圣弗朗西斯科河

圣弗朗西斯科河
 圣弗朗西斯科河
  圣弗朗西斯科河,是南美洲第四大水系,也是河道全部在巴西境内中最长的河流。河流全长2897公里,流域面积67.6万平方公里,多年平均流量2810立方米/秒,年径流量886亿立方米,年输沙量0.55亿吨。
  该河位于巴西东北部,流经米纳斯吉拉斯、巴伊亚、伯南布哥、拉戈斯和塞尔希培等5个州。长期以来,由于它是联接巴西沿海与内陆地区以及南北之间的通道,因此,被称为“民族团结之河”。

流域简介

  圣弗朗西斯科河属于南美大河之一,是巴西的第三大河,亦是巴西河流中全流域在境内的第一大河,位于西经36°14′~47°20′,南纬7°32′~20°48′之间。圣弗朗西斯科河发源于米纳斯吉拉斯州西南卡纳斯特拉(Canastra)山脉东坡。河源海拔约750m。从河源向北穿越巴伊亚州,约2000km到达茄瓦泽罗和隔岸相对的彼得罗利纳。从彼得罗利纳市上游约160.9km开始的大弯道向东北为长约480km的急流和瀑布河段。急流河段的上段,只在丰水期可以通航,但彼得罗利纳市至保罗阿方索瀑布之间不能通航。该瀑布顶点,圣弗朗西斯科河被花岗岩分割成连贯的三个瀑布,总跌水高度80m。过瀑布峡谷后,流经210km,在阿拉卡茹(Ara-calu)以北约96.5km处注人大西洋

主要支流

  右岸主要支流有:帕拉(Para)河、帕劳佩巴(Paraopeba)河、韦利亚斯(Velhas)河[该河还有:比库杜(Bicudo)河和锡波(Cipo)河等支流]、帕库伊(Pacui)河、帕拉卡图(Para-catu)河、大韦尔迪(Verde Grande)河[该河还有加鲁图巴(Garutuba)河和佩克纳(Pequena)河等支流汇入]、圣里塔(Santa Rita)河、圣奥诺夫里(Santo Onofre)河、帕拉米林(Paramirim)河、韦尔迪(Verde)河、雅卡雷(Jacare)河、萨利特里(Salitre)河、库鲁卡(Curuca)河、瓦尔任(Vargem)河以及马库鲁雷(Macurure)河等。
  左岸主要支流有:大因达亚(Indaia Grande)河、博拉楚杜(Borrachudo)河、阿巴埃特(Abaete)河、福莫苏(For-moso)河、巴拉卡图(Paracatu)河[该河还有普拉塔(Prata)河、普雷图(Preto)河、韦尔迪(Verde)河、索努(Sono)河和圣安东尼奥(Santa Antonio)河等支流]、乌鲁库亚(Vrucuia)河[该河有皮拉廷加(Piratinga)河和阿雷亚(Areia)河等支流]、阿卡里(Acari)河、帕尔杜(Pardo)河、佩鲁亚苏(Peruacu)河、卡林杜(Calindo)河、伊塔瓜里(haguari)河[该河有卡里尼亚尼亚(Car-inhanha)河和科沙(Coxa)河等支流]、科伦蒂(Corrente)河[该河还有瓜拉(Guara)河、伊库亚斯(E-quas)河、阿里雅杜(Arrojado)河、普拉图当(Pratudao)河和福莫苏(Formoso)河等支流汇人]、格兰德河(Grande)[该河还有波尔库斯(Porcos)河、费梅阿斯(Femeas)河、佩德拉斯(Pedras)河、翁达斯(Ondas)河、雅内鲁(Janelro)河、布朗库(Braneo)河和普雷图(Preto)河等支流]、皮门泰拉斯(Pimenteiras)河、蓬塔尔(Pontal)河、帕热乌(Pajeu)河、纳维乌(Navio)河、莫绍托(Moxoto)河以及伊帕内马(1panema)河等。

自然特征

圣弗朗西斯科河地理位置示意图
圣弗朗西斯科河地理位置示意图
  圣弗朗西斯科河流经炎热而干燥的巴西东北部,处于热带地区,气候变化规则,每年5~l0月为旱季,11月~次年4月为雨季。上游年降雨量1400mm,中游仅为400mm。河流平均流量在索布拉廷诺坝址处(距河口840km)为2776m3/s,最大流量为18000m3/s,最小流量为595m3/s。该地区平均最高气温36℃,最低气温19℃,实测最高气温42℃。河道水深在6~40m之间,河水水位季节性变化达10m。冬季各支流干枯无水。干流河道枯水期狭小,洪水期河谷宽达6~20km。河口多年平均流量2810m3/s,年径流量940亿m3,径流深度157mm,悬移质泥沙浓度为0.06kg/m3,每年流人大海的泥沙达0.55亿t。河口宽约1.609km,口门有沙洲,吃水深的海轮不能进入内河。
  流域总降雨量为6300亿ma,其中6000亿m3(占95%)来源于大西洋,只有300亿m3来自流域内。流域内蒸发量达4450亿m3,约占总降雨量的70%,回流入海的只占15%。

