我國(guó)的三峽大壩,作為當(dāng)今世界上最大的水利樞紐工程,位于湖北省宜昌市上游,距下游葛洲壩水電站38公里,三峽大壩全長(zhǎng)2309米、高185米,呈梯形形狀,集發(fā)電、旅游、航運(yùn)、調(diào)控洪水于一身。三峽大壩的建成, 以防洪排澇為其首要目標(biāo),理論上能使荊江河段防洪標(biāo)準(zhǔn),由現(xiàn)在的約10年一遇提高到100年一遇,甚至?xí)r間更長(zhǎng)。但是,三峽大壩對(duì)于漫長(zhǎng)的長(zhǎng)江流域雨季來(lái)說(shuō),及兩千公里長(zhǎng)的長(zhǎng)江中下游河道來(lái)說(shuō),三峽大壩調(diào)控洪水能力只能發(fā)揮主要作用,但不是全部。
三峽位于長(zhǎng)江上的位置
長(zhǎng)江,古稱(chēng)江、大江、江水等,世界第三大河,第三長(zhǎng)河,我國(guó)第一大河,第一長(zhǎng)河。長(zhǎng)江,呈“V+W”字形,全長(zhǎng)6397公里,流域面積180萬(wàn)平方公里,年徑流量9600億立方米,占中國(guó)河川徑流部量的36%左右。長(zhǎng)江流經(jīng)11個(gè)省、市,主要的地形包括:青藏高原 、橫斷山脈、云貴高原 、四川盆地 、長(zhǎng)江中下游平原 、洞庭湖、鄱陽(yáng)湖、東南丘陵等等,最后注入我國(guó)的東海。其發(fā)源于“世界屋脊”青藏高原的“三江源”地區(qū)的唐古拉山脈的各拉丹冬峰,源頭被稱(chēng)為沱沱河;長(zhǎng)江支流眾多,有700多條,主要有岷江、赤水、沱江、嘉陵江,烏江、漢江、雅礱江、湘江、沅江、贛江等在內(nèi)的49條支流;長(zhǎng)江水系大部分地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,降水豐富,多年平均降水量約1100mm,水量平穩(wěn),為太平洋七大水系之一。
長(zhǎng)江由河源到河口橫跨中國(guó)地形上的三級(jí)巨大階梯,長(zhǎng)江從源頭至湖北宜昌為上游,湖北宜昌至江西湖口為中游,江西湖口至上海入海口為下游。三峽選址在長(zhǎng)江中游和下游分界線(xiàn)處,也就是我的第二階梯和第三階梯“結(jié)合部”,江水波瀾壯闊、雷霆萬(wàn)鈞。
三峽大壩為什么選址在湖北宜昌?
三峽工程建成后,正常蓄水位175米,防洪庫(kù)容221.5億立方米,可有效調(diào)節(jié)并控制宜昌以上洪水來(lái)量,減少下泄流量,有效保證荊江河段的行洪安全,對(duì)鄱陽(yáng)湖區(qū)、洞庭湖區(qū)、武漢、南京等地的防洪安全也有很大作用。因?yàn)殚L(zhǎng)江湖北宜昌段以上流域的洪水流量占漢口段的大半,也就是說(shuō),只要宜昌發(fā)生特大洪水,就會(huì)對(duì)中下游地區(qū)造成嚴(yán)重影響,因此,當(dāng)初在宜昌以上河段選擇合適壩址,當(dāng)時(shí)才興建了一座能夠調(diào)蓄長(zhǎng)江洪水的特大型水庫(kù),就可使長(zhǎng)江中下游地區(qū)很大程度上免遭洪水災(zāi)害,三峽壩址正好符合這一條件。三峽大壩建成后,對(duì)長(zhǎng)江流域的防洪和發(fā)電產(chǎn)生了很大的貢獻(xiàn),不但使荊江河段防洪標(biāo)準(zhǔn)從“十年一遇”提高到了“百年一遇”,基本解除了上游洪水對(duì)武漢市、洞庭湖區(qū)以及江漢平原的威脅,做出了巨大貢獻(xiàn)。
如果把三峽大壩加高10米,截流更多的洪水,可行嗎?
