“壩”

在漢語中有多種解釋

比如截住河流的建築物

往往稱為水壩

再如

在西南地區

“壩”子往往是指平地

今天請大家

一起走進世界各地的

“壩”

壩

的作用

是截住水流

那麼，截住水流

能做些什麼呢

防風暴潮

遠古傳說中

大禹的父親鲧想要通過

建設水壩來

阻擋洪水

但是結果

想必大家知道

水壩攔水其實是

下下之策

隻有在沒有

其它路可走的時候

才不得已選用

比如

到了海邊

遇到風暴潮

疏導水流已難以奏效

隻能建設水壩攔水

荷蘭

全境平均海拔不過1.2米

約四分之一國土低于海平面

如果沒有水壩攔水

當遇到強風暴潮

後果不堪設想

比如

1953年

的強風暴潮

就造成1800餘人喪生

數萬人流離失所

建設

攔海大壩和填海造陸

自然成了荷蘭人的當務之急

須德海攔海工程

便是其中最傑出的代表

須德海攔海大壩

須德海原本

是深入内陸的海灣

荷蘭人在1932年

築起寬90米，高出海面7米的

阿夫魯戴克攔海大堤

然後

在攔蓄出的海域

大力填海造陸

目前

須德海已消失

一半被填海造陸

剩下約一半面積

則被改造成了巨大的淡水湖

存蓄淡水

或許是

從變成淡水湖的須德海

得到啟發

地處熱帶

地域狹小的島國新加坡

面對降水量大但淡水資源匮乏

的現實情況

開始嘗試建設

海邊水壩來存蓄淡水

經過

20年的論證

新加坡在2008年

建成将濱海灣和外海隔開的濱海堤壩

防止海水倒灌、形成濱海水庫

新加坡濱海水庫堤壩

降雨時

雨水彙入水庫

水量過多時

再通過水閘洩洪

這樣

水庫裡的海水

逐漸地被淡水所替換

濱海水庫已經于2010年開始

提供穩定的飲用水

無心插柳柳成蔭

濱海水庫不僅提供了淡水

還間接提供了一處

水上遊玩之地

水上遊玩

新加坡是無心

山東省臨沂則是有意

山東臨沂橡膠壩

位于

臨沂市沂河城區段

的小埠東攔河橡膠壩

是當今全球

最長的橡膠壩

這一橡膠壩

在發揮水利作用的同時

攔蓄出1.6萬畝、平均水深僅3米的

景觀水面-沂蒙湖

成為全國著名水利風景區

當地市民

經常漫步在沂蒙湖岸邊

或在湖中劃船遊玩

十分惬意

特色景觀

小埠東

攔河橡膠壩

是建設者有意為之

豐滿水電大壩

帶來的霧凇景觀則是

無心之舉

豐滿水電大壩的位置及其模式圖

這座水電大壩的修建

在上遊形成了東北最大人工湖-松花湖

由于深層湖水水溫季節變化小

加之流經發電機組時水溫增加

使得下洩江水水溫在冬季

遠高于當地氣溫

這就使得

蒸發速度大大加快

其後在江邊的樹枝上迅速凝華

形成了吉林市

獨特的霧凇奇觀

調蓄水量

當然

回到更多更基礎的用途

水壩最重要的

還是調蓄水量

鄱陽湖周邊水系圖

以鄱陽湖為例

每年4-6月，上遊五河河水注入

鄱陽湖的水位開始擡升

到7-9月，長江洪水出現

洪水頂托或倒灌，使水位大幅上漲

10月份開始

湖中水位逐漸下降

直至次年3月為枯水期

地勢高的湖面此時會變成一片草原

地勢低的地區，則形成

相對獨立、大小深淺不一的子湖

鄱陽湖大草原

三峽等上遊大壩的修建

使得鄱陽湖枯水期提前和延長

于是人們提出修建鄱陽湖水閘（壩）

進一步對鄱陽湖水位進行調控

以避免對湖區動植物

及沿湖用水的影響

但是

鄱陽湖問題解決了

那長江的問題怎麼辦

于是以這一工程

一直處于巨大的輿論漩渦之中

江西省上報給

發改委的方案也一再修改

最終形成了

“建閘不建壩；調枯不控洪

攔水不發電；建管不調度

江湖兩利、動态調控”

