巴基斯坦水利水电概况

巴基斯坦水利水电概况杨庆玉汪明刘曼明(水电部海河水利委员会)巴基斯坦是发展水利水电事业较早的国家，也是灌溉排水搞得较好的国家之一。特别是独立后，为了发展农业，进行了世界闻名的西水东调工程和改造盐碱地的“斯卡普’’(SCARP)计划，这一工程从60年代起，一直延续至今仍在继续进行，并取得了一些宝贵的经验。一、自然与经济概况巴基斯坦位于南亚中部，印巴次大陆西北部，总面积约80．4万平方公里。全国共分四省二区，地形地貌复杂，有终年积雪的高山地带，也有干燥酷热的沙漠，还有土地肥沃，约占全国面积1／3的印度河大平原。属亚热带气候。截止1982年1月，全国人口为8565万人，农村人口占71．7％，适于农业的面积为3385万公顷，(上接43页)修正值为10．77亿米8，此值虽比9．olzk，但从历史资料分析，认为上升的偏小，按本河系的规律，1985年径流量既要上升，又小于23．24亿米3。这样的年份有1932、1952、1982年，其上升变幅为1．31、3．374．86，平均为3．18。把3．18Jj口在方程计算修正值后的10．77上为13．95。最后，预报1985年来水量为14亿米3。实际来水13．66亿米-。1985年xl、z2、z3的数值分别为1．6、已耕种面积1985万公顷，灌溉面积1402万公顷约合2．1亿亩，人均2．4亩，是世界上入均灌溉面积较多的国家。近年来经济发展有较大变化，1981年谷物总产362亿斤，已由粮食进口国变成出口国。工业产值在国民生产总值中所占比重由1950年的7．7％上升到1981年的16．1％。二、水资源及开发利用巴基斯坦的主要河系是印度河，注入阿拉伯海。印度河长约2880公里，总流域面积96．63万平方公里，在巴境内为56．1万平方公里，占总流域面积的58．06％，占国土面积的69．81％，印度河发源于中国西藏境内凯拉斯峰东北部冰雪复盖地区，融冰雪水是印度河水量的丰富来源。98、118，其距平为一、一、十。由于为一、一、十，即1986年水库来水小于23．24亿米3有71．4％的可能。从历史演变看，1936、1946，1956、1966、1976年水库分别来水为12．06、18．99、43．37、16．20、18．86亿米3，1986年水库来水小于23．24亿米3的可能性为80％。因此，确定1986年水库来水趋势预报是小于23．24亿米3。按方程管=15xl+0．06x2+0．05x3—15计算得水库来水20．78亿米3。由于确定1986年来水量小于23．24亿米3，乘以0．44修正17印度河左露共有8条支流，其中旁遮普平原上的杰卢姆(Jhelum)河、奇纳布(Chenab)河、拉维(Ravi)河、萨特累季(Sutlej)河和比爱司(Beas)河，从水量看是印度河流域重要支流，右岸支流有6条，除喀布尔河和古勒姆河水量较大外，其余都是小河。巴基斯坦全境干燥，约有2／3地区的年平均降雨量小于250毫米，1／3地区为250毫米以上。年雨量的时空分布都很不均匀，主要发生在夏季的2～3个月内。在下印度河平原部分地区年雨量少于101毫米，而在山丘区达762毫米以上，降雨由北往南递减，东北部年雨量最大可达1000毫米以上，而西南部仅50毫米。巴基斯坦年迳流总量1780亿米8。地下水综合补给量562亿米3，其中86％系河川迳流量的重复部分，纯地下水补给量只有78亿米3。因此，水资源总量为1858亿米3，按耕地平均每亩占有水量619米3，按人口平均占有水量2169米3，是世界人均水平较低的国家之一。年迳流的季节变化较大，从4月一9月水量占全年的84％，10月一3月占16％，其中11—2月仅占8％。但迳流的年际变化不大，最大和最小迳流比值为1．9。印度河及其五大支流是洪水和泥沙较大的河流，年输沙量5．4—6．3亿吨。水资源供需关系。据世界银行分析：如作物面积发展到2250万公顷，比现在增加12．5％，每公顷毛用水量为7950米3时，其供、需水量基本平衡。而据美国哈查公司分析，每公顷毛用水量米3，年需水达2257亿米3，供需不平衡，年缺水700多亿米3。世界银行采用的可利用的年迳流为1727亿米3，在1981年以前的41年实测记录中，年迳流小于此数的有23年，因此保证率不高。