世界第一長河——尼羅河(Nile)
尼羅河位于非洲東北部,是一條國際河流。發(fā)源于
赤道南部
東非高原上的布隆迪高地,干流流經(jīng)
布隆迪、
盧旺達(dá)、
坦桑尼亞、
烏干達(dá)、
蘇丹和
埃及等國,最后注入
地中海。支流還流經(jīng)
肯尼亞、
埃塞俄比亞和
剛果(金)、
厄立特里亞等國的部分地區(qū)。干流自卡蓋拉(Kagara)河源頭至入??冢L6670km,是世界流程最長的河流。流域面積約287萬km2,占非洲大陸面積的九分之一以上。入海口處年平均徑流量810億m3。
“尼羅河”一詞最早出現(xiàn)于2000多年前。關(guān)于它的來源有兩種說法:一是來源于
拉丁語“尼羅”(nil)意思是“不可能”。因為尼羅河中下游地區(qū)很早以前就有人居住,但是由于
瀑布的阻隔,使得中下游地區(qū)的人們認(rèn)為要了解河源是不可能的,故名尼羅河。二是認(rèn)為“尼羅河”一詞是由
古埃及法老(國王)尼羅斯(nilus)的名字演化來的。
尼羅河是由
卡蓋拉河、
白尼羅河、
青尼羅河三條河流匯流而成。尼羅河下游谷地河
三角洲則是人類文明的最早發(fā)源地之一,古埃及誕生在此。至今,埃及仍有96%的人口和絕大部分工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集中在這里。因此,尼羅河被視為埃及的生命線。幾千年來,尼羅河每年6~10月定期泛濫。8月份河水上漲最高時,淹沒了河岸兩旁的大片田野,之後人們紛紛遷往高處暫住。十月以后,洪水消退,帶來了尼羅河豐沛的土壤。在這些肥沃的土壤上,人們栽培了棉花小麥水稻椰棗等農(nóng)作物。在干旱的沙漠地區(qū)上形成了一條“綠色走廊”。而五千年的文明古國-埃及就在這里創(chuàng)造出輝煌的埃及文化?,F(xiàn)今,埃及90%以上的人口均分布在尼羅河沿岸平原和三角洲地區(qū)。埃及人稱尼羅河是他們的生命之母。
蘇丹的尼穆萊(Nimule)以上為上游河段,長1730km,自上而下分別稱為卡蓋拉河、維多利亞尼羅(Victoria Nile)河和艾伯特尼羅(Albert Nile)河。從尼穆萊至喀土穆(Khartoum)為尼羅河中游,長1930km,稱為白尼羅(White Nile)河,其中馬拉卡勒(Malakal)以上又稱杰貝勒(Bahr El Jebel)河,最大的支流青尼羅(B1uc Nile)河在喀土穆下游匯入。白尼羅河和青尼羅河匯合后稱為尼羅(Nile)河,屬下游河段,長約3000km。尼羅河穿過撒哈拉沙漠,在開羅以北進(jìn)入河口三角洲,在三角洲上分成東、西兩支注入地中海。
為了可以全年進(jìn)行灌溉,人們于19世紀(jì)在尼羅河上修建了幾座攔河壩。1970年
阿斯旺水壩建成,1959年至1970年,耗時11年,耗資10億美元,修建了舉世聞名的阿斯旺高壩。阿斯旺高壩控制了尼羅河每年的洪水,保護(hù)了居民和農(nóng)作物,還可以提供大量的電力。阿斯旺高壩位于埃及阿斯旺市附近。是一種填石壩。壩高111米,頂長3830米,體積4430萬立方米,所形成的水庫(納賽爾水庫)容量為1689億立方米。水庫建成后增加灌溉面積32萬多公頃,并把28萬公頃的洪泛區(qū)改造成常年灌溉區(qū)。埃及和蘇丹協(xié)議將尼羅河水(年總量約740億立方米)由兩國分亨,其中555億歸埃及。為建水庫,遷移了阿布辛拜勒古廟,人口遷移達(dá)14萬。形成了新農(nóng)業(yè)區(qū)。高壩給埃及帶來了巨大利益。歷史上首次由人控制住了尼羅河水每年的洪水,使千萬畝農(nóng)田得到灌溉,改善了上下游通航能力,發(fā)電量高達(dá)21兆瓦,水庫水深90米,平均寬22公里,庫區(qū)養(yǎng)漁業(yè)的發(fā)展可以補償大壩對地中海沿岸捕魚區(qū)造成的不利影響。