美國加利福尼亞州(以下簡稱加州)別名“黃金州”,這個名稱一般認為源自于19世紀中葉的淘金潮。2013年加州的GDP達到2.203萬億美元,占美國GDP總量的13.2%,超過俄羅斯、意大利、印度、加拿大等國家,這個美國經(jīng)濟最發(fā)達、人口最多的州,繁榮富庶,是名副其實的“黃金之州”。
農(nóng)業(yè)是加利福尼亞州的主體產(chǎn)業(yè)之一,特別是位于加州中部的中央河谷地區(qū),灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)達,"是著名的水果生產(chǎn)基地,除此之外,也盛產(chǎn)棉花、谷物和蔬菜等等。
這個日照充足、氣候溫和的“陽光地帶”是全球最適宜人類居住的地帶之一。這一切都得益于加州的幾項著名調(diào)水工程,如中央河谷調(diào)水工程、加州調(diào)水工程、全美灌溉系統(tǒng)、科羅拉多河引水渠、洛杉磯水渠工程、莫凱勒米調(diào)水工程及赫齊赫齊調(diào)水工程等。
加利福尼亞州位于美國西海岸,面積42.39萬平方公里,北部為卡斯卡德山脈,東部為內(nèi)華達山脈,西部為瀕海山脈,中部為廣袤的中央河谷,南部為干旱的沙漠地區(qū)。特殊的地形形成了加州的水資源空間分布上嚴重不均勻,當北方一些地區(qū)苦于超過2500毫米的年降水時,南方一些地區(qū)卻為每年僅50毫米的降水量而發(fā)愁。
另一方面,從淘金潮開始后,加利福尼亞人口快速膨脹。大部分的人口都聚居在干旱的加州南部地區(qū)。水資源分布與人口及經(jīng)濟發(fā)展極不協(xié)調(diào)。人口的密集造成耕地面積不斷擴大、城市化進程的速度大大加快,水資源供給日趨短缺。
洛杉磯為了解決日益突出的供水問題,1908年修建了第一條洛杉磯水渠,從內(nèi)華達山脈東部的歐文斯河谷向洛杉磯市引水;1924年舊金山市政府修建了從圣華金河支流圖奧勒米河向舊金山調(diào)水的赫齊赫齊調(diào)水工程;1925年,舊金山灣東部市政管理區(qū)實施了從圣華金河的支流莫凱勒米河向舊金山灣東部調(diào)水的莫凱勒米調(diào)水工程;1933年南加州市政水管區(qū)開始實施從科羅拉多河引水的科羅拉多引水工程;1934年經(jīng)美國國會立法授權(quán),聯(lián)邦墾務局開始興建全美灌溉系統(tǒng),供給加州南部的英佩瑞爾河谷地區(qū)、考契拉河谷地區(qū)和圣地亞哥地區(qū);1937年美國聯(lián)邦政府通過立法,授權(quán)聯(lián)邦墾務局修建中央河谷調(diào)水工程;1960年加州政府開始興建加州調(diào)水工程。
這些工程雖然分別由美國聯(lián)邦政府、加州政府和加州地方政府(機構(gòu))主持建設(shè),但是彼此相聯(lián)結(jié),共同將區(qū)域內(nèi)約229億立方米的水量進行再分配。輸水管道南北綿延千里,縱貫加州,形成了較為合理和完整的水資源調(diào)配系統(tǒng),共同把加州北部豐富的水資源調(diào)到南部缺水地區(qū)。調(diào)水工程以供水和灌溉為主要目的,相輔相成,同時兼顧了發(fā)電、航運、防洪、旅游等功能。正是有了這些調(diào)水工程,才得以在荒漠地區(qū)種出了甜美的葡萄,昔日荒涼的南加州成為一片綠洲。
雖然這7項工程,最晚的一個也修建于半個世紀以前,但它們今日仍占到美國所有調(diào)水工程調(diào)水量的70%以上。光加州調(diào)水工程每年就給加利福尼亞州帶來4000億美元的經(jīng)濟效益。
