全美运河

线路与工程

运河渠首位于亚利桑那州尤马东北约20英里处的因皮里尔坝。科罗拉多河水在进入运河前，先流经三座除沙池。这些除沙池利用旋转刮泥设备清除泥沙，再将泥沙送回坝址下游河道。运河从因皮里尔坝向南流至虹吸跌水电站附近，其后转向西方，穿越因皮里尔沙丘，并沿美墨边界北侧进入因皮里尔谷。

全美运河的设计流量随沿途分水而递减。因皮里尔坝至虹吸跌水段为15,155立方英尺每秒，虹吸跌水至派洛特诺布段为13,155立方英尺每秒，派洛特诺布至一号跌水段为10,155立方英尺每秒，一号跌水以西约44英里渠段的设计流量，则由7,755立方英尺每秒逐渐减至2,655立方英尺每秒。尤马主运河在虹吸跌水处分水，科切拉运河则从一号跌水处分出。全美运河进入因皮里尔谷后，又连接东高线运河、中央主运河和西侧主运河，由这些干渠及支渠向农田和城市输水。运河在加利西哥以西跨越新河谷地。工程师没有修建露天渡槽，而是在谷地内铺设两根直径196英寸（约5米）的钢制倒虹吸管，管道架设在钢筋混凝土支墩上，以便将水从谷地一侧送往另一侧。美国土木工程师学会称，这两根管道建成时，均属美国垦务局所建管径最大的倒虹吸管之一。

历史

早期供水与兴建倡议

19世纪末至20世纪初，因皮里尔谷开发者开始从科罗拉多河引水。由于地形限制，最便捷的重力输水路线需要穿过墨西哥境内。加利福尼亚开发公司于1901年修建阿拉莫运河，水流从美国进入墨西哥，再折返因皮里尔谷。主渠、堤防和控制设施大多位于墨西哥，使因皮里尔谷的供水和防洪在一定程度上受到跨境设施及外国法律的制约。1905年，科罗拉多河冲破引水设施，河水一度流入索尔顿盆地。这一事件也使当地更加重视由美国政府修建并控制供水工程。

因皮里尔灌溉区于1911年成立，随后取得加利福尼亚开发公司及其墨西哥子公司的部分权利。1917年，因皮里尔灌溉区与美国垦务局达成协议，由联邦政府调查在美国境内修建新运河的可行性。1918年至1919年的勘测和工程报告逐步确定了运河线路，后续报告则建议把运河与科罗拉多河干流上的大型蓄水及防洪工程合并实施。全美运河在1920年代成为南加利福尼亚州重要的政治议题。1924年《河滨每日新闻》社论批评候选人将运河当作政治口号，主张根据工程本身的价值讨论其必要性。支持者则强调工程并非因皮里尔谷一地的事务。博尔德坝协会负责人威廉·J·卡尔于1925年撰文称，运河还关系科切拉谷供水、美国对科罗拉多河引水设施的控制以及减少美墨之间的争议。1928年12月通过的《博尔德峡谷工程法》授权联邦政府修建胡佛水坝、因皮里尔坝和一条全部位于美国境内的运河。该法既细化了科罗拉多河下游各州的用水安排，也以水坝、蓄水库和输水渠道保障水权分配的实施。

施工和通水

因皮里尔灌溉区于1932年与美国垦务局签订还款合同，由垦务局负责设计和施工，灌溉区负责运行维护并偿还工程费用。运河主体于1934年动工。由于工程规模庞大，垦务局把线路划分为多个标段，共有16家公司取得主要施工合同。派洛特诺布附近的渠段需要穿越岩丘，是最早开工且开挖难度较高的部分之一。工程施工期间正值大萧条。为向因皮里尔谷失业者和受旱灾影响的农民提供工作，因皮里尔灌溉区申请使用联邦资金，以直接雇工方式开挖部分渠段，该段一度雇用约250名工人和1,000匹马、骡。1940年全美运河通水特刊也以“用骡完成的最大工程”为题，回顾人力和畜力参与土方施工的经过。

因皮里尔坝和除沙设施于1936年1月开工，1938年7月完成。运河沿线还修建跌水、分水口、排水设施、新河倒虹吸管及水力发电设施。由于部分渠段穿过渗透性较强的沙土，施工期间即出现渗漏问题，垦务局在局部铺设压实材料，并在加利西哥附近设置平行排水管，避免渗水浸泡邻近农田。运河于1940年春开始实际送水。同年5月发生的因皮里尔谷地震破坏部分渠道和建筑物，五号跌水附近渠岸坍塌，工程人员一面利用旧有墨西哥渠道系统维持供水，一面抢修受损设施。全美运河于1940年10月正式供水，10月12日在东高线运河分水口举行启用仪式。地震造成的损坏至1941年底基本修复。当时报纸以专刊形式刊登运河施工、因皮里尔坝截流、首批河水进入渠道以及通水庆典的照片和报道。随着新渠各段投入使用，因皮里尔灌溉区逐步切断与墨西哥旧渠道的连接。1942年，全美运河成为因皮里尔谷居民及农田的唯一外来供水渠道。运河完工时平均渠底宽约160英尺（49米）、水深约21英尺（6.4米），建设费用约2,502万美元。