然而大壩也產(chǎn)生了不利的影響,主要是尼羅河兩岸農(nóng)田肥力逐漸降低所造成的農(nóng)作物減產(chǎn),這是因為肥沃的淤泥都留在了水庫中?,F(xiàn)在埃及每年使用100萬噸化肥,仍不足以代替原先每年由河水帶來的4000萬噸河泥。尼羅河流域是世界文明發(fā)祥地之一,這一地區(qū)的人民創(chuàng)造了燦爛的文化,在科學(xué)發(fā)展的歷史長河中做出了杰出的貢獻(xiàn)。突出的代表就是古埃及。
提到古埃及的文化遺產(chǎn),人們首先會想到尼羅河畔聳立的
金字塔、尼羅河盛產(chǎn)的紙草、行駛在尼羅河上的古船和神秘莫測的
木乃伊。它們標(biāo)志著古埃及科學(xué)技術(shù)的高度,同時記載并發(fā)揚著數(shù)千年文明發(fā)展的歷程。
紙草是種形狀似蘆葦?shù)闹参?,盛產(chǎn)于尼羅河三角洲。紙莎草紙是最先進(jìn)的書寫載體,比我國蔡倫的紙還早一千多年,
埃及出土的一艘約公元前4700年的古船,船長近50米,設(shè)備完好,可見當(dāng)初航海技術(shù)與規(guī)模。而較輕型的船則用蘆葦捆綁而成。
尼羅河還使當(dāng)?shù)厝藗儺a(chǎn)生了無與倫比的藝術(shù)想象力。坐落在東非干旱大地上那氣勢恢宏的神廟是多么粗獷,與旁邊蜿蜒流淌的尼羅河形成強烈對比。古埃及很多藝術(shù)品都既具陽剛之氣又不乏陰柔之美。
尼羅河是一條非常古老的河流,約在6500萬年前的始新世就已存在,河道曾發(fā)生多次變遷,但它總是向北流。在更新世,朱巴和喀土穆之間曾是一個大湖,湖水由當(dāng)時已經(jīng)存在的青、白尼羅河補給。后來,湖水高出盆地邊緣,通過喀土穆以北的峽谷,向北沿著古尼羅河流入地中海,于是便出現(xiàn)了現(xiàn)在的尼羅河水系。
尼羅河源自布隆迪的魯武武(Ruvuvu)河,與尼亞瓦龍古(Nyawarungu)河匯流后稱卡蓋拉河,流經(jīng)盧旺達(dá)和坦桑尼亞與烏干達(dá)的邊界地區(qū),注入維多利亞湖。自維多利亞湖北端流出后稱維多利亞尼羅河,入尼羅河流域水系和已建閘、壩示意圖烏干達(dá)境內(nèi),不久流入基奧加湖。又向西經(jīng)一段流程注入艾伯特湖(蒙博托湖),落差400m。出艾伯特湖后向北流稱艾伯特尼羅河,接納由右岸匯入的阿帕蓋爾河,過尼穆萊峽谷后即進(jìn)入蘇丹平原。自尼穆萊起河流名為白尼羅河,尼穆萊至馬拉卡勒河段又稱杰貝勒河。朱巴以下900km河段所流經(jīng)的地區(qū)是蘇德沼澤區(qū)。出沼澤區(qū)后自右岸接納索巴特河,河流徑流量倍增。此后直至喀土穆河流兩岸多為半荒漠地區(qū)。從尼穆萊至喀十穆全程930km,落差80m。在喀土穆有青尼羅河匯入,此后的河段稱尼羅河??ν聊轮涟⑺雇鞒碳s1850km,落差約290m,兩岸為沙漠地區(qū),其間主要支擅是阿特巴拉河。由阿斯旺至開羅流程約900km,落差很小。從開羅下游20km處開始,尼羅河進(jìn)入三角洲地帶,面積約2.2~2.4萬km2,河汊及湖泊密布,最大的漢河是杜姆亞特河及賴希德河,每條河長均在200km左右。
尼羅河主要支流有阿丘瓦(Achwa)河、加扎勒(Gazelle)河、索巴特(Sobat)河、青尼羅河和阿特巴拉(Atbara)河等。
尼羅河的全部水量中,60%來自青尼羅河,32%由白尼羅河供給,剩下8%來自阿特巴拉河。但洪水期和枯水期有很大變化。在洪水期,尼羅河水量中青尼羅河占68%,白尼羅河山l0%,阿特巴拉河占22%;在枯水期,尼羅河水量中青尼羅柯下降為17%,白尼羅河上升到83%,而阿特巴拉河此時斷流,無徑流匯入。上述幾條河流在尼羅河水量中所占比例的大小和變化,與各河流域的降水多寡、季節(jié)分配特點有密切關(guān)系。