但是每一個項目在動工之前都經(jīng)過了長時間的論證、詳盡的前期籌備工作和較完善的立法程序。不管調(diào)水工程的規(guī)劃、組織建設(shè)、融資和償還、管理機構(gòu)設(shè)置、職責劃分、運行調(diào)度,還是水量控制與分配,以及水事糾紛的調(diào)解等,都有相應的法律或是具有法律效力的規(guī)范性文件為依據(jù),且嚴格執(zhí)行。以中央河谷調(diào)水工程為例,"1873年,中央河谷地區(qū)就開始著手灌溉供水的綜合開發(fā)方案。此后,聯(lián)邦政府和加州的相關(guān)機構(gòu)對開發(fā)方案進行了細化和擴展。1919年,一份從整個州利益出發(fā)、聯(lián)合開發(fā)中央河谷水資源的計劃出爐。1921年,加州州議會制定一系列撥款計劃,用于對加州法定水資源保護、控制、存儲、分配和利用等的研究投入。1931年,加州議會收到了一份包括中央河谷地區(qū)水資源利用綜合規(guī)劃在內(nèi)的加州水資源整體規(guī)劃。并于1933年,加州議會通過了《中央河谷工程法案》,批準興建中央河谷工程。隨后的經(jīng)濟大蕭條,使工程陷入困境。1937年,聯(lián)邦政府在困境中接受中央河谷工程,重新修訂了《河流與港口法案》,并授權(quán)墾務局正式接管中央河谷工程的建設(shè)和運營任務。1992年,美國頒布《中央河谷工程改良法案》,法案中將減小調(diào)水工程的負面影響,加強對魚類和野生生物的保護及改善、修復它們的棲息環(huán)境作為工程今后的目標。
大規(guī)模水量的遠距離調(diào)度,不可避免地會對水源地、沿途各受水區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來一定的影響。洛杉磯調(diào)水工程造成水源地歐文斯河谷發(fā)展停滯;加州調(diào)水工程和中央河谷調(diào)水工程大量調(diào)用薩克拉門托河與圣華金河的淡水,致使流入舊金山灣的淡水減少了約4成,造成了河口海水倒灌的現(xiàn)象,海灣水質(zhì)惡化,水生生物的生存環(huán)境遭到破壞,生物的數(shù)量和種群迅速減少。
相較于50多年前,1992年的立法把生態(tài)保護提到了與灌溉和供水同等重要的位置上。由此可見,公眾和政府的生態(tài)意識不斷提高,在沉醉于這些調(diào)水工程帶來巨大經(jīng)濟利益的同時,越來越清醒地認識到大型調(diào)水工程帶來的不利生態(tài)環(huán)境影響。
正是由于這個原因,國際上對修建大型跨流域跨地區(qū)的調(diào)水工程的態(tài)度越來越謹慎。
2014年9月24日,美國宇航局發(fā)布的一組衛(wèi)星圖片重新將世人的目光聚焦到了咸?!@個位于烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦兩國的交界處,曾經(jīng)是世界第四大內(nèi)陸湖上。衛(wèi)星圖片觸目驚心,讓人心痛。這個已經(jīng)存在550萬年的古老湖泊東部大部分河床消失,歷史上首次出現(xiàn)完全干涸??茖W家做出警告,如果再不采取積極有效的措施,那么到了2020年,咸海將徹底從地球上消失。
時間回溯50年,咸海曾是一個美麗、富饒的巨大湖泊。1960年,咸海面積達到6.7499萬平方公里,平均水深54米,水體總量1.089萬億立方米。咸海的名字Aral源于突厥語,意思為島,形象描述在咸海中散落著大大小小數(shù)百個島嶼。在卡拉庫姆和克孜庫姆這兩片干燥炎熱的沙漠包圍下,這個水草豐美之地被這里的先民認為是上天賜予人間的一顆明珠。海中生活著數(shù)百種魚類,漁業(yè)發(fā)達,每年提供上萬噸的新鮮水產(chǎn),為岸邊的居民提供充足的食物。咸海巨大的水體同時也調(diào)節(jié)著干燥的中亞地區(qū)的氣候。
僅僅50年,咸海已經(jīng)瀕臨死亡。而造成死亡的主要原因,正是前蘇聯(lián)時期在此實行的幾項大型調(diào)水項目。
