聖弗朗西斯科河

聖弗朗西斯科河

聖弗朗西斯科河長2914千米,是南美洲第4大水系,也是整條河都在巴西境內的最大河流。由于它歷來是巴西沿海與西部地區之間、東北部與南部地區之間的交通幹線,因此被稱為"全國團結之河"。這條河以耶穌會領袖聖博爾吉亞(Sao Francisco de Borja)的姓氏命名。它是巴西東部和東北部水力發電和灌溉的重要源泉。聖弗朗西斯科河流域面積約631133平方千米。

  • 中文名稱
    聖弗朗西斯科河
  • 外文名稱
    Sao Francisco River
  • 葡萄牙語
    Rio Sao Francisco
  • 河長
    2,914公裏(1,811哩)
  • 美譽
    南美洲第4大水系
  • 面積
    約631,133平方公裏

綜述

簡介

聖弗朗西斯科河

Sao Francisco River

葡萄牙語作Rio Sao Francisco。

聖弗朗西斯科河屬于南美大河之一,是巴西的第三大河,亦是巴西河流中全流域在境內的第一大河,南美洲第4大水系,位于西經36°14′-47°20′,南緯7°32′-20°48′之間。聖弗朗西斯科河發源于米納斯吉拉斯州西南卡納斯特拉(Canastra)山脈東坡。河源海拔約750米。從河源向北穿越巴伊亞州,約2000千米到達茄瓦澤羅和隔岸相對的彼得羅利納。從彼得羅利納市上遊約160.9千米開始的大彎道向東北為長約480千米的急流和瀑布河段。急流河段的上段,隻在豐水期可以通航,但彼得羅利納市至保羅阿方索瀑布之間不能通航。該瀑布頂點,聖弗朗西斯科河被花崗岩分割成連貫的三個瀑布,總跌水高度80米。過瀑布峽谷後,流經210千米,在阿拉卡茹(Aracalu)以北約96.5千米處註入大西洋。上遊流經群山峽谷,水勢湍急;中遊河面展寬,水流平緩,但在佩特羅利納附近河面緊縮,形成一段長約500千米的急流和瀑布。水力資源豐富,在保羅阿方索瀑布建有大型水電站(144萬千瓦)。瀑布以上可通航至皮拉波拉,航程約1600千米,下遊隻能通航吃水淺的輪船,航程300千米。中遊幹燥地區的重要灌溉水源,築有多座大水庫。

聖弗朗西斯科河

水文特征

聖弗朗西斯科河全長2897千米,流域面積67.6萬平方千米,多年平均流量2810立方米/秒,年徑流量886億立方米,年輸沙量0.55億噸。

主要支流

聖弗朗西斯科河位于巴西東北部,流經米納斯吉拉斯、巴伊亞、伯南布哥、拉戈斯和塞爾希培等5個州。長期以來,由于它是聯接巴西沿海與內陸地區以及南北之間的通道,因此,被稱為"民族團結之河"。右岸主要支流有:帕拉(Para)河、帛琉佩巴(Paraopeba)河、韋利亞斯(Velhas)河(該河還有:比庫杜(Bicudo)河和錫波(Cipo)河等支流)、帕庫伊(Pacui)河、帕拉卡圖(Paracatu)河、大韋爾迪(Verde Grande)河(該河還有加魯圖巴(Garutuba)河和佩克納(Pequena)河等支流匯入)、聖裏塔(Santa Rita)河、聖奧諾夫裏(Santo Onofre)河、帕拉米林(Paramirim)河、韋爾迪(Verde)河、雅卡雷(Jacare)河、薩利特裏(Salitre)河、庫魯卡(Curuca)河、瓦爾任(Vargem)河以及馬庫魯雷(Macurure)河等。左岸主要支流有:大因達亞(Indaia Grande)河、博拉楚杜(Borrachudo)河、阿巴埃特(Abaete)河、福莫蘇(Formoso)河、巴拉卡圖(Paracatu)河(該河還有普拉塔(Prata)河、普雷圖(Preto)河、韋爾迪(Verde)河、索努(Sono)河和聖安東尼奧(Santa Antonio)河等支流)、烏魯庫亞(Vrucuia)河(該河有皮拉廷加(Piratinga)河和阿雷亞(Areia)河等支流)、阿卡裏(Acari)河、帕爾杜(Pardo)河、佩魯亞蘇(Peruacu)河、卡林杜(Calindo)河、伊塔瓜裏(Itaguari)河(該河有卡裏尼亞尼亞(Carinhanha)河和科沙(Coxa)河等支流)、科倫蒂(Corrente)河(該河還有瓜拉(Guara)河、伊庫亞斯(Equas)河、阿裏雅杜(Arrojado)河、普拉圖當(Pratudao)河和福莫蘇(Formoso)河等支流匯入)、格蘭德河(Grande)(該河還有波爾庫斯(Porcos)河、費梅阿斯(Femeas)河、佩德拉斯(Pedras)河、翁達斯(Ondas)河、雅內魯(Janeiro)河、布朗庫(Branco)河和普雷圖(Preto)河等支流)、皮門泰拉斯(Pimenteiras)河、蓬塔爾(Pontal)河、帕熱烏(Pajeu)河、納維烏(Navio)河、莫紹托(Moxoto)河以及伊帕內馬(Ipanema)河等。

