俄罗斯水资源开发与利用情况：以伏尔加河为例

1.伏尔加河流域水资源的地理概况

伏尔加河是俄罗斯欧洲部分的一条最大的河流，也是欧洲最大的一条河流。按长度，居世界河流的第16位，居俄罗斯河流的第5位。它发源于瓦尔代高地，流入内陆海——里海。全长3670km，有3500km的河段可以通航。

伏尔加河流域占俄罗斯平原的1/3强，流域面积136万km2。伏尔加河支流网左右分叉，约有151000条河长在10km以上的大小支沟支流汇入，其中2600条直接流入伏尔加河或伏尔加河干流的水库内。两岸水系分布基本匀称，流域形状如同一棵长有茂密树梢和弯曲干体的粗壮的大树，只有河口的“树身”一段几乎分枝：伏尔加河下游地段，像地境河一样流贯里海沿岸的半荒漠地带，然而，在流域比较往北的地段则“枝”网密布，这里仅伏尔加河水系的通航水道就长达17000多km。

伏尔加河流经地区大多为俄罗斯平原，河床平均比降约为0.07。河源处海拔228m，河口低于海平面28m，平均落差256m。其中河源至澳卡河入河口为上游，长约1400km，高程差为158m，平均比降为0.116；奥卡河至索克河为中游，长约800km，中游落差为55m，平均比降0.065；索克河口以下为下游，长约1470km，落差43m，平均比降为0.029。

伏尔加河中上游为温带，下游属于干旱、半干旱带，植被由中上游的森林带逐渐过渡到下游的草原和荒漠带。

2.伏尔加河的梯级水库和国民经济利用

伏尔加河是俄罗斯最大的河流，也是世界大河之一。伏尔加河本身及其流域诸水库正在为国民经济许多部门所利用。

伏尔加河流域是俄罗斯的经济中心地带，流域面积占俄罗斯总面积的8.9%，人口5900万，约占俄罗斯总人口的40%。该流域提供俄罗斯的工业产值占全国的50%，农业产值占40%。渔获量占俄罗斯的20%以上。伏尔加河干、支流货运量约为俄罗斯内河运输量的70%。伏尔加河流域占俄罗斯水资源的5%。

自20世纪30年代以来，前苏联就对伏尔加河流域进行了大规模的梯级治理开发，现已建成了伏尔加河—卡马河梯级，共有12座大型水电站，不仅获得了巨大的发电效益，而且在下游干旱地区还增加了约3000万亩的灌溉面积，同时，航运事业也得到了极大发展，使水资源得到了有效的利用，对俄罗斯经济的发展起着很大的作用。伏尔加河流域的不少治理开发经验是值得我们借鉴和学习的。

伏尔加河上修建的9座大型水库分别为上伏尔加、伊万科夫、乌格里奇、雷宾斯克、高尔基、切博克萨尔、古比雪夫、萨拉托夫和伏尔加格勒，在支流卡马河上建有3座大型水库，在支流舍克斯纳河上建有2座大型水库，基本情况见表1。

表1　伏尔加河、卡马河、舍克斯纳河干支流梯级水利枢纽和水库特性

伏尔加河梯级开发后的国民经济利用情况如下。

（1）水力发电：伏尔加河—卡马河梯级水库属于多部门综合利用的多干支型梯级。该梯级由3个干支即伏尔加河、舍克斯纳河和卡马河等3个梯级组成。伏尔加河干支流12座水利枢纽总装机容量为1110万kW，总库容为1870亿m3，年发电量达397亿kW·h，相当于1500万t燃煤的发电量。由此可以看出，伏尔加河的水资源开发程度是相当高的。

（2）水运：伏尔加河开发的目的除首要的发电外，第二个目的就是航运。在历史上，伏尔加河从9世纪就开始有航运。彼得大帝时期，航运发展达到鼎盛，船队达数千个，船只数万，纤夫达70多万。

按船泊功率和内河货物转运量，伏尔加河航运居世界第二位，仅次于北美圣劳伦斯深水航道，而按机动船数量则居世界第一位。在伏尔加河流域内，统归内河航运部管辖的港口和码头有900多处，而由当地政府机构管辖的码头约550处。伏尔加河流域的港口和码头担负着俄罗斯内河货物转运装卸量的50%。20世纪90年代初，伏尔加河的货运量达3亿t，是长江货运量的3倍。

