巴基斯坦水利机构

  • 巴基斯坦政府机构中主管水利的是水利电力部,联邦防洪委员会,环境、地方政府和农村发展部也负责部分水利工作。水利电力部主管水利和电力业务;联邦防洪委员会负责全国防洪规划;环境、地方政府和农村发展部负责水环境管理和污水治理、城市供水和排水等。水利电力部下属的水电建设局(Water and Power Development Authority)是巴基斯坦从事水利电力建设和管理的主要机构,简称“瓦普达”(WAPDA)。该局成立于1958年,设在拉合尔市,负责全国水利电力工程建设的调查、勘测、规划、设计和施工,以及大型工程的运行管理,包括发电和输配电、灌溉排水和供水、盐碱化防治和改良、防洪及航运等。水电建设局下设水利、电力、财政、工程规划等业务部门及审查、行政管理和秘书等职能部门。水利及电力两个主要业务部门,又按地区和业务分设若干机构。水电建设局成立以来,建设的重要工程有塔贝拉坝、曼格拉坝、印度河流域调水工程等,编制了印度河下游平原的“防治土壤盐碱化和土壤改良计划”(斯卡普计划)等。至1999年,水电建设局建设的电力装机容量占全国的3/5,达到9945mW,其中水电4825万MW。巴基斯坦主要水利科研机构有水利电力部所属的巴基斯坦排水和土壤改良研究所,科学技术部所属的国际渍涝和盐碱化研究所,水电建设局所属的斯卡普监测组织,旁遮普省灌溉和电力局所属的灌溉研究所。

湟水

  • 中国黄河上游流域面积最大的支流。湟水名称始于汉代,宋代又称宗河、邈川水。位于青海省东部,西临日月山,北依祁连山,南隔拉脊山与黄河干流为邻,地处青藏高原与黄土高原的交接地带。流域总面积32 863km2,其中青海省29 063km2,占88.4%;甘肃省3 800km2,占11.6%。湟水分为湟水干流和主要支流大通河,其流域面积分别为17 730km2(其中青海为16 120km2)和15 133km2。总人口280万人,耕地约40万hm2,90%分布在湟水干流。 湟水水系示意图 由于地质构造的制约和水系发育的综合结果,形成祁连山、达坂山、拉脊山与大通河、湟水干流的“三山两谷”。祁连山与达坂山之间为大通河狭长条状谷地,山高谷深,林草繁茂,人烟稀少,水资源丰富,具有青藏高原的特点。达坂山与拉脊山之间为湟水干流宽谷盆地,黄土深厚,人口比较稠密,水资源短缺,呈现出黄土高原特点。由此形成了流域内干流与支流并行,自然条件和社会经济条件迥然不同的两种地理景观区。湟水干流发源于青海省海晏县,河源海拔4 200m,干流全长374km;流经湟源、湟中、西宁、互助、平安、乐都、民和等县(市),于甘肃永登县傅子村注入黄河,入黄海拔1 565m(见图)。流域内为干旱半干旱气候,河川径流由降水和融冰雪水混合补给,湟水干流与大通河汇合口以上多年平均年径流量21.5亿m3,80%集中于5~9月,多年平均输沙量2 050万t。湟水干流水系发达,有百余条大小支流汇入。各支流在源头至脑山地区水质大都较好,含沙量小,而流到浅山地区后,水土流失严重,含沙量较大,水质变差。湟水干流地区水利开发始于西汉,是青海省国民经济发展的主要地区,已建成万亩以上灌区34处,库容100万m3以上的水库24座,灌溉面积10万hm2。湟水干流地区土地只占全省面积的2%,而人口和耕地都超过全省的一半,集中了全省大部分工业企业,省会西宁市位于流域中游。各行业年总用水量已超过10亿m3,水资源利用率占湟水干流的50%以上。水资源开发利用中存在的主要问题有:浅山区水土流失严重,资源型水资源短缺,干流及主要支流的水质已受到不同程度的污染,其中西宁段及其以下尤为严重。湟水最大的支流大通河位于湟水流域的北部,呈长条状贯穿于祁连山和达坂山之间,于青海民和县享堂注入湟水。大通河和湟水干流相比,河道长,水量大,水质也好;大通河与湟水干流汇合口以上多年平均径流量30.05亿m3,水资源较为丰富而本流域开发利用程度较低。青海、甘肃两省在实施和规划跨流域调用大通河水资源,已经实施的有甘肃省的“引大入秦(秦王川)”工程,设计年调水量4.43亿m3;甘肃省的“引硫(硫磺沟)济金(金昌市)”工程,设计年调水量0.4亿m3左右;规划有“引大济湟(水)”、“引大济西(西大河)”等工程。

