前苏联的北水南调问题
前苏联的北水南调问题
前苏联水资源分布的严重不平衡前苏联是世界上淡水资源最丰富的国家之一。全境多年平均河川径流量为43870亿立方米，约占世界陆地多年平均河川径流总量（47万亿立方米）的9％，仅次于巴西，居世界第二位。平均每平方公里拥有的径流量仅为19.7万立方米，比世界上许多国家都少，但人均河川径流量约1.6万多立方米，为世界人均年径流量1.04万立方米的1.5倍。
前苏联的河川径流量在地区上的分布很不平衡。在全苏径流量中，属于北冰洋流域的占60％以上，太平洋流域的占21.8％，大西洋流域的占7.7％（其中相当一部分注入北大西洋），里海和咸海内流区占10.3％。前苏联欧洲部分的北部、西部、乌拉尔的中、北部以及西伯利亚的北部等地区，水资源丰富。这一地区面积约占全苏领土面积的48％，全苏80％的径流量都集中分布于此。这一广大地区年降水量一般为250～300毫米。由于热量不足，故水分充足而有余，是前苏联的湿润地区。由于往南的中部地区，面积大约占全苏领土的25％，有全苏径流量的18％，是前苏联的半湿润地区。在前苏联欧洲地区的南部、中亚、哈萨克（山区除外），以及西西伯利亚南部等干旱地区，面积占全苏领土的27％。而径流量仅占全苏的2％，尤其在中亚和哈萨克南部等荒漠和半荒漠区，雨水稀少（年降水量一般仅100—20毫米），蒸发量大，有许多无流区。
前苏联地表径流量的分布与产业和人口的分布不相一致。绝大部分径流量分布在人烟稀少的北部和东部地区，白白流入大洋，得不到充分利用。而前苏联的主要工业区，大多数城市和主要农业区，均分布在国土的西南部地域，即中部半湿润地区，地表径流量不足，且不稳定，经常带来周期性干旱。如伏尔加河下游、北高加索、乌克兰的南部、北哈萨克以及西西伯利亚南部等主要产粮区，由于降水量少，水源不足，干旱时有发生，使农业生产很不稳定，丰欠交替频繁。与此同时，前苏联主要工业区和城市的发展，也受到水源不足的限制。里海水位的下降（近年来有所回升）和亚速海海水盐度的增高，使得鱼类的生存条件不断恶化，给渔业生产带来了很大的影响。而热量条件充足和土壤肥力条件较好的荒漠和半荒漠地区，只要能获得良好的灌溉条件，就可以发展收成较高的灌溉农业。
随着工农业生产的进一步发展，需水量与日俱增。因此，前苏联南部地区水资源更感不足。据计算，到下世纪初，在灌溉面积达到4000～4500万公顷的情况下，每年咸海流域和里海流域共将缺水1600亿立方米。远景每年可能缺水2500～3000亿立方米，其中仅哈萨克和中亚地区就将缺水1600亿立方米。因此，无论是从当前来看，还是从长远分析，北水南调势在必行。
北水南调的几个方案早在1871年，R·杰姆钦科就曾提出过北水南调的设想。尔后，在本世纪40年代，M.M.达维多夫又曾研究过从鄂毕河、额尔齐斯河和叶尼塞河向哈萨克和中亚的调水方案。近几十年来，前苏联又对北水南调以及其它水资源的区域再分配问题进行了广泛的研究。约有170个设计、科研单位和大专院校参加调水问题的设计和研究工作，共提出了几十种调水方案。现仅就几种主要调水方案简介如下。
（l）额尔齐斯—卡拉干达运河。额尔齐斯河发源于我国新疆北部的阿尔泰山南麓，源头段自东北流向西南，出山口后折向西北流入哈萨克东部，并在西西伯利亚汇入鄂毕河，最后注入北冰洋。全长4248公里，其中在我国境内长546公里。
额尔齐斯河水量比较丰沛。年平均径流量：在中俄边界附近为126亿立方米，在哈萨克东北部的巴甫洛达尔市附近为280亿立方米，在河口处为840亿立方米。
为了解决哈萨克中部地区工农业的用水困难，决定开凿额尔齐斯—卡拉干达运河。这条运河于1962年动工，70年代初期竣工，东起额尔齐斯河左岸的耶尔马克，向西经埃基巴斯图兹产煤区，然后折向西南到卡拉干达。全长458公里，宽20～40米，深5～7米。计划把这条运河延展到杰兹卡兹甘铜矿区。额尔齐斯—卡拉干达运河由额尔齐斯河引水，夏季流量为75立方米/秒，冬季42立方米/秒。由于这条运河纵断面高差大，需机械提水，沿河建有11座水利枢纽，22个水泵站（扬程475米）。额尔齐斯—卡拉干达运河对于解决哈萨克中部地区用水问题有重要意义。河水除供埃基巴斯图兹、卡拉干达等工业区使用外，还可灌溉农田12万公顷。