白尼羅河 白尼羅河是尼羅河的源頭,我們需要一直向南,越過高川峽谷、荒漠沼澤,一直來到東非高原的布隆迪。尼羅河最上游是卡蓋拉河,它發(fā)源于布隆迪境內(nèi),下游注入維多利亞湖。湖水經(jīng)歐文瀑布流入基奧加湖,出湖后名維多利亞尼羅河,又經(jīng)卡巴雷加瀑布流入阿伯特湖。湖水自北端流出,名阿伯特尼羅河。自尼木累以下名白尼羅河。 尼羅河的支流中,最為人所知的就白尼羅河和青尼羅河,一條婉約,一條奔放,常被人們用“情人”來形容。白尼羅河順東非高原側(cè)坡北流,河谷深狹,多急灘瀑布。自博爾向北,白尼羅河流入平淺的沼澤盆地,水流緩慢,河中繁生大量以紙草為主的水生植物。白尼羅河向北流出盆地后,先后會合索巴特河、青尼羅河和阿特巴拉河,以下再無支流。
青尼羅河 青尼羅河是尼羅河的最大支流,全長約1700km,流域面積為32.5萬km2。發(fā)源于埃塞俄比亞高原戈賈姆高地,向北注入塔納湖,這一河段稱為小阿巴依柯。
青尼羅河從塔納湖南端流出后至蘇丹邊界稱阿巴依河,由于熔巖梗阻,向南繞過比爾漢峰(海拔4154m),折而向西北進(jìn)入蘇丹境內(nèi)。在860km的流程內(nèi),河床下降1320m,比降達(dá)1:650。沿途多瀑布急流,其中最著名的是提斯埃薩特瀑布。它位于塔納湖南岸巴哈爾達(dá)爾下游約30km處,跌水高差達(dá)45.8m。該瀑布以上約3km處還有阿臘法米瀑布,落差約6m。阿巴依河在埃塞俄比亞境內(nèi)輾轉(zhuǎn)迂回,沿途接納許多支流。這些支流主要集中在左岸,有巴希羅河、賈馬河、穆格爾河、迪德薩河和達(dá)布斯河等,均為常年有水的河流。右岸河流既少又小,唯一常年有水的支流是伯萊斯河,坡陡流急。這一河段由于流勢湍急,散失水量不大。
阿巴依河流入蘇丹境內(nèi)稱青尼羅河。至喀土穆流程740km,河床僅卜降130m。青尼羅河深深切入粘土平原,由于沖刷和淤積形成一系列河曲,堤岸高出洪峰數(shù)米,汛期洪水不致外溢,從而避免了河水大量損失。在蘇丹境內(nèi)青尼羅河接納廠源自埃塞俄比亞高原邊緣的賴哈德(Rahad)河和丁德爾(Dinder)河。兩條均為季節(jié)性河流,冬季河道干涸、夏季河水迅速上漲。在9月丁德爾河的流量與白尼羅河(包括索巴特河)同期流量幾乎相等;賴哈德河的流量亦可達(dá)白尼羅河的三分之一。
青尼羅河在喀土穆多年平均徑流量為520億m3,其中塔納湖占6%、阿巴依河干支流占90%、丁德爾河占3%、賴哈德河占1%。每年7一l0月為洪水期,洪峰出現(xiàn)于s月底,1—6月為枯水期。洪水期流量為枯水期的60倍。據(jù)水文資料記載,該河歷史上最大流量達(dá)10900m3/s,最小流量僅50m3/s。
由于青尼羅河源白干濕季分明的埃塞俄比亞高原,水量豐沛,沿途損耗又較小,所以水文特征與白尼羅河截然相反。這些特征表現(xiàn)為:①徑流量大;②落差大;②流量季節(jié)變化和年際變化都很大。
卡蓋拉河 卡蓋拉河,非洲東部河流。源出布隆迪西南部,由魯武武河和尼亞瓦龍古河匯流而成。流經(jīng)坦桑尼亞、盧旺達(dá)、烏干達(dá),注入
維多利亞湖,長400公里。上游流經(jīng)山地,有魯蘇莫瀑布;下游水流平穩(wěn),水量豐富,可通航。是流入維多利亞湖諸河中最長者,通常被認(rèn)作是尼羅河的上源。
阿特巴拉河 阿特巴拉河是尼羅河最后—條支流,源自塔納湖以北的貢德爾地區(qū),河長1120km。主要支流有特克澤河.特克澤河發(fā)源于埃塞俄比亞高原東北部北緯12。,東經(jīng)39。30'附近.至蘇丹境內(nèi)舒沃克流入阿特巴拉河,流程約864km,河床比降1:800。阿特巴拉河接納特克澤河后進(jìn)入蘇丹粘土平原,經(jīng)500km左右的流程在阿特巴拉匯入尼羅河于流,比降為1:4000。