海河

  • 中国华北地区重要河流,中国七大江河之一。海河流域西起太行山脉,北倚内蒙古高原,东北与滦河流域相邻,东临渤海,南界黄河,包括北京、天津两直辖市,河北省的大部,河南、山东、山西、内蒙古等省、自治区的一部分。流域面积26.34万km2,其中山区占60%,平原占40%。海河流域位于35°~41°30′N,112°~118°30′E之间。北部和西部为山地,东部和东南部属于华北平原。太行山、燕山山脉由西南向东北呈弧形分布,环抱平原,海拔一般为500~2000m,五台山主峰最高,达3 058m。海河流域西部分布着黄土丘陵,约占山区总面积的30%,植被较差,是该流域泥沙的主要来源;东部为广阔的平原;山地至平原过渡段甚短。海河平原系黄河与海河支流冲积而成,高程在50m以下。由于受黄河屡次迁徙和海河各支流多次改道影响,平原地形起伏不平,岗、坡、洼淀相间分布,微地形较复杂,低洼地易涝易碱。海河水系包括漳卫、子牙、大清、永定、北运、潮白、蓟运等河,历史上均在天津附近汇入海河,由大沽口入渤海。徒骇、马颊河各有单独入海口,习惯上划归海河流域(见图)。海河如以卫河为源,全长1 090km,其中天津以下海河干流长73km。海河流域属大陆性季风气候区,多年平均年降水量560mm。太行山和燕山山前为700~800mm,山西雁北地区不足400mm,东部平原为500~600mm。年平均径流量208.85亿m3,地下水资源量为224.43亿m3,扣除互相转化的重复计算部分,年平均水资源总量为354.21亿m3。人均水资源量316m3,为全国人均水资源量的1/7,属于严重缺水地区。流域多年平均年输沙量1.5亿t。永定、滹沱、漳河多沙,永定河沙量最大。流域可开发水能资源1 626.3mW。海河干流常年通航,部分支流也有通航史,但自20世纪70年代以来,因水源不足,各支流基本停航。 海河水系示意图 2000年海河流域总人口1.16亿人,耕地1 010万hm2,粮食产量4 950万t。流域内有大同、阳泉、井陉、峰峰、鹤壁等大型煤矿和邯郸钢铁企业,中下游平原和滨海地区有华北油田及大港油田。海河平原为粮棉产区,工业、交通发达。流域内水旱灾害频繁,1917、1939年洪水淹没天津市,1963年洪水冲毁京广、石德铁路75km。1964、1977年平原沥涝淹地260万~330万hm2,1965年旱灾面积超过400万hm2(参见海河水利史)。20世纪80年代和90年代流域内连续干旱,农田严重受灾,大多数城市缺水,很多山区人畜用水困难。中华人民共和国成立后,国家对海河水系的治理十分重视,依据1957、1963及1987年三次规划,开展了大规模的水利建设。20世纪末,流域内已建成大中小型水库1 700座,116座大中型水库总库容225.7亿m3,其中大型水库有官厅、密云、岗南、黄壁庄、岳城等27座,总库容186亿m3,控制了山区面积的85%。在各河中下游地区建设蓄滞洪区26处,整治骨干河道50多条,开挖和疏通了潮白新河、永定新河、子牙新河、漳卫新河和独流减河等入海河道,改变了历史上各河洪水汇集天津入海的局面。海河水系已初步形成了“上蓄、中疏、下排、适当地滞”的防洪工程体系。为了保障经济发展和城镇居民生活供水,先后建成了京密引水、引滦入津、引黄入卫济冀等一批跨地区、跨流域调水工程。流域内建成提水工程1.3万处、引水工程4000处、机井120万眼,灌溉面积从80万hm2发展到680万hm2。