哈查公司采用的可利用的年迳流1484亿米3，在41年记录中，小于此数的只有5年，保证率高些。巴基斯坦水资源利用以农业灌溉为主。1980"1981年度渠首引水1324亿米3，占年径流量的74．4％，利用率是很高的。据1981年统计，巳建成和正施工的大型水库有6座，巳建成的水库中有世界闻名的曼格拉、塔贝拉水库。建成中小型水库20座，联结渠12条，拦河闸．堰19座，斗渠以上渠道6万多公里。地下水开采利用率达N58．7％，这也是一个较高的比例。建成管井19万多眼．其中私人管井17．8万多眼，公家管井1．2万多眼。水电资源开发。水能蕴藏量3000万后为9．14亿米3。从有关资料中看出，在谷点(小于14亿米。)上升的年份中，如上升不到多年平均值，那么第二年继续上升。因此1986年要比1985年来水大，并且小于23．24亿米3。第二年上升不到多年平均值的有1953、1983两年，上升幅度为5．40、0．77，平均值为3．07。方程预报修正值加上3．07后得12．31，仍小于1985年值，这明显不合理。因此，应以1985年实测来水值加上3．07，得16．73亿米3。同时考虑到承德地区气象台的“气候展望”，认为16．73】8偏小，最后预报1986年来水量为18亿米3，实际水量为21．8亿米3。四、结束语本文所介绍的潘家口水库日历年来水量长期预报方法，经过1935、1986两年验证，预报精度达到要求。此方法的关键第一步是趋势预报，第二步是定量预报，在预报中还要综合进行分析，以力求准确。潘家口水库开展预报的时间很短，还需今后不断总结经验，加以完善。千瓦，1983年水电装机容量已达254．7万千瓦，发电量1983--1984年度为128．22亿度，占全国总发电量的71％，水力发电已占全国电力生产的主导地位，但仍有很大潜力。!．三、跨流域调水1947年印、巴独立分治后，为解决两国在印度河的用水纠纷，1960年，两国签订了《印度河水条约》。规定东三河(即萨特累季河、比爱司河和拉维河)河水归印度，西三河(即印度河干流、杰卢姆河和奇纳布河)河水归巴基斯坦。为了恢复东部三条河流域灌溉渠系的供水，巴基斯坦制定了西水东调工程规戈Ⅱ，即印度河流域治理规划。西水东调工程是一项世界阐名的宏伟建设，也是巴基斯坦发展国民经济的重要支柱。这项工程从西三河向东三河调水，分期兴建了二座大型水库，五座拦河闸和一座例虹吸工程，开挖了八条沟通各主要河流的联结渠，总长589公里，附属建筑物400余座。这一工程除塔贝拉坝的一些修缮和改建工作外，其他工程项目都巳按计划在1965—1975年期间完成。1．建坝蓄水在杰卢姆河上修建曼格拉坝和印度河／-．“新建虹吸王程_。虹吸i程／…～““悭工程，，印度河流域两水东调工艇位置i意图干流上修建塔贝拉坝，将年降雨量最多的北部高山区的迳流以及积雪冰JI|融化形成的迳流存蓄在水库内，．待到枯水期输往东三河农业基地进行灌溉。．(1)塔贝拉水利工程：1968年开始施工，1976年第一台机组发电。总库容137亿米8，占印度河年迳流量的1／5～l／6，调节库容115亿米3。右岸有4条0．8公里长的隧洞，其中4号隧洞作为灌溉之用，其余3条各安装4台机组，总装机210万千瓦。l号隧洞4台已予1977年安装发电，2号隧洞4台于1982年开始运转。1985年2号隧洞又增加2台机组，3号隧洞4台机组每台增至40．6D‘千瓦，预计1989—1990年完成，最终达337．4万千瓦、截止1984年，塔贝拉坝总效益达195亿卢比。(2)曼格拉水利工程：位子杰卢姆河上，是规划中的重点工程之一，主要任务是为西水东调工程储存补充灌溉用水，承担19发电和调节供水。总库容73亿米。，总装机容量100万千瓦。1962年动工，1967年第一台机组发电。至1984年水电总效益达162亿多卢比。2．挡水建筑物(1)查什马堰：位于印度河千流，1971年建成。利用堰抬高水位7叹，形成9．3亿米3库容，把水引向查什马一查卢姆联结渠，过堰流量为26，885米3／秒。1974—1983年引水灌溉效益17亿多卢比。右岸灌区总干渠长272公里，最大流量138．2米8／秒，1979年开工，预计1990年完工。(2)拉苏尔闸：位于杰卢姆河上，1967年建成，其作用是把上游曼格拉水库来水通过拉苏尔一卡迪拉巴德联结渠流入奇纳布河。