自然特征

氣候

流域內大部分為熱帶沙漠,氣候一般炎熱幹燥。平均最高溫為33℃,平均最低溫為19℃,最高溫度記錄為42℃。盛行東南風、東風和東北風。大部分地區少雨,經常發生旱災。流域中部多數地區年平均降水量為510-1020毫米,發源地和保羅阿豐索瀑布(Paulo Afonso Falls)以下為1016-2032毫米,瀑布區大部地區的年降水量低于508毫米,少數低于254毫米。降水集中在夏季(12至翌年3月),冬季(4-11月)幹旱。

水文

由于該河流經巴西最幹旱的地區,季節性水位變化高達9米,旱季所有支流幹涸。在茹阿澤魯(Juazeiro)修築攔河壩前,其上遊的河道旱季狹窄,雨季甚寬;索布拉迪紐(Sobradinho)水庫現終年蓄水,不過水位變化較大。

流域特征

聖弗朗西斯科河流經炎熱而幹燥的巴西東北部,處于熱帶地區,氣候變化規則,每年5-10月為旱季,11月至次年4月為雨季。上遊年降雨量1400毫米,中遊僅為400毫米。河流平均流量在索布拉廷諾壩址處(距河口840千米)為2776立方米(上標)/秒,最大流量為18000立方米(上標)/秒,最小流量為595立方米(上標)/秒。該地區平均最高氣溫36℃,最低氣溫19℃,實測最高氣溫42℃。河道水深在6-40米之間,河水水位季節性變化達10米。冬季各支流幹枯無水。幹流河道枯水期狹小,洪水期河谷寬達6-20千米。河口多年平均流量2810立方米(上標)/秒,年徑流量940億立方米(上標),徑流深度157毫米,懸移質泥沙濃度為0.06千克/立方米(上標),每年流入大海的泥沙達0.55億噸。河口寬約1.609千米,口門有沙洲,吃水深的海輪不能進入內河。

流域總降雨量為6300億立方米(上標),其中6000億立方米(上標)(佔95%)來源于大西洋,隻有300億立方米(上標)來自流域內。流域內蒸發量達4450億立方米(上標),約佔總降雨量的70%,回流入海的隻佔15%。

居民和經濟

簡介

聖弗朗西斯科河流域的居民大都為葡萄牙人、印第安人和非洲人混血的後裔,但由于沿岸地區是向巴西進行奴隸交易的主要目的地,因此在這個地區絕大多數人的祖先是非洲人。

農業

上-中遊流域為農業區,種植棉花、大豆、水稻和玉蜀黍,也生產鳳梨、馬鈴薯、巴拉圭茶、西瓜、甘蔗、咖啡、蓖麻油、棉籽油和蘭姆酒。主要城市為米納斯吉拉斯的皮拉波拉(Pirapora)。

幹旱的內地荒漠多用于放牧家畜,主要有牛、驢、山羊和綿羊。沿河兩岸發展農業,雨季時淺水灘被河水淤積而成的沙灘所環繞,可用來種植木薯、玉蜀黍、大豆和西瓜;河岸上生長蔬菜作物;並可採集巴西棕櫚蠟、野生纖維和橡膠。主要城市為巴伊亞州首府薩爾瓦多商業中心。下遊流域大部分乾旱,隻適于放牧。沿海低地生長水稻和甘蔗。

自然資源

聖弗朗西斯科河流域有金、鐵、銻、汞、銅、砷、錳、鈷、方鉛礦和黃鐵礦,以及瑪瑙、鑽石、蛋白石,此外還有鹽、硫、明礬、大理石、石灰岩和黏土。但水電潛力是最重要的資源,供應巴西東北部電力的主要電站分別位于保羅阿豐索瀑布和特雷斯瑪麗亞斯(Tres Marias)水庫的攔水壩。此外,上遊和下遊的水電站向沿海城市薩爾瓦多、阿拉卡茹(Aracaju)和累西腓供電。

