印度河流交互式连接的主要观念流域间调水需求及展.doc

1 印度河流交互式连接的主要观念印度河流交互式连接的主要观念 流域间调水 需求及展望流域间调水 需求及展望 M Gopalakrishnan1 国际灌排委员会秘书长国际灌排委员会秘书长 1 引言引言 印度是世界上为数不多的拥有丰富土地和水资源的国家之一 然而 同中 国一样 印度的水资源在地区上分配不均匀 降雨量在时间和空间上存在很大 差异 印度降雨集中在 4 5 个月里 具有季风型气候的特点 大部分地区的雨 季通常在 6 月至 10 月之间 与国内其余地区不同 印度最南端东部沿海地区受 东北季风影响 降雨在 9 月至 11 月之间 因此 印度的降雨主要集中在雨季 在干旱季节 半岛南部和恒河南部支流一些地区相对降雨较少 甚至完全干旱 虽然印度汇入河流的年降雨量大约为 117cm 高于 110cm 的世界平均降雨量 可是由于分配不均匀使得全国不能在任何时间内都保证充足的雨量 这一点和 中国水资源南方丰富 北方缺乏的情况存在相似之处 此外 由于印度土地 人力资源丰富的地区同降雨 供水充足的地区正好相反 调水工程显得尤为重 要 1950 年印度人口不足 4 亿 如今已超过 10 亿 估计至 2050 年人口稳定在 15 亿至 16 亿 这一趋势值得引起重视 甚至会超过中国的同期人口数 也使 水资源的人均占有量大幅度降低 1950 年印度人均水资源占有量为 5200m3 1991 年下降到 2200m3 2000 年为 1800 m3 2025 年可能降至 1340m3 根据国际标准 当人均水资源占有量低于每年 1000m3时 即可认为 该地区缺水 为了避免水资源缺乏的情况进一步恶化 需要采取有效的措施 例如 流域间调水方案已经展开研究 尽管这一措施仍存在许多问题 由于不同地区的需水量已经超过了供给量 导致印度水资源逐渐贫乏 水 资源占世界总量的 4 而人口占世界总量的 16 使得印度部分地区已经产 生了水资源不足的危机 目前 印度粮食年产量略高于 2 04 亿吨 为了满足 2050 年人口对粮食的 需求量 估计年产量需要超过 5 亿吨 据估计 印度全国的可灌溉总面积约为 1 4 亿公顷 其中 0 76 亿公顷土地的灌溉用水来自地表水 0 64 亿公顷来自地 下水 为了更好地利用土地资源 需要采取措施尽可能地提高现存约 1 亿公顷 土地的灌溉能力 然而 即使这样也不能满足粮食总产量的需求 因此必须采 取非常规的方法增强土地的灌溉能力 印度年均降雨量 1170mm 年径流量 40000 亿 m3 见图 1 此外 河系的 年径流约为 19530 亿 m3 半岛年径流的 90 以上和喜马拉雅流域年径流的 1M Gopalakrishnan先生2003年12月开始担任国际灌排委员会秘书长 2003年1月以前作为中央水资 源秘书委员会成员 任职于印度水资源部 2003年2月至11月担任印度河流交互式连接项目特别工作组 2 协调人员 80 以上产生于 4 个季风月份 Ganga Brahmaputra Meghna 流域占径流的 60 以上 由于径流的时空变化性 印度大部分水能资源不仅没有得到利用 反而 造成了巨大的洪涝灾害 显然 解决水资源问题的办法 之一就是贮存雨季多余的水量 用 于降雨不足易于发生干旱的地区 为了满足逐渐增长的用水需要 印 度必须修建贮水堰来贮存雨季多余 的水量 发展小型贮水堰 谷坊分 水岭和使用地下水作为大型贮水堰 的必要补充 由于可建贮水堰的地 点有限 加之径流的时空变化性 印度需要修建各种类型的蓄水设施 而不管其大小 贮存地表水还是地 下水 目前 已建蓄水设施的蓄水 图 1 印度降雨图 量约为 1740 亿 m3 在建工程的蓄水量约为 760 亿 m3 如果每个小型蓄水池增 加 30 亿 m3 蓄水总量即可增加 2530 亿 m3 另外还有 1320 亿 m3容积已经得 到确认 其余的蓄水设施将会尽快修建 