最大流量2406米3／秒。(3)马拉拉闸：位于奇纳布河上。可通过最大流量31，140米3／秒，该闸建于1915年，1968年进行了改建。主要是将奇纳布河水调往拉维河。(4)卡迪拉巴德闸：位子奇纳布河上。1967年建成，最大过闸流量25，500米3／秒。是把奇纳布河水调往拉维河。(5)锡德奈闸：位子拉维河上，1965年建成，最大过闸流量4245米3／秒。(6)迈尔锡倒虹吸工程：位于萨特累季河上，虹吸管长680米，1964年建成。它是锡德奈一巴啥瓦尔运河在萨特累季河床下穿过，灌溉巴哈瓦尔地区。3．联结渠八条联结渠挖方2．56亿米3，调水输送流量达2915米3／秒。组成三条联结渠系统：第一条为拉苏尔一卡迪拉巴德一巴洛基一苏莱曼基，第二条为查什马一杰卢姆一特里姆穆一锡德奈一迈尔锡一巴哈瓦尔，第三条是当萨一潘杰拉德。204．西水东调的特点(1)全部工程包括联结渠、拦河闸、大型水库，组成蓄引系统。(2)按不同高程布置枢纽，以利于通过联结渠沟通各主要河道。(3)有些联结渠深达12米以上，有利排水。(4)调水量大，1971--1978年7年间平均每年由西三河向东三河调水218亿米3。5．西水东调带来的不利影响(1)联结渠水位平均高出两岸地面1米，每年渗漏补给地下水35—45亿米3，使两侧±地受到沼泽化的威胁。(2)由于大量引水，排水不足，引起地下水位猛烈上升。(3)切断了原有的地面排水系统，影响河道自然排水能力。为解决上述问题，巴基斯坦制定了“斯卡普"计划，并加速实施。四、农田水刹与土壤改良19世纪中叶开始修建联结运河，以调节各支流间水量的余缺。1905"--'1915年修建了第一项跨流域调水工程，将杰卢姆河水调入奇纳布河，又将奇纳布河调入拉维河，以发展灌溉。第一次世界大战后在印度河上修建了了第一座拦河闸，即苏库尔闸。1965年-．-'1975年修建规模巨大的西水东调工程。灌溉面积发展：1947年独立时为1．4亿亩，到1981年增加到2．1亿亩。排水：印度河平原灌区长期处于有灌无排的局面，直到20世纪初才开始修建排水工程。巴基斯坦灌溉系统共有43条主要渠道，总过水流星7323米8／秒，每年输水能力3310亿米8，渠道总长6．28万公里，其中15条渠道过水能力280米3／秒以上。有拦河闸、堰19廖，还有19万多眼管井抽取地下水灌溉。由于长期有灌无排，1954年盐碱涝洼地占灌溉面积的58．7％，由于沥涝和盐碱化的双重威胁，1960年以前每年农业生产损失3000万美元。防治灌区盐溃化的主要措施——_斯卡普"计划。1958年巴基斯坦政府设立了专门机构即水电发展总局，简称瓦普达(WAPDA)，1959--1961年选定拉合尔市北部一个690万亩灌区作为第一个防治计划实施重点，称“斯卡普”1号，随后制定了防治盐碱化的十年计划(1965—1974年)及1975--1996年的21年计划。斯卡普的主要内容是采取灌渠、管井、明沟和暗管为主的水利设施，进行灌溉、排水，降低地下水位。再结合农业生物、化学改良等措施，防治土地渍涝和土壤盐碱化，以达到提高农业生产的目的。经过20多年坚持不懈的努力，到1983年6月已开工的斯卡普工程有43项，控制面积9300万亩，其中已完成36项，控制面积5900万亩，正在施工的有7项。计划打管井1．5万眼，挖排水沟1．12万公里，安装暗管排水4653公里，现巳完成国家管井1．2万多眼，挖排水沟6551公里，暗管排水275公里。1982--1983年度，巴政府给予水利工程的投资为17．3亿卢比，其中9．65亿卢比用于“加速斯卡普计划”，占水利投资总数的56％。36项斯卡普工程建成后的主要效果是。(1)改善了区域地下水平衡状况，(2)基本上防治了灌区沼泽化，地下水埋深小于1．5米的面积已基本消除；(3)盐溃化有所减轻，与1953---'1957年相比，盐溃化面积由44％下降到28％；(4)增加了灌溉供水量。每年可提取地下水330亿米8，占总供水的21％，(5)普遍提高了作物复种指数，平均提高20％，提高单位面积产量20一60％。土壤改良有三方面措施：(1)工程措施，如灌溉、排水和水管理；(2)土壤措施，如土壤中加石膏、深翻、施肥等，(8)生物措施，如种植水稻等。