日本水资源利用与大坝建设

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日本水资源利用与大坝建设
滨口立野;张斌
【摘 要】在分析日本水资源分布特征和工农业及城市用水的基础上,回顾了日本各个历史时期内大坝的发展及其作用,并指出存在的问题及其挑战.此外,还简要介绍了大坝主要管理机构的相关职责.对全面了解日本大坝简史及发展具有一定参考价值.
【期刊名称】《水利水电快报》
【年(卷),期】2012(033)012
【总页数】3页(P25-27)
【关键词】水电资源开发规划;水资源概况;筑坝历史;水资源管理机构;日本
【作 者】滨口立野;张斌
【作者单位】;江汉大学外国语学院
【正文语种】大屿山岛中 文
【中图分类】TV213
1 水资源概况
日本由一系列狭长岛屿组成,岛上山地成脊状分布,国土总面积为37.8万 km2。
日本是一个多山的国家,适合居住的面积仅为总面积的1/3。由于降水量十分充沛,因此森林资源非常丰富,2/3的山地及丘陵被森林覆盖。
该国政府控制109个A类水系,其中最大的为利根川,其流域面积为16 840 km2。最长的河流为信浓川,长367 km。A类水系平均流域面积为2 265 km2。
六盘水幼儿师范高等专科学校1.1 气候与水资源
日本地处东亚季风区。整体年均降雨量为1 680 mm。每年6月是“梅雨”季节。9~10月会受到南太平洋热带台风的袭击,从而带来暴雨和洪水,甚至是风暴潮。尤其是日本西、北部地区沿海地带冬季积雪较深,春季融雪时,即可将雪变为宝贵的水资源。
相对全球年均降雨量807 mm而言,日本是个水资源较为丰富的国家。然而,由于地少人多,人均年可用水量仅为 3 230 m3(全球为8 372 m3),因而有必要修建大坝以充分利用有限的水资源。但又因其河流流域面积较小,难以修建大型水库。
暴雨来临时,最大降雨强度可达100 mm/h,但持续时间较短。典型洪水过程线在3 d内会达到最大峰值,河流水位也会随之发生较大变化。
因此,修建水库可达到防洪、供水的双重目的。否则,山洪会引起决堤。另外,从水资源利用的观点看,可防止水流白白流入海洋。
情侣不要去丹霞山1.2 工农业及城市用水
日本全国年均降雨量为640亿m3,年均最大用水量为410亿m3(蒸发230亿m3)。而在旱年年均最大用水量会降至270亿m3。以2007年用水为例,农业用水54.6亿 m3,城市用水15.7亿 m3,工业用水12.8亿m3。在这 83.1亿m3的总用水量中,地下水仅占10.4亿m3,而包括水库在内的地表水则占72.7亿 m3。
2 各个时期的建坝历史
日本建坝最早可追溯至公元7世纪。该国留下的灌溉设施有20多万处,截止2009年,高15 m以上的大坝约有2 700座。大坝与水库是当今日本社会在供水、能源及防洪方面不可或缺的基础设施。
2.1 早期传统用水
由于气候条件比较适宜,1 000多年来,日本以种植水稻为主,且产量较高。最初水稻只能在沼泽地区种植,后来被引入到便于灌溉的低地。
从大陆引进的灌溉工程技术提高了水稻产量。据官方记载,最早进行灌溉的池塘是公元616年天皇下令修建的大阪狭山池。令人惊叹的是,经过不断维修与改造,该水库目前仍在使用。
灌溉池塘遍及整个日本国土,据日本农林渔业部1996年的一份调查显示,全日本共有灌溉池塘约有21万多个。
为解决江户市(现东京都)的给水问题,政府不仅兴修水库,还开凿运河、安置水管。江户时代许多城市都拥有配水系统。
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现代铁路引入前,大米与日用品主要依靠内河及近海航运。19世纪随着铁路的发展,内河航运逐渐被取代。
2.2 19世纪现代化用水
19世纪,为努力实现现代化目标,在新领域及技术方面,日本政府引进许多工业化国家的专家学者前来为本国人培训,同时也派青年才俊前往他国进行深造。
包含坝工在内的现代土木工程就是新引进的技术之一。曾遭受袭击的神户港水资源贫乏,1900年修建的五本松大坝成为第一个用于城市供水的混凝土坝。现代工程技术不仅用于农田灌溉,还用于给水与发电,从而极大地促进了工业发展,居民生活也得到较大改善。
