科羅拉多河

科羅拉多河

科羅拉多河(Colorado River)是一條位于美國西南部、墨西哥西北部的河流。長度大約有2333公裏(1450哩),有一部份在美國洛磯山脈區域西邊消失。整個科羅拉多河河系大部份流入了加利福尼亞灣,是加州淡水的主要來源,另一部份則往南流向墨西哥,但沒有出海。1540年,西班牙探險家梅爾西奧·迪亞斯(Melchior Diaz)是第一個探索並紀錄了科羅拉多河的探險家。

  • 中文名稱
    科羅拉多河
  • 外文名稱
    Colorado River
  • 全    長
    約2,330公裏(1,450英裏)
  • 流域面積
    63.7萬平方千米
  • 河    口
  • 發    源
    美國西部科羅拉多州落磯山脈
  • 水源海拔
    ~2700 m (~9000 ft)
  • 主要支流
    比爾斯河、佩德納萊斯河
  • 平均流量
    620 m³/s (22,000 ft³/s)
  • 流域
    629,100 km² (242,900 mi²)
  • 位    置
    美國西南方、墨西哥西北方

河流

科羅拉多河(Colorado River)是一條位于美國西南部、墨西哥西北部的河流。長度大約有2333公裏(1450英裏),其流域涵蓋美國七個州及墨西哥兩個州。

整個科羅拉多河河系大部份位于美國境內,主要發源于美洲大陸的分水嶺--洛磯山脈西部,幹流源于科羅拉多州洛磯山國家公園,部份支流源于懷俄明州內華達州新墨西哥州,少部份源于墨西哥索諾拉州。幹流從科羅拉多州流經猶他州亞利桑那州,然後成為亞利桑那州-內華達州及亞利桑那州-加州的界河。流到美、墨邊境,成為亞利桑那州與墨西哥下加利福尼亞州的界河,往南流向墨西哥境內後則成為下加利福尼亞州與索諾拉州的界河,最後匯入加利福尼亞灣

1540年,西班牙探險家梅爾西奧·迪亞斯(Melchior Diaz)是第一個探索並紀錄了科羅拉多河的探險家。

河流流域

流域面積63.7萬平方千米,流經7個州--懷俄明州、科羅拉多州、猶他州新墨西哥州內華達州亞利桑那州和加利福尼亞州。有27千米河道構成美國亞利桑那州與墨西哥之間的國界。該河流經北美洲遼闊的幹旱和半幹旱地區,經大力開發,有"西南部的生命線"之稱。

水文特征

上遊水量較豐,支流較多;中、下遊流經幹旱、半幹旱地區,水量漸少,支流不多,近河口處年平均流量311.5立方米/秒。水位季節變化大,4-5月洪水期與冬季枯水期流量相差近30倍。河流泥沙含量高,水呈暗褐色。"科羅拉多"即西班牙語"紅色"之意。每年泥沙入海量1.63億噸,有"美洲尼羅河"之稱。幹支流多峽谷,河床比降大,富水力資源,開發後主要用于灌溉和發電。

河流開發

分配協定

科羅拉多河流域較早套用立法開發和管理水 資源。1922年,流域內的7個州簽訂了第一份水資源分配協定。協定以立佛裏為界將科羅拉多河流域人為地分為上下兩個區,並以流域徑流量控製站立佛裏站的年徑流量為基準進行水量分配。首先滿足下科羅拉多河區分配水量92.5億立方米,然後滿足上科羅拉多河區分配水量92.5億立方米。之後,在水量允許的情況下,再多分配給下科羅拉多河區12.3億立方米,以保證下科羅拉多河區10年移動平均分配水量不小于92.5億立方米(當時計算的年平均徑流量為215.8億立方米)。

