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罗讷河

罗讷河,也称作隆河(法语Rhne 普罗旺斯语Roun, 德语Rhone, 意大利语Rodano - 都从拉丁语Rhodanus来)是欧洲主要河流之一,法国五大河流之首,地中海流域尼罗河之后第二大河。

罗讷河发源于瑞士伯尔尼山的罗讷冰川,先由东向西流经日内瓦湖后进入法国境内,转向南流,穿过汝拉山后又转向西流,至里昂后又转向南流,最后在马赛以西50公里处注入地中海。河道可分为三部分:第一部分位于整个阿尔卑斯山区,第二部分位于阿尔卑斯山脉侏罗山脉之间并切穿侏罗山脉,最后一部分从里昂流至地中海。全长812公里,流域面积9.9万平方公里,其中在法国境内长约500公里,流域面积9.06万平方公里。河口平均流量1710立方米/秒,平均年径流量539亿立方米。

干流从法、瑞边界至里昂称上罗讷河,里昂至地中海称下罗讷河。

罗讷河(Rhne River,Rhone River)一译“罗纳河”和“隆河”。流经瑞士和法国的大河。是欧洲主要河流,法国五大河流之首,流往地中海的除非洲的尼罗河以外的第二大河流。源出瑞士境内南阿尔卑斯山达马施托克峰南侧罗讷冰川。在法、瑞边界通日内瓦湖(莱芒湖)流出后经法国东南部流入地中海。全长812公里,流域面积9.7万平方公里。在欧洲史上占有重要地位。上游出日内瓦湖后,沿阿尔卑斯山的西部高地边缘,切穿冰川横谷南流,转向西北再折向西至里昂,其间有安河和索恩河汇入。里昂至阿维尼翁为中游。河流在中央高地和阿尔卑斯山前地带之间流过,西岸多短小流急的支流和东岸山麓冰碛平原众多的支流注入。阿维尼翁以南为下游和三角洲地区,先后有阿尔代什河、加尔河和迪朗斯河等汇入。下游分大、小罗讷河两支入海形成三角洲。里昂至地中海之间的内河运输,成为联系法国北部、东部和地中海沿岸的重要通道。

(1)自然地理。自日内瓦湖溯流而上,隆河起源于瑞士阿尔卑斯山脉。它形成于达马施托克峰(Dammastock,近3,658米〔12,000尺〕)的海拔1,800米(6,000尺)高的隆冰川,河水沿峰南侧下流。然后,河水穿过北为伯恩兹山地(BerneseOberland)拱形岩石、南为本宁阿尔卑斯山脉巍峨峭壁所形成的一些峡谷。

至马蒂尼(Martigny)后,隆河谷底较宽,河水成直角地向北奔泻,通过工字形河谷切穿阿尔卑斯山脉。然后,隆河的泥浆水倾入较平静、清澈的日内瓦湖,形成日渐增大的三角洲。

隆河道的第二部分自日内瓦湖开始。日内瓦湖位于瑞士和法国之间的盆地上,它是从前隆冰川在此抵抗力较弱的地面上刨削出来的大(580平方公里〔224平方哩〕)而深(305米〔1,000尺〕)的湖。日内瓦湖改变了隆河河道使其折向西南并滗出水中的沉积物;当隆河离开日内瓦湖时,河水又完全恢复了具有阿尔卑斯型河流特征的乳白色。就在日内瓦市下方,隆河接纳了那从白朗峰冰川倾泻而下、强而有力的阿尔沃(Arve)河。

从其与阿尔沃河交汇处到法国城市里昂,隆河穿过一些障碍:一系列又一系列起伏不平的侏罗山脉的山脊。这时,它切穿一些纵向和横向的深谷,形成一条复杂的工字形河道;这些深谷都是阿尔卑斯造山运动期间侏罗山脉升高所形成的。在贝勒加德(Bellegarde)镇,隆河接纳来自北方的瓦尔塞林(Valserine)河,并甩向南方,泻入现已被淹没在23公里(14哩)长的热尼西亚水库(GenissiatReservoir)的深邃峡谷之中。隆河还从北面接纳了安(Ain)河,又从左岸接纳了菲耶尔(Fier)河和吉耶尔(Guiers)河。

