くわしく例証する時間がないので、印象的なことだけかきますが、

「〜に わたって」の まえにくる＜期間＞は、事態が おわったあとで、ふりかえってみると、そのくらいの＜期間＞であったといっているように きこえます。

これに対して「〜を とおして」「〜を つうじて」の まえにくる＜期間＞は、あらかじめ意識のなかで くぎられた＜期間＞があって、その＜期間＞を貫徹｛した／する｝ということをいっているように おもいます。

　？３日間をとおして高熱がつづいた
　？３日間をつうじて高熱がつづいた

は、もし いえるとしたら、あらかじめ「なんの３日間」なのか定義されているときではないでしょうか。たとえば、

　初舞台となるはずだった文化祭の公演のあった
　３日間を｛とおして／つうじて｝高熱がつづいた

なら、可能のような気がします。「〜にわたって」のときは、このような制約は ないと おもいます。ただ、

　１年{？に わたって／を とおして／を つうじて}降水量が
　おおい

というときの「１年」は、時間のながさが３６５日に およんだという意味ではなく、あらかじめ「季節がめぐる周期」として きりとられた期間ですから
「〜に わたって」は つかいにくいと おもいます。逆に、

　結局、そのとしは、１年に わたって あめが ふりつづいた

などというときは、「〜に わたって」が適当でしょう。

▼関連発言
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└◆395:３日を通して高熱が続いた（？） usao 01/05/27(Sun) 
　├◆396:Re: ３日を通して高熱が続いた（？） きんちょ 01/05/27(Sun) 
　│└◆399:積極的・意志的な文に使われる？ Oyanagi 01/05/27(Sun) 
　├◆397:Re: ３日を通して高熱が続いた（？） 村上 01/05/27(Sun) 
　│└◆400:Re^2: ３日を通して高熱が続いた（？） usao 01/05/27(Sun) 
　│　└◆403:＜期間＞のあらわしかた きんちょ 01/05/27(Sun) ←last
　├◆398:Re: ３日を通して高熱が続いた（？） きんちょ 01/05/27(Sun) 
　└◆401:構文の違いに注目 Oyanagi 01/05/27(Sun)