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澳大利亞為解決內陸的乾旱缺水,在1949一1975年期間修建了第一個調水工程一一雪山工程。該工程位於澳大利亞東南部,通過大壩水庫和山澗隧道網,在雪山山脈的東坡建庫蓄水,將東坡斯諾伊河的一部分多餘水量引向西坡的需水地區。沿途利用落差(總落差760米)發電供應首都堪培拉及墨爾本、悉尼等城市。

1 雪山工程 -雪山工程

  Snowy Mountains Scheme 

2 雪山工程 -工程概述

  雪山工程包括7座水電站、16座壩、2座泵站、225km輸水管道和隧洞以及附屬設施。水庫總庫容84.8億m,有效庫容70億m,水電站總裝機容量374萬kW,年發電量50億kW·h,佔澳大利亞東南部電網容量的17.8%。雪山工程於1949年開工,1974年工程全部建成運行。每年提供工農業用水量23.6億m,灌溉面積26萬hm。
  雪山是澳洲大陸分水嶺-大分水嶺的一部分,位於南緯35°~33°之間,北起約克角,南至維多利亞州中部,綿延3000km,距離東海岸150km。山頂高度在海拔1520m以上,最高峰科修斯科山2229m,其北端的傑岡格爾山為次高峰2062m。廣闊的地域布滿起伏的高原和平坦濕潤的河谷。在西部,它們急劇下降至300m,成丘陵地帶,綿延1500km。
  本地區有2大水系:雪河水系和墨累河水系。
  雪河發源於科修斯科山東麓,大體向東南流,注入南太平洋。其支流尤坎本河來自北部,在金德拜恩注入雪河。
  墨累河發源於科修斯科南部山地西側,大體向西流,注入印度洋。在雪山地區的主要河流還有馬蘭比吉河、圖馬河和沼澤平原河。馬蘭比吉河發源於傑岡格爾山東麓,先向北流,然後大體向西流,從右岸注入墨累河。蒂默特河是馬蘭比吉河的一條支流,發源於傑岡格爾山北麓,向北流,在岡德蓋附近注入馬蘭比吉河。圖馬河和沼澤平原河(沼原河)都是墨累河的較小支流。
  雪山地區是澳洲最潮濕而又最高的地區,因此,在此地開發水電工程和修建蓄水灌溉工程最為理想。本地區年降水量為500~3800mm,多年平均徑流深度580mm,每年4~8月1500m以上的高地全部被雪覆蓋。9月冰雪開始融化,一直延續到12月。雪山地區年際流量變化不大,最大徑流量與最小徑流量之比約為8比1。
  以上這些因素為開發雪山地區水資源增添了可靠性。本地區氣溫較低,蒸發損失較小,對於雪山蓄水更是有利。
  雪山地區的地基大部分是由志留紀至早期泥盆紀的花崗岩組成。其中包括侵入花崗岩與花崗片麻岩的一種沉積造成的堅硬晶態變質岩。其餘部分絕大多數為高度褶皺的奧陶紀沉積岩與變質沉積岩。

3 雪山工程 -工程作用

  雪山工程是澳大利亞最大的一項水利建設工程。早在20世紀初,曾提出多種建設方案,但工程浩大,未能實現。第二次世界大戰以後,由於電力與糧食、畜產品需求的增加,急需開發水力資源與修建灌溉工程,聯邦政府於1949年通過了"雪山水電法",隨後又成立了雪山水電局,才開始實施這項工程。
  雪山的固態水資源,原來絕大部分補給雪(Snowy)河,隨河流注入塔斯曼(Tasman)海而未能利用。雪山工程就是把雪河和尤坎本(Eucumbene)河的水經尤坎本(Eucumbene)湖調節后,穿過隧洞向西引入墨累河流域,以發電、灌溉為主並解決澳大利亞南部城市供水和工業用水的跨流域引水工程。
  整個工程分為雪河-墨累河(Snowy-Murray)及雪河-蒂默特河(Snowy-Tumut)南北兩大系統。前者將雪河河水引至墨累河,後者將尤坎本河的河水引至馬蘭比吉河支流蒂默特河。
  雪河-蒂默特河系統:在尤坎本河上建尤坎本壩和水庫(總庫容47.98億m)。在馬蘭比吉河上游建坦坦加拉壩和水庫(總庫容2.54億m),通過隧洞將水引入尤坎本水庫。通過尤坎本河-蒂默特河隧洞將水引入蒂默特水庫。蒂默特水庫修建於蒂默特河上。在圖馬河上修建圖馬壩和水庫,通過隧洞將水引入蒂默特水庫。尤坎本河、圖馬河、馬蘭比吉河以及蒂默特河的水彙集至蒂默特水庫,然後順蒂默特河上的蒂默特1號、2號、3號水電站以及布洛韋靈水電站發電,並向供水區供水。尤坎本河-蒂默特河隧洞可以雙向引水。當蒂默特河和圖馬河水量大,超過發電引用水量時,多餘水量反向流入尤坎本水庫存蓄。本系統共利用落差800m,水電站總裝機容量218萬kW,每年提供工農業用水13.8億m。
  雪河-墨累河系統:在雪河上建金德拜恩大壩和水庫(總庫容6.9億m),通過金德拜恩泵站將該水庫的水抽入艾本蘭德水庫,揚程232m。艾本蘭德壩和水庫也位於雪河上。在雪河上遊河段上,還建有古澤卡水電站。尤坎本河-雪河隧洞將尤坎本水庫和艾本蘭德水庫連通,該隧洞也可雙向運用。在吉黑河上游建吉黑壩和水庫,通過雪河-吉黑河隧洞將艾本蘭德水庫的水引入吉黑河水庫。在沼原河上建坎科本壩和水庫,通過引水隧洞和墨累1號與2號水電站發電尾水進入坎科本水庫,然後進入供水區。當雪河和吉黑河水量大,超過發電引用流量時,多餘的水經尤坎本-雪河隧洞反向引入尤坎本水庫蓄存。本系統利用落差820m,水電站總裝機容量156萬kW,每年提供工農業用水9.8億m。
  雪山工程主要包括大壩16座,總長145km的11條隧洞、總長80km的引水管道。電站7處(其中地下電站2座),總裝機容量374萬kW,年發電量50億kW·h,在系統中承擔調峰、調相、調頻及事故備用,每年提供工農業用水23.6億m,灌溉總面積26萬hm,並為南澳首府阿德雷德88.5萬人口的城市用水及重要工業區鐵三角(IronTriangle)提供水源保證。

