浅谈阿斯旺高坝

1、浅谈阿斯旺高坝07水利 王迪迪 20072003027摘要：阿斯旺高坝是一个集防洪、灌溉、航运、发电为一体的综合性水利工程，为埃及的发展做出了很大的贡献但同时也带来了一系列的问题。本文从阿斯旺水坝的建设背景，阿斯旺水坝在埃及发挥的作用，以及阿斯旺水坝引起的生态问题几个方面浅谈阿斯旺大坝。关键词：阿斯旺水坝 尼罗河 埃及引言自1971年水坝建成至今的38年间，阿斯旺水坝曾立下许多汗马功劳，发挥着巨大的积极作用促进了埃及工农业生产的发展。但是，由于生态环境的一些变化尼罗河水连年减少，使得阿斯旺水坝的功能减弱【5】，因此而建成的水库纳赛尔湖，为农业、市政、娱乐及野生保护提供了水源【1】，同时也带来了

2、许多生态问题，甚至对埃及工农业生产形成威胁，从而引起了各国学者的关注【5】。1. 阿斯旺高坝修建的历史背景1.1阿斯旺老坝1898年，阿斯旺老坝工程莫基，开始施工。这项工程的坝址和设计方案是经过7O多年的争论才被确定的。坝址选定在尼罗河流出苏丹国界进入埃及不远的。第一瀑布处，北距阿斯旺镇6公里，河谷宽2公里经过4年建设，阿斯旺老坝于1902年建成工程费用为300万埃镑。该坝为闸式圬工重力坝，蓄水水位高2O米。太坝分为两段，一段为泄水坝段，长1400米，设有180个闸孔。另一段为挡水坝，长550米。库容为1o亿米 ，用于将埃及上游4o万费丹(每费丹约等于68亩)土地变为全年灌溉，以进行集约耕种。

3、后来，由于不断增长的需水要求，阿斯旺老坝又经过两次加高增容【2】。第一次加高在1908年-1912年 大坝增高后，水位提高7米，库容增长到25亿米 ，在埃及下游新增灌溉面积40万费丹。工程费用为200万埃镑。第二次加高是在1929-1933年（图2）。由于第一次加坝使水库效益大增，1913年的枯水期，水库使农业损失减少12% 以上，促使政府下决心继续增加其蓄水量。第二次加坝费用增加到450万埃镑，使太坝加高8米，库容相应增加25亿m3 ，达到50亿m3。新增灌溉面积2O万费丹，还使另外20万费丹土地的灌溉得到改善，转为全年可灌。阿斯旺老坝的发电工程，从水坝始建即进行调查和讨论。直到1960年，

4、阿斯旺1号水电站才建成投运，最大水头(冬季)为32米。阿斯旺2号水电站建于19811985年，设计水头为1824米。该电站装机为4台卡普兰式水轮机，单机最大出力765万千瓦。当前，1号电站装机为345万千瓦，2号电站装机30万千瓦.【2】1.2阿斯旺高坝方案提出及实施的社会背景为了进一步开发利用尼罗河的水资源，尼罗河流域各国经过长期研究，曾提出以在上、中游干支流分散建库蓄水为主的“世纪计划”，即一个长期奋斗才能够实现的计划。“世纪计划”要经过沿岸各国的长期协商。即使可能实现，也不一定符合埃及的要求。于是，埃及工程师们在20世纪50年代初就提出了在尼罗河干流下游埃及境内修建有多年调节能力的阿斯旺

5、高坝方案。【9】1953年，纳赛尔在推翻埃及王朝的革命成功后，立即批准进行高坝方案的研究。19531955年，西德和英国参与了可行性研究和技术咨询。1955年4月，世界银行对工程进行评估，但1956年侵埃战争爆发，美、英两国撤消了对修建高坝的资助。以后苏联接收了工程的援建任务，工程于1960年1月9日开始施工，1967年大坝基本建成，1970年全部竣工。【9】施工时的背景很复杂，可以说埃及是顶着内外压力进行的。一方面是当时埃及的国内很弱，国民生产总值仅36亿美元，而高坝投资高达10亿美元；另一方面国内外对高坝的生态环境问题议论纷纷，有的甚至预言会产生很大的不利影响，反对兴建。【9】2. 工程简