里昂,隆河进入其第三部分,向南奔流至地中海。地中海的特点也是因其有此北-南向的阿尔卑斯型大河。隆河还有其主要支流索恩(Saone)河为其分洪泄流,索恩河是一条通向法国北部工业化地区的重要商业连接线。从里昂市向前,隆河流经位于中央高原阿尔卑斯山脉之间的槽谷,这一槽谷就是第三纪(6,640万~160万年前)大海由此上升而覆盖现今隆河谷的一条海峡。在第三纪末期,海湾升高而暴露出较低的隆河河谷。隆-索恩走廊现已被第三纪时期的沉积物所埋没,其现今地面大部分是更新世期间(160万~1万年前)从阿尔卑斯山脉伸展出来的河谷冰川所沉积的岩屑形成的。这些沉积物,对于切穿结晶岩的中央高原的边缘成为深沟却具有十分重要的作用,这点在维埃纳(Vienne)和塔因(Tain)皆可看出。因此河谷形成了一系列峡谷和盆地交替相间的形式,盆地常常因河冰和河水平面的不同而有一系列逐渐降低的阶地。隆河支流,尤其是阿尔代什(Ardeche)河,河水在泛滥中从中央高原倾泻到隆河时威力巨大而可怕,但从其左岸注入的阿尔卑斯型大河伊泽尔(Isere)河和迪朗斯(Durance)河对隆河河床沉积物和流量都有极其重要的影响。在蒙德拉贡(Mondragon)下方,隆河河谷变宽,过去容易形成洪涝灾害的沼泽地,现在已筑起一系列水坝和运河加以控制。

隆河三角洲始自阿尔勒(Arles)附近,伸至大海,长约40公里(25哩)。隆河分为大、小隆河两股岔流围绕卡马格(Camargue)区域。这一由冲积层形成的区域正在不断地伸入地中海。比较碎小的物体被水流冲向岸边形成隔断贝尔湖(EtangdeBerre)的滨外沙坝和沙洲。三角洲的一部分已被画作自然保护区,作为红鹳白鹭、以及其他珍贵品种鸟类的繁殖栖息地。自1962年以来,福斯湾(GulfofFos)左岸已成为有港口设施、炼油厂、储油罐和钢铁厂的庞大工业集合体。

(2)水文。由于阿尔卑斯山脉的影响,隆河平均流量很大。里昂的流量达每秒640立方米(22,600立方尺);这里仅索恩河水就占每秒400立方米(14,100立方尺)。另有支流伊泽尔河所增添的流量为每秒351立方米(12,400立方尺)。由于受阿尔卑斯山脉融雪的影响,5月河水平均流量最高,而索恩河的流量1月最大。隆河春秋汛期的洪水巨大可怕,在三角洲正上方的博凯尔(Beaucaire)处流量达每秒13,031立方米(460,000立方尺)。因此,隆河水量丰沛,而从上到下差不多直到河口坡度都很大。例如,里昂距海330公里(205哩),而海拔高度为171米(560尺)。正如三角洲面积大小所证明的,隆河输送着大量冲积物,并有十分巨大的能量可切穿各种不同的岩石。所以今日的隆河很适合电力生产;过去虽不易于航行,但现在它却是从地中海里昂的重要航运水道。

罗讷河流域处于北纬43°03'~46°05',东经4°32'~8°02'之间。流经瑞士西南部和法国东南部,西面是中央高原塞文山脉,东面是汝拉山阿尔卑斯山脉,里昂至马塞之间的干流地处罗讷低地。源头附近的阿尔卑斯山圣哥大海拔在1700米以上,至日内瓦湖海拔375米,里昂海拔161米。

法国东南部属亚热带地中海型气候。最寒冷月(1月)的月平均气温为6~8℃,最寒冷时气温降至0℃以下;最热月(7月)的月平均气温为20~23℃。年平均降水量从西北的600毫米递增至东南的1000多毫米。

马赛属地中海型气候,特点是冬季温和、多雨、夏季炎热、干燥;霜期短、雨日和云量少、日照长、湿度低。里昂属大西洋渐弱型气候,其特点是冬季气温偏高。

上罗讷河属阿尔卑斯高山水文特征,从日内瓦湖至里昂,7月水位最高,1月水位最低。支流索恩河属大西洋平原水文特征,2月水位最高,8月水位最低。迪朗斯河位于下罗讷河中段,春季水位较高,受地中海的影响很大。下罗讷河下段属明显的地中海水文特征