尼羅河的全部水量中,60%來自青尼羅河,32%由白尼羅河供給,剩下8%來自阿特巴拉河。但洪水期和枯水期有很大變化。在洪水期,尼羅河水量中青尼羅河占68%,白尼羅河山l0%,阿特巴拉河占22%;在枯水期,尼羅河水量中青尼羅柯下降為17%,白尼羅河上升到83%,而阿特巴拉河此時斷流,無徑流匯入。上述幾條河流在尼羅河水量中所占比例的大小和變化,與各河流域的降水多寡、季節(jié)分配特點有密切關(guān)系。
地貌 尼羅河流域南起東非高原,北抵地中海岸,東倚埃塞俄比亞高原,并沿紅海向西北延伸,西鄰剛果盆地、乍得盆地并沿馬臘山脈、大吉勒夫高原和利比亞沙漠向北延伸。所跨緯度從南緯4,至北緯31,達(dá)35。之多。
流域地貌可簡單歸結(jié)為:主要由結(jié)晶巖組成的東非高原和由熔巖構(gòu)成的埃塞俄比亞高原分別踞于流域的南側(cè)和東南側(cè);整個蘇丹基本上是一個由南往北微緩傾斜的巨大構(gòu)造盆地,尼羅河縱貫其間;喀土穆以下尼羅河?xùn)|西兩側(cè)則為廣闊的沙漠臺地。
(1)上游段:河源至維多利亞湖出口的河源段具有明顯的山地河流特征,維多利亞湖出口至尼穆萊,河床比降達(dá)1:1200,沿途有卡巴雷加瀑布。該河段流經(jīng)地區(qū)除了維多利亞湖、基奧加湖等裂谷間的高原淺水湖泊,還有沿西支裂谷發(fā)育的蒙博托湖、愛德華湖和喬治湖等斷層湖泊。
(2)中游段:尼羅河流經(jīng)廣闊的蘇丹粘土平原,地勢平坦,比降極緩,馬拉卡勒以上比降只有1:13900,沿途沼澤密布,河道分汊漫流。從馬拉卡勒至喀土穆,河床比降更趨平緩,僅1:100000。
(3)下游段:尼羅河下游河段可細(xì)分為,①喀土穆至阿斯旺的峽谷段,尼羅河切穿廣袤的沙漠谷地,奔流而下,比降1:6000。由于結(jié)晶巖廣泛出露,河床基巖軟硬相間,形成著名的六大瀑布群;②阿斯旺至開羅段,穿越東、西部沙漠之間,河谷寬展而平坦,沿岸有狹長的河漫灘,比降為1;13000;③開羅以下的河口段,大致從開羅以下20km處開始,河流分汊注入地中海,形成巨大的尼羅河三角洲,面積達(dá)2.4萬km2,沖積土層平均厚度在18m以上,地表平坦,河網(wǎng)縱橫,渠道密布,沿海多瀉湖和沙洲。
氣候、水文 尼羅河流域跨緯度35,南北氣候迥然不同,呈現(xiàn)明顯的緯度地帶性,同時非地帶性因素(主要是地形)也在一定程度上影響氣候帶的分布。
位于流域東南部的埃塞俄比亞高原,由于地形隆起,氣候出現(xiàn)垂直帶譜,并具有干濕季分明的特點。夏季,北非和阿拉伯半島上空屬低壓帶,南印度洋吹來的東南信風(fēng)越過赤道轉(zhuǎn)為西南風(fēng),與來自幾內(nèi)亞灣的濕熱氣流合并為強大的西南氣流,沿高原迎風(fēng)坡抬升,形成7—9月的“大雨期”。冬季,高原盛行來自西南亞大陸干燥的東北風(fēng),形成l0月至翌年2月的干季。3~4月,蘇丹位于低壓中心,從印度洋面吸引一股濕潤氣流,在高原大部分地區(qū)形成“大雨期”前的“小雨期”。高原年平均降雨量1000—2000mm,是尼羅河流域最重要的降雨中心。
流域南部,東非高原西北部不僅受來自幾內(nèi)亞灣濕潤氣流的影響,而且由于地處赤道湖區(qū),太陽輻射強烈,對流旺盛,因此雨量充沛,年平均降雨量1200~1300mm,季節(jié)分配也較均勻:月平均降雨量最多不超過180~200mm,最少不低于50~60mm,沒有明顯的干季,相對濕度約為70%,這是尼羅河流域的另一個降雨中心。
