提起三峽大壩,大家都不陌生,因為它是我國長江上最重要的水利工程,素有“國之重器”的美譽。自2003年初開始蓄水到現在,三峽大壩已經穩健運行了近20年,其在防洪、發電、漁業等方面發揮的巨大作用也是有目共睹的。
然而,近些年,三峽大壩庫區泥沙淤積問題日益嚴重,對此,有些人認為,三峽大壩可以借鑒黃河的治沙經驗,讓抽沙船來帶走泥沙,但這個提議卻遭到了強烈的反對。因為這個舉措有可能會對長江的生态環境造成破壞,也會破壞市場秩序。那麼三峽大壩泥沙淤積究竟有多嚴重?三峽水庫排沙量減少對下遊江段的危害有多大呢?
三峽大壩:長江上的骨幹水利工程三峽大壩作為現今世界上最大的水利工程,是我國長江上最核心的水利工程之一,也是國内首屈一指的重量級工程,被稱為是“功在當代,利及千秋”的工程。1992年開始,三峽工程項目正式提出,并于1994年12月14日開始興建,2006年5月20日全線建成。
據衆多專家介紹,三峽的主體工程就消耗了約2800萬m³的優質混凝土,而且整個工程選用的原材料都是經過反複試驗和對比的,屬于高标準混凝土和一級粉煤灰。同時,大壩工程還采用了最先進的混摻引氣劑、降低水膠比等方法來提升大壩在抗凍、抗裂、抗震、抗腐蝕等方面的綜合性能。
也就是說,根據水利部的資料顯示,三峽大壩的施工标準是高于國内一級壅水建築物的使用壽命(150年)的。而且其工程理念是按照1000年一遇的洪水和10000萬年一遇加10%校核設計的,其最大可抵禦12.43萬m³/s的實時流量。
那麼三峽大壩的防洪能力究竟有多強呢?我們以1998年,長江流域發生的特大洪水事件為例,當時洪水的最大流量可達6.3萬m³/s,而這跟三峽大壩12.43萬m³/s的最大抵禦流量相比,基本隻相當于它的一半,這足可以說明三峽大壩的防洪能力不容小觑。、
而且據三峽水庫的設計方案顯示,在175米水位以下,三峽水庫的庫容量可以達到393億m³,如果發生洪水,其防洪庫容量約為221.5億m³。也就是說,正是由于三峽的庫容量非常充裕,才讓它成為長江防洪體系中不可動搖的“定海神針”。
當然,三峽大壩除了具有強悍的防洪功能之外,其發電效益也是相當可觀的,據數據顯示,三峽水電站每年平均發電量可以達到約846.8億千瓦時,其中2020年三峽發電站全年就發電達1118億千瓦時,打破了世界單座水電站年發電量的最高記錄。
同時,由于三峽大壩的建成,在大壩上遊,形成了一座長約600多公裡,面積1080多平方公裡的超級大水庫,為長江内各種魚類的生長和繁殖提供了得天獨厚的條件。據目前統計,三峽水庫内魚類可達14多種,其中還有很多珍稀的魚類品種,比如:胭脂魚、銅魚、岩原鯉、厚颌鲂等,被譽為“魚類天堂”、“天然魚庫”。
綜上可知,三峽大壩自2003年下閘蓄水開始,其在防洪、發電、漁業等方面都具有開創性的重大意義,是我國的重量級工程。然而,近年來,三峽大壩庫區泥沙淤積越來越嚴重,導緻水庫容量逐年遞減。那麼三峽大壩庫區泥沙淤積到底有多嚴重?它會不會重蹈黃河三門峽的後路呢?
三峽庫區泥沙淤積有多嚴重?衆所周知,三峽大壩位于我國湖北省宜昌市,處于長江中上遊的分界線位置,而長江上遊河段地勢落差較大,水量充沛,所以自然而然就将上遊大量的泥沙、碎石等攜帶入中下遊的河段。再加上泥沙流經三峽大壩時,此處水面十分寬闊,自然就為泥沙淤積、滞留提供了極大的便利。
據了解,三峽大壩自1997年開始實施大江截流開始,到2003年6月下閘蓄水發電以來,大壩前水位大幅度升高,庫内水流速度逐漸減緩,泥沙在水庫尾部逐漸淤積,産生了明顯的“翹尾巴”現象,讓水庫容量已經呈現縮小的趨勢。
而且從2003年-2019年宜昌站、武隆站等水文站的監測數據顯示,在過去16年的時間裡,三峽大壩庫區淤積泥沙總量已經達到18.42億噸左右,也就是平均每年淤沙可達1億多噸。如果按照這個發展趨勢,如今三峽的庫區淤沙量已經達到20億噸左右了。
而且從上圖可知,2015年三峽的輸沙量和入庫沙量是最低的,而2005年,入庫沙量是最大的,達到了約2.5億噸。可每年的平均排沙則基本穩定在20%左右,也就是說每年流入三峽庫區内的泥沙有将近三分之二是淤積在庫内的。
然而,從2013年開始的數據顯示,三峽的入庫泥沙量開始呈現急劇下降的趨勢,基本每年的入庫沙量都在1億噸以下,但庫區淤沙量則基本保持不變。這表明,從上遊流入三峽庫區内的泥沙在逐年減少。這背後究竟是什麼原因呢?