“三峽大壩項(xiàng)目”從上世紀(jì)六十年代就提出,但遲遲未能開(kāi)工,到1992年方案才通過(guò),1994年開(kāi)始建設(shè),2009完工,歷時(shí)15載,屬性混凝土重力壩。包括主體建筑物及導(dǎo)流工程兩部分,壩軸線(xiàn)全長(zhǎng)約2309米,攔河大壩長(zhǎng)1983米,壩頂高程185米,工程總投資為954.6億元人民幣,動(dòng)態(tài)投2485.37億元人民幣,靜態(tài)投資1352.66億元人民幣,輸電十多個(gè)省市收益。
長(zhǎng)江三峽工程采用“一級(jí)開(kāi)發(fā),一次建成,分期蓄水,連續(xù)移民”方案。水庫(kù)最終將淹沒(méi)耕地43.13萬(wàn)畝,最終將移民113.18萬(wàn)人。三峽大壩為一級(jí)建筑物,按1000年一遇洪水設(shè)計(jì),大壩由三部分組成,即泄洪壩、電站廠房擋水堤壩和左右?guī)旆且缌鲏?,全長(zhǎng)2309.5m,大壩為重力式,泄洪采用挑流消能方式,三峽大壩的基礎(chǔ)巖石為堅(jiān)硬的完整花崗巖。大壩設(shè)計(jì)地震裂度為Ⅶ級(jí)。三峽規(guī)模大,總砼量2800萬(wàn)m3,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,特別泄洪壩,計(jì)設(shè)22個(gè)導(dǎo)流底,23個(gè)漂孔,22個(gè)表孔,兩側(cè)各一個(gè)排漂孔,設(shè)計(jì)67個(gè)泄洪孔道,是三峽工程施工難度大,質(zhì)量要求高,是控制二期工程工期的關(guān)鍵工程。
那么,當(dāng)初三峽大壩為什么設(shè)計(jì)成185米呢(經(jīng)證實(shí),三峽大壩的最大壩高為181米,是從水下地基至壩頂?shù)膶?shí)際高度),而不是200米,也不是175米或者其它高度呢?
據(jù)長(zhǎng)江委設(shè)計(jì)院樞紐處副總工陳磊給出了答案。三峽大壩在建壩之前設(shè)計(jì)了三種方案,即低壩、中壩、高壩,三種方案提供選擇。經(jīng)過(guò)水利工程專(zhuān)家多年論證,將低壩和高壩否定,最終選擇了中壩。原因如下:一、低壩方案:大壩設(shè)計(jì)高為160米,正常蓄水水位150米,淹沒(méi)庫(kù)區(qū)面積較小,移民量也較少,雖然成本較低,投資較少,但防洪效益稍弱,且回水到不了重慶港,對(duì)通航條件提高不大,沒(méi)有發(fā)揮航運(yùn)價(jià)值所在的作用,影響長(zhǎng)江中上游大型船舶航行,對(duì)西部?jī)?nèi)陸開(kāi)發(fā)意義不大,因此被否定;二、高壩方案:當(dāng)時(shí)水庫(kù)設(shè)計(jì)蓄水水位總高度為200米,如果壩高超過(guò)200米,對(duì)于防洪、發(fā)電、通航三個(gè)效益均最大,經(jīng)濟(jì)收益可觀,可以促進(jìn)西北內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,但大壩上游長(zhǎng)江沿岸淹沒(méi)面積較大和移民大增、工程投資量也大增,可能大大超出預(yù)算成本,因此高壩方案也被否定;三、中壩方案:最終經(jīng)權(quán)衡利弊比較各種方案,最后確定了185米高程的中壩方案,保證了較好的防洪、發(fā)電、通航等效益,發(fā)揮重慶港的作用,即促進(jìn)西部?jī)?nèi)陸經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也使工程建設(shè)投資和移民數(shù)量控制在可承受成本范圍內(nèi),使三峽大壩發(fā)揮最大功效。當(dāng)長(zhǎng)江遇洪水時(shí),壩區(qū)短期內(nèi)可超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)蓄水至180.4米的校核洪水水位,發(fā)揮其最大調(diào)控洪水錯(cuò)峰能力,減少長(zhǎng)江中下游沿岸洪澇災(zāi)害發(fā)生 ,減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,到達(dá)建設(shè)三峽大壩的目的。