4 雪山工程 -運行管理

  雪山水電工程管理局負責工程的商務和經營管理。為便於工程管理,管理局將工程分為墨累區、蒂默特區、圖馬區和科修斯科區4個區。下設合作部、經營部和商務部3個部。1958年成立了雪山工程理事會,主持日常工作,主要負責工程的運行和維修,有檢修及管理人員共900人。
  雪山工程在運行期間所發生的最大事故是1970年尤坎本河-雪河隧洞非襯砌部分的嚴重倒塌。修復花費了5個月,但幸運的是這次中斷沒有造成水量損失,也沒有對發電和灌溉用水造成嚴重後果。
  雪山工程經20多年的運行,已進入維修和更新階段。
  1989年雪山水電工程管理局提出了工程維修和更新規劃。該項工作首先從1955年完建的古澤卡工程開始。維修更新工作包括水工建築物、發電機、水輪機及其附屬設備、通訊設備、監測、控制保護及數據採集系統等等。
  工程建築物的維修包括隧洞、進水口、廠房、大壩、道路及城鎮。如1990年12月~1991年1月,將長23km的尤坎本河-雪河隧洞放空6周進行檢修,清除了底板及集渣坑內約1000m的石渣,對洞壁和洞頂30多個洞穴和裂縫進行了灌漿和封堵。另外對一些工程的老化混凝土、進水口結構、閘門止水、啟閉設備、攔污柵等也進行了維修或更換;對鋼管裂縫進行了補焊和噴塗;更換了一些大壩的觀測設備,增設了某些大壩減少揚壓力的排水孔等。
  雪山工程的水電站為無人值班的遙控電站,只是在檢修、參觀、檢查等情況下才派人值班。管理局對電站的自動化管理水平極為重視。如1990年4月完成的電站管理及維修計算機系統能顯示出日常工作指令、設備運行及故障情況的紀錄、向有關檢修小組提出檢修任務指令、紀錄主要維修過程和維修結果等資料。因此1990~1991財政年度,雪山水電工程管理局投資了1270萬澳元安裝數據採集及控制系統,這些現代化設備能連續提供各水庫蓄水和各電站的發電運行情況的各種圖像,提高了電站和發電用水效率。

5 雪山工程 -環境問題

  由於雪山工程大部分位於科修斯科國家公園內,聯邦福利部與新南威爾士州和維多利亞州之間的雪山協議中所包含的大量規定都是為了保護這一地區的自然資源。如禁止燒荒,控制土壤侵蝕和河流淤積,防止污染水資源,保護流域土地和自然資源等措施。還與其它機構協作制定了許多保護環境的措施,包括租借地的恢復;開挖工程的恢復;為運行和維修而設立的工程和城鎮的美學設計;外來植物的移栽;流域地區的封山育林;控制落葉桉樹的蟲害;合作控制家兔繁殖;監測水沙量等。
  引水后,各個壩下游的流量已大大減少,枯水期時必需放水以維持沿河居民生活用水。河流水量減少影響了兩岸樹木的生長,原來規定在這些河段要大量種樹。另外,由於這些河流上游調節大大減少了洪水,下泄流量僅為十年一遇,故對這種情況進行了專門的研究。
  由於擔負峰荷使水電站的泄水波動極其激烈,同樣也使較小調節池的水位變化也激烈起來。為解決墨累河上最後1個水電站的日波動問題而修建了1個反調節工程,即坎科本調節池。
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