由尼穆萊往北,雨季縮短,雨量遞減,等雨線基本上呈緯向分布。蘇丹南部雨季出現(xiàn)在4~10月,中北部則限于7~8月??ν聊履暧炅坎蛔?00mm,而棟古拉—開羅之間年雨量更在25mm以下,阿西尤特以南經(jīng)常終年無雨。由于受地中海式氣候的影響,自開羅起北至沿海,年雨量從25mm漸增至200mm,降雨多在冬季。
由于尼羅河流經(jīng)廣大的沼澤和沙漠區(qū),流域內(nèi)降雨絕大部分耗于蒸發(fā),徑流系數(shù)僅0.06,徑流深度也很小,僅28mm,各河段的多年平均徑流量變化量很大。流域年徑流量絕大部分來自干濕季分明的埃塞俄比亞高原,因此就全流域而言,徑流年內(nèi)分配也很不均勻。索巴特河口以上,由于有眾多湖泊以及廣大沼澤調(diào)節(jié),全年流量比較穩(wěn)定,但索巴特河以下,包括索巴特河在內(nèi)的尼羅河干、支流每年則呈現(xiàn)明顯的洪水期和枯水期,8~10月水量最豐,占全年水量的70%,2~4月為枯水期,洪峰愈往北愈推遲。尼羅河流域地表徑流年際變化很大,有豐水年和枯水年之分。據(jù)記載,1978年曾達(dá)1510億m3,而1913年僅420億m3。就流量而言,1878年9月最大洪水流量達(dá)13500m3/s;1922年5月最小枯水流量僅275m3/s。
尼羅河是條多沙河流,泥沙主要來自青尼羅河。埃及阿期旺的多年平均輸沙量為1.34億t,平均含沙量約1.6kg/m3,最大可達(dá)5~6kg/m3。
水資源 尼羅河在阿斯旺的多年平均徑流量為840億m3,即尼羅河的總水量。由于尼羅河流經(jīng)不同的自然帶,水資源的分布亦呈現(xiàn)明顯的緯度地帶性。流域徑流資源總的趨勢是由南往北遞減。同時,由于非地帶性因素(地形)的影響,對水資源的緯向分布產(chǎn)生干擾,在流域內(nèi)形成最主要的水源區(qū)一埃塞俄比亞高原和最大的耗水區(qū)一蘇丹南部廣大沼澤,從而改變了尼羅河流域水量平衡狀況。在地帶性和非地帶性因素的綜合作用下,尼羅河流域水資源的空間分布極不均衡,地域差異十分明顯。
見尼羅河水系各流域徑流資源表,表中列有7個徑流區(qū),其中4個是產(chǎn)水區(qū),3個是失水區(qū)。
由于尼羅河干支流各流域自然水文特性和水資源狀況互有異同,故根據(jù)水資源特征,結(jié)合氣候、地形等因素,將整個尼羅河流域大致分為4個區(qū)域:
(1)東非高原全年豐水區(qū):范圍自河源至蒙加拉,面積46.6萬km2,地處熱帶雨林、稀樹草原,降雨比較豐富,是流域兩大降雨中心之一。由于降雨季節(jié)分配比較均勻,加上有眾多湖泊調(diào)節(jié),徑流變化較小,這一地區(qū)河床比降大,沿途多瀑布急流,有魯蘇木、歐文、卡巴雷加和富拉瀑布等。水能資源比較豐富,僅卡巴雷加瀑布潛在水能資源就達(dá)50億kW·h。
(2)埃塞俄比亞高原季節(jié)豐水區(qū):除了青尼羅河、阿特巴拉河流域外,本區(qū)還包括索巴特河上游地區(qū),面積約46.9萬km2。自然景觀呈現(xiàn)垂直帶譜、降雨豐沛,但季節(jié)分配很不均勻,絕大部分降雨集中在5~9月。干濕季節(jié)分明,河水陡漲陡落,形成明顯的洪水期和枯水期。這一地區(qū)提供的水量占尼羅河干流年徑流量的89%,是尼羅河流域的主要水源。
由于落差大、水量多,水能資源最為豐富。僅埃塞俄比亞境內(nèi)青尼羅河流域水能蘊藏量就達(dá)1720億kW·h,經(jīng)濟(jì)上可開發(fā)的水能資源為380億kW·h。
(3)蘇丹中南部沼澤失水區(qū):范圍自蒙加拉至喀土穆,包括杰貝勒河、加扎勒河、索巴特中、下游以及白尼羅河等流域,面積達(dá)89.4萬km2。自然景觀從南往北由熱帶稀樹草原過渡為半荒漠。年平均降雨量從946mm(蒙加拉)減至167mm(喀土穆),本區(qū)比降極緩,沼澤廣泛分布。蒸發(fā)消耗大,沼澤失水嚴(yán)重。