《国际河流水利用的赫尔辛基规则》

  • 1966年8月国际法协会第52次大会通过。《国际河流水利用的赫尔辛基规则》(以下简称《赫尔辛基规则》)是国际河流领域的一个最有影响的文件,对各国的水立法和国际法规起到了一定的先导作用。《赫尔辛基规则》包括总则、国际流域水资源的公平利用、污染、航运、木材浮运、争端的防止和解决办法,共6章37条,此外还有一个对有关条款进行补充的附件。总则国际流域为一个延伸到两国或多国的地理区域,其分界由水系统(包括流入共同终点的地表水和地下水)的流域分界决定。国际流域水资源的公平利用各流域国有权合理且公平地分摊国际流域水资源的利用效益。在确定分摊结论时,应综合考虑所有因素。某种或某些利用与另一种或另一些利用相比,不具备固有的优先权。污染各流域国必须防止污染国际流域。造成污染的流域国应采取各种措施减轻污染程度,直至不会对其他流域国造成实质性损害。如果违背规定,该国应对受害国进行赔偿。航运在遵守各项限制条件的前提下,各沿岸国有权在整个河流或湖泊上自由航运。各沿岸国可以限制或禁止外国船只在其领土上装卸货物或上下旅客。木材浮运沿岸国应一致决定是否允许在用作航运的国际水道上浮运木材。建议非航运国际水道的各沿岸国在适当考虑水道的其他利用的基础上,允许其他沿岸国在境内河段浮运木材。争端的防止和解决办法为了防止争端发生,建议各流域国向其他流域国提供境内河段水资源及其利用活动有关的、合理的资料。如果发生争端,可通过谈判、寻求第三国或国际机构或个人的帮助、成立调解委员会、提交仲裁等方式进行解决。为了适应经济社会的发展,1997年国际法协会对1966年《赫尔辛基规则》增补了环境问题、综合管理和可持续发展三项原则,提出了《国际河流水利用的赫尔辛基规则修订草案》。