6、介阿斯旺水坝工程由主坝、溢洪道和发电站三部分组成，是一项集防洪、灌溉、航运、发电为一体的综合性水利工程。主坝为粘土心墙堆石坝全长3600米，坝基宽980米，坝顶宽lO米，坝高111米。使用建筑材料约4300万立方米，其体积相当于开罗西郊胡夫大金字塔的l7倍，堪称世界七大水利工程之一【3】。3. 为埃及带来的效益3.1阿斯旺高坝是尼罗河防洪体系的重要组成部分自1971年建成至今，阿斯旺水库发挥多年调节作用，使埃及战胜了1964年及1975年的特大洪水以及1972年特大干旱。1979年后非洲连续7年大旱，埃及邻国(埃塞俄比亚、苏丹)均灾情严重，饿殍遍野，埃及依赖阿斯旺湖而获免。1972年大旱中，高

7、坝工程的效益就达6亿美元。汛期流量得到完全控制，。以坝下Gaafra 站为例,先前最大流量近10 000 m3/ s ,建高坝后降至2500 m3/ s (见图3)。【10】3.2经济效益由于高坝的建成，埃及每年可以稳定地得到550亿立方米水故大量耕地改为长年灌溉，一年两熟或三熟，因高坝建设产生的纵(复种指数和产量提高)横(耕地扩大)两方面效益，解决了埃及人口增长与耕地、雨量稀少的矛盾。目前，埃及实际相当于耕地比1961年(约3760万亩)翻了一番，粮食生产增加了25成，已成为大米输出国。周恩来总理曾高度赞扬说：“阿斯旺水坝宏伟的建设工程，体现了埃及人民改造大自然、变沙漠为良田的雄心壮志。”

8、33工程发电产生的效益是毫无疑义的装机容量达210万千瓦的阿斯旺水力发电站的发电量几乎占埃及全国总发电量的15。1 97l1991年的21年中，阿斯旺水电站共发电约1500亿千瓦时。巨大而廉价的电能使埃及全国的4000个村庄相继实现了电气化，不仅改善了人民生活，而且解决了埃及能源的极大困难。阿斯旺至开罗的500千伏输电线路，将埃及全国的电网连成一体，水电、火电相济，开创了埃及电力工业的新局面。如今，阿斯旺水电站每年发电约80亿千瓦时，巳经成为埃及的电力基础。图3 坝下Gaafra 站各年洪峰流量3.4其他效益阿斯旺水坝还带来其他方面的效益，如水坝形成的纳赛尔湖水面辽阔，对发展渔业生产极为有利，

9、理所当然地成为埃及重要的渔业基地；通过水库对尼罗河的多年调节，创造了尼罗河全年通航的条件，航道吃水探度也由过去的1.215米增加到151.8米【4】。阿斯旺水坝使埃及的面貌迅速改变，它对埃及的作用将与日俱增。阿斯旺地区如今已成为新兴的工业基地，埃及民族工业的发展，也进入了一个新时期。【3】4. 阿斯旺水坝引起的生态环境变化尼罗河流域被认为是自成一体化的生态系统。在这个生态系统中，水、空气、土地利用和人类的相互作用不仅影响着水滨国家和生活在其中的人民，也影响着流域中其他地方的国家和人民。【8】19601969。一是汛期年阿斯旺高坝建设形成水库拦截了坝上游几乎全部来沙。以坝下Gaafra 站为例,