科羅拉多河科羅拉多河

幹流水庫

幹支流上已建的較大水庫有:馬歇爾福特特拉維斯(MarshallFordLakeTravis)、雙峰(TwinButtes)、費希爾(O.CFisherLake)、布坎南(LakeBuchanan)、布朗伍德(LakeBrownwood)、科爾曼(LakeColeman)等。這些水庫主要用于灌溉和防洪。

科羅拉多河地圖科羅拉多河地圖

流域地貌

峽谷區

(1)科羅拉多河和綠河的交接口,也就是美國西部的峽谷區,可說是世界上最壯觀的河谷景觀之一。

由于長久以來,地層在不同氣候下被強風風化、被水侵蝕,兩者切割出最後色彩繽紛的廣大地貌,使它倍受世人的喜愛。在帕裏亞高原(Paria)上,科羅拉多河的河景一開始是比較溫馴的,直到進入大理石峽谷MarbleCanyon之後,總長約96千米,劇烈落差則將近1524米。

(2)綠河到了大理石峽谷南端之後,開始叫做小科羅拉多河。在帕裏亞高原上一共有11條河流加入了這個河系,一起切割出險峻的峽谷系統。小科羅拉多河在快要到科羅拉多河時的最後4.3千米,將帕裏亞高原深切至548.64米。最後以海拔800米消失在科羅拉多河中。

科羅拉多河科羅拉多河

(3)自此科羅拉多河突往西轉,斜穿過高原上的地層皺折和斷層,切入了大峽谷,全長約349千米,寬度從河谷到上面的高原邊緣約有6到32千米。

所切割出來的峽谷斷面,約有1219-1828米的高度。其中152-488米的切割面是連續的大斜面,這些斜面充滿了蜿蜒、壯麗的色彩,以V字型向下縮窄,谷底是陰暗的,狹窄的科羅拉多河。

(4)接下來科羅拉多河與一條來自內華達州的維京河匯流,並突然轉向了南方,形成了今日內華達州與亞利桑那州的部分州界;與加州與亞利桑那州的州界。

黑峽谷之後,科羅拉多河梯度狀的變小,河系高度也大幅降低,從Yuma市有Gila河加入之後,就開始形成了寬廣的沉積河谷平原。這一段寬廣的沉積河谷平原形成了有如溝渠般的水路,洪水來時,就從較小的細流淹沒出來,最後將美國的南加州區域切割出知名的沉積地形河系,如SaltonSink或是CoahuilaVallery,這些區域的落差甚至比Yuma市河床到海灣的落差還要大上很多。

水系組成

科羅拉多河發源于得克薩斯州西部拉米薩以西,源流稱薩爾弗(Sulphur)河,幹流向東南流,最後在貝城以南40千米處,註入墨西哥灣。河流全長1387千米,流域面積10.9萬平方千米。霍頓(Wharton)站控製流域面積7.9萬平方千米,多年平均流量76立方米/秒。主要支流有比爾斯河、佩德納萊斯河、巴永河、拉諾河、皮坎河、聖薩巴河、孔喬河等。

地形地貌

科羅拉多河流域邊界三面環山,東、北為構成大陸分水嶺的山脈,西為落基山脈,整個流域地勢為北高南低。源流所在地兩岸山地海拔均在4270米以上,從發源地到利斯費裏(Lees Ferry,海拔高940米)為上遊段,河道蜿蜒,長約1030千米。由于地勢較高,終年積雪,水量較多,河水下切明顯。

科羅拉多河科羅拉多河

中遊從利斯費裏至比爾威廉斯河河口(帕克壩哈瓦蘇水庫內),流經科羅拉多高原,由于該地區多為幹旱地區,增加的徑流不多,河谷不易展寬,形成許多峽谷地形,上中遊合計長達1600千米,約佔科羅拉多河總長2/3以上,其中最為著名的是科羅拉多大峽谷,該峽谷東起小科羅拉多河入匯處,西至內華達州界附近的格蘭德瓦什岸,全長350千米,最大深度1740米,河流曲折蜿蜒,河床坡降1.5米/千米,水流湍急,流速高達6.9米/秒,水深10-15米。科羅拉多河下遊地勢低窪,有山脈、盆地、沙漠等。

