加,而且绿化美化了环境,诸如航天航空、原子能、飞机制造、石油化工、机器制造、电影工业等也发展迅速,使西南地区和西海岸成为美国石油、电子、军事等尖端新兴工业的中心。如果没有这些调水工程,不仅西部的发展受到制约,东部一些地区以及纽约等大城市的发展也会受到影响。可以设想没有这些调水工程,就没有今天的洛杉矶、菲尼克斯和拉斯维加斯这批新兴城市,也不会有南加州等处今天的繁荣和大片绿洲。所以调水工程对美国经济宏观布局,生产要素和资源的合理配置组合都起到了重要作用,同时也是维系经济可持续发展的命脉。
  
  二、政府主导调水工程建设
  
  经过数十年的努力,到20世纪70年代末,可以说该建的工程已基本建成,主要缺水地区的问题也基本得到解决,这些成绩的取得在很大程度上得益于一套有效的方针政策和法规,得益于各级政府强有力的组织和领导。
  
  美国是市场经济国家,但在水利建设上有很强的政府行为,几乎所有的调水工程都由联邦政府和各州政府统一组织建设,并负责工程的运行管理,政府可以从社会团体。个人和其他经济实体集资用于水利工程建设,但不允许私人直接建设和管理大型水利工程。国家在大型水利建设上实行了垄断性经营管理,以确保国家经济和人民生活对水的需要。
  
  为了开发利用水资源,联邦政府和州政府.设有较完整的水管理机构。这些机构备可其职,分工负责,在美国水资源工程建设中发挥了巨大作用。一些大型工程的建设均为总统直接个预,如1931年总统批准在科罗拉多河上建胡佛大坝,1933年罗斯福总统批准成立田纳西流域管理局,治理田纳西河水害、开发田纳西河水利,1935年总统批准中央河谷工程总体规划等。
  
  三、国家依法调配水资源
  
  美国调水工程的建设从立项、确定投资规模到项目施工管理,以及工程投资的偿还等都严格按照有关法规进行,往往是一项联邦政府或州政府投资建设的工程相应就有部具体的法案。有效的立法和严格执法是美国进行水利建设和在水资源调配工程上取得成功的重要保证,即一项调水工程从批准建设之日起,在水量分配、投资、工程质量标准、工程良性的运行管理机制和建成后的效益发挥部得到了法律上的保证。例如:为开发建设美国西部,缩小美国东西部经济和社会发展上的差距,国会在1902年通过《垦务法》,据此在内政部创建了垦务局,负责西部17州的水资源开发任务。近百年来垦务局依法得到巨额投资,建设了大量的水资源工程,如胡佛坝、大古力坝和中央河谷、中亚利桑那等大型调水工程,为开发西部建设了良好的水利基础设施。与此同时,垦务局依据法案规定和合同,收取水费、电费和其他税费,用以偿还政府的投资。
  
  水及水工程,尤其是跨流域、跨州河流和调水工程,其水量分配和调水量、建设项目的规划方案,除技术经济问题外,涉及大量的社会和环境问题,上下游之间、左右岸之间、调出和调入地区之间、各州之间利益冲突和矛盾大量发生。具体解决首先是由联邦政府进行协调,按协调达成的协议办事,对于长期协调不下的问题,为达到国家改善水资源配置的目的,最终要动用国家机器,由联邦高级法院做出判决。例如美国西部的科罗拉多河,地处干旱地区,跨7个州,最后由墨西哥入海。科罗拉多河年径流量200余亿m3,为有效利用水资源,已建水库总库容达800余亿m3,对天然径流做到了有效控制多年调节。其水量分配经过政府协调,上游四个州按用水需要和人口数量于1922年达成分水协议,1944年美国和墨西哥两国就科罗拉多河水量分配和水质标准达成协议,但科罗拉多河下游的内华达。加利福尼亚和亚利桑那三州长期争议不下、最后由联邦高级法院判决,裁定各州应得水量及用水权益。又如美国东北部的特拉华河,流域面积仅3.3万k㎡,跨特拉华、新泽西、纽约和宾夕法尼亚四州,是美国经济发达人口稠密地区。纽约是美国第一大都会,但不在特拉华河流域内。当纽约市提出从特拉华河上游引水的要求后,受到下游几个州的反对,为保证纽约市的用水,1954年联邦高级法院判决,按均等分配的原则,纽约市可从特拉华河引水。目前纽约市在特拉华河上游已建成3座水库,经约200km长隧洞将特拉华河水东调到哈得逊河流域,供纽约市应用,日平均引水350万t,约占纽约市供水量的一半。特拉华河下泄水量减少后,费城附近一些支流河水重复利用已达6次之多。为管好用好特拉华河水资源,1961年成立了“特拉华河流域委员会”,负责协调工作、制订规划、调整计划、进行管理和研究发展,由流域内四州州长和流域外的纽约市市长共同组成董事会,五方轮流任执行董事,内政部长任董事长。
  