的建設理念

圖紙上的鄱陽湖水閘

這背後

蘊含的地理思想十分豐富

建議有興趣的自己

查閱資料

蓄水發電

發電

當然也是大頭

這一點自不必說

這幾天

三峽水電站“變形”的謠言

在網絡上甚嚣塵上

十分熱鬧

三峽大壩夜景

不得不說

雖然三峽水電站

建設至今一直有争議

但仍掩蓋不了她是世界上

裝機容量最大的水電站的事實

以及其帶來的巨大效益

白鶴灘水電站模式圖

僅次于三峽水電站

位于四川省的中國第二大水電站

白鶴灘水電站

也在緊張建設中

作為金沙江下遊幹流

梯級開發的第二個梯級電站

白鶴灘水電站以發電為主

兼有防洪、攔沙

改善下遊航運條件等綜合效益

預計2022年全面完工

攔砂

大壩

看起來作用更大

但是小型壩的作用亦

不容小觑

早在十四世紀

阿爾卑斯的山區國家

就曾經修建攔砂壩，使得

荒溪泥石流中的物質被攔截在壩内

從而保證位于沖積扇上的

建築物安全

中國南方地區

的人們也早就深谙此道

在溪流上遊建設同樣作用的攔砂壩

保護溝谷中的果園和耕地

泥石流防治中的攔砂壩

如今的攔砂壩

材質雖然已經多由鋼筋水泥

替代了以往的木質、石質材料

但是作用未變，初心不改

減輕溝谷下切

高度低于5m

的攔砂壩又稱為“谷坊”

谷坊的作用

主要在于防止溝谷下切

通過擡高

谷底侵蝕基點

谷坊可以大大減輕水土流失

此外，通過

擡高溝床，還可以

穩定山坡坡腳，防止滑坡

而且，溝道逐漸淤平

形成的壩階地，還可以為農林生産

創造條件，這便是“打壩淤地”

壩

自人類産生之初

便已經與人類的發展

如影随形

擁有各自不同作用

各式各樣、千奇百怪的壩

構成了這個星球上

形形色色的景觀

我們建造了數量驚人的大壩，全球範圍内的大壩總數高達80萬座。目前還有數千座的水電站大壩正在建造或正在規劃中，拉丁美洲和亞洲地區正在掀起興築壩的熱潮。

一、大壩建設之“利”

大壩具有兩種主要功能。

一是蓄水以補償河水流量的變化；

二是擡高上遊水位以使水能夠流入渠道，或增加“水頭”即水庫水面與下遊河流水面的高差。

蓄水和水頭的産生使得大壩能夠控制洪水、發電、為工農業和生活供水、通過穩定水流和淹沒急流來改善河流航運。建壩的其他目的還包括水庫養殖、休閑活動，如劃船等(邁克古雷，1996)。

六種延伸功能

1.控制洪水

在低地地區，河流經常造成洪水。自然洪水依然是世界上最頻繁、危害最大的災難之一。築壩能夠使水流分配更為均勻，從而成為減輕洪水災害的措施之一。調洪水庫滞留、存貯部分洪水，因而削減破壞性的洪峰(康德賽維奇，1998)。就這樣減少了水庫下遊的水流流量及洪水損失。在70多個國家，約13％的高壩具有防洪功能。

長江主幹流域梯級水電站分布圖

2.灌溉

灌溉是将貧瘠地區改變為能支持大量人口生存的肥沃地區的重要手段。在當今世界，灌溉是淡水的最大消耗利用方式，關乎糧食生産和糧食安全。約1／5的農田采用了溉灌，灌溉農業産量占世界農業産量的近40％。

為引用埃及尼羅河水，确定孟斐斯城城址，修建了第一座大壩。很多古老的土壩，包括巴比倫人修建的許多土壩，是構思精妙的灌溉系統的組成部分。迄今世界上一半的高壩是專門或主要為灌溉而修建的。據最近估算，當前世界範圍内30％～40％的灌區用水依賴于大壩。在一些地區，灌溉成為未來發展不可缺少的基礎設施。例如埃及，幾乎100％的灌溉是由大壩供水，其中大部分來自于阿斯旺高壩。

3.供水

随着世界人口持續高速增長，供水仍将是一個重要問題。提供可靠供水的方法之一就是在河流上築壩，形成水庫從而存貯高流量時期的多餘水量，在低流量時期使用(拉薩奇，2001)。

許多水庫建設的目的是提供可靠的供水，滿足高速增長的城市和工業需要，特别是在天然地下水資源和現有湖泊或河流水量不足以滿足所有需求的偏幹旱地區。如德國薩克索尼地區，水庫為200萬人供給了40％的水量。

烏東德水庫工程上遊面全景

4.發電

作為低成本、可再生的電力資源，水電被人類接受并提倡。它是一種非消耗性的用水。一旦建成，水電運行成本低、壽命長，特别是對決定性的河流工程和不必考慮淤積的水庫工程(世界大壩委員會，2000)。它與生物、地熱、風力、海浪、太陽能等發電形式一樣，被視為一種清潔能源(康德賽維奇，1998)。在許多國家水力發電是大壩建設的重要原因，特别對發展中國家來講，水電是經濟發展的重要組成部分。當前，水電占世界電力供應的190k，150個國家都開發了水電。