印度大约还有 6000 亿 m3水资源需要开发 由于集中在一些水量过多的流 域 使得开发难度逐渐增大 这一点已为规划人员所知晓 据目前估计 通过 流域内调水可以补充水量 12000 亿 m3 14000 亿 m3 从而减小预测补充水量 12000 亿 m3与径流量 19000 亿 m3之间的差距 尽管在雨水汇入地区修建分水 岭费用较高 但可以增加 300 亿 m3水量 随着流域内和流域间调水工程的不断 发展 印度将更快地实施有利于促进发展的决策 并取得更大的进步 2 印度河流交互式连接理论印度河流交互式连接理论 印度主要河流交互式连接 ILR 这一概念为人们所熟悉 甚至超过了流 域间调水一词 总体而言 它是一个大陆间的调水计划 当 2002 年开始的一个 意味着不同地区相互依赖的大型调水工程结束后 中央政府认为 ILR 一词更加 合适 像印度这样的国家 通过合理利用和节约珍贵资源 如水 的方式来提 高综合国力是一个伟大的目标 因为这些资源能够满足人们的需要 加速社会 经济的发展 相对于目前和将来的需求来看 流域的部分地区 或整个流域 3 每年水量过剩 经常遭受洪涝灾害 这些洪水受山形和风向影响 而其余地区 则面临缺水和干旱 ILR 的直接目的是防止干旱 然而其作用是有限的 间接 来说 缓解洪水和发电仍是其主要作用 为了弥补现存的和将来可能发生的水资源供需不平衡问题以及防止干旱的 发生 在流域内和流域间经过高地调水的方法 很早就已经付诸于实践 这种 调水方法通常需要修建蓄水池来拦蓄洪水 并且抬高水位使水流在重力作用下 经过连接管路流向灌溉区 满足灌溉需要 此外 生活引用水量和市政建设 工业需水量相对较少 不会大量消耗天然水资源 这部分水量可以通过合理设 计管路及渠道来满足需要 印度的河流流域分布如图 2 所示 图 2 印度河流流域 3 印度早期河流交互式连接的成功例子印度早期河流交互式连接的成功例子 20 世纪早期 印度就已经全面修建河流交互式连接工程 一个众所周知的 成功例子就是印度南部调水工程 将流向西部 Periyar 河水流调到东部 Vaigai 流 域 另一个例子是印度南部的 Perambikulam Aliyar 调水工程 其余例子还有 Kurnool Cudappah 运河 Sharda Ghagra 和 Ramganga Ganga 水系 Koyna Idukki 和 Sharawati 分水工程 补充了 maharashtra 地区水量 满足了 Kerala 和 Karnataka 州的能源需求 加速了经济的发展 印度西北部流域包括几 个大规模的子流域调水工程 不仅促进了 Punjab Haryana 和 Rajasthan 州的繁 荣 而且有利于全国的发展 印度西北部流域五条支流的连接促成了印度和巴 基斯坦的农业革命 近年来 令人印象最深的一个 ILR 例子就是将 Ravi Beas 流域余水先调到 Bhakra 系的 Rajasthan 再到 Ganganagar Sundarnagar 然后通 过 Indira Gandhi Nahar Pariyojna 向右调到 Barmer 这个工程改变了当地人民的 生活 促进了社会经济的发展 最近投入运行的 Sardar Sarovar 运河 将 Narmada 河北部 8 条河流连接起来 使缺水的 Gujarat 和 Rajasthan 地区发生了 4 巨大的变化 自从去年开始 几乎干涸的 Sabarmati 河又重新焕发了青春 给该 地区带来积极的促进作用 4 其他国家的其他国家的 ILR 经验经验 世界上已经有几个国家开展了大型的跨国间调水项目 总的来说 这些在 全世界范围内进行 ILR 或流域间调水的成功实例保证了水资源的优化利用 全世界流域间调水和主要子流域调水方案表全世界流域间调水和主要子流域调水方案表 2 序号国家方案年调水量 10 亿 m3 完成计划完成计划 123456 1澳大利亚1 1 13 