[转贴]：美国两项跨流域调水工程和技术特点

陈椿庭

《南水北调与水利科技》2003年第5期
图1 调水工程布置图 科罗拉多河——大汤姆逊河调水工程 (美国内政部肯务局)
摘要：文中扼要介绍了美国科罗拉多－大汤姆逊河调水工程及萨克拉门托河－圣华金河调水工程的工程情况及主要技术特点，供我国南水北调中线工程参考借鉴。

关键词：跨流域调水；反调节；多目标综合利用

1　引言

1980年10月参加“长江三峡水利枢纽项目”技术考察组，赴美国考察河流开发与大型水利水电建设<1>。考察的两项跨流域调水工程，条件不同，规模悬殊，而所用的设计原则和重大技术措施是相仿的。这篇短文参考资料10份，其中6份是工程技术小册子<2，4－8>，3份是最近在电脑网检索的<3，9，10>。

2　科罗拉多（Colorado）河—大汤姆逊（Big Thompson）河调水工程<1，2，3>

2.1 经过概况

美国科罗拉多州东部干旱少水，年雨量200～500 mm，平均330 mm；而落基（Rocky）山以西科罗拉多河水量丰沛，为高峻的分水岭所阻而不能东流。早在1870年，东部大汤姆逊河、圣弗仑（St.Vrain）溪等处即进行开发，规模较小。1935年，垦务局提出了打通落基山进行跨流域调水的可行性报告；1937年对用水及分摊费用的偿还签订了合同；1938年开工；1959年竣工。设计调水规模为每年3.8亿m3；调出地区比调入地区高800多m，同时还利用落差发电。

2.2 水源建设

调出地区在科罗拉多河上修建了格兰比（Granby）水库和影山（Shadow Mt.）水库，在两条支流上修建了青山（Green Mt.）水库、柳溪（Willow Cr.）水库。并修建了两座泵站——格兰比泵站，将流量17 m3/s扬高55.7 m，功率1.34万kW；柳溪泵站，功率0.75万kW，将流量11.3 m3/s扬高53.4 m；青山水库安装2.16万kW可逆机组，水头62 m，年发电78×106 kW·h。4座水源水库联结成群，总库容8.92亿m3，为年调出水量的2.35倍。还用12台低扬程泵对科罗拉多河进行整治，功率为5.6～14.9 kW，保障调出地区的利益。

2.3 穿山隧洞

穿过落基山的亚当斯（Alra B.Adams）明流隧洞，直径2.97 m，长21.1km，流量15.6 m3/s，进水口与影山水库明流衔接。洞顶悬装69 kV电缆的充氮管道，联接落基山东、西两侧的电力系统。这是调水工程的关键。

2.4 输水渠系

水流出亚当斯隧洞后，经白杨溪（Aspen Cr.）虹吸及拉姆斯红（Ramshorn）隧洞进入马利湖（Marys L.），再经展望山（Prospect Mt.）压力管道及隧洞进入埃斯蒂斯（ Estes）湖，此湖由奥林匹司（Olympus）坝截断大汤姆逊河而成。调水工程布置见图1<2>。

渠道又经竿山（Pole Hill）隧洞进入竿山电厂；尾水经响尾蛇（Rattle snake）隧洞、松树(Pine wood湖的压力隧洞，由压力钢管引入熨斗（Flatiron）电厂。往南熨斗抽蓄能泵站将水扬高70多m，进入卡特湖（Carter L.），由此送水到小汤姆逊河、圣弗仑溪、巨石溪（Boulder Cr.）及南普拉特（South Platte）河等处。由熨斗水库往北，水送到马牙（Horse tooth）水库。

2.5 反调节水库

东部调入地区共修建了6座反调节水库—马利湖110万m3，埃斯蒂斯湖380万m3，松树湖270万m3，熨斗电厂90万m3，卡特湖1.38亿m3，马牙湖1.87亿m3；合计反调节总库容3.34亿m3，约等于全年的调水量。

2.6 水电厂和泵站

落基山以西青山水库装设可逆机组，东部熨斗电厂装设常规组6.3万kW，及可逆机组8 500 kW，具有扬水和发电的双重功能。另有水电厂4座—马利湖，水头62.5 m，装机8 100 kW；埃斯蒂斯，水头147 m，装机4.5万kW；竿山，水头249 m，装机3.325万kW；大汤姆逊，水头54.9 m，装机4 500 kW。以上水电厂的装机总容量为18.4万kW（包括可逆机组3.01万kW），年发电量7.59亿kW·h.在调出地区的格兰比泵站和柳溪泵站，以及东部的熨斗抽水蓄能站，每年扬水用电0.7亿kW·h。

2.7 技术特点

科罗拉多河—大汤姆逊河跨流域调水工程运行多年来，多目标综合利用效益显著，其主要技术特点：1) 规划设计中尽可能压低调水流量，注意充分利用当地径流。灌溉面积28万hm2，设计年调水量为3.8亿m3，实际平均年调水量为2.84亿m3，包括城市及工业用水7 700万m3。渠道采用混凝土衬砌，并较多修建隧洞及虹吸。2) 兼顾调出、调入地区的利益。在调出地区修建水源水库4座，总库容8.92亿m3，为设计年调水量的2.35倍。并对科罗拉多河进行了整治。3）在调入地区修建一系列反调节水库。六座反调节水库的总容量超过了实际年调水量。4）利用调出地区较东部有884 m落差，多建电厂发电。装机总容量18.4万kW，年发电7.59亿kW·h；并在两处装设可逆机组，兼顾发电及扬水的需要；并修建了扬水泵站2座。5）在水电厂、泵站和渠系管理中，采用遥讯、遥控新技术。6）多目标综合利用的项目包括：灌溉、防洪、城市及工业用水、水力发电、旅游等；有的渠岸设了自行车道。

3 萨克拉门托（Scramento）河—金（San Jaoquin）河调水工