10、先前峰值含沙量为3. 8kg/ m3 ,1964 年(部分截流) 匀减至0. 6kg/ m3 ,1965年截流后小于0. 1kg/ m3 (见图4 及图5) 。为适应新的水沙条件,河势趋向于减小能耗,减小比降。途径不外以下二者(之一或兼具) : (1) 冲刷坝下近处河床,挟沙输往远处落淤; (2) 河槽蜿蜒摆动,使水流途径增长而比降相应减小。前者影响水位变低,床面泥沙粒径变粗;后者导致一岸冲蚀而对岸淤长沙滩。河床下切量取决于水流条件的变化和河床泥沙粒径及组成。可估量水流在床面的剪切应力来分析泥沙粒径对床面冲刷量的影响。在老阿斯旺坝与Esna 拦河闸之间167km 的坝下第1 区段内,据Gaba

11、l El Silsila 处钻孔资料,取建高坝前河床D 50 为0. 3mm ,区段内典型过水断面流量为2 600m3/ s 时的水力半径为78m ,坡降为0. 000 050. 000 06 。剪切应力为3. 54. 8 Pa。Shields 公式相应的临界冲刷剪切应力为1. 6Pa ,因而河床发生冲刷;要中值粒径达到3. 6 mm 才足以阻止冲刷发生。【10】因此，高坝的建设引发了日下的生态问题。图4 建阿斯旺高坝前后下泄水流的悬移质含沙量变化图5 坝下悬沙年输移量变化4.1库容减小阿斯旺水库面积很大，加以气候炎热，库水面蒸发量很大，估计每年库水面蒸发的损失量高达100亿m3。到1988年

12、，库水位已降至155m以下，接近最低限度（红线）。目前与苏丹协商，要求苏丹减少用水，确保水库水位不低于150m，使电场能在低水头运行，同时农业部要求农民将水稻面积从前几年的175万费丹（一费丹合6.3亩）减少到50.9万费丹。4.2泥沙淤积在19641979年期间，库内总淤积量为15.255亿t，而出库仅6400万t，仅占进库量的4%，泥沙在350400km处淤积最多，大致相当于回水变动区，都在苏丹境内。最严重的河段比原河床高出40m，随着时间增长，淤积量定将加大，碍航问题将更为严重。过去，数十艘豪华游船可载各国游客从开罗溯尼罗河而上，行程8000多km，经卢克索直达阿斯旺。而今，由于水量减少

13、，从开罗至卢克索约600km的河段水位很浅，游船早已停驶。在开罗，尼罗河畔的一些水上餐厅和夜总会，因河水不断退缩，已大都搁浅在岸边的淤泥里。4.3 海岸侵蚀大坝兴建后急剧改变了尼罗河水流系统的平衡，使尼罗河口三角洲的海岸线受到地中海海流的直接侵蚀，三角洲的某些部位每年后退几米。4.4 土地盐碱化水坝建成后改变了尼罗河的盐分循环过程，使中上游盐分增高，导致几百万亩土地荒芜。4.5 河床下切大坝向下游放水速度过快，猛烈侵蚀河床两岸。这种冲刷作用破坏了三处拦河大坝与500余座桥梁。【6，11-14】5.结语阿斯旺高坝为埃及的发展所做的贡献是不可磨灭的，但是同时我们也要正事它所带来的问题，针对问题解决

14、问题，使它更好的为埃及人民服务。参考文献：【1】20世纪全球10大建筑成就【2】余音，阿斯旺水坝的建设与管理浅述，译自Water Power and Dam ConstructionVol 46， NO 1， Jan l994【3】吴凡，争论不休的阿斯旺水坝，四川水利，2001，No.1【4】程晓冰，20世纪的“金字塔”埃及阿斯旺水坝工程概况，三峡工程的论证与决策【5】于丽萍，争论不休的阿斯旺水坝，四川水力发电，第20卷第4期，2001年12月【6】邹光华，从埃及之行谈环境物探工作，地质与勘探，第40卷 增刊，2004年10月【7】赵广和主编，中国水利百科全书 综合分册，中国水利水电出版社【8】Seifieldin H. Abdalla, 尼罗河流域规划：一种区域性方法， 第三届黄河国际论坛论文集第一册，黄河水利出版社【9】陆德福主编，世界江河防洪与治理（下册），黄河水利出版社【10】陈济深，阿斯旺高