2玻利维亚 1 0 2 3巴西 1 1 5 4加拿大3810262 46463 6 5智利2 3 15 6中国 3 44 8 7捷克4215 152 20 8芬兰1 0 09 9法国5 2 35 10德国2 0 47 11印度印度628 8530 200 12伊拉克6 15 8 13日本1 n a 14马来西亚 1 0 14 15摩洛哥1 1 51 16巴基斯坦8 99 95 17葡萄牙1 0 01 18罗马尼亚3 N A 19俄罗斯526047 20西班牙311 31 21南非24 2 51 22苏丹1 7 3 23美国19737 56381 6 合计13128539 9942 04 随着世界上许多成功的流域间调水方案的实施以及更多方案被列入计划 由于某些原因部分方案没有依照 ILR 观念 也许这些方案并没有充分考虑水文 评估或者生态和社会原因 有这样一个工程 为发展农业而从中亚 Amu darya 和 Sir darya 河调水 导致 Aral 内陆海被放空 部分人认为这对于 ILR 计划来说 是一个危险的信号 从长期的历史资料来看 由于种种复杂的原因使 Aral 发生 了连续的改变 根据这一点 反对者认为调水工程影响了本地区的农业发展 随着 Aral 水面的降低以及由此引起的生态恶化已经完全超过了 ve 和 ve 的影响 对于这个问题 中亚诸国得到联合国的支持 他们认为 Aral 的枯竭已经严重阻 碍了农业发展的需要 此外 一个通过 ILR 由北向南的调水方案未获批准 他 5 们认为这有利于解决现存的困难 2统计资料来自国际灌排委员会 由印度全国委员会内部核实 若有建议及最新数据资料 欢迎与作者联 系 5 以以 NWDA3计划为基础的计划为基础的 ILR 观念观念 关于印度流域间调水这个问题 图 3 在过去的 20 年国家水资源部负责 保证议案的可行性和技术经济效力 经过详细调查 该部门负责作了以 NWDA 为主题的报告 具体工作如下 对大量数据进行初步水量平衡研究 根据特殊控制点确定印度每条流域和主 要子流域的水量是过剩还是不足 确定通过连接运河的可能调水方案 初步可行性研究 包括确定调水工程的规模和经费预算 深入可行性研究 与 PFS FS 标准一致的具有代表性的真实地表研究 确定 每条连接线的技术经济效力 缺水地区调水的主要目的是为了至少满足使用地表水进行灌溉的流域或子 流域地区 30 的灌溉需要 如果该地区水量已经满足上述需要 则可考虑满足 60 的灌溉需要 但是增加的灌溉区域只能种植单一的旱地作物 在设计阶段 任何耗水作物如甘蔗和稻谷都不予考虑 不同方面的用水需求 即家用灌溉 工业 水力发电和盐分控制等 确定 如下 家用 2025 年人口数根据最近的人口普查数据确定 这采用了适当的年复合增 长率 同样地 家畜数量也统一采用 1 的增长率确定 人均日需水量可以根 据印度工程建筑部的推荐值来确定 灌溉 根据气候研究方法 基于假定的合理的灌溉强度基础上 水资源利用需 要考虑现存的和正在进行的工程 同样也要考虑待建的工程 水力发电 既然考虑了多种功能的水利工程 发电引起的水量蒸发损失也应该 予以考虑 盐分控制 环境 计划沿海流域 子流域需水量占 10 再生 NWDA 认为水资源可以再生 估计再生水量为现存的 在建和待建的大 中型灌溉工程用水量的 10 和家庭 工业用水的 80 当然再生水量可能更高 如果合理安排计划尤其是保证灌溉面积达到 30 的话 再生水量就可以满足新 的需要 如果能回收更多水量 水资源的利用率将得到加强 也能增加 B C 比 率 6 3印度全国水资源发展协会 NWDA 注册组织 完全服务于新德里中央政府水资源部 它负责研究流域 间调水问题 该协会由各州政府成员组成 具有全国代表性 始于1982年 6 政府特别工作组为政府特别工作组为 ILR 项目提供指导项目提供指导 印度水资源利用的压力和 Cauvery 河某些流域过渡开发水资源产生的问题 以及印度北部 