灌溉

流域還具有灌溉的重要作用。佩特羅利納(Petrolina)和茹阿澤魯附近最大的攔水壩,攔蓄索布拉迪紐水庫大量的水。除特雷斯瑪麗亞斯水庫外,在佩德拉-迪阿瓜(Pedra d'Agua)也有一座大水庫,並計畫在雅瓜裏比(Jaguaribe)修建一座水庫,同時開鑿一條長483千米的灌溉渠,並在佩特羅利納將聖弗朗西斯科河與帕拉伊巴(Paraiba)州、伯南布哥(Pernambuco)州東部和塞阿拉(Ceara)州東部的支流連線起來。

紐帶

從米納斯吉拉斯州的皮拉波拉到佩特羅利納和茹阿澤魯1609餘千米的河段可航行小汽輪。河口的沙灘妨礙吃水深的海輪駛入。在皮拉波拉有一座跨河鐵路橋,另一座橋連線佩特羅利納和茹阿澤魯兩市。雖然河運緩慢不便,但聖弗朗西斯科河是米納斯吉拉斯州礦區與自茹阿澤魯向東、向北輻射的各公路之間的重要紐帶。

河流利用

水能資源

聖弗朗西斯科河流域最重要的資源是其豐富的水能資源,全流域擬建17座梯級水電站,裝機總容量可達2000萬千瓦。見聖弗朗西斯科河梯級開發水電站主要技術指標表。

聖弗朗西斯科河流域開發工作經長期醞釀後,于1946年開始做了一些工作,並于1948年9月成立了"聖弗朗西斯科河流域委員會",該流域委員會製訂了包括調節河道徑流、開發水能資源、改善通航條件、推廣並發展大規模灌溉、防洪、促進工農業發展以及改善衛生、移民條件等的"聖弗朗西斯科流域開墾計畫"。首先,在上遊修建了特雷斯瑪麗亞斯(Teres Marias)水庫,以調節徑流。另外,計畫在皮拉波拉市附近興建福莫薩(Formosa)水庫(中遊通航河段的最南端)。這兩座水庫實際上控製了雨量較大(1400毫米)的上遊流域,對于改善中遊通航條件、減輕壩下遊周期性發生的洪水並增加下遊梯級電站的保證出力、增大灌溉能力都起了相當大的作用。福莫薩水庫以下計畫再建(包括已建)11級徑流電站。

聖弗朗西斯科河上遊(皮拉波拉以上)不能通航;中遊從皮拉波拉至彼得羅利納可以通小型輪船。

聖弗朗西斯科河蘊藏著豐富的水能資源,規劃興建的13座水電站,水庫總庫容超過837.6億立方米,水電站總裝機容量超過1581.6萬千瓦。到1994年為止,在幹流上已建水電站7座,水庫總庫容690.6億立方米,發電利用水頭474.9米,水電站總裝機1347.7萬千瓦。其中已建裝機在100萬千瓦以上的水電站就有4座,它們是索布拉廷諾水電站(裝機105萬千瓦)、伊塔帕裏卡水電站(裝機250萬千瓦)、辛戈水電站(一期工程裝機6台,容量達301.2萬千瓦,二期工程預計將機組增至10台,總裝機達502萬千瓦)。目前已建水電站中裝機容量中最大的,是保羅阿方索梯級水電站,該電站第一、二、三期工程裝機容量高達148.8萬千瓦,第四期工程裝機246.2萬千瓦,電站總裝機容量已達394.8萬千瓦。

灌溉工程規劃

聖弗朗西斯科河是解決巴西東北內地半幹旱地區灌溉與防洪的關鍵。它發源于降雨比較規律、雨量比較充沛的東南部米納斯吉拉斯州,是唯一一條流量大而流經半幹旱地區的大河。在已興建的水力發電工程中,特雷斯瑪麗亞斯和索布拉廷諾2座水庫對該河流量具有顯著的調節作用。

特雷斯瑪麗亞斯水庫位于聖弗朗西斯科河上遊段,總庫容191.8億立方米,主要目標為徑流調節和防洪。

索布拉廷諾水庫總蓄水庫容341億立方米,1970年建成,目標為發電(裝機105萬千瓦)與防洪,位于"半幹旱多邊形地帶"中心。

洪水期從索布拉廷諾水庫取水,通過引水渠自流引水至聖弗朗西斯科河流域北界的矮山脊。開鑿隧洞穿越分水嶺,連通引水渠,自流或用水泵把水抽至矮山脊北側山腳處的各個配水池,通過控製建築物再把配水池的水分配到外圍渠道。

通向分水嶺的引水渠,沿途除交叉通過聖弗朗西斯科河左岸每一條季節性支流之外,均在河上建一小壩,壩上布置控製設備,旱季缺水期間可將引水渠中的水引入這些支流。

各外圍渠道將通過若幹支流沿各分水嶺延伸,把東部(或沿海)流域與西部的幾個平原分隔開,使引水渠系的各條渠道能到達大多數季節性幹枯河流的上遊。沿各外圍渠道興建眾多中、小型水庫,洪水期聖弗朗西斯科河可向各水庫分水,以蓄存備用。