20世紀30年代,蘇聯(lián)制定計劃開始在中亞地區(qū)發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)。中亞廣袤的土地對于缺少耕地的前蘇聯(lián)來說,一直是夢想中的開墾處女地。要在中亞發(fā)展農(nóng)業(yè),最先要解決的就是水源問題。發(fā)源于天山山脈的錫爾河和發(fā)源于帕米爾高原的阿姆河成為了這個計劃主要的水源地。這兩條河流流經(jīng)位于中亞地區(qū)5個最主要的前蘇聯(lián)加盟共和國:塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦和土庫曼斯坦,最后流入咸海。
1937年,從錫爾河修建了全長220公里的大費加拉運河;1954年,經(jīng)過大批專家實地考察、調(diào)研和論證的卡拉庫姆調(diào)水工程正式動工,工程的目標是將阿姆河和錫爾河的天然水道改道,引入土庫曼斯坦東部和烏茲別克斯坦中部,進行灌溉。期間開鑿的卡拉庫姆列寧運河,總長度達1400公里,從阿姆河上游引走河水,灌溉土庫曼斯坦西部地區(qū)。1960年代,在阿姆河、錫爾河及新開鑿的運河流域共開墾了660萬公頃的棉田和水田,建成了前蘇聯(lián)新的糧棉生產(chǎn)基地。60年代末,前蘇聯(lián)成為世界第二大棉花出口國。到1980年,出口躍居世界第一,棉花年產(chǎn)量達996萬噸,占世界總產(chǎn)量的20%,其中95%產(chǎn)自中亞地區(qū)。同時,稻谷、蔬菜瓜果豐收,分別占到前蘇聯(lián)總產(chǎn)量的40%和25%。
通過調(diào)水工程,"把水引入沙漠地區(qū),獲得巨大的經(jīng)濟收益,創(chuàng)造了一個奇跡,在世界上引起了轟動。
自然對人類的報復也來得很快。咸海的水源依靠阿姆河和錫爾河的流入。調(diào)水工程大規(guī)模引這兩條河的河水灌溉,致使流入咸海的水量銳減。在上世紀60年代調(diào)水工程修建之前,平均每年流入咸海的水量為560億立方米;70年代減少至260億立方米;80年代初減至70億立方米;而到了80年代末,流入咸海的水量下降至零。沒有水源補充的咸海,由于高蒸發(fā)量,水量不斷減少,湖面面積急劇縮小。水體的含鹽濃度增加,含鹽量達到了海水的3倍,造成魚類和水生生物大量死亡,生物種群退化。木伊那克漁港在上世紀80年代破產(chǎn),近6萬漁民失去工作和生活來源。
上世紀七、八十年代大面積的糧棉生產(chǎn)和大批的移民,產(chǎn)生大量的灌溉和生活廢水,這些廢水中殘留有大量的化肥、農(nóng)藥,廢水重新流入阿姆河和錫爾河,最后流入咸海,污染咸海的水體。在咸海干涸后,湖底鹽堿裸露,每年有上萬噸的有毒鹽堿混合物從干涸的海床上被刮起,形成“鹽沙暴”,從北向南,加劇了中亞地區(qū)土壤的鹽堿化和沙漠化。土庫曼斯坦共和國80%的耕地出現(xiàn)了高度鹽堿化。
鹽量的增加和有害物質(zhì)也威脅著當?shù)鼐用竦慕】?,居民患白血病、腎病、支氣管炎的比例顯著升高。
不僅如此,沒有了咸海對當?shù)貧夂虻恼{(diào)節(jié)功能,中亞地區(qū)降水逐年減少,造成持續(xù)干旱;夏天平均氣溫逐年攀高、而冬天則趨于愈加寒冷;生長季節(jié)變得愈來愈短。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署這樣評價:“除了切爾諾貝利核電站災難外,地球上恐怕再也找不出像咸海流域這樣生態(tài)災害覆蓋面如此之廣、涉及的人數(shù)如此之多的地區(qū)”。
前蘇聯(lián)在咸海流域幾十年經(jīng)濟上獲得的收益,遠遠彌補不了咸海流域生態(tài)災難所帶來的惡果。這個惡果還在不斷繼續(xù)擴大。因為人類的逆天,需要花費更多的人力、物力去彌補。更有甚者,"人類的彌補顯得無力而徒勞無功。對自然法則的違背,再想要把它恢復成當初的樣子,自然是不給這種機會的。
以上兩個大型跨流域的調(diào)水工程雖然都實施于半個世紀之前,但是幾十年過去,它們的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益顯現(xiàn)無疑,是中國建設(shè)同類型工程最好的參考。