  四、实行优惠的投资政策
  
  水资源开发利用工程一般都具有综合效益,但和其他基础设施和基础产业相比,社会效益和环境效益明显,经济效益相对较低,为此,美国政府对这类工程在基建投资的安排上给予了很多优惠。
  
  一是联邦政府提供拨款和长期低息贷款。对防洪、环境保护和印地安人保护区的工程,政府给拨款投资;对有经济收益的灌溉、供水和水力发电工程,政府组长达50年的低息贷款(年利率为3%-4%),建设期免还本息,灌溉工程只还本不付息。如1928年为开发科罗拉多河水资源,美国国会通过《博尔德河谷法》。明确规定建造胡佛坝及相关工程的资金由联邦政府支付,还款期50年,年息4%,建设期不付利息。二是发行建设债券。这是美国长距离调水工程的主要集资方式之一,购买此类债券人所得收入免交各种税费。三是建立调水工程建设基金。
  
  五、加利福尼亚州北水南调工程
  
  美国已建大型调水工程十多处,但就工程规模、调水量、调水距离、工程技术和综合效益等权衡,美国最具代表性的调水工程应首选加利福尼亚州的北水南调工程,这也是全美最大的多目标开发工程。加利福尼亚州位于美国西南部,西临太平洋,面积41万k㎡,人口2300万。北部湿润,萨克拉门托河等水量丰沛。南部地势平坦,光热条件好,是美国著名的阳光地带,但干旱少雨,圣华金河流域及以南地区水资源短缺。全州年径流量870亿m3,其中3/4在北部,而需水量的4/5在南部。为了开发南部,联邦政府建设了中央河谷工程,加州政府建设了北水南调工程,两项工程相辅相成,共同把加州北部丰富的水资源调到南部缺水地区。此外,为缓解加州南部缺水,还建设了科罗拉多水道工程——调科罗拉多河水到南加州;洛杉矶水道工程——汇集话小河湖水资源,调到洛杉矶地区。
  
  加利福尼亚北水南调工程是联邦政府与加州政府的合建项目。联邦政府在中央河谷工程中,建有沙斯塔等20座水库,7座水电站,总装机132万kw,混凝土衬砌输水道800km,以及抽水泵站等等,计划年调水90亿m3。加州政府建的调水工程包括奥洛维尔等四座水库,衬砌输水渠道1102km,水电站8座,总装机153万kw,抽水泵站19座,电动机总功率178万kw,其中干线抽水泵站7座,抽水总扬程1154m,著名的埃德蒙斯顿泵站,一级扬程587m。加州北水南调计划年调水52.2亿m3。
  
  加州调水工程是一项宏大的跨流域调水工程,输水渠道南北绵延千余公里,纵贯加州,其输水能力各渠段不同,设计最大渠段输水流量达509m3/s,年调水总量达140余亿m3,为加州南部经济和社会发展,生态环境的改善提供了充足的水源,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,洛杉矶成为美国第三大城市。
  
  (来源:科技信息作者:魏昌林)
  
  

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