氣候

科羅拉多河上遊受海拔和地形的影響,氣候變化較大,最低氣溫-46.7℃,最高氣溫達42.8℃,年均降水量為200-500毫米。秋冬春各季降水量多為降雪,春末夏初當氣溫升高時,積雪迅速融化,河道流量大增,年徑流約70%集中在4-7月。由于落基山區降水較多,並有冰雪融水補給,因此科羅拉多河上遊幹、支流水資源極為豐富。據利斯費裏站統計,該站多年平均實測徑流量為186億立方米,最大徑流量為296億立方米(1917年),最小徑流量也有69億立方米(1934年)。

科羅拉多河科羅拉多河

中、下遊地區大部分屬幹旱、半幹旱氣候,年均降水量不足100毫米,加上蒸發量大、滲漏、灌溉等耗水,水量逐漸減少。各年之間及各季之間豐枯相差很大,4-5月洪水期流量可達1982-3115立方米/秒(最大洪水流量達8500立方米/秒),枯水期流量僅為85立方米/秒(最小枯水流量僅20立方米/秒),相差23-26倍。春末夏初洪水泛濫,秋冬河水幹涸。

含沙量

科羅拉多河中、下遊泥沙很多,含沙量高,河水混濁,呈暗褐色,河流年均含沙量達27.5千克/立方米。在科羅拉多大峽谷處測得年均輸沙量為1.81億噸,平均含沙量11.6千克/立方米。科羅拉多河所攜帶的泥沙大部分沉積在河口下遊附近,形成一個橫跨加利福尼亞灣北部的大三角洲,並向南發展,佔據了該灣頭部的水域面積。有些支流的含沙量更大,如小科羅拉多河,每平方千米平均每年要沖刷688噸泥沙,平均含沙量高達120千克/立方米。

河流利用

科羅拉多河流經人煙稀少的美國西南部地區,穿行于深山峽谷之中,谷深水急,適宜築高壩建大水電站,為開發水電資源提供了有利條件。

資源開發

科羅拉多河是美國進行水資源綜合利用與開發(即每個工程具有發電、灌溉、旅遊、防洪與航運等綜合效益)的第一個流域,是美國水資源開發最充分的流域,也是爭議最多的流域。該河第一次大規模的開發活動始于1928年,當時通過了興建鮑爾德峽(即胡佛壩)工程的法令,該工程于1931年開工,1936年建成,是一座具有防洪、灌溉、發電及城鄉供水等綜合效益的水利工程。

此後,在科羅拉多河流域興建了一系列水利工程,幹流上已興建水庫11座,支流上修建水庫95座,幹、支流水庫總庫容約為872億立方米,總裝機容量超過524萬千瓦。另外,還規劃在幹、支流上分別興建5座大水電站,其中裝機容量超過100萬千瓦的電站有2座。這些水電站建成後,科羅拉多河流域的水能資源將得到充分的開發和利用。

灌溉工程

由于美國西半部幹旱缺水,科羅拉多河流域的絕大部分水量用于農業灌溉(約95億立方米),城市給水和工業用水約需28億立方米,因此,在科羅拉多河幹、支流上興建了許多大型引水工程,上遊有:弗賴因潘河-阿肯色河引水工程(Fryimg Pan?Arkansas Project)、聖胡安河-查馬工程(San Juan?Chama Project,灌溉農田3.7萬公頃)、納瓦霍印第安人灌溉工程(Navajo India Irrigation Project,灌溉4.5萬公頃)、科羅拉多河-大湯普森河工程(Clolrado?Big Thompson Project);下遊有南達科他工程(South Dakota Project)、科羅拉多河引水工程(Colorado Aqueduct)、全美灌渠(All American Canal)、中央亞利桑那工程(Central Arizona Project,可灌溉農田14.9萬公頃)、索爾特河工程(Salt River Project,灌溉10.7萬公頃)和希拉河工程(Gila Project,可灌農田4.3萬公頃)等。