如果把現(xiàn)在的三峽大壩“長(zhǎng)高”10米,相當(dāng)于高壩方案,但是現(xiàn)在三峽大壩是按當(dāng)初的中壩方案設(shè)計(jì),大壩最初壩基、壩寬與壩高是根據(jù)一定比例設(shè)計(jì)的,從大壩抗壓、牢固程度多方面科學(xué)計(jì)算后而施工的,這是本著從三峽大壩安全角度考慮。當(dāng)初三峽大壩中壩設(shè)計(jì)建成總高為185M,攔截蓄水最大的安全高度為175M。每攔截蓄水高1M,水量即能達(dá)5億立方米的水量。如果非得把三峽“長(zhǎng)高”10米,也就是說(shuō)正常水位在185米,相當(dāng)于增加了50億立方米以上的蓄水量,對(duì)庫(kù)區(qū)地基和大壩承壓能力是一種考驗(yàn),必境中壩方案當(dāng)初設(shè)計(jì)方案為遇洪水時(shí)可超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水位達(dá)到180.4米。而“長(zhǎng)個(gè)兒”后,現(xiàn)在正常蓄水位為185米,超出當(dāng)初設(shè)計(jì)的洪水水位180.4米還要高4.6米,也就相當(dāng)于多出20億立方米的水給三峽大壩“施壓”,雖然三峽大壩可能短時(shí)間內(nèi)可以承受如此大的壓力。但是如果發(fā)生地址災(zāi)害,比如地震等,三峽大壩可能無(wú)法承受住如此大的沖擊力,從而引發(fā)“潰壩”的可能。即使不會(huì)發(fā)生“潰壩”,三峽大壩“長(zhǎng)高”10米,達(dá)到高壩方案,庫(kù)區(qū)要面臨二次移民和城市、名勝古跡被毀等,可能出現(xiàn)“勞民傷財(cái)”的情況,得不償失。加上一個(gè)“定時(shí)炸彈”,頂在三峽大壩頭上,使長(zhǎng)江中下游地區(qū)沿岸居民時(shí)刻倍感“壓抑”,隨時(shí)有“爆炸”的可能性,令百姓生活在整天的“提心吊膽”的困境中,令人處在精神崩潰邊緣,誰(shuí)也不愿意如此,受此折磨。
綜上,長(zhǎng)江三峽大壩,中壩方案最符合現(xiàn)實(shí)情況,而給大壩長(zhǎng)高10米的方案只能是“癡人說(shuō)夢(mèng)”,妄想一下而已,不太現(xiàn)實(shí) 。無(wú)獨(dú)有偶,在長(zhǎng)江支流的丹江口水庫(kù),為了“南水北調(diào)”中線(xiàn)工程,曾經(jīng)將大壩加高十幾米,就是成功案例,但是跟三峽大壩實(shí)際情況不太一樣。與其冒險(xiǎn)在三峽大壩頭上加頂“帽子”,不如另選它地,建設(shè)新的大壩,更加實(shí)用些,一舉兩得。
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中國(guó)水庫(kù)大壩加高不是沒(méi)有先例:
丹江口大壩大家都知道吧,當(dāng)年為了加高這座大壩,工程總投資超過(guò)24億,從2005年開(kāi)工到2009年全線(xiàn)貫通,看似簡(jiǎn)單的混泥土澆筑也耗時(shí)4年有余。
丹江口大壩的位置就在湖北的丹江口市,距離兩江匯合的地方只有800米,其實(shí),一開(kāi)始修建這個(gè)水利工程的時(shí)候,就已經(jīng)有了南水北調(diào)工程的設(shè)想,且具備發(fā)電、航運(yùn)、灌溉和養(yǎng)殖等用途,只不過(guò)在當(dāng)時(shí),防洪還是它的主要發(fā)揮的功能。
丹江口大壩的修建時(shí)間距離現(xiàn)在就有點(diǎn)遠(yuǎn)了,那還是1958年的時(shí)候,但當(dāng)時(shí)修建完成的大壩高度是97米,達(dá)到162米的壩頂高程,平均下來(lái)每年的發(fā)電量在40億度左右。
但是,等后來(lái)南水北調(diào)中線(xiàn)工程興建的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)這個(gè)大壩的高度還不夠,所以,又將壩頂高程提升到了如今的176.6米,因此,水庫(kù)蓄水水位提高(原水位157米)以后,就讓庫(kù)容(增加了11.6立方千米)也相應(yīng)增加了,分別是175米和290.5億立方米,而丹江口大壩的功能,也就不再只是防洪和發(fā)電這些,南水北調(diào)中線(xiàn)工程惠及的天津、河北、河南和北京等地,都是通過(guò)加高丹江口大壩實(shí)現(xiàn)的。
投入超2000億的大峽大壩工程,到底有多厲害?