5.航運

與公路、鐵路和空中運輸相比，航運是最便宜的運輸方式，污染最小，不需要昂貴且不利于生态環境的基礎設施(如高速公路、鐵路)。大壩建設可以使河流流态更均一，在庫區或水庫下遊形成可航場所，有助于改善航運。航運用水是河道内非消耗性用水。建有水壩的河流的航運期要長于無調節的河流。

6.其他

大壩建設的其他好處包括娛樂、漁業等。而且，它還關乎糧食安全、當地就業、技術發展、農村供電以及自然和社會性基礎設施(如道路、學校)的普及推廣。

二、大壩建設對流域水循環的影響

流域的自然水循環是指流域内的降雨落至地面，産生向地下的滲透以及地表徑流，陸續彙入河湖流入内陸湖或大海；同時通過地面和水面蒸發，以及植物葉面蒸騰，又形成雲層和降雨的不斷循環過程。

周而複始的水循環，給流域源源不斷地帶來水資源，加上太陽輻射的熱量，在水、土、熱的環境下形成了流域特有的生态系統。在流域内建設的水利工程都是通過調配水資源，改變水資源的時空分布來達到興利的目的。

但是水資源時空分布的變化必然導緻流域生态系統的變化，水多了的地方會變，水少了的地方也會變。結果都是失去了原有的生态系統，導緻一些原有栖息環境中生存的特有物種瀕危或消失。

人工化的水循環，是不健康的水循環，主要表現在：

（1）河流節點化

由于在河道上大量修建水庫，河流的連續性、河床的連續性、河流生态的連續性被破壞，原來在河床中流動的水變成了儲存在水庫中的靜止的水，河道幹涸。天然的河流變成糖葫蘆一樣，由幹涸的河道将一個個水庫串起來，這對河流生态系統所造成的影響可以說是毀滅性的。

（2）流域水循環短路化

在自然條件下的多雨季節，流域内的水循環是比較緩慢的，降雨的大部分滲入地下，一部分地表徑流進入農田、濕地和窪地，慢慢地彙入河道，注入大海。由于水循環過程緩慢，流域的大部分得到徑流的補充，生态系統需水自然得到保障，而且河流中的基流持續時間比較長，不容易發生斷流。

河流的幹、支流大量修建堤防，下遊修建大型排洪減河。遭遇暴雨時，山區的彙流直接進入河道，平原地區的澇水也由泵站大量排入河道，河道變成了洪水的高速公路，直接快速入海。這樣，本來水資源匮乏的流域，在洪水季節水資源卻很快地注入大海，流域的水循環周期縮短，形成短路。

（3）洪泛區水循環與河流絕緣化

對人類社會來說洪水不受歡迎，但是對生态系統來說，洪水又是不可缺少的過程。洪水為廣大的洪泛區帶來水資源、營養鹽、肥沃的泥土、多樣的物種、餌料等，洪水還可以沖洗河道和土地的污染。幹旱饑渴的土地，在洪水過後的若幹年内都會顯現旺盛的生機。可以說，洪水是維持生态系統，特别是水生态系統的重要生态過程。

現代社會大量興建高标準的防洪工程體系，河流不再泛濫。在除掉洪水對人類社會威脅的同時，也切斷了洪水對洪泛區的生态培育過程。洪泛區的水循環過程逐漸與河流的水循環分離、絕緣化。洪泛區的生态系統得不到洪水的滋潤，隻能靠本地降雨來維持，必然逐步退化。

上述水循環的變化，加上人類的各種開發活動，如城市建設、高速公路、鐵路、堤防建設等，将一個完整的流域切割成一個個孤立的空間，魚類、兩栖動物、水鳥、陸生小動物、大型動物的活動空間越來越小，無法自由地遷徙。生态系統的孤立化，使得動物的捕食、飲水、繁殖、遷徙受阻，影響到食物鍊和基因的遺傳，也是造成物種退化和滅絕的原因之一。

三、大壩建設對生态環境的影響

大壩建設除了改變流域的水循環之外，還會引起很多具體的生态環境變化，甚至誘發多種災害。

（1）可能誘發地震

大型水庫建成蓄水之後，由于巨大的水壓力施加于庫區岩基，加之水壓入岩隙降低了岩石界面的摩檫力，可能導緻基礎岩體結構變動誘發地震，有些庫區蓄水後頻繁地發生地震，造成周邊居民恐慌。現在新建大壩越來越高，應當警惕誘發更高級别的地震。