居民情况

  圣弗朗西斯科河流域的居民大都为葡萄牙人、印第安人非洲人混血的后裔,但由于沿岸地区是向巴西进行奴隶交易的主要目的地,因此在这个地区绝大多数人的祖先是非洲人。

经济作物

  上-中游流域为农业区,种植棉花大豆水稻和玉蜀黍,也生产凤梨马铃薯、巴拉圭茶、西瓜甘蔗咖啡蓖麻油、棉籽油和兰姆酒。主要城市为米纳斯吉拉斯的皮拉波拉(Pirapora)。
  干旱的内地荒漠多用于放牧家畜,主要有牛、驴、山羊和绵羊。沿河两岸发展农业,雨季时浅水滩被河水淤积而成的沙滩所环绕,可用来种植木薯、玉蜀黍、大豆和西瓜;河岸上生长蔬菜作物;并可采集巴西棕榈蜡、野生纤维和橡胶。主要城市为巴伊亚州首府萨尔瓦多商业中心。下游流域大部分乾旱,只适于放牧。沿海低地生长水稻和甘蔗。

矿物资源

  圣弗朗西斯科河流域有、汞、、钴、方铅矿和黄铁矿,以及玛瑙钻石蛋白石,此外还有盐、硫、明矾、大理石、石灰岩和黏土。

开发利用

·水能资源

  圣弗朗西斯科河流域最重要的资源是其丰富的水能资源,全流域拟建17座梯级水电站,装机总容量可达2000万kW。
  圣弗朗西斯科河流域开发工作经长期酝酿后,于1946年开始做了一些工作,并于1948年9月成立了“圣弗朗西斯科河流域委员会”,该流域委员会制订了包括调节河道径流、开发水能资源、改善通航条件、推广并发展大规模灌溉、防洪、促进工农业发展以及改善卫生、移民条件等的“圣弗朗西斯科流域开垦计划”。首先,在上游修建了特雷斯玛丽亚斯(Teres Marias)水库,以调节径流。另外,计划在皮拉波拉市附近兴建福莫萨(Formosa)水库(中游通航河段的最南端)。这两座水库实际上控制了雨量较大(1400mm)的上游流域,对于改善中游通航条件、减轻坝下游周期性发生的洪水并增加下游梯级电站的保证出力、增大灌溉能力都起了相当大的作用。福莫萨水库以下计划再建(包括已建)11级径流电站。
  圣弗朗西斯科河上游(皮拉波拉以上)不能通航;中游从皮拉波拉至彼得罗利纳可以通小型轮船。
  圣弗朗西斯科河蕴藏着丰富的水能资源,规划兴建的13座水电站,水库总库容超过837.6亿m3,水电站总装机容量超过1581.6万kW。到1994年为止,在干流上已建水电站7座,水库总库容690.6亿m3,发电利用水头474.9m,水电站总装机1347.7万kW。其中已建装机在100万kW以上的水电站就有4座,它们是索布拉廷诺水电站(装机105万kW)、伊塔帕里卡水电站(装机250万kW)、辛戈水电站(一期工程装机6台,容量达301.2万kW,二期工程预计将机组增至10台,总装机达502万kW)。目前已建水电站中装机容量中最大的,是保罗阿方索梯级水电站,该电站第一、二、三期工程装机容量高达148.8万kW,第四期工程装机246.2万kW,电站总装机容量已达394.8万kW。