三峽大壩的壩頂高程比丹江口大壩要高,已經(jīng)達(dá)到了185米,3335米的長(zhǎng)度也25000米更長(zhǎng),而三峽大壩的發(fā)電量也高得多,目前全世界單座發(fā)電量最高的大壩就是它了,年最高發(fā)電量早就突破1000億千瓦時(shí)。
不算提出修建和規(guī)劃,三峽大壩只是修建就用了好些年,從1994年動(dòng)工到2006年全線(xiàn)完工,期間就是漫長(zhǎng)的十余年時(shí)間,而工程總投資更是超過(guò)了2000億,涉及到上百萬(wàn)人離開(kāi)故土移民他鄉(xiāng)。
三峽大壩393億立方米的總庫(kù)容,有175米的正常蓄水位,221.5億立方米的防洪庫(kù)容,泄洪深孔就有23個(gè)之多,單個(gè)孔口大小尺寸就達(dá)到了7 9米,在加上22個(gè)表孔,三峽大壩校核洪水的時(shí)候,最大每秒就能達(dá)到102500立方米的下泄流量。而且,當(dāng)下游發(fā)生旱情的時(shí)候,也能通過(guò)增加下泄流量來(lái)緩解干旱,也就是說(shuō),三峽大壩除了航運(yùn)和發(fā)電等效益以外,更兼顧了防洪和抗旱的雙重功能。
把三峽大壩也加高10米,截留更多的洪水,是否可行?
從三峽大壩的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),它也主要是導(dǎo)流工程和主體建筑物工程這兩個(gè)方面,導(dǎo)流明渠的寬度就有350米,占到了三分之一的長(zhǎng)江江面,是一座十分典型的混凝土重力壩,游輪就像大家乘坐電梯一樣翻過(guò)這座大壩。
那么,丹江口大壩的壩頂高程都能從162米加高到176.6米,那是不是意味著三峽大壩也可以采取同樣的方式加高10米,然后截流更多的洪水?
首先啊,三峽大壩的高度其實(shí)已經(jīng)很高了,當(dāng)初也進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)性蓄水實(shí)驗(yàn),如果直接在現(xiàn)有大壩上加高,不僅涉及到成本較高的問(wèn)題,還有技術(shù)上能不能實(shí)現(xiàn),且不產(chǎn)生潰壩風(fēng)險(xiǎn)。新建大壩的難度很大,但將大壩加高的難度也不小,不僅對(duì)工藝的要求特別高,還有施工難度大和技術(shù)復(fù)雜等問(wèn)題,何況,大壩到底能不能加高,以及具體能夠加高多少米,還取決于施工布置會(huì)受到多達(dá)大的制約!
我們一般人只看到了丹江口大壩加高了,但不知道這個(gè)過(guò)程中經(jīng)歷的艱難險(xiǎn)阻,一邊要讓大壩加高,另一邊又要讓的防洪等功能正常運(yùn)作,而混凝土在施工的時(shí)候又對(duì)溫度又高要求,沒(méi)有辦法不停地進(jìn)行施工,工期只能集中到枯水期和溫度比較低的季節(jié)。
每當(dāng)南方進(jìn)入汛期之后,洪水總是侵襲多個(gè)地方,這個(gè)時(shí)候大家想起三峽大壩工程,難免就會(huì)覺(jué)得為什么不再加高一點(diǎn),讓更多洪水不會(huì)發(fā)生。但是,事情真的有這么簡(jiǎn)單嗎?