（2）庫區山體滑坡及湧浪

同樣的道理，庫區周邊山體的下部被水庫水體浸泡之後，也會使浸水岩體界面間的摩檫力降低，加之庫區周邊局部降雨頻率增加，産生山體坍塌和滑坡的事故增多。這不僅會破壞山體植被，當滑坡體量巨大時，會産生類似海嘯的巨大湧浪，有的浪高可達十餘米，威脅庫區航船安全，沖毀對岸的村莊，甚至威脅大壩的安全。

（3）庫區水生态系統演替

水庫建成後，原有河流形态消失，轉變為深水人工湖泊。水體流速減小，水深較大的水庫底層水溫常年較低。原有的河流生态系統很難适應這種變化，大部分河流原生物種消失，逐步演替為外來種為主的湖泊生态系統。其結果是河流有價值的生物多樣性減少，普遍存在的物種增加。

（4）庫區水質變化

流動的水體可以通過水面向水體賦氧，水中溶解氧含量較高，水體自淨能力高，流水不腐。形成水庫之後，水體長期接近靜止狀态，加上周邊流入水庫的污染物長期累積，庫區水質不斷惡化，甚至出現富營養化現象，水華增多。這種現象實際也是庫區生态失衡的結果。

（5）庫區水體溫度成層

在冬季水庫表層水溫降低，達到4℃時水體密度最大，沉入庫區底部。春季以後，氣溫不斷升高，表層水體溫度也不斷升高，密度減少，在水體流動較少的條件下往往形成水溫上高下低的溫度分層現象，使底部水溫常年較低。如果電站的進水口及農業取水口位置較低，就會放出低溫水。用于農業灌溉會減産，河道水溫降低還會影響魚類産卵，降低漁獲量。

（6）水庫長期渾濁

進入春季，水溫尚低而氣溫逐漸升高，這時如果流域産生較大的降雨，在水土流失區渾濁的徑流進入庫區，由于地面流入的水溫高于庫區水溫，這些渾濁徑流會懸浮在庫區水面，長期不能下沉。其後果是渾濁水體遮擋了陽光，影響水生植物和魚類的生長，也影響庫區景觀和水質。

（7）增加溫室氣體排放

如果水庫蓄水前清庫不徹底，留有大量樹木和生活垃圾，蓄水後在厭氧條件下腐爛，會産生有害的溫室氣體。有的研究報告指出其排放量很大，這一結論還需要進一步觀察和研究。

（8）阻斷河流魚類通道，威脅漁業資源

河流中魚類和蝦蟹等在産卵、覓食和生命的一些階段需要在河流中上下移動，大壩建成後阻斷了水生動物的通道，威脅到他們的生存。現有的魚道和其它過魚設施還不能有效保障魚類等的必要移動，造成某些物種瀕危甚至消失。下遊魚類等水生動物的餌料多來自上遊，水庫建成後這些餌料很多沉積在水庫裡，使下遊魚類因缺少食物而減産。

（9）下遊斷流

河流上遊大量修建大壩，蓄水以滿足發電、供水、灌溉等用水需求，在蓄水期下洩水量很少，常造成河道斷流。海河流域各河下遊河段基本常年幹涸，在城市段多修建橡膠壩形成水面，維系河流景觀。由于缺少水源，大多用中水作為景觀用水，水質較差，河流生态系統徹底破壞。

（10）下遊河床的沖刷和粗化

河流修建大壩後，上遊來水挾帶的泥沙多沉積在水庫之中。發電下洩的水流是落淤後的清水，具有較強的沖刷能力，往往造成下遊河床的沖深下切，或造成下遊堤防的淘刷，危機堤防安全。同時，大壩下遊較細顆粒的河床質被沖走之後，留下大顆粒的河床質，呈現河床粗化現象。河床質的空隙是水中昆蟲的栖息地，河床粗化影響水中昆蟲的生息，它們是某些魚類的餌料，因此河床粗化也會影響到河流生态系統。

（11）下遊河湖關系改變

我國的長江下遊連通洞庭湖、鄱陽湖和太湖。這些湖泊既是洪水季節分納長江洪水之處，在枯水季節也需要長江來水的補充，河湖的生态系統也存在不可分割的聯系。三峽大壩建成之後，由于下遊河床下切，枯水季節長江水位下降數米，洞庭湖和鄱陽湖從長江補水困難，湖泊萎縮乃至幹涸的事件增多。

（12）移民工作量巨大

（13）淹沒沿岸曆史名勝古迹

（14）淹沒沿岸良田工廠

（15）誘發部分疾病，如血吸蟲

想獲得巨大的收益必然要付出巨大的代價。

三峽大壩 中國

三峽大壩2006年建成，全長2309米，澆築高程185米，是迄今世界上規模最大的混凝土重力壩，世界上綜合效益最大的水利樞紐，其1820萬千瓦裝機容量和847億千瓦年發電量均居世界第一。

來源：世界地理

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