根據初步研究結果,聖弗朗西斯科河以北半幹旱地區,如果灌溉用水不受限製,則有78萬公頃土地適于耕作,其中約有14萬公頃可由當地現有水源進行灌溉。聖弗朗西斯科河引水方案,按1年4個月內總引水流量1000立方米/秒估算,可提供充足的水源灌溉另外的60餘萬公頃(上標)農田。引進半幹旱地區的水,主要將分配到現有的天然河道,然後再分配到各地的灌溉工程。

航運

聖弗朗西斯科河從河源至皮拉波拉市700千米的上遊,有幾處急流段。在皮拉波拉市附近有一個7米高的瀑布,瀑布以下至彼得羅利納市為中遊段,長1290千米。除一段9千米長的河段(在彼得羅利納市上遊40千米處,稱之為"索布拉廷諾險灘"),其水面比降超過0.5米/千米外,其餘河段水面比降一般僅有0.09米/千米,所以,長期以來一直為通航河段。中遊河段彎曲度很小,大約隻有10%;整治前最小水深0.7米,疏浚後,最小水深增至1.5米。洪、枯季水位變幅高達10米,枯水期河道狹小,洪水期河寬達6-20千米。它的若幹條支流,下遊段可以通航。彼得羅利納市以下至伊塔帕裏卡瀑布一段,長440千米,稱為次中遊。雖然該河段水面比降屬于中等,並未禁止通航,但由于有許多險灘和小瀑布,不適于通航。

伊塔帕裏卡至皮拉尼亞斯(Piranhas)河段,長85千米,有兩個大瀑布:伊塔帕裏卡瀑布,高15米;保羅阿方索瀑布,高80米。保羅阿方索瀑布以下是一段長約70千米的峽谷河段,總落差達130米。

從皮拉尼亞斯至大西洋為下遊河段,全長210千米,可以通航。

從以上情況看,聖弗朗西斯科河幹流可通航裏程大致隻有1500千米,而且隻能通較小的內河船舶,在其下遊段,由于河口泥沙淤積礙航,吃水深的海輪亦不能進入內河。

將來,擬在皮拉波拉與特雷斯瑪麗亞斯壩之間140千米的河段上再興建2-3座水壩和船閘,並在特雷斯瑪麗亞斯壩上增建2座船閘,以便聖弗朗西斯科河中遊航道向上遊延伸,船舶通過皮拉波拉市可一直上行至特雷斯瑪麗亞斯水庫。從該水庫繼續上行即可到達聖弗朗西斯科河最上遊的支流之一的帛琉佩巴河。

盡管有特雷斯瑪麗亞斯水庫的調節,在旱季,聖弗朗西斯科河仍有若幹河段水深不能滿足船舶通航要求,因此,對這些河段進行了系統疏浚,確保一條寬20米、深1.5米的常規船舶航道。在中遊最靠近彼得羅利納市通航河段以上110千米處的庫拉林霍(Curralinho)和伊坦斯(Itans)之間進行了水下岩石開挖,將露出水面的一些岩石清除掉,最後將該16公裏長的河段疏浚成寬60米、最小水深1.8米的航道。自索布拉廷諾電站建成後,此河段水深又增加了12米,所有礙航岩石均被淹沒在水下,通航條件大為改善。

索布拉廷諾瀑布,是中遊段通航的主要障礙。在該處,河道被分為兩支:一支為"薩庫多梅約"(Saco Do Meio),河槽寬750米,在2.5千米長的河道內水面落差為4.5米;另一支即為索布拉廷諾,在90千米長的河道內,水面落差約4.5米。索布拉廷諾壩,最大壩高41米,壩長350米,總庫容341億立方米,有效庫容288億立方米,可保證下遊最小流量達到2060立方米(上標)/秒。建有通航船閘:最大水頭32.5米,最小水頭17.5米,閘室尺寸為145.3米×17米(長×寬)。採用動力平衡輸水系統,充水時間13.75分鍾,放水時間18分鍾,閘室內水位上升平均速度為2.36米/分鍾。上閘首採用淹沒式垂直提升門,下閘首採用人字門。船閘設計有效通航能力為800萬噸/年。

聖弗朗西斯科河中遊在索布拉廷諾以上將來還要建幾個梯級電站,這些梯級電站雖不是專為航運而建,但建成後無疑將會改善通航條件。

考察與勘探

最早歐洲人在沿海以外的地區以及聖弗朗西斯科河流域進行掠奪,其中包括在印第安人中圍捕奴隸。19世紀前除了某些分散的牧場主外,人們對內地很少給予註意。1938年瘧疾流行後,在巴西東北部進行了大量的科學研究,至1940年這種疾病在上述地區得到根治。

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