Yamuna 地区河流污染导致的环境恶化问题给前期工作提出了难 题 由于公众的起诉会导致了司法干涉 在 ILR 项目征求意见阶段如果引起公 众起诉 那么国家最高权力机关即印度 最高法院将会督促中央政府从长远的角 度来考察这一可行的方法 即在十年时 间内实行从水资源丰富的地区向缺水地 区调水的计划 因此 印度政府 GoI 于 2002 年 12 月在水资源部 MoWR 设立了 ILR 特别工作组 TF ILR 制 定条款如下 a 提供有关项目评估 发展潜力和 影响效果标准的指导 b 制定计划使项目得到各州的同意 c 安排项目各部分的先后顺序 d 为筹备资金提供建议 图 3 流域间调水计划 e 考虑国际方面的因素 除了 NWDA 考察过的地区外 特别工作组建议在其他地区进行几个新的 研究方案 并提供了参考内容 包括环境 生态 社会影响 法律 财政和资 金回收方面 特别工作组试图为公众争议的问题提供解决方案 以求在 ILR 项 目起动前得到公众的同意 同时 特别工作组也试图从全世界的角度来研究该 项目的意义 7 印度河流交互式连接全面规划的效益印度河流交互式连接全面规划的效益 河流交互式连接工程包括几个部分 如高坝 水库和大型水电站 它们需 要建在较高的地方 这些工程也能使邻国受益 形成双赢的伙伴关系 喜马拉 雅地区的国家如尼泊尔和不丹 除了灌溉和防洪方面 还可以在其他水利方面 获益 孟加拉国也受益匪浅 除了降低水中砷和盐分含量 保护红树林外 还 可以在缺水季节补充水量 也有利于农业灌溉 防洪和航运 国际组织在这方 面也能提供很大的帮助 就印度而言 每一个 NWDA 的全国性计划都会产生更具体的效益 通过 7 增加水量 缓解洪水和干旱带来的问题 改善旅游和航运等措施实现灌溉 水 力发电和环境保护的目的 包括以下几个方面 通过流域间调水缓解干旱可以增加 West Bengal Bihar Uttar Pradesh Haryana Rajasthan Jharkhand Madhya Pradesh Gujarat Andhra Pradesh Karnataka 和 Tamil Nadu 地区约 250 万 公顷的土地 增加灌溉面积 3500 万公顷至少将会增加粮食产量 7000 万吨 这有助于解决 粮食的供应问题 通过再生水量和水电站规定的下泄水量保证河流的最小流量 从而使下游受 益地区和三角洲地区的环境状况得到极大改善 印度许多城市 工业区和农村缺水 通过流域间调水满足流经地区的用水需 要 这可以增加水量约 150 亿 m3 部分规划中的连接运河又宽又深 可以满足内陆航运要求 此外 有关减少 矿物质燃料消耗的研究也即将展开 增加水力发电量 34000MW 通过调节峰荷及水电与火电的比例来稳定电力系 统 这对印度电力系统的发展至关重要 大坝可以有效削减洪峰流量约 30 调水可削减约 5 河流交互式连接工程在建设期和运行期都需要大量劳动力 以前由于工作机 会少而产生的农村人口向城市迁移的现象将会减少 这有助于促进农村的繁荣 由于修建水库和运河 据估计约有 50 万人将会受此影响或者迁移 工程对 人们的影响尤其是迁移人口的问题需要得到妥善的处理 并采取一系列正确的 措施保证他们在新的地方定居后其社会经济状况能够得到改善 在调水工程投 入运行后 必须使当地居民充分感受到生活水平的提高 只有这样 在工程修 建前才能得到他们的支持 8 投资要求与选择投资要求与选择 印度政府组建特别工作组的目的是提供关于资金投入与回收问题的建议 初步估计工程的预算为 560000 亿卢比 约 12500 亿美元 但这种估计很粗略 可能发生很大的变化 每年需要的资金也会随着工程的先后顺序而改变 这种 先后顺序是由国际社会和印度各州大多数人的意见确定的 而计划安排应服从 不同阶段的发展需要 环环相扣且采取同一模式 由于印度的存款率从 1970 71 年 GDP 的 14 6 上升到 2001 02 年 GDP