为保护人口与工业集中的平原地带免遭洪灾,同时保证经济增长,1896年,政府起草了《河川法》,并投入巨资进行河道整治,包括修筑河堤,开挖导流渠。对保护下游平原居民生活与经济发展具有重大意义。
2.3 战后恢复与经济快速增长
战后恢复工作的主要挑战是防洪、提高发电量及农业灌溉。针对这些问题,日本政府制定了一份《国家土地综合发展计划》,重点发展大坝项目。《北上川综合发展计划》的核心项目是包括御所(Gosho)大坝及其他4座大坝在内的具有多重防洪能力的建筑。这些项目由主管河道管理的“建设部”(MOC,现日本国土交通省MLIT)负责实施。而农林渔业部则负责农业灌溉的水利设施建设。
同时,电力公司也竭力提高电力生产。高155.5 m的佐久间坝(1956年完工)不仅规模宏大,发电能力强,而且通过使用美式大型施工设备引发了建筑行业的一场技术革命。此外,以高度著称的黑部坝(1963年完工)弧形优美,高186 m,是日本最高坝。1957年,政府负责修建的小河内(Ogochi)大坝是世界上最大的城市给水工程之一,总库容为1.854亿m3,旨在解决城市快速增长的用水需求。
从20世纪50年代末开始,日本经济继续快速发展。人口增长及生活水平的提高使得居民水电消费急剧上升。新城区迫切需要采取更为全面的防洪措施,这也加快了大坝建设的步伐。1964年政府针对河道管理,对《河川法》进行了全面修订。
另一方面,这种局面也迅速带来了水及空气污染等负面影响,迫使政府采用法律与技术手
段来解决这些问题。在经济发展过程中,由于大量抽取冲积低地的深层地下水,造成东京、大阪及名古屋地区地面沉降。沉积层收缩引起严重的地面沉降,不仅加大了洪水或风暴潮风险,而且还使建筑物、公路及公共设施遭到严重破坏。为此,政府制定了一项计划,即通过修建水库以促使各地方适应使用地表水而非地下水。
1961年,日本成立水资源开发公营公司(水资源机构JWA的前身),加快了水库大坝及水渠的兴建速度,从而解决了东京、大阪与名古屋等地的供水问题。
20世纪60~80年代,日本利用上、下库的落差修建了许多抽水蓄能电站,并利用核电站夜间发电的剩余电量供抽水蓄能电站发电,从而满足了白天高峰期的用电需求。
2.4 稳定发展期
20世纪70年代以后,日本经济放缓,进入平稳增长期。
针对许多在建大坝项目带来的影响,不仅要考虑适当的赔偿,还需采取必要的综合措施。因此,1973年,日本政府颁布了《库区发展特别法案》,有效地缓解了库区大坝带来的影响,从而促进该地区的发展。同时,大坝带来的环境影响也逐渐成为日本社会关注的主要
问题。1972年开始对大型项目实行环境影响评估(EIA),并于1999年颁布了《环境影响评估法》。
20世纪90年代,长良川河口堰项目造成业主(MOC及WRDPC)与公众之间的纠纷几乎长达10 a,成为全国性的问题。项目最终于1995年完工并投运。基于此教训,1997年对《河川法》作了重大修改,在该部法律中添加了“改善与保护河流环境”条款,并积极听取专家学者的观点及民众反馈意见。
1995年MOC开始对在建大坝项目进行审查。由于用水需求增长放缓,加之环境因素及融资制约,造成许多项目下马。
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由于上述社会因素和可利用坝址的减少,与20世纪60~70年代建设300座的“大坝时代”相比,大坝发展速度明显放缓。然而,在20世纪最初的10 a内,仍有207座大坝投入使用,到2009年底,日本已建大坝总数达2 667座(日本大坝基金会,2011年)。
3 大坝主要管理机构及最新发展
3.1 中央政府及其相关机构
2001年,日本政府实行了一项重大的行政机构改革。经机构整合后,中央政府由内阁府与12个省厅组成。
包括防洪在内的河道管理,,归国土交通省(MLIT)管辖。MLIT参与多用途水坝及防洪堤设计建造,并对地方政府的水利工程予以补贴。
农林水产省(MAFF)负责水利工程建设,同时对地方政府农业项目予以补贴。
厚生劳动省负责对地方政府的水利工程项目进行监管并提供补贴。
日本经济贸易产业省(METI)负责工业用水并对电力公司实行监管。
日本水资源厅(JWA)是负责特定都市区水利开发的专门机构,并按政府计划修建水利设施。

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