罗讷河水量丰沛,常常造成洪水灾害。1856年该河洪水流量达到12000立方米/秒,洪水冲毁了阿维尼翁城墙,给当地农业和人民的生命财产造成了巨大损失,这是该流域历史上发生的最大洪水。1910年和1935年的洪水,淹没了该地区的数十万公顷良田。估计罗讷河千年一遇洪水流量为14000立方米/秒。

索恩谷地宛如一条走廊,在历史上就是沟通北海和地中海的重要通道,所以发展沿这条通道的罗讷河航运有重要意义。法国的几条河流均发源于中央高原,各河流的源头又比较接近,分水岭的高度不大,便于用运河把罗讷河与其它河流的航道连接起来。

罗讷河沿岸河网纵横,支流众多。左岸主要支流有:阿尔弗河、纪埃尔河、伊泽尔(Isere)河、德拉克(Drac)河、迪朗斯(Durance)河;右岸主要支流有;安(Ain)河、索恩(Saone)河、杜河阿尔代什河、加尔河。见罗讷河流域水系示意图和罗讷河主要支流水文特征值表。

罗讷河坡降较大,上罗讷河靠近瑞士的河段为峡谷河段,坡降2.07‰从伊泽尔河口上溯至距峡谷出口250公里处,坡降为0.5‰,从伊泽尔河口至阿尔代什河口100公里以上的河段,坡降为0.77‰,自此以下,坡降为0.5‰,并逐渐递减。

由于水流湍急、冲刷强烈,罗讷河的含沙量较大,大量泥沙淤积于河口,形成一个面积为750平方公里的三角洲。三角洲仍在继续扩展,年平均推进速度约67米,淤积量为2100万立方米。

瑞士和法国的河流,是欧洲最重要的航运水道之一。它在性质上完全是高山型的。隆河绚丽而时常又粗野的河道、水势的特点,还有被人类利用的方式,统统都是直至河口的高山的影响所形成的。河口的沉积物说明隆河起源于阿尔卑斯山脉的冰川,它们是被河水带至较温暖的地中海海水中。

隆河流经富饶的平原及阿尔卑斯山脉的重要地区,隆河盆地是瑞士和法国巨大经济区域之一。隆河流域的农业,大多位于低洼地区、平原和岛屿上。在瑞士瓦莱(Valais)州,隆河已筑起堤坝,河道变窄,周围的平原也已排水垦地。法国对隆河,尤其是对支流伊泽尔河(在科姆布.德萨瓦〔Combe de Savoie〕和格雷西沃奥丹〔Gresivaudan〕)和迪朗斯河上游,做了相当多的工作。河水被广泛用于灌溉。饲料作物和饲养牲畜与葡萄园、果园和蔬菜种植化并存发展;卡马尔格区域以种植水稻而驰名。

全流域各地都已建起工业,大小工业都有。明显的工业集中有∶瓦莱的铝厂和化工厂,里昂的炼油厂,福斯的炼油厂和钢铁厂。在整个隆河都有明显的水电生产,在下游尤其显著,下游有一系列水坝工程计画,已开发利用整个河流潜在水电能力的一半以上。法国有几座核电站利用河水作冷却。

长期以来隆河对观光客具有吸引力,自20世纪中期以来,旅游业在地区经济中发挥着日益增大的关键作用。各地所提供的娱乐活动--如阿尔卑斯山的滑雪、登山,游览普罗旺斯历史名城,卡马尔格的骑马--对人们喜爱隆河都起着十分重要的作用。

航运,尤其是里昂和地中海之间的航运,都一直在进行着,传统上隆河一直是沟通法国南北部之间的运输通衢;瓦莱的隆河河谷在瑞士也一直起着类似的作用,随着在高山障碍之下修筑许多铁路和公路隧道后,河谷作为运输路线的作用尤为明显。对隆河本身最广泛的改造工作是在里昂和地中海之间的一段∶浅滩已被水坝所造成的水库淹没或已被运河分流所绕过,原先坡度陡的河面已改建成一连串平缓的河段和船闸。