科羅拉多河科羅拉多河

科羅拉多河-大湯普森河調水工程于1938年開工,1959年完工,將科羅拉多河上遊格蘭比水庫、影山湖威洛河水庫和格蘭德湖的水量經21.1公裏長的隧洞,穿過落基山脈調往東部,每年可調水3.8億立方米,其中城市用水8000萬立方米,灌溉農田28萬公頃。該調水工程建有水庫10座(總庫容超過12.25億立方米)、泵站4座(總揚程187.5米)、發電站7座(總裝機18.4萬千瓦,年發電量7.59億千瓦·時)。經多年運行,該工程實際調水量為2.84億立方米。

河流治理

1905~1907年,加利福尼亞州南部英皮裏爾河發生特大洪水,致使沿岸人民的生命財產遭受重大損失,人們呼吁對河流進行治理。通過多年的開發和綜合治理,基本上控製住了洪水和泥沙,同時也控製住了水污染與土地鹽鹼化。

治理背景

(1)科羅拉多河的地表水,絕大部分用于農業灌溉,每年引水量約為95億立方米,灌溉7個州的土地。由于科羅拉多州的滿科斯頁岩風化層隆起外露並含有大量鹽鹼,河水反復地被引來灌溉,灌區土壤中大量鹽類被河水溶解後又排入河中。由于河水含鹽量不斷增加,致使被澆灌的土地鹽鹼化,給流域內的工農業及生活用水帶來巨大危害和經濟損失,含鹽量高的水用于灌溉,排水通路受到腐蝕,使作物組成被迫改變,導致作物減產,生活用水的處理費用相應增加。據估計,科羅拉多河水的含鹽量每成長1毫克/升,每年所引起的直接和間接的經濟損失為10.8萬美元。

(2)科羅拉多河的水質惡化已成為一個國際問題,遭受嚴重影響的是位于河流最下遊的墨西哥,含鹽量在國境線處從年平均800毫克/升猛增至1500毫克/升,致使墨西哥灌區的農作物枯死。過去上遊多餘的水下泄,有利于稀釋鹹水,近20多年來,由于上遊水庫攔截,使墨西哥境內科羅拉多河水量驟減。

治理計畫

(1)計畫概況

1974年開始實施"科羅拉多河鹽鹼控製計畫",主要是採取渠道襯砌以減少滲漏;鼓勵採用噴灌和滴灌,提高灌溉效率;減少鹹水排泄量;攔截地下鹹水;對灌區排出的含鹽量很高的水,經淡化水廠處理;以及把灌區的排水道延至加利福尼亞灣直接入海等。

(2)計畫實施

按該計畫,在英皮裏爾壩以上,初期擬修建4項工程,引水入太陽蒸發池,減少大量的鹽分流入科羅拉多河;或進行渠道襯砌,以減少滲漏並提高灌溉效率,使灌區的鹹水排泄量減至最少。在英皮裏爾壩下遊,經墨西哥同意,擬修建6項工程:①科阿切拉襯砌渠道;②彭特拉克壩;③尤馬·梅薩井群;④凈化水廠;⑤威爾頓-摩霍克灌區管理工程;⑥威爾頓-摩霍克排水渠擴建工程,其中最大的工程是尤馬以西的大型凈化水廠,日處理鹹水48.8萬立方米,可以恢復灌區排水量的70%,去其雜質90%。從威爾頓-摩霍克灌區排出的水含鹽量很高,經尤馬凈化廠處理後,可直接排入科羅拉多河,並按兩國協定向墨方提供。