·灌溉工程

  圣弗朗西斯科河是解决巴西东北内地半干旱地区灌溉与防洪的关键。它发源于降雨比较规律、雨量比较充沛的东南部米纳斯吉拉斯州,是唯一一条流量大而流经半干旱地区的大河。在已兴建的水力发电工程中,特雷斯玛丽亚斯和索布拉廷诺2座水库对该河流量具有显著的调节作用。
  特雷斯玛丽亚斯水库位于圣弗朗西斯科河上游段,总库容191.8亿m3,主要目标为径流调节和防洪。
  索布拉廷诺水库总蓄水库容341亿m3,1970年建成,目标为发电(装机105万kW)与防洪,位于“半于旱多边形地带”中心。
  洪水期从索布拉廷诺水库取水,通过引水渠自流引水至圣弗朗西斯科河流域北界的矮山脊。开凿隧洞穿越分水岭,连通引水渠,自流或用水泵把水抽至矮山脊北侧山脚处的各个配水池,通过控制建筑物再把配水池的水分配到外围渠道。
  通向分水岭的引水渠,沿途除交叉通过圣弗朗西斯科河左岸每一条季节性支流之外,均在河上建一小坝,坝上布置控制设备,旱季缺水期间可将引水渠中的水引入这些支流。
  各外围渠道将通过若干支流沿各分水岭延伸,把东部(或沿海)流域与西部的几个平原分隔开,使引水渠系的各条渠道能到达大多数季节性干枯河流的上游。沿各外围渠道兴建众多中、小型水库,洪水期圣弗朗西斯科河可向各水库分水,以蓄存备用。
  根据初步研究结果,圣弗朗西斯科河以北半干旱地区,如果灌溉用水不受限制,则有7日万hm2土地适于耕作,其中约有14万hm2可由当地现有水源进行灌溉。圣弗朗西斯科河引水方案,按1年4个月内总引水流量1000m3/s估算,可提供充足的水源灌溉另外的60余万hm2农田。引进半干旱地区的水,主要将分配到现有的天然河道,然后再分配到各地的灌溉工程。

·航运情况

  圣弗朗西斯科河从河源至皮拉波拉市700km的上游,有几处急流段。在皮拉波拉市附近有一个7m高的瀑布,瀑布以下至彼得罗利纳市为中游段,长1290km。除一段9km长的河段(在彼得罗利纳市上游40km处,称之为“索布拉廷诺险滩”),其水面比降超过50cm/km外,其余河段水面比降一般仅有9cm/km,所以,长期以来一直为通航河段。中游河段弯曲度很小,大约只有10%;整治前最小水深0.7m,疏浚后,最小水深增至1.5m。洪、枯季水位变幅高达10m,枯水期河道狭小,洪水期河宽达6~20km。它的若干条支流,下游段可以通航。彼得罗利纳市以下至伊塔帕里卡瀑布一段,长440km,称为次中游。虽然该河段水面比降属于中等,并未禁止通航,但由于有许多险滩和小瀑布,不适于通航。
  伊塔帕里卡至皮拉尼亚斯(Piranhas)河段.长85km,有两个大瀑布:伊塔帕里卡瀑布,高15m;保罗阿方索瀑布,高80m。保罗阿方索瀑布以下是一段长约70km的峡谷河段,总落差达130m。
  从皮拉尼亚斯至大西洋为下游河段,全长210km,可以通航。
  从以上情况看,圣弗朗西斯科河干流可通航里程大致只有1500km,而且只能通较小的内河船舶,在其下游段,由于河口泥沙淤积碍航,吃水深的诲轮亦不能进入内河。
  将来,拟在皮拉波拉与特雷斯玛丽亚斯坝之间140km的河段上再兴建2~3座水坝和船闸,并在特雷斯玛丽亚斯坝上增建2座船闸,以便圣弗朗西斯科河中游航道向上游延伸。船舶通过皮拉波拉市可一直上行至特雷斯玛丽亚斯水库。从该水库继续上行即可到达圣弗朗西斯科河最上游的支流之一的帕劳佩巴河。
  尽管有特雷斯玛丽亚斯水库的调节,在旱季,圣弗朗西斯科河仍有若干河段水深不能满足船舶通航要求,因此,对这些河段进行了系统疏浚,确保一条宽20m、深1.5m的常规船舶航道。在中游最靠近彼得罗利纳市通航河段以上llOkm处的库拉林霍(Curralin-ho)和伊坦斯(Itans)之间进行了水下岩石开挖,将露出水面的一些岩石清除掉,最后将该16km长的河段疏浚成宽60m、最小水深1.8m的航道。自索布拉廷诺电站建成后,此河段水深又增加了12m,所有碍航岩石均被淹没在水下,通航条件大为改善。
  索布拉廷诺瀑布,是中游段通航的主要障碍。在该处,河道被分为两支:一支为“萨库多梅约”(Saco Do Meio),河梢宽750m,在2.5km长的河道内水面落差为4.5m;另一支即为索布拉廷诺,在90km长的河道内,水面落差约4.5m。索布拉廷诺坝,最大坝高41m,坝长350m,总库容341亿m3.有效库容288亿m3,可
  保证下游最小流量达到2060m3/s。建有通航船闸:最大水头32.5m,最小水头17.5m,闸室尺寸为145.3m×17m(长×宽)。采用动力平衡辅水系统,充水时间13.75min,放水时间18min,闸室内水位上升平均速度为2.36m/min。上闸首采用淹没式垂直提升门,下闸首采用人宇门。船闸设计有效通航能力为800万t/年。
  圣弗朗西斯科河中游在索布拉廷诺以上将来还要建几个梯级电站,这些梯级电站虽不是专为航运而建,但建成后无疑将会改善通航条件。