首先,三峽庫區入庫泥沙減少跟長江上遊近些年建立的衆多新型水電站有很大的關系。比如:2013年建成使用的向家壩水電站,2014年建成的溪洛渡水電站和雅砻江錦屏二級水電站等,這些大大小小的水電站除了發電和防洪以外,也具備了攔沙、攔蓄等功能。因此,也就導緻了三峽入庫泥沙量的急劇減少。
其次,近些年,随着環保和綠化意識的不斷增強,長江上遊沿線的植被覆蓋率呈現逐年上升的趨勢,這也大大減少了長江沿線的水土流失量和土壤的侵蝕度。
這就是自2013年,長江上遊流入三峽庫區内的泥沙減少的主要原因了。然而,就算三峽入庫沙量減少了,可庫區内泥沙淤積嚴重的問題卻仍然存在,于是很多人猜測三峽大壩或許會重蹈三門峽的老路。對此,很多專家表示,這種猜測是不存在的,因為據模拟數據推測,如果泥沙要淤滿三峽大壩,最少需要280年左右。
而且更重要的是,在設計三峽大壩的時候,專家也充分考慮了排沙淤積的問題,所以,在三峽大壩的蓄水位設計了獨立的排沙體系,可以實現排沙和淤沙的平衡。
聽到這些,很多人才稍微松了一口氣,但不可否認的是,目前三峽庫區内的淤沙問題已經成為了三峽最大的隐患之一了。據相關報道顯示,三峽庫區内很多河段泥沙淤積已經達到了10多米,淤積嚴重的地方,大噸位的船隻已經無法航行。所以,關于三峽庫尾淤積嚴重的問題,相關部門必須要引起足夠的重視,嚴肅對待才行。
三峽水庫排沙量減少,對下遊的危害有多大?任何事物都講究适度和平衡,就以黃河的小浪底水庫為例,如果洩洪排沙時,泥沙排出量過多,會導緻下遊河道堵塞,帶來巨大的安全隐患,但是,泥沙排出量過少也不是好事。就像三峽水庫近些年排沙量減少,就給宜昌、荊江等下遊河段帶來了很大的“摧殘”。
我們就以荊江河段為例來說明,從地圖上可知,荊江大概位于三峽大壩以下100多公裡的位置,處于三峽大壩下遊河段中最蜿蜒曲折的地段,曆來就是洪災最為集中和嚴重的區域,而三峽工程的修建,對荊江的防洪安全有顯著的幫助。
但是近些年,随着三峽庫區的排水量逐年遞減,荊江河道常年處于連續的沖刷狀态,導緻很多河段出現了“凸沖凹淤”的現象和河岸崩塌嚴重等問題。
據統計數據顯示,從2002年-2013年,在荊江的下遊河段,河岸線每年平均崩退約15米左右,在短短11年時間,河岸線崩塌總長度就達29公裡,而且凸岸崩塌現象表現更為明顯。這一系列的問題已經嚴重影響荊江原本的河勢走向和荊江主流的擺動頻率。
而且從整體上來看,三峽水庫排沙量的大幅度減少,讓下洩洪水的動能大大增強,造成了部分河床下切嚴重,有些河道甚至被沖刷出了近20米左右的“深坑”。
而目前針對這些問題,相關部門主要是通過優化調整的方式進行改善,即通過适當增加三峽水庫的排沙量,來減少河床下切、河岸崩塌等帶來的影響。但是,要從根本上解決問題,就必須找到可以同時化解壩前泥沙淤積、壩後沖淤過多的難題。
總之,三峽大壩自蓄水以來,已經有近20年的時間,其在防洪、發電、漁業、航運、供水等方面的能力已經毋庸置疑,但随之而來的庫區泥沙淤積嚴重、排沙逐年遞減等問題,也給三峽大壩帶來了巨大的安全隐患和質疑。
但我們相信随着三峽大壩防控工程的推進和聯合調度的不斷優化,相關部門一定會找到科學合理、全面有效的解決方案。對此,你有什麼更好的建議嗎?
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