尼罗河

  • 世界第一长河,非洲东北部的一条重要国际河流。尼罗河南北流向纵贯非洲东北部,注入地中海。上源为卡盖拉河,源于布隆迪南部山区,北流至坦桑尼亚、卢旺达、乌干达三国交界处,再向东流入维多利亚湖。自湖的北端流出后称维多利亚尼罗河。北流进入基奥加湖,出口后西流经卡巴雷加瀑布,入艾伯特湖。湖的北端出口为艾伯特尼罗河。北流至尼穆莱,接纳右岸支流阿苏瓦河后,进入中游,称白尼罗河。白尼罗河沿东非裂谷北流,河谷狭深,多急滩瀑布。自博尔往北,流经平浅的沼泽盆地。出盆地后,接纳右岸支流索巴特河,再流至喀土穆,与右岸来的青尼罗河汇合后称尼罗河,进入下游地区。再北流接纳右岸支流阿特巴拉河后,直到河口无旁侧支流汇入。尼罗河全长6 671 km,流域面积287万km2,干支流流经布隆迪、坦桑尼亚、卢旺达、乌干达、肯尼亚、刚果民主共和国、埃塞俄比亚、苏丹和埃及等9个国家(见图)。 尼罗河水系示意图 尼罗河自苏丹的喀土穆至埃及的阿斯旺河段为沉积岩区,河谷狭窄,共有6处瀑布,蕴藏有丰富的水力资源。尼罗河在阿斯旺的多年平均径流量为840亿m3,即为尼罗河的总水量,因为自然地理影响,尼罗河水量自南向北递减。埃及于1902年建有老阿斯旺水库。1970年,在老阿斯旺水库上游7 km处建成坝高111m的阿斯旺高坝,形成库容为1 689亿m3的纳赛尔水库,装机容量2 100 MW,每年可提供740亿m3稳定水量为埃及、苏丹所引用。阿斯旺以下,河谷展宽,至纳贾哈马迪一带河宽约16 km。开罗以下分成许多支汊流入地中海,尼罗河三角洲平原面积2.5万km2,地势平坦,河渠纵横。尼罗河流域东南部为埃塞俄比亚高原,年降雨量1 000~1 500 mm,是尼罗河流域最重要的降雨中心,为尼罗河干流提供了89%的年径流量。每年7~9月为“大雨期”,10月至翌年2月为干季。尼罗河干流上游地处赤道两侧,雨量充沛,年降雨量1 200~1 300 mm。从尼穆莱向北,雨量递减,雨季缩短。尼罗河穿过苏丹中南部,从热带稀树草原过渡到半荒漠区,年降水量也从蒙加拉的946 mm,减至喀土穆的167 mm。由于沼泽广泛分布,蒸发量大,水量损失严重。从喀土穆往北,降雨量急剧减少,至开罗年降雨量不足25 mm。自开罗至河口,由于受地中海气候影响,年降雨量逐渐增加至200 mm。从喀土穆至河口,河流穿过热带沙漠区,降雨稀少,蒸发强烈,是一个径流上完全依靠上游补给的沙漠失水区。入海口处多年平均径流量为810亿m3,其中60%来自青尼罗河,32%来自白尼罗河,8%来自阿特巴拉河,但洪水期和枯水期来水所占比例有很大变化。在洪水期,青尼罗河占68%,白尼罗河占10%,阿特巴拉河占22%;在枯水期,青尼罗河占17%,白尼罗河占83%,而阿特巴拉河无径流汇入。水资源的这种季节变化,与各河流域的降水特点有密切关系。尼罗河三角洲是古埃及文明的发祥地,是现代埃及的政治、经济、文化中心。早在公元前3000多年,埃及人民即利用尼罗河洪水漫灌农田,对埃及农业的发展起着重要作用。20世纪初乌干达、苏丹、埃及等国开始在尼罗河干支流上修建各种水利工程,并逐渐改进灌水措施。尼罗河流域已有大型水闸7座、大坝10座,水电装机容量2 901 MW,全流域灌溉面积454.8万hm2,主要分布在埃及和苏丹两国。阿斯旺以下和上中游的许多河段可通航。

汾河

  • 中国黄河第二大支流,山西省境内第一大河。汾河发源于晋西北的管涔山,流经静乐、太原、临汾三盆地,至河津县汇入黄河(见图)。流域面积39 471 km2,全长695 km,全部位于山西省境内,占山西省总面积的25.3%。汾河流域东以五台山、太行山支脉太岳山与海河水系为邻,西以吕梁山与黄河北干流及入黄支流相隔,南以孤山、稷山与黄河支流涑水河为界。 汾河水系示意图 汾河上游为高山峡谷,属山区河段,中游为晋中盆地,下游为临汾盆地。汾河流域属大陆性半干旱季风气候,夏季多雨而炎热,冬季雨雪稀少、干旱而寒冷。年平均降水量534 mm,50%集中在七八月份。由于降水少,年际变化大,形成“十年九旱”的特征。又因地形复杂,山区常出现局部暴雨。流域内常形成旱中有涝、旱涝交错的局面。汾河多年平均地表水资源量26.6亿m3,地下水资源量25.2亿m3,扣除重复计算量,水资源总量为34.7亿m3。汾河为多泥沙河流,河津站控制流域面积98.1%,实测年平均输沙量4 287万t,年平均含沙量27.4 kg/m3,最大为605 kg/m3。一般汛期输沙量占全年的80%以上。主要水土流失区在汾河水库上游,年平均输沙量2 368万t,平均侵蚀模数4 495 t/(km2·a)。1998年流域总人口1 040万人,占全省的40%;耕地113.3万hm2,占全省的48%。汾河两岸土地肥沃,农产富饶,农田灌溉有悠久历史,且矿产资源丰富,经济发展水平较高,是山西省的精华地带。汾河流域已建汾河水库、汾河二库、文峪河水库等3座大型水库和12座中型水库,总库容14亿m3,万亩以上自流灌区30处,万亩以上机电灌溉站28处,流域有效灌溉面积达到51万hm2。汾河水体已遭受污染,太原市区和晋中盆地地下水严重超采,山丘区水土流失严重,已引起社会各界重视,正在进行治理。

