如果说科罗拉多河泥沙含量大，类似中国的黄河，那么密西西比河地域和河流的许多特性就类似于中国的长江。只有了解美国密西西比河流域的水利水电水运开发情况，才算是真正了解美国水电。

 

密西西比河由阿肯色河、密苏里河、田纳西河、克伯兰河几条主要河流组成，在分别介绍这几条河流的水电开发之前，首先侧重从水运方面介绍美国密西西比河的总体情况。

 

1.密西西比河概况

 

密西西比河是北美洲最长．的河流，全长为6262公里，列世界第四长河。

 

密西西比河的干流和支流，流经美国31个州和加拿大2个省，流域面积达322万平方公里，居世界第五位。密西西比河的主要支流包括：伊利诺斯河、密苏里河、俄亥俄河、田纳西河、阿肯色河等，形成一个庞大的水系，是美国内河航道网的主干，流向自北向南。

 

2．密西西比河的开发、管理和整治

 

密西西比河的开发、管理和整治由密西西比河委员会集中负责，由美国工程师兵团具体实施。经过一个多世纪的开发和治理，密西西比河水系已经发展成为集航运、防洪、发电、供水、灌溉、娱乐、环保于一体的综合利用水系。

 

3.   美国密西西比河综合治理的经验

 

据美国专家介绍，密西西比河综合治理的经验可总结为以下几条：

 

——政府重视、颁发法律、有序开发。是一个特别重视立法的国家，通过立法，未雨绸缪的对未来的工程建设计划进行规划。使水利水电水运工程建设有法可依。

 

——委托工程师兵团进行实施，从水利水电水运三个方面进行科学规划和建设。

 

——航道、船闸、船队尺度标准统一、性能优良，做到了系列化、规范化和标准化，不仅提高了航运效率，而且便于维护。

 

——重视科研在河流治理和工程建设中的作用。每年政府都有大量的经费投入到维克斯堡水道实验站，进行相关研究、成果转化、数学模型、物理模型、数学生态模型实验等，优化比选方案，为工程设计、施工和维护等提供保障。

 

——倡导公众参与，增强河流意识。在密西西比河下游的图尼卡县建立了密西西比河流博物馆，将河流变迁、河流贡献、人河相处、生态环境、善待河流等知识，或以图文并茂，或以实物模型直观明了地向公众宣传。

 

4.　美国的河流综合开发的一些作法与我国存在差异

 

在美国的水利水电水运开发中，为最大程度地增进附近居民的理解，获得附近居民的支持，美国的水电机构都非常重视科普工作。如在密西西比河流博物馆，就采用透明的有机玻璃圆筒展示出河流上游、中游、下游直至河口的河床泥沙组成和泥沙沉积物的厚度，直观明了地将河流动力学、河床演变学、泥沙运动力学等深奥的专业知识非常形象地呈现在公众的眼前；在博物馆附近河道的高滩上矗立着几个高矮不一的白色圆柱，很有艺术感染力。这些圆柱的高低正是不同频率洪水的水位，使公众在欣赏这一艺术作品的同时也增加了不同频率洪水的水位、淹没范围等知识，自觉地增强了防洪意识。

 

特别值得一提的是美国密西西比河流1993年发生了特大洪灾，造成了巨大的损失，促使美国人对密西西比河的洪水管理进行反思。按照我们的思维习惯，遭受到这么大的损失，一定会痛定思痛，在密西西比河流的中下游地，区合适的地方，建设一座巨型水坝拦蓄洪水，但是美国的水利水电专家竟没有人提出这一方案。这非常值得深思。

 

5．美国密西西比河的泥沙问题及中美泥沙研究的对比

 

在进行水能开发以后，河流的流速就会明显缓慢下来，挟沙能力下降，从而出现泥沙淤积问题。由于泥沙问题困扰着美国密西西比河水运，所以美国的水利水电水运科学家对泥沙问题进行了很多的研究。

 

在泥沙问题的研究领域，也许我国处于世界先进水平，但是在环境泥沙研究方面，我们却并不占优势。美国农业部国家泥沙实验室是专门研究泥沙问题的机构，主要研究工作是采用多学科交叉研究来解决流域土壤侵蚀、泥沙输移与沉积、高地和河流里化学物质的输移、农业耕作、河工工程以及河岸保护对泥沙和污染物输移的影响、生态友好河流等问题。研究范围从基本理论、工程应用到技术转化，非常广泛，以满足联邦和州政府的需求。

 

美国农业部国家泥沙实验室建有两个实验室，一个专门用于基本理论研究，在有限的空间里布置了紧密有序的实验水槽和仪器设备，降雨产流产沙、风浪流、泥沙运动、河岸侵蚀等领域的不少研究成果就是在这里完成的。另一个是为解决工程实际问题而建的实体模型实验室。

 

据有关材料介绍，美国农业部国家泥沙实验室近年来在河流生态恢复、河岸侵蚀机理以及河岸稳定性判别技术等方面取得不少创新成果。比如，在河岸侵蚀机理研究方面，并没有局限于传统的临界剪切力或临界流速等概念，而是从河岸不同组织材料的特性，计算不同水位的水压力和河岸空隙水压力的变化曲线，通过比较两者的大小确定河岸稳定的临界判别指标，给出了5种岸体材料和河岸6种植被情况下的河岸稳定的判别系数，为-评估已建河岸的稳定性和新建河岸的规划设计提供了有效的工具。

 

美国的泥沙研究多是结合环境影响、环境评估和环境修复进行的，在传统的河流泥沙、水库泥沙等研究方面处于次要地位，但利用先进设备和仪器进行泥沙运动机理的研究和泥沙量测方面仍比较先进。相比之下，我国在传统的泥沙研究和泥沙灾害处理的实践上居于国际领先水平，结合环境泥沙问题的研究虽有涉及，但在研究深度与广度上仍有待加强。泥沙研究应放在全流域的高度上，将流域的侵蚀产沙、泥沙输移、河道演变、河口响应、生态环境作为一个系统整体加以研究。

 

在泥沙研究及生态环境等问题的研究上，美国物理模型实验研究渐少，而且物理模型实验多为基础性研究，模型尺度较小，实验设备先进，在理论上的贡献突出。相比之下，我国在工程应用’方面的模型试验研究能力、广度和深度均较强，在泥沙数学模型模拟精度上处于先进地位，尤其是在黄河高含沙水流这种特殊河流上的模拟具有独到之处。但也应该看到我国在数学模型上的通用性和商业化上的进展缓慢；不利于模型的提高和推广应用。

 

美国的一些研究机构和大学非常重视基础理论研究。在完成必要的科研项目的同时，利用先进的实验仪器和设备、借助完善的数学模型，进行纯学术性的研究，在理论上取得了不少创新成果。此外，他们还对美国的地表侵蚀进行了深人研究，绘制了全国泥沙侵蚀模数、各河流含沙量、人海泥沙通量、以及海岸带泥沙通量等泥沙信息地图，对于从宏观了解国土类型和泥沙分布具有重要意义。这些做法对我国很有启发价值。

 

 作者简历：何学民（1965-），河南省灵宝人，四川省电力公司干部，中国电力报驻四川记者站站长，高级工程师，是麦肯锡咨询公司及ＭＥＬＬＯＮ公司咨询顾问。