(4)尼羅河干流沙漠失水區(qū):范圍自喀土穆至河口(除阿特巴拉河流域外),面積達(dá)105.1萬km2,自然景觀為熱帶沙漠,降雨稀少,蒸發(fā)強烈。這是一個徑流上完全依賴上游補給的沙漠失水區(qū)。
在喀土穆至阿斯旺河段,河流下切很深,有六處瀑布,水能資源較為豐富。
尼羅河流域就全流域平均而言,是水資源短缺的地區(qū)。限于流域內(nèi)各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,目前水資源的利用仍以農(nóng)田灌溉為主,而且除埃及以外,水資源短缺問題尚不突出,但隨著各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,入民生活水平的提高,水源將嚴(yán)重不足,需要流域內(nèi)各國加強合作,合理、充分開發(fā)尼羅河水資源。
公元前三四千年至19世紀(jì)20年代 這個時期的特點是主要發(fā)展引洪漫灌,也開始修建蓄水水庫,采用自流引水和提水灌溉。
尼羅河水資源的開發(fā)利用始于沙漠失水區(qū)。在埃及,水文測量和河水開發(fā)利用至少已有5000年以上的歷史,早在公元前3400年,埃及就掌握了尼羅河定期泛濫的規(guī)律,沿尼羅河谷地引洪漫灌,發(fā)展農(nóng)業(yè)。除埃及外,蘇丹北部尼羅河沿岸也發(fā)展了類似的傳統(tǒng)灌溉農(nóng)業(yè)。
19世紀(jì)20年代至20世紀(jì)初 這個時期的特點是在繼續(xù)引洪漫灌的同時,建閘壅水,引枯水灌溉,提高農(nóng)田復(fù)種指數(shù)。
初具規(guī)模的常年灌溉始于1 9世紀(jì)20年代,1826年進(jìn)行了尼羅河岸改善丁程并開挖了深渠系統(tǒng),從而增加了灌溉面積。1843年埃及決定在尼羅河上建閘,以控制、抬高枯水位進(jìn)行常年灌溉井宜泄洪水。1861年舀先在開羅以北23km羅塞塔和杜姆亞特支流上建成2座水閘,即三角洲(Delta)閘。這是尼羅河最早出現(xiàn)的大型壅水工程.標(biāo)志著埃及的灌溉進(jìn)入了一個新的時期。至20世紀(jì)初又陸續(xù)興建了齊夫塔(Zi{ta)、阿西尤特(Assyut)、伊斯納(1sna)等水閘,壅水工程的建成和使用,使埃及在枯水期獲得灌溉用水,從此傳統(tǒng)的圩垸灌溉開始向常年灌溉過渡。埃及的灌溉面積從1820年的126萬hm2增至1907年的227萬hm2,相應(yīng)的復(fù)種指數(shù)也由1提高到1.43。
20世紀(jì)初至60年代 這個時期的特點是,修建年調(diào)節(jié)水庫,調(diào)節(jié)年內(nèi)徑流,提高年徑流利用程度,并開始河流的綜合利用。
為了蓄洪濟(jì)枯,1902年埃及在阿斯旺建成尼羅河上的第一座水壩一阿斯旺老壩,庫容l0億m3,灌溉面積16.8萬hm2,這是尼羅河最早出現(xiàn)的現(xiàn)代化蓄水工程。目前灌溉面積有32.8hm2,左岸有一座水電站,該壩還設(shè)有通航船閘。1937年埃及又在蘇丹境內(nèi)喀土穆以南48km的白尼羅河上建成杰貝勒奧利亞(JebelAulia)水壩,庫容35億m3,枯水季節(jié)向埃及放水,灌溉面積33.7萬hm2。