水能利用学

  • 研究以经济的方式和工程技术措施利用水能的学科,又称水能学。水能利用学是建筑在一系列专门学科基础上的一门综合性学科。其专门学科有水力学、工程水文学、动能经济学、水力机械、水工结构、计算机技术以及其他有关学科。发展概况世界上水力利用已有二三千年历史,如利用水能转变为机械能作动力鼓风的水排,利用水能舂米磨面的水碓、水磨和潮汐磨,利用水能推动的筒车、水车灌溉和排水等。19世纪20年代前后,随着电工学、电机学的发展,世界上出现了水电站。由于水电建设经验的积累,1924年苏联Б.E.韦杰涅耶夫编撰了水能利用的教科书。1926年美国H.K.巴尔柔斯总结了美国及欧洲水力发电经验,编写了水力发电专著,推动了水力发电的进程。20世纪30年代大规模的水电建设开始兴起。30~50年代,美国在田纳西河干流上修建了9个梯级电站,成为世界上进行全河流开发最早的例子。同时,美国陆军工程兵团研究和开发了哥伦比亚河。这些河流开发的实践使水能利用学飞速发展,并被其他国家在河流开发中应用。尔后,苏联С.Н.克里茨基、М.Ф.明凯里合著的《水利计算》和С.Н.倪克勤著的《水能学》对水能利用的理论、方法及实践应用也曾做过极大贡献。20世纪中叶,由于受其他学科发展的影响,水能利用学有了进一步发展,从初步的水文、水能计算到水、火、核电配合运行的水能计算和多目标水利计算;从单一工程的规划研究到全河流以至整个地区的跨流域补偿调节规划研究;从简单的投资效益计算到复杂的经济、财务计算;从简单的、方案数量有限的手工计算到利用电子计算机进行复杂的多方案比较和优化计算。1962年美国哈佛大学马斯等编著了《水资源系统设计》,首先把系统分析的理论应用于流域水资源利用规划。1975年联邦德国拉玛雅国际咨询公司罗德等发表了用混合整数规划模型,解决电力系统水、火电源选择及水电站装机容量的优化问题。美国麻省理工学院应用“筛选”、“模拟”和“排序”3个模型,完成了科罗拉多河多目标开发的流域规划。1986年苏联A.E.阿萨林、K.H.别斯图热娃撰写了《水能计算》,总结了苏联30年来在水电站、抽水蓄能电站设计中的水能计算经验,以及利用电子计算机进行水利、水能计算的电算程序。中国在1923年成立了水力组,开始对浙江省瓯江支流大溪、小溪和四川省龙溪河水能利用进行研究;1932年成立龙溪河水力发电工程处;1932年中国水力发电专家恽震组织了第一次长江三峡考察和规划;1939年成立全国水力发电勘测总队;1944年美国J.L.萨凡奇来华考察三峡,同时研究了四川省一些河流的水能利用问题;继而美国工程师J.S.卡登把美国20世纪40年代水能利用经验比较完整地介绍给中国。1953年一批苏联专家来华,1954年编写了《技术经济调查报告规程》和《初步设计规程》,C.H.倪克勤的《水能学》系统地介绍了苏联的水能利用经验。1978年以后引进了美国、加拿大等国的理论和方法,逐步建立起适合中国国情的水能利用学,在系统工程、经济评价方法和计算机应用等方面都取得了显著的成绩。20世纪80年代以来,在长江三峡工程论证、长江流域规划等项工作中,对基础资料研究、水能利用方式研究、动能经济研究、水电站机组机型研究、综合利用措施研究,特别是综合经济评价、财务评价和环境影响评价等有了很大的创新,把中国的水能利用学推向了新的高峰。在建设大型抽水蓄能电站的实践中,丰富和发展了抽水蓄能电站的水能利用学。水能利用学科的建立和发展为中国大规模开发常规水电站、抽水蓄能电站和潮汐电站奠定了良好的基础。研究内容①基础资料的研究。根据气象、水文、泥沙、地形、地质、淹没、农业生产、电力系统以及人类活动对径流、泥沙、水质的影响,进行水文计算和负荷预测、负荷曲线的研究。②水能利用方式的研究。包括河流梯级开发和综合利用,海岸潮汐能以及波能的开发利用等。③动能经济研究。根据地区工农业用电需要,综合利用要求和电站建设条件,并考虑电力系统中已建和计划兴建的水、火电站组成和电力系统发展情况,合理确定所设计水电站在电力系统中的任务,论证供电范围,拟定设计水平年,选择设计保证率,确定水电站规模及特征值,包括正常蓄水位、死水位、设计洪水位、校核洪水位、防洪限制水位和装机容量的选择,拟定水电站运行方式。④水电站机组机型研究。根据电站的出力及水头变化特性、枢纽布置、设备制造、供应和运输条件以及电力系统的运行要求,通过技术经济比较,选择水轮机的设计水头、安装高程和机组机型。⑤综合利用措施研究。根据综合利用经济合理的原则,妥善解决防洪、灌溉、通航、过木、渔业、供水、卫生及水源保护等问题。⑥泥沙淤积和回水等研究。为正确处理泥沙问题,计算分析工程建成后,上、下游河道冲淤变化规律及其对工程安全、综合利用效益及各有关国民经济部门的影响,为合理确定工程特征值和运用方式提供必要的依据;根据不同情况,进行水沙调节、回水、水库放空和降低水位、溃坝洪水、不稳定流、初期充蓄和防凌防冰等计算。⑦综合经济评价。包括经济评价、财务评价和环境影响评价。经济评价要根据电力系统发展规划拟定比较方案,计算费用和效益,进行方案比选,并对选定的方案研究各项经济指标,还要对选定方案进行财务评价、敏感或风险分析和经济效果与社会效果的综合评价。