1921年法国国会通过了一项法案,批准由罗讷河各公共团体对该河进行综合整治,并于1933年5月27日成立了罗讷河公司。该公司于1934年接受了对罗讷河的治理和开发经营权,从1945年起,对罗讷河流域进行了全面规划。

按照规划,上罗讷河布置7个梯级水电站,下罗讷河12个梯级水电站。下罗讷河分成上、中、下三段,梯级数分别为4、5、3级。这些梯级水电站现均已竣工,总装机容量为308万千瓦,年发电量167亿千瓦时。共建坝25座,其中22座为活动坝;设泄水闸门193个,其宽度为15~45米、高7~15米;建电站20座,其中19座为低水头电站。这些电站共安装水轮发电机组83台,其中混流式水轮机组6台,立式转浆式水轮机组33台,灯泡式机组44台。

下罗讷河中段的5个梯级于1968年全部建成。70年代转入上段和下段的开发。上罗讷河其余6个梯级也于80年代完成。

在支流上共建10万千瓦以上的水电站22座,其中瑞士5座,法国17座,大部分为50~70年代所建。有15座水电站的水头在100米以上,其中4座水头超过1000米。支流水电站的总装机容量为623.3万千瓦,发电量达142.83亿千瓦时。支流水电站在电网中担负峰荷,干流水电站则担负基荷。

罗讷河支流上所建大坝均为高坝,有2座坝高超过了200米。坝高285米的大狄克桑斯重力坝和237米的莫瓦赞双曲拱坝均为世界著名的高坝。这些水库都建在支流上游的深山峡谷内,库容都不大,库容在3亿立方米以上的仅有3座,库容最大的为迪朗斯河上的谢尔邦松水库,为12.7亿立方米,为法国著名的土坝。见罗讷河干支流水电站图。

特殊的开发与经营方式

法国罗讷河公司在开发罗讷河干流中,结合该河流的具体情况,采取了特殊的开发方式,并获得了成功。

其主要经验是:

(1)采用低坝多级开发方式,既避免了过大的淹没损失,又满足了发电、航运和灌溉的要求。罗讷河公司将罗讷河分成若干落差较小的梯级来规划。在每1个梯级修建拦河坝。大坝设活动闸门。大坝所形成的水库长度不大,水库两岸修建围堤,以减少淹没。利用岸边的适当地形,从大坝上游修建引水渠,引水渠延伸于大坝下游较远处,在引水渠下段布置水电站。水电站下游开挖一条尾水渠,与下游水库相连。水电站可以利用河段的天然落差和大坝抬高的水位。船闸布置在水电站的旁侧,因此引水渠和尾水渠又是通航渠道。在合适的位置布置灌溉引水建筑物。围堤一般按千年一遇洪水设计。靠近围堤布置排水渠,维持合适的地下水位,以利作物生长。在适合的河段设分洪区分洪,同时利用原河槽容量滞洪,削减洪峰。这种布置方式可避免泥沙对航运的干扰。

在罗讷河的规划过程中,曾一度考虑在上游建一座库容为几十亿立方米的水库,以削减洪峰和维持河流低水位,然而该方案将占用大量土地。曾打算在宽仅200米,高45米的彼埃夏代尔峡谷建一座高坝,水库回水能直达其上游45公里处的热尼西亚水库,蓄水面积达180平方公里,年发电10亿多千瓦时。另一座坝打算建在东泽尔峡谷上游维维埃处,水库面积达860平方公里。由于淹没损失大,不得不放弃。高坝方案不能控制下游支流的洪水。罗讷河河口最大流量14000立方米/秒,而左岸支流迪朗斯河的最大流量就曾达到过10000立方米/秒。罗讷河两岸人口稠密,约有200万人,且很富饶。因此规划中放弃了高坝大库方案,采用多级低坝方案,以节省耕地,减少移民和淹没损失。规划仅在干流上建一座较大的热尼西亚水库(坝高104米,总库容0.53亿立方米,有效库容0.12亿立方米),其余梯级均建成低水头径流式电站。