自阿斯旺老壩以下沿尼羅河谷至三角洲,埃及已具備完整的灌溉系統(tǒng)。伊斯納閘左岸為阿司風(fēng)渠,長125km,右岸為卡拉比亞渠,長225km。納賈哈馬迪閘以上則分東一西納賈哈馬迪渠。阿西尤特閘左岸有易卜拉希米亞渠,長317km,夏季流量30~80m3/s,洪水期達(dá)500—900m3/s,是世界上最大的灌渠之一。此外,另有優(yōu)素福河從該渠引水至法尤姆綠洲。這些渠與尼羅河大致平行,灌溉尼羅河西岸的狹長地帶。三角洲地區(qū)共有4條干渠,伊斯梅利亞渠、陶菲克渠、米努夫渠和布梅拉渠。其中伊斯梅利亞渠長123km,流量100m3/s,東接埃及蘇伊士運河,除了用于灌溉還可通航。所有十渠又依次分出眾多支渠,組成嚴(yán)密的灌溉網(wǎng)。1966年灌渠總長已達(dá)25500km。
灌渠每年2-12月放水,1月份停水進(jìn)行歲修,灌溉方式為輪灌,輪灌期隨作物而異。
蘇丹的常年灌溉始于20世紀(jì)20年代。青、白尼羅河之間廣大的杰濟(jì)拉平原具備發(fā)展大面積自流灌溉農(nóng)業(yè)的優(yōu)越條件。]925年青尼羅河建成森納爾(sennar)水壩,庫容7.8億m3,從此自流灌溉取代了機泵提水灌溉,植棉面積迅速擴大,1951—1952年森納爾水壩加高擴建,庫容增至9.3億m3。1988—1959年杰濟(jì)拉灌區(qū)面積已達(dá)42萬hm2。
蘇丹獨立后又在杰濟(jì)拉灌區(qū)(MainGezira)西酉開辟曼吉爾灌區(qū)(Mangil Extension)。1960~1966年又在森納爾水壩上游興建規(guī)模更大的羅塞雷斯(Ro-seires)水壩,初期壩高57m.庫容達(dá)20億m3,后加高至68m,庫容增至74億m3,灌溉面積553hm2。
在這一段時期,尼羅河流域各國修建了一系列工程,雖然主要是為灌溉服務(wù)的,但一些工程也有一定的發(fā)電效益。
此外,在本階段由于蘇丹現(xiàn)代灌溉農(nóng)業(yè)的興起,影響到埃及夏季灌溉用水
為充分開發(fā)利用尼羅河水資源,埃及和蘇丹于1959年11月簽定了新的尼羅河水協(xié)議。該協(xié)議承認(rèn)埃及、蘇丹的既得利益;同意在埃及興建阿斯旺高壩,高壩每年凈效益為220億m3,埃及享有75億m3,蘇丹則獲得145億m3,這樣埃及、蘇丹兩國的份額分別增至555億m3和185億m3.
20世紀(jì)60年代至70年代 這個時期的特點是,以修建阿斯旺高壩為標(biāo)志,開始徑流的多年調(diào)節(jié),提高枯水年的用水保證率,河流的綜合利用已初具規(guī)模。
前已述及,尼羅河水資源年際變化很大,有豐水年和枯水年之分,年徑流量最多曾達(dá)1510億m3,最少卻只有420億m3,相差懸殊,有的年份大量河水未經(jīng)利用白白泄流入海,有的年份又遠(yuǎn)遠(yuǎn)不敷灌溉需要,解決上述矛盾的唯一辦法是在尼羅河興建多年調(diào)節(jié)水庫,容蓄豐水年的多余水量以備枯水年所需。
阿斯旺高壩于1960年1月9日開工,1967年大壩基本建成,1970年工程全部竣工。高壩建在老壩上游7km處的薩德埃阿利河谷,在開羅以南800km。最大壩高lllm,水庫總庫容1689億m3,有效庫容900億m3。水庫回水長500km,在埃及境內(nèi)長約300km,稱為納塞爾湖,在蘇丹境內(nèi)約200km,稱為努比亞湖。水庫平均寬度10km。水電站裝機12臺,總裝機容量210萬kW,年發(fā)電量100億kW·h。高壩建成后有效地消除了尼羅河水位的季節(jié)性能落。除去100億m3的平均蒸發(fā)、滲漏損失外,尼羅河每年可提供740億m3的穩(wěn)定水量為埃及、蘇丹所用,比建壩前增加了220億m3。
蘇丹在這一時期繼續(xù)致力于尼羅河水資源的開發(fā)利用。70年代仍優(yōu)先發(fā)展灌溉、水電,增加對尼羅河水份額的使用。大型項目主要是興建賴哈德和凱納納灌區(qū)。