（2）俄罗斯欧洲地区北部向伏尔加河流域调水，这是北水南调的主要方案之一。1979年，苏联土壤改良和水利部会同苏联动力和电气化部以及苏联科学院等单位，完成了从欧洲地区北部向伏尔加河流域调水的第一期工程技术论证工作。这项论证工作已经苏联国家计委的国家鉴定委员会的审查和肯定。
从俄罗斯欧洲北部向伏尔加河流域调水的第一期工程包括两个阶段：第一阶段拟每年从奥涅加河上游拉恰湖、沃热湖向伏尔加河调水18亿立方米，从库边斯科耶湖以及北德维纳河支流苏霍纳河上游向伏尔加河调水40亿立方米；第二阶段拟每年从奥涅加湖经伏尔加—波罗的海水道向伏尔加河调水35亿立方米，从伯朝拉河上游经卡马河向伏尔加河调水98亿立方米。总计，到1995年前的第一期调水量每年为191亿立方米。
第一期调水工程完成后，预计可达到下述目标：
利用调水进行灌溉，可使黑海和亚速海流域的灌溉面积增加400万公顷，从而可增加农业产值53亿卢布，增加年净收入28亿卢布；
提高莫斯科、图拉—新莫斯科斯克、萨马拉、下诺夫哥罗德等工业区的供水保证率；
改善欧洲部分统一电网的供电情况。虽然在调水线路上各扬水站每年将消耗22亿度电，但同时在调水线路上修建的水电站又可增发7亿度电，伏尔加—卡马梯级水电站由于水量增加又可多发35亿度电，因而，每年可净增加20亿度电；
改善伏尔加河的水质，开辟新的深水航道，并可保持伏尔加河下游的通航水深，使航运不受影响；
减缓里海水位下降和亚速海海水含盐度的上升，增加这两个水域的鱼获量。
（3）从伏尔加河向顿河及顿河—库班河间地区调水。由于伏尔加河向顿河调水的技术经济论证工作，是由全苏国家水利工程科研勘测设计院会同国家水利工程建筑设计院等单位共同完成的。1981年，苏联国家计委国家鉴定委员会审查后提出，为了保护和有效利用伏尔加河下游鲟鱼产卵场，不能经伏尔加—顿河运河调水，而采纳了经耶尔佐夫卡凹地（位于伏尔加格勒市以北）的调水方案。计划在此建一扬水站（装机容量40万千瓦，扬程70米），使水先沿
修筑的渠道，而后进入三条直径为5米各长4.4公里的隧洞。在顿河坡地，将通过两座水利枢纽（拟兴建水电站，总装机容量为7.5万干瓦）进行调水。为向顿河—库班河河间地区调水，需在北高加索修筑一条大型的罗斯托夫—克拉斯诺达尔渠和北斯塔夫罗波尔渠以及其它支渠等。
从伏尔加河向顿河以及顿河—库班河河间地区调水方案实现后，可使北高加索地区（罗斯托夫州、克拉斯诺达尔边区的北部、斯塔夫罗波尔边区的西北部）、伏尔加河流域区（伏尔加格勒州、卡尔梅克自治共和国的西南部等），以及中央黑土区的一些州灌溉面积增加100万公顷。预计，包括调水费用在内的灌溉投资，可在10年内收回。
（4）由鄂毕河向哈萨克的中亚地区调水。为解决哈萨克和中亚地区水源严重不足的困难，苏联国家水利工程科研勘测设计院会同许多科研和设计机构，提出了由西西伯利亚的鄂毕河向哈萨克和中亚地区的调水方案。这项长期规划拟分期进行：第一期工程从鄂毕河下游每年调水250亿立方米；第二期工程每年调水600亿立方米。
调水线路拟从额尔齐斯河与鄂毕河汇合处以下的别洛戈呈耶村附近开始，通过在额尔齐斯河下游左岸阶地上修建长316公里的渠道（需建扬程为26.5米的两座扬水站和一座水利枢纽），或在额尔齐斯河下游河段（长651公里）修建4级扬水站使河水倒流把水引向托博尔斯克，然后，借助于大功率扬水站（总装机容量为220～230万千瓦）把河水升高113米，使其流入捷吉兹水库，由此转向东南，在朱萨雷市附近与锡尔河汇合，并再向南注入阿姆河。这条运河由托博尔斯克至阿姆河全长2230公里，顶宽108～212米，水深12～15米。渠首最大流量可达1000立方米/秒，捷吉兹水库以下最大流量可达1300立方米/秒。捷吉兹水库总库容90亿立方米，其中有效库容51亿立方米。运河第一期工程完成后。由捷吉兹水库每年向锡伯河下游可调水16亿立方米，向恰尔达拉水库调水51亿立方米，由阿姆河调水91亿立方米。
由鄂毕河向哈萨克和中亚地区调水工程（包括第一、二期工程）完成后，预计可达到以下目的：
①扩大农田灌溉面积，使哈萨克、中亚以及西西伯利亚部分地区的粮食、棉花、蔬菜及畜产品产量明显增长。
②向哈萨克地区的煤炭、冶金、电力、化工等工业区提供足够的水源。
③确保马格尼托戈尔斯克、车里雅宾斯克等乌拉尔的重工业中心以及南乌拉尔地区的农田灌溉用水。