《以色列水法》

  • 以色列关于水资源开发、利用和管理的法律。该法于1959年通过实施,包括序言、用水安排、水工程、水费、组织机构和其他条款,共6章159条,适用于以色列全国境内的泉水、溪流、江河、湖泊以及其他地面和地下的各种水源。该法规定:各类水源均属于以色列的国家财产,它们受国家的控制并为全国人民和国家的发展服务;只要不导致水源的盐化和枯竭,人人都可以从水源地按有关条款取水和用水;政府任命一名水行政长官对全国的水事务实施管理;政府任命一个水理事会,以履行水法所规定的职责,水理事会的委员在27~39名之间,其中农业部长担任该理事会的主席,水行政长官为副主席,此外还有社会公众的代表、政府代表、世界犹太组织的代表,公众代表的名额不得少于该会会员的2/3,而政府代表和世界犹太组织的代表不得超过1/3,在公众代表中还应当有消费者的代表。该法还规定:按照水法所任命的以色列水行政长官,可以采取措施防止对水源产生的严重破坏。为了防止水污染和保护水资源,环境部长在与水理事会协商后,有权发布有关控制、限制、禁止水污染的管理规定。环境部长和水行政长官在必要时有权根据本法规定向水行政机构、流域机构、地方主管机构或城镇联合会就其地区内防止水污染的一切事宜作出授权或部分授权。农业部长与水理事会协商后,有权根据用水类别和经济有效用水的原则确定用水定额、水质、水价、供水和用水条件等,经财政部长同意和财经委员会批准后,农业部长可提出水费标准的管理办法。农业部长有权按照水的用途、水的用量(但农业用水除外)和条件划分用水的等级。水理事会在征得农业部长同意并考虑了农业的各种因素后,可以任命一个农业供水委员会,研究制定关于农业供水和用水方面的事宜,并设立一项水费的平衡基金,以缩小全国各地区之间的水费差距。司法部长通过发布命令宣布组建一个或数个相当于区级民事法庭权力的“水法庭”,处理水事案件。