采用这种开发方式,大大减少了征地面积,上罗讷河占地由180平方公里,减少到15平方公里,下罗讷河由860平方公里减少到77平方公里。

(2)水电站选用性能最优的灯泡式机组。在罗讷河干流水电站所安装的80多台水轮机中,有47台采用了横轴灯泡式机组。最大的灯泡式机组单机容量为4.6万千瓦,水头为17米。对这种机组进行了多方面的改进,简化了结构,提高了效率,缩短了安装时间。与立轴转浆式机组相比,这种机组可提高效率1-~3-,由于采用直线扩大型尾水管,其能量恢复率可达0.9,而弯肘尾水管则在0.75以内。采用横轴灯泡式机组可节省土建投资20-,节省设备投资15-。这种径流式水电站施工速度较快,平均2年多可建成一个梯级。这些水电站都实现了计算机管理,在上罗讷河热尼西亚梯级和下罗讷河夏托纳夫各设置了一个控制中心。控制中心可接收各站发来的水位,流量和运行情况的数据,并向每座电站适时发出指令,提高了运行的安全性和水能的利用效率。在高峰期可多发电4-以上。在下罗讷河由于实现了自动化控制,使电站工作人员大大减少。原每座水电站需60人,现整个下罗讷河的水电站总共才需要150人。

(3)罗讷河的经营管理模式。罗讷河公司成立时拥有资本2400万法郎。开始时出售电力和出租港口设施,将其收入用于河道整治工程。后来发展到经营水力发电、出租沿河两岸自建的港口码头及土地、征收水费、航运费以及经营河床砂石资源,数十年来边经营边治理开发,收支基本平衡,使整个于流的治理开发得以持续进行。

罗讷河公司共有工作人员800名左有,其中工程技术人员500余人。主要负责罗讷河干流的发电、灌溉、航运的综合开发工作。现在干流开发工作已基本完成,进入了管理阶段。法国政府已将管理权授予该公司,但重要事项仍须经政府批准。政府对该公司的授权有严格限制。该公司没有支流管辖权,也没有水权和水质控制的管辖权。这种限制既不利于环境保护,也不利于对水利设施和河岸的保护。现已由该公司与法国环境部共国签署了一项协议,按照协议,该公司将加强对罗讷河流域的环境管理。

罗讷河于流开发的综合效益

(1)发电。法国境内干流的1g个梯级水电站均已建成,总装机容量307.5万千瓦,年平均发电量167亿千瓦时。相当于法国总发电量的5-,水力发电量的1/4。

(2)航运。下罗讷河310公里的航道得到渠化。库区的水面宽200多米,渠道水面宽100多米,枯水期水深一般超过5米。库尾与渠首衔接处,局部进行适当的疏浚,能满足通航要求。各梯级均设一座船闸。闸室宽12米、长195米,可通过1500吨欧洲式拖轮和3000-5000吨顶推船队。船只可从地中海直达里昂,1979年货运量已达550万吨。

通过罗讷河沟通地中海与北海的航道也正在逐步实施。一条路线是通过罗讷河支流索恩河塞纳河支流马恩河连接,使船队从地中海经里昂、巴黎、直达英吉利海峡,一条路线是通过索恩河沟通莱茵河的运河。原有一条老运河,只能通过300吨驳船,在230公里的航道内有112座老船闸,现计划用24级新船闸来代替,使航道水深达到3米,能通过3000吨顶推船队。

(3)灌溉。经过整治,除消除了大面积的洪水泛滥外,还町从罗讷河引水175立方米/秒用于灌溉,其经济效益也十分显著,例如,在博凯尔上游引水100立方米/秒.使灌溉面积扩大到了20万公顷(1977年灌溉面积仅5万公顷);最大的水利工程是下罗讷河的朗格多克工程,该工程的干渠从加尔河上游的富尔克通至贝济埃地区,全长175公里,引入各支渠的水为75立方米/秒,使流域内的大片农田得到了灌溉。罗讷河计划灌溉面积130万公顷,现已达40万公顷。

(4)防洪。使4万公顷上地免遭水害,其中全面保护面积I.3万公顷,局部保护面积2.8万公顷(按1981年洪水估计)。

(5)环境。经过近20年的观测,罗讷河的开发未产生严重的不利环境影响问题,未出现水温与化学分层现象,下游河道水温升高极小。在很短的期间内,曾出现过底栖动物减少现象,特别是一些流量减少的河段。鱼种变化不大。由于大片水域的存在,几乎全是水鸟。目前正在设置鱼梯,以克服西鲱属鱼类回游的困难。总之,罗讷河开发对环境的不利影响与开发的效益相比是微不足道的。

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