（3）运河：伏尔加河流域水库的蓄水和运用与多条运河通航有密切关系。这些运河用于供水、灌溉和多种用途等。大多数专为连接里海流域与波罗的海、白海和黑海相邻流域之间的水道而修建。

（4）灌溉：第三目的是灌溉。灌溉主要在下游，规划灌溉面积6000多万亩，抗旱供水面积1亿亩，现已发展灌溉面积3000多万亩。

（5）供水：在伏尔加河流域内部运河中，莫斯科运河具有重大的意义。它把上伏尔加流域和莫斯科河流域连接起来。在此运河设计施工中有三项主要任务：即开辟连接莫斯科河与伏尔加河的深水航道干线；确保莫斯科市饮用水；已成为接纳来自黑海、亚速海、里海和波罗的海等海的船泊的港口。莫斯科运河总长128km，其中19.5km为水库段。伏尔加河上游的伊万科夫水库，通称为莫斯科海，其主要职能是供给首都莫斯科地区的用水，每年20亿m3。

（6）防洪：水库犹如一面面巨大的镜子，其水面总面积为25720km2，它们成串地连在伏尔加河的水流上。这些蓄水库调节径流的季节性变化——在汛期接纳多余的水量，在枯水期补给下游地段所不足的水量。由于水库调节洪峰，削减洪水，具有较大的防洪效益。(www.xing528.com)

（7）渔业：在天然条件下，伏尔加河的渔业很发达，俄罗斯50%的鱼类产自伏尔加河，其中珍贵的鲟鱼占90%。现在蓄水库已成为捕鱼业和养鱼业的基地，年产量约30万公担，这样可以弥补水坝给渔业带来的损失。

3.伏尔加河开发中带来的生态环境问题

伏尔加河的大规模开发始于20世纪30年代。1931年，前苏联国家计委委托俄罗斯动力和电气化科学研究院牵头联合全俄有关单位制定伏尔加河水电和航运综合治理规划。1933年提出综合治理规划，并于同年11月通过了苏联科学院的审查，其后开始逐步实施。在审查规划报告时，曾出现有不同意见，有人认为在伏尔加河下游修建水库是不适宜的，对生态环境将产生影响（如会破坏一些贵重鱼类上溯产卵的生活环境），因此建议只在中上游修建水库；另外，有人认为水库修建后将会增加250000km2的水面，成千的村庄和一些城市不得不迁往新的地点。伏尔加河流域将因淹没而损失3000万亩的富饶农田，特别是森林土地（占37%）和草甸地（占31%）。但是，当时这些意见并未被重视。

伏尔加河的开发基本上于20世纪50～60年代完成。随着工程的运行，由此引起的一些负面效应逐渐表现出来。1986年6月由地质学者首先以抛出电视片《大坝》为手段，提出了“还我母亲河”的口号，并提出要拆除伏尔加河上的电站。当时提出的论点主要有：一是有人估计修建水库造成的农田淹没损失可达到1亿亩，并认为全国农产品紧张就是由于修建水库造成的；二是有人认为因水库调节，减少了洪水漫滩几率，改变了湿地环境；三是认为水质污染等问题主要是伏尔加河的开发造成的。此间，舆论界也推波助澜，连篇累牍地报道这方面的观点，将当时的电力工业部推到了“被告席”上。反对派强烈要求对于在建的枢纽工程要改建，降低水位，减低标准，甚至炸坝。当时，在不少人的思想中甚至形成了再也不能建水电站这样的一个概念。

后来，以前苏联科学院问题研究所首席科学家、苏联功勋科学家A·阿瓦基扬、国家计委水利水电司司长P·N·托罗波夫、技术科学博士I·I·法因等为代表的一批水问题专家针锋相对，进行了反驳，陈述了水电开发所带来的巨大收益。认为其兴利表现在：①俄罗斯的水力发电量占俄罗斯的20%，伏尔加河占其中相当大的比例，若没有这部分电力，将对俄罗斯的经济发展造成很大影响。②航运的发展直接受益于梯级开发，否则就不会达到每年3亿t的货运能力。③经重新落实，实际淹没面积为3000万亩，然而，发展的灌溉面积已大大超过了3000万亩。尤其是对于伏尔加河下游，由于该地区属干旱、半干旱的荒漠带，其灌溉效益更大，对改善当地生态环境有很大作用。④在无水库情况下，伏尔加河的最大洪峰量达到60000～70000m3/s，防洪压力很大，修水库后可削峰1/3～1/2，大大减少了洪灾。同时认为，与世界一些国家相比，俄罗斯经济水能资源开发率还是比较低的，仅20%，而加拿大、日本、法国、瑞士等国家均在50%以上（表2）。而且，开发率在地区上分布不均，如欧洲部分为39%，西伯利亚中亚地区为20%，远东不足5%。因此，他们认为伏尔加河的开发利用利大于弊，对水资源的合理利用是必要的。