运行与水力发电

美国垦务局最初负责全美运河的运行。1947年，派洛特诺布以下渠段的运行维护工作移交因皮里尔灌溉区。1952年，渠首、因皮里尔坝及除沙设施的日常运行也交由该区承担。现今全美运河、因皮里尔坝和相关渠首设施均由因皮里尔灌溉区运行维护，费用由垦务局、科切拉谷水务区、尤马地区用水团体及其他受益者分担。运河建设之初，因皮里尔灌溉区即计划利用沿线跌水发电，并以售电收入偿还工程债务。1935年的地方报纸报道了在各处跌水修建电站、建设输电线路及以电力收入减轻灌溉区财政负担的方案。三号和四号跌水电站于1941年完成，二号跌水电站于1953年安装，派洛特诺布电站于1957年投运。五号跌水电站于1982年完成，一号跌水电站和东高线分水口电站于1984年投运。这些低水头电站的售电收入，成为因皮里尔灌溉区偿还运河建设贷款的资金来源之一。

衬砌工程与跨境争议

全美运河大部分原有渠段为土渠，穿过多孔沙土和冲积层地区，每年有大量水经渠底和渠岸渗入地下。美国工程机构估算，渗漏损失约为每年7万英亩英尺（约8,600万立方米）。这些渗水流向墨西哥一侧后，逐渐成为墨西卡利谷地下水补给来源，并对当地农业、水井和边境湿地造成影响。

美国国会于1988年授权回收全美运河和科切拉运河的渗漏水。美国垦务局于1994年决定在原渠旁修建平行的混凝土衬砌渠道，以便施工期间维持供水。墨西哥政府、墨西卡利谷农民及美墨两国环境团体反对工程，认为截断渗水会降低地下水位、影响农田和边境湿地，并主张美国应就跨境影响进行协商。美国方面则认为渗漏水源自依照美国国内水权和1944年美墨水条约分配的科罗拉多河水，墨西哥不能因长期利用渗水而取得新的水权。1944年条约规定美国向墨西哥交付一定数量的科罗拉多河水，后来关于渗漏水是否属于条约分配水量的争论，成为衬砌工程争议的法律核心之一。反对者曾在美国法院起诉，试图依据环境法、历史保护法和国际法阻止工程。2006年，美国国会通过法律，要求内政部长立即依照1994年决定及2003年节水分配协议实施全美运河衬砌工程，诉讼未能阻止施工。

工程于2007年全面开工，在原土渠旁建成23英里（37千米）混凝土渠道。新渠自2008年起开始产生节水效益，主体工程于2009年投入使用，项目于2010年宣布完成，预计每年可节水67,700英亩英尺（约8,350万立方米）。大部分节水量依据加利福尼亚州内协议转供圣迭戈县，其余分配给圣路易斯雷伊印第安人水权和解参与方。2009年举行工程庆祝活动时，美国官员将该工程视为因皮里尔灌溉区、圣迭戈县水务局、州政府和联邦政府少见的合作成果，但报道也指出，墨西哥地下水及索尔顿湖可能受到的影响仍有争议。

2012年，美国与墨西哥签署国际边界与水委员会第319号纪要，允许墨西哥在米德湖暂存部分水量，并研究通过全美运河分水口向墨西哥输送水量的可能性。因皮里尔灌溉区部分董事和农民反对在运河开设对墨供水口，担心运河容量及当地较高顺位的科罗拉多河用水权受到影响，联邦官员则表示具体方案仍须经过环境和工程审查。

安全问题

全美运河水面宽阔、水深较大、流速较快，部分渠岸陡峭且表面光滑，落水者难以自行爬出。由于运河紧邻美墨边界，越境移民穿越沙漠后，有时试图游过运河，或在渠岸取水时落水，因此长期以来溺亡事故频发。遇难者常未携带身份证件，部分遗体多年无法确认身份。因皮里尔灌溉区在渠岸设置英语和西班牙语警告牌、逃生梯、救生绳索及浮标，并提醒公众不得进入渠道游泳、垂钓或取水。尽管如此，救援人员指出，水流会迅速把落水者带离最初落水地点，逃生设施无法消除全部风险。

影响与评价

全美运河使因皮里尔谷摆脱了对途经墨西哥旧渠道的依赖，并把科罗拉多河水稳定输送至因皮里尔谷及科切拉谷。该系统为超过50万英亩农田的全年农业生产以及因皮里尔谷超过15万居民供水，也通过沿线低水头电站发电。不过，运河也使因皮里尔谷经济和城市供水高度依赖科罗拉多河。流域水量减少、各州用水竞争及美墨跨境水权争议，均会影响其长期运行。科罗拉多河水权管理的制度和手段，因而逐渐从固定条约和大型工程扩展到节水、水权转让、水银行及跨地区供水协议。。美国土木工程师学会将全美运河系统列入历史土木工程地标，认为其在大流量重力输水、除沙、沙丘开挖、倒虹吸管和低水头水力发电方面具有工程史价值。

参考资料