北水南调工程对环境的影响前苏联的科学家普遍认为，北水南调工程不仅对于发展前苏联的农业生产，而且对于保证城市的工业和生活用水，以及发展航运和渔业生产均具有重要的意义。他们研究的结论是，北水南调工程不会对环境产生严重的不良后果。例如，苏联科学院通讯院士B.B.沃罗巴耶夫认为，从鄂毕河每年调水达600亿立方米的情况下，不会对鄂毕河口处的水文、水化学条件、冰情、生物环境产生重要的影响，在引水地区和过水区也不会产生大范围的气候变比。其重要的依据是：调水量只占流入鄂毕河口处年均径流量的6～15％，仅占流入喀拉海的年平均径流量（13500亿立方米）的2～4％左右。然而，西方一些科学家则对苏联河流改道可能产生的不利影响表示担心。他们认为，调水将减少进入喀拉海
的淡水量和热量，将改变喀拉海水温、积水条件、冰层……，改变北极海的水文条件、水生生物系统、当地和整个地球的气候、航运条件和渔业生产。因此，到底北水南调工程可能对环境产生多大的影响，还是一个有争论的问题。前苏联科学家认为，北水南调工程可能对环境产生以下影响：
（l）减少调出地区的径流量，使河水水位下降。由于大量引水，必然使引水工程以下的径流量减少，并使河水水位下降。例如，每年从鄂毕河调水250亿立方米。可使其径流量减少6～7％。而如果加上从鄂毕河的上游引水量（到本世纪末将达到200～250亿立方米），那么，在枯水年，由鄂毕河引水的总量就可占其天然径流量的18～20％。鄂毕河下游在别洛戈里耶村和萨列哈尔德两处的夏季水位可分别下降95厘米和60厘米。
（2）减少调出地区河滩地的受淹面积，有可能使草地饲草产量下降。鄂毕河河滩地是重要的饲料来源地之一。每年借讯期浸水使这些河滩地的土壤变得肥沃。大量调水势必减少调出地区河滩地的受淹面积。例如，可使鄂毕河下游和额尔齐斯河下游河滩地的受淹面积分别减少20％和50％。因此，有可能使河滩地的饲草产量下降。
（3）使蓄水和径流调节区的农业用地受淹。由于调水，可使欧洲部分的蓄水和径流调节区（包括苏霍纳河谷、伏尔加—波罗的海水道以及伯朝拉河上游地区）的数十万公顷的农业用地受淹，并出现沼泽化。这里，在调水后的10～15年内，森林植被等自然环境将发生明显变化，在西西伯利亚的额尔齐斯河下游左岸地区，在运河沿线10～20公里范围内，调水后也将出现沼泽化，并可淹毁贵重的针叶林树种。
（4）使调出地区的水质进一步恶化。目前，额尔齐斯河和鄂毕河水质污染严重。大量调水，可使这两条河的水质进一步恶化。因此，在调水前，必须采取净水措施。估计，仅此项开支就需150亿卢布。在欧洲地区，调水也可能使涅瓦河、涅瓦湾以及苏霍纳河水质恶化。
（5）减少渔获量。调水可改变河流的化学和水生生物条件，从而影响鱼的产卵和繁殖，减少鱼获量。估计，从鄂毕河调水，可使渔获量减少20～25％（约7万公担）；可使伯朝拉河流域及伯朝拉湾的鲑鱼捕获量减少90％。
（6）使库岸、河岸侵蚀加重。苏联欧洲地区过水区包括伏尔加—波罗的海水道、雷宾斯克水库、伏尔加河和卡马河。调水后，必将增加伏尔加河和卡马河各水库的水量和泄水次数，因而造成库岸、河岸，尤其是伏尔加河右岸（从喀山到伏尔加格勒河段）的侵蚀、坍方过程。
（7）可使调入地区的土壤出现盐碱化。对调入地区来说，调水的最大威胁是土壤的盐碱化问题。这是因为，北水南调后，必将有部分河水转入地下，如没有适当的排水系统，有可能使地下水位升高，造成土壤的次生盐碱化。在欧洲部分的黑海西部、库班地区，以及顿河下游，特别是罗斯托夫—克拉斯诺达尔、北斯塔夫罗波尔等新干渠附近地区均有这种危险。在亚洲地区，在调水沿线所经过森林草原带、草原带和荒漠带，预计也将出现土壤次生盐碱化。
（8）使气候发生局部变化。苏联科学家认为，北水南调工程不会引起大范围内的气候变化，仅对局部地区的气候产生影响。例如，夏季可使鄂毕河下游的水温下降0.2°～0.7℃，结冰期提前3～9天，最多可提前14～19天，并可使鄂毕河湾的冰层厚度增加，推迟解冰期。在欧洲部分的调水地区，将使气候的大陆性进一步加强。大量调水后，可使南部地区的蒸发量
增加，气温下降，因而减少作物生育期间的热量保证程度，有可能使中亚地区的棉花种植北界南移。
由于北水南调工程投资巨大，对环境影响又很大，有些问题还在争论中，因此，于近年来，这些工程已暂时搁置下来。