表2　一些国家经济水能资源开发率

注（）里为年份。

几十年来，伏尔加河及其水库，像其他水库一样，在生态环境方面所产生的负效应是不可忽视的。主要表现在两方面，一是严重的淹没损失。3000万亩的淹没地带多属于伏尔加河利用地区，甚至是俄罗斯最富饶地区，这些地区的河漫滩及一部分森林均被淹掉。从这个意义上讲，伏尔加河的库容和发电是以淹没为代价的，这对于土地相对紧张的中国来说，是不可取的。第二就是加重了水质污染。根据莫斯科大学的教授介绍，总体上来说，伏尔加河的水质有恶化的趋势，大部分河段水质为Ⅱ级、Ⅲ级（俄罗斯水质标准划分为Ⅰ～Ⅴ级）。近年来，由于经济发展衰退，水质污染有所减轻。

长期以来，俄罗斯有关部门非常重视河口三角洲的生态环境问题。伏尔加河流入里海，里海为一内陆海。一般将阿斯特拉罕以下作为伏尔加河的河口段。自阿斯特拉罕至里海，其水面高差较大，如阿斯特勒河水面为25m，入海口为25m，海拔面为-27m。自20世纪30年代以来，里海海平面逐步开始下降，滨海地区成为陆地，增加土地上万平方公里。至1977年，海平面下降幅度达3m，导致港口不能使用，河口湿地生态环境遭受破坏，并造成溯源冲刷。在20世纪60～70年代，伏尔加河的河口问题曾一度成为热门话题。一些人认为，这是由于伏尔加河—卡马河梯级水库初期蓄水及库面大量蒸发使进入里海水量减少引起的。如伏尔加格勒水库修建后，下游同流量洪水位比建库前的低1.5m；而有的人认为是20世纪50～60年代降雨偏少，大气环流原因造成的。但自1977年以来，海平面又逐渐回升了3m。海平面的上升同样对三角洲的生态环境带来严重的影响。

俄罗斯的水利专家及水文专家对伏尔加河河口段及河口三角洲的演变，特别是里海海平面上升后带来的防洪、盐水入侵、滨海土壤盐碱化、污水上溯、地下水质恶化等一系列社会经济发展严重影响的问题作了深入的研究。他们认为，影响河口三角洲河床演变的主要因素为：海平面的升降、风吹流形成的双向流以及上游水库对径流的调节作用。

伏尔加河河口段的支流特别发育，基本上呈网状。而且多年来，三角洲汊道均相对稳定，这对泄洪有较大影响，如根据他们对伏尔加格勒水库以下水位—流量关系研究，水库下游的关系为直线形，而至河口段，则为逆时针的绳套形，越往下其绳宽度越大，认为这种差异主要是洪水漫滩形成的。

由于上游水库将推移质全部拦蓄，下泄悬移质又比较细，造成严重塌岸，岸线后退速率大于15m/a。

根据1960～1989年资料分析，30年来河口段河道的水位变化较大，深槽下切明显。分析认为，其主要是由于建库后来沙减至原来的1/3，从而形成深槽冲刷所致。

在河口段，汛期洪峰流量大，流速快，加上河床物质组成细，因此汛期河床演变明显，主要反映在河道崩岸，边滩移动，江心洲变形等等。

伏尔加河河口三角洲已发育1万年左右，平均比降0.01。汊道很多，达200多条，使上游来水分散，各汊道径流相对不大，因而对床面冲刷下切作用较小。由于伏尔加河河口属于弱潮径流作用为主的河口，潮高一般为10～22cm，故潮汐对汊道的影响不大，而风吹流的影响则相对较大。

目前，伏尔加河三角洲面积为1万km2，洲面汊河、串沟和苇湖密布，是世界著名的肥沃绿洲。

包括俄罗斯资源部、俄罗斯科学院、莫斯科大学等政府机构、高等院校和科研院所近年来在集中力量对海平面上升后的伏尔加河三角洲防洪问题、生态环境问题、社会经济问题、河床演变问题等开展了广泛和深入的研究。