盐渍土的防治是巴基斯坦农业中一个重要问题，巴基斯坦一些科研单位围绕此问题进行了大量科研工作，此工作的主要领导机构是“水电总局’’、“农业研究委员会’’和“灌溉排水和防洪研究委员会黟。巴基斯坦的科研机构，设备并不十分先进，但它的研究工作能与生产紧密结合，多数科研项目均来自生产需要，有明确的目的，并在研究计划中都有成果推广计划。针对盐溃化防治问题，组织许多有关单位共同协作进行研究。五、防洪自1948年以来，1950、1955、1956、1957、1958、1959、1973、1976年都曾出现洪水，造成了不同程度的灾害。累计损失超过300亿卢比，约6000人丧生。印度河干流萨卡尔水文站1976年出现50年一遇的洪水，洪峰流量达米8／秒。支流杰卢姆、奇纳布都出现过8万多米3／秒的特大洪峰流量。巴基斯坦1976年特大洪水后，政府成立了全国性的防洪委员会一联邦防洪委员会(F、F、C)。全国防洪治理规划分两个阶段进行，第一阶段是1975年就已开始了对巴基斯坦现行洪水治理的评价。第二21阶段是1978年开始制定全国防洪规划。该规划分两步进行，第一步是制定1990年将实施的防洪工程计划J第二步是用模拟模型的方法分析历年溢堤洪水和通过预留决口段的洪水，并对非工程防洪措施作重点研究。用计算修建工程前后的洪灾损失推求工程的防洪效益，分别计算不同地区的洪灾系数，即卢比／每亩淹没面积。洪灾系数根据1973年和1976年洪灾损失资料进行计算。根据水文分析，建立了数学模型，简化了设计洪水的确定，推荐了设计洪水的重现期。设计洪水重视期的选择，对于入口集中的地区，至少要达50年一遇的标准，村庄分散的主要农耕地区至少取10年一遇标准，而农耕地区村庄要用较高标准的堤防围护起来’坝和其它附属工程，至少能安全通过25—50年一遇的洪峰流量。巴基斯坦全国防洪堤约5350公里，堤防加固基本是按50年一遇洪水设计，防洪标准低的拦河闸，进行加固和改造以提高其泄洪能力，如印度河上的古杜、苏库尔、科特里三座闸扩建后的防洪标准为200—300年的一遇。防洪工程措施主要包括防洪堤和水库。在信德省和俾路支省经过1973年洪灾后，堤顶宽由12叹加宽到20叹，设计最高洪水位采用历史最高洪水位加1—2叹，超高再加4口尺。到目前为止，巴基斯坦主要河流上的曼格拉、塔贝拉、查什马三座大型水库对消减洪峰引起了很大作用。为进一步减轻洪灾正进行塔贝拉、卡拉巴格、查什马三库联合调度的研究。非工程措施目前还主要限于洪水警报和预报，工作重点放在利用雷达遥测降雨。已经证明，主要河流的洪泛区、分洪堤段的下游地区和山洪的下游地区运用非工程措施来减轻洪灾损失是非常有效的。22六、工程管理巴基斯坦政府对水利管理较为重视，主要表现在管理组织比较健全，有明确的规章制度和完善的工程观测设备，并注意工程环境的美化，进一步发挥了工程效益。在水库管理方面，购置了一些较为先进的观测仪器及设备，如塔贝拉坝、曼格拉坝都安装埋设了许多仪器，用观测成果指导工程安全运用。塔贝拉坝采用“观察法黟设计大坝上游铺盖，对上游铺盖合理有效的防渗加固，起封决定’性的作用。为了在深水条件下进行铺盖检查，用声纳扫描法，取得十分满意的效果。曼格拉水库采用回声测深仪进行水库淤积测量，定期计算水库淤积量。同时，对建筑物的沉陷与位移，大坝心墙孔隙压力的变化与固结、渗透水量与水质变化等情况，在有关部位埋设10余种共一千多件观测仪器，在坝下游坡脚和坝体内建有仪器观测室，采用自动测量纪录，并用水下摄影和水下电视技术，便于储存和分析研究。对水库调度运用，根据调节河川迢流的功能和制定的运行标准以及灌溉要求、发电需要和洪水调节，绘制了各种控制曲线。塔贝拉、曼格拉水库实际调度的结果，基本上没有超过控制曲线的范围b曼格拉水库从1976年开始运行到1982年由于精心管理和科学运用，提供灌溉水量862亿米3，发电460亿度，经济效益超过80亿卢比，相当工程投资的2．5倍。水库还开展了综合经营。在灌溉管理方面：灌区灌溉水的有效利用系数只有40一50％。为节省水量制定了灌溉制度，进行了渠道防渗，主要的有土渠改建，用不同的建筑材料进行渠道衬

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