治理技術

美國在進一步加強科羅拉多河本身已建工程的科學經營管理的同時,還努力發展節水灌溉技術和城市及工業節水技術,不斷調節沿河各段用水,以緩解需水量超過河流及工程供水能力的矛盾。

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最早開發

科羅拉多河是美國最早進行水資源開發的河流。1936年胡佛大壩的修建標志著河流大規模開發的開始。此後又有很多水利工程和調水工程投入運行,幹支流總庫容已經達900億立方米以上。河流水資源的近80%用于農業灌溉。科羅拉多河流域的農田土壤中含有大量鹽鹼,由于河水被反復使用于灌溉,灌溉退水使河流的含鹽度增大,為了解決土地鹽鹼化問題,美國在1974年啓動了鹽鹼控製計畫,主要是襯砌渠道、發展滴灌和噴灌、淡化處理、鹽度過高的水用通路直接輸送入海等。

生命之河

科羅拉多河是美國西部的生命之河,是科羅拉多河的水資源支撐了西部城市、灌溉和發電等經濟事業的快速發展。過度的水資源利用已經使曾經生機勃勃的河口自1993年以後就沒有再看到河水,來水來沙的減少使海水入侵

調控最好

從法律和水文意義上來講,過去科羅拉多河是世界上調控得最好的河流。但今天看來,法律和水文在這條河不再協調。一個世紀以前,每年約有250億立方米的水流進加利福尼亞灣。1922年,就在大壩建設的前夕,律師們把科羅拉多河的水進行了分配,但 自分水協定簽訂以來,河川徑流一直在減少,年均徑流量隻有160億立方米。

分水爭議

(1)爭議概況

近一段時間以來,有關科羅拉多河水的分配,再次在美國西部7個州引發一場爭論。這場爭論的焦點是,在發生嚴重旱情的季節,各州到底用多少水。由于事關各方利益,不僅各州官員參加會議磋商,印第安人土著部落也派出了代表。那些未能參與會議磋商的環保機構,也代表河流,紛紛發表主張。甚至內政部長出面參與調停,並下了2月份由7州自行達成協定的最後通牒,否則聯邦政府將提出一個分水協定。

(2)爭議原因

事實上,這場爭論因水短缺而起,因水短缺而分歧嚴重。

我們知道,科羅拉多河擔負著向科羅拉多、懷俄明、猶他、新墨西哥、內華達、亞利桑那和加利福尼亞州等美國西部7個州、34個土著部落以及墨西哥2個州的供水任務,服務人口3000萬。據預測,到2020年,由科羅拉多河負責供水的區域,人口將達到3800萬。流域內人口在成長,經濟在發展,對水的需求也在增加,水短缺問題日益嚴重。位于內華達州南部的賭城--拉斯維加斯,得鄰近科羅拉多河之利,時下90%飲用水取自該河。但據南內華達州水管理理事會批準的2006年水預算,拉斯維加斯地區用水需求快速成長,即便考慮節水和審慎用水因素,到2007年,用水仍可超出科羅拉多河的分水配額。水管理理事會的官員也認為,對內華達州南部地區來說,依賴科羅拉多河配額來滿足供水,是不會持久的。其實,流覽一些媒體的報道,喊渴的又何止拉斯維加斯。科羅拉多河既是這一地區的生命源,又是引發爭議的導火索。

(3)爭議現狀

在拉斯維加斯召開的一次會議上,來自7個州負責管水的官員,希望製訂一項協定,目的是在河流水量少、水庫不能向各州正常供水的情況下,據此協定分配科羅拉多河水。但7個州未能就這一幹旱管理計畫達成協定,原因還是在對水的分配上。