地處季節(jié)豐水區(qū)上游的埃塞俄比亞則繼續(xù)著手開發(fā)青尼羅河的水力資源。1973年在沃累加省青尼羅河支流建成芬恰(Finchaa)壩,裝機容量10萬kW,最大年發(fā)電量5.32億kW·h。
此外,位于東非高原全年豐水區(qū)的坦桑尼亞1 978年在維多利亞湖南岸姆萬扎地區(qū)建成尼卡卡達(dá)水電站,發(fā)電能力1.8萬kW。
到目前為止,尼羅河流域已有大型水閘7座,大壩10座,水電裝機容量290.1萬kW,全流域灌溉面積454.8萬hm2,其中尼羅河水所灌溉的耕地面積達(dá)446.8萬hm2。
20世紀(jì)80年代至今后相當(dāng)長的一段時間 這個時期的特點是:在繼續(xù)修建多年調(diào)節(jié)水庫的同時,采取增水、保水、省水等措施,提高水資源利用率,全面進(jìn)行河流的綜合利用。
(1)供需矛盾。隨著尼羅河流域各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對于尼羅河水的需求在逐步增加,以及各國之間的用水分配問題,水源不足的矛盾日趨嚴(yán)重。
(2)開源節(jié)流的主要措施。挖掘尼羅河水資源潛力的關(guān)鍵在于減少河水的蒸發(fā)損失,包括湖面、河面、水庫面和沼澤的蒸發(fā)。比較可行的是減少沼澤的蒸發(fā)損耗,尤其是減少蘇丹境內(nèi)大面積沼澤的蒸發(fā)損失。
沼澤引水計劃一旦實現(xiàn),每年總共可增水 200億m3,開發(fā)潛力較大。
世紀(jì)蓄水工程由于能控制東非高原豐水區(qū)全年水量并進(jìn)行多年調(diào)節(jié),竣工后將為下游提供穩(wěn)定可靠的自然徑流,從而保證沼澤分水運河的充分利用;另一方面,只有充分利用沼澤分水運河,世紀(jì)蓄水工程才具有實際意義。
除沼澤之外,每年水庫、湖泊的蒸發(fā)耗水量非??捎^。一旦招澤地區(qū)潛力開發(fā)殆盡,可以預(yù)見下一個目標(biāo)很可能是設(shè)法減少水庫、湖泊的蒸發(fā)損耗以增加尼羅河水量。
除了上述措施外,其他措施還包括提高灌溉技術(shù),節(jié)約用水,增加水的重復(fù)使用串等。
(3)重視環(huán)境牛態(tài)問題。隨著入口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展,流域各國對尼羅河水資源開發(fā)利用水平不斷提高,入類活動對流域地理環(huán)境的影響和沖擊愈來愈大,由此引起的牛態(tài)環(huán)境問題也愈來愈為入們所重視。這一點在開發(fā)利用歷史最悠久、程度最深的埃及表現(xiàn)尤為突出。
(4)加強國際合作、統(tǒng)一規(guī)劃、共同開發(fā)、合理分配水資源。尼羅河是一條國際性河流,隨著流域各國用水量的增加,水資源的分配已逐漸成為一個國際政治問題。因此,流域各國應(yīng)本著平等互利的原則,加強國際合作、共同合理地開發(fā)水資源。另外,尼羅河流域是一個涉及許多國家的地理單元,流域水資源的開發(fā)利用應(yīng)有一個統(tǒng)一的規(guī)劃。從總的發(fā)展趨勢看,盡管矛盾和困難很多,但是流域各國已有經(jīng)過協(xié)商合理分配水資源的先例,今后只要進(jìn)一步加強協(xié)商合作,存在的矛盾可望得到解決。
(5)加強河流的綜合開發(fā)、利用。如上所述,在前幾個河流開發(fā)和水資源利用階段,多數(shù)為灌溉工程,僅有部分工程有一定的發(fā)電效益。
近年來,隨著尼羅河流域國家的人口增長和工農(nóng)業(yè)發(fā)展,各國對水的需求與日俱增。長期以來沿河國家在如何合理分配和利用尼羅河水資源的問題上爭論不休。