如果發生幹旱,用水被迫削減的話,亞利桑那州將同意減少引水,內華達也已同意減少一些用水,但是兩個州希望其他的州也要減少一些配額。科羅拉多和其他上遊州提出了一項建議,將實施一項計畫,對幹旱年份停止種植一些作物的農民給予補償。亞利桑那州和內華達州的官員們希望,通過使用人工增雨、節水措施甚至在亞利桑那州西南部建設一座海水淡化工廠,淡化海水,作為農業用水,以增加河流流量。南內華達州水理事會提出了備用水源方案,以防萬一,包括使用儲存于拉斯維加斯峽谷的地下水、與加州共同儲蓄起來的水等。此外,水理事會已製定了計畫,計畫花費20億美元,建設一條輸水通路,從內華達鄉村地區的流域抽取地下水,官員們還希望使用維爾京河和姆迪河的水。看來,在分歧的背後,各州都有自己的算盤和打算。

(4)爭議結果

這次會議雖未達成協定,但是討論總是有益的。亞利桑那州中部工程總經理威爾遜說,這次討論是迄今為止最為公開坦率的一次討論,雖然不能說這次會議解決了所有的問題,但是各方取得了進展。需要值得一提的是,環境組織雖未被邀請參加用水戶會議,但卻希望在製定解決水資源短缺的計畫中,有更多的發言權。來自環保機構的一位高級分析人員詹尼弗指出,為了尋求一個正確的、持久的解決方案,這些州需要向其他利益群體敞開大門,將那些利益團體包含在內,並拿出一個能對每個人都有幫助的方案。 根據聯邦規定的最後期限,管理人員同意再次坐下來,在2月份製定出一個幹旱年份科羅拉多河供水計畫。

科羅拉多

基本信息

科羅拉多河發源于阿根廷與智利交界的安第斯山脈東坡,流經智利和阿根廷註入大西洋,為阿根廷巴塔哥尼亞地區北邊界。正源叫格蘭德(Grande)河,河流自西向東流淌,在布蘭卡港以南200千米處流人布蘭卡灣,最後匯入大西洋,見科羅拉多河流域水系示意圖。

科羅拉多河流域概況科羅拉多河流域概況

流域概況

流域位于南緯28°05′-39°03′,西經62°05′-70°20′。上遊段(包括格蘭德河)河長920千米,流域面積2.5萬平方千米,在南緯38°49′、西經64°57′處註入科羅拉多河。如果從支流薩拉多(Salado)河算起,河流全長1430千米,流域面積11萬平方千米,多年平均流量135立方米/秒,年均徑流量42.6億立方米。

科羅拉多河流域地勢西高東低、北高南低,西邊為海拔4000米以上的安第斯山脈,東邊為海拔10-250米的一望無際的潘帕斯平原。

主要支流

科羅拉多河上遊主要支流有巴蘭卡斯(Barrancas)河等。中遊主要支流為薩拉多河,該河發源于安第斯山脈東坡、阿根廷境內卡塔馬卡省與拉裏奧哈省交界處的塞羅博內特(Cerro Bonnet)山附近,源流叫貝爾梅霍(Bermejo)河,其支流主要集中在右岸:桑洪(Zanjon)河[該河還有2條支流:哈查爾(Jachal)河和布蘭科(Blanco)河]、聖胡安(San Juan)河[該河也有2條支流:裏奧--德羅斯帕托斯(Rio De Los Patos)河和門多薩(Mendoza)河]、圖努揚(Tunuyan)河、迪亞曼特(Diamante)河、阿圖埃爾(Atuel)河等。左岸支流主要有金托(QuInto)河等。薩拉多河各段名稱不一,聖胡安河口以上叫貝爾梅霍河,聖胡安河口以下至迪亞曼特河口叫德薩瓜德羅(Desaguadero)河,迪亞曼特河口以下至聖伊薩貝爾叫薩拉多河,再往下至與科羅拉多河匯合處稱作庫拉科(Curaco)河。

水利資源

由于科羅拉多河幹流流量較小,落差不大,水能資源不很豐富,水能資源主要蘊藏在各支流上。到目前為止,隻集中在各支流上進行了開發與利用,幹流開發得較少。

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