首先,三峽大壩工程的防洪能力,大家有目共睹,它目前的消減洪峰水平就已經(jīng)是世界之最。其次,且不說(shuō)成本有多大,三峽大壩工程加高的難度,一定比前面說(shuō)到的丹江口大壩加高更大,而且,到底能不能加高,還需要有關(guān)專(zhuān)家多方分析地理?xiàng)l件、原始設(shè)計(jì)和目前狀況等,才能確定是否可行,這不是我們敲敲鍵盤(pán)憑感覺(jué)就能決定了。
另外,三峽大壩的防洪效益,雖然主要是緩解下游地區(qū),但不是任何一個(gè)地方發(fā)生洪災(zāi),都與三峽大壩有關(guān),這與當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、排水設(shè)施、應(yīng)對(duì)能力等因素都有關(guān),而且,洪災(zāi)更多的時(shí)候都是因短時(shí)性強(qiáng)降雨、支流匯集等發(fā)生,這些聚集起來(lái)的水一下子關(guān)不住了,這不絕不是三峽大壩加高就能完全解決的,我們應(yīng)該更科學(xué)理性地看待這些問(wèn)題。
三峽工程位置比較特殊,上面四川盆地、號(hào)稱(chēng)天府之國(guó),下面是我們國(guó)家重要的商品糧基地——江漢平原,所以大壩建多高,這可以要兼顧二者之間的的關(guān)系,搞不好會(huì)對(duì)雙方都有傷害,與其這樣這個(gè)大壩修建就失去了意義。目前大壩高是185米,這個(gè)高度為什么不是195米、175米或其它高程呢?
建壩之初有幾種方案選擇,可分為低壩、中壩、高壩三種方案,低壩壩高160米,正常蓄水位150米,三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)淹沒(méi)面積小,移民數(shù)量也少,但是防洪效益最差,庫(kù)尾到不了重慶朝天門(mén),航運(yùn)改善不大。
高壩呢,構(gòu)想設(shè)計(jì)成水位200米,壩高220~230米,防洪效益最好,庫(kù)容有可能達(dá)到600億立方米左右,發(fā)電、通航效益均達(dá)到最大,但四川盆地庫(kù)區(qū)內(nèi)移民數(shù)量驚人,重慶城區(qū)幾乎被淹沒(méi),這個(gè)移民量是我們難以承受的,得達(dá)到時(shí)近千萬(wàn)的移民,同時(shí)工程投資量也大增。因此壩的高度直接影響防洪效益、發(fā)電能力、通航能力、庫(kù)區(qū)淹沒(méi)面積及移民搬遷量等,綜合權(quán)衡比較各種方案,最后確定了185米高程,既保證了較好的防洪效益,又兼顧了發(fā)電、通航效益,也使工程建設(shè)投資和移民搬遷量控制在可承受范圍內(nèi)。
如今要把大壩加高10米,相當(dāng)于高壩方案,如果從工程安全角度來(lái)說(shuō),是不允許的,大壩最初壩基、壩寬與壩高是根據(jù)一定比例設(shè)計(jì)的,從大壩抗壓、牢固程度多方面科學(xué)計(jì)算后而施工的,這是本著從三峽大壩安全角度考慮。畢竟是2~3億頭上頂著近400億立方米的水,我們時(shí)刻要居安思危。
既然這些工程是我們?nèi)祟?lèi)設(shè)計(jì)的,大壩在后期加固、加寬、長(zhǎng)高要求下,也可以做到時(shí)讓大壩長(zhǎng)高,這方面還真有創(chuàng)舉,南北水北調(diào)的丹江口水庫(kù)就是加高完成的。
最初南水北調(diào)時(shí)大壩壩高是162米,蓄水位157米,可是引水口140米,這個(gè)高差太小,引水流達(dá)不到要求。另外咱們國(guó)家的河流“犯神經(jīng)”,豐水與枯水差別太大,近期降水大家可是領(lǐng)教了,極端情況下一個(gè)月的降水達(dá)到一年的降水量,所以要想一年四季引水供給北方大城市用水,得把豐水期的水儲(chǔ)存下來(lái),那么這個(gè)壩高就要“長(zhǎng)個(gè)兒”,為此丹江口水庫(kù)大壩就開(kāi)始加高,工程于2005年9月26日動(dòng)工,2013年加高工程全面完工,大壩由原來(lái)的162米加高至176.6米,長(zhǎng)高了14米,蓄水位由原來(lái)的157米增加至170米,相應(yīng)庫(kù)容由174.5億增加至290.5億立方米。
南水北調(diào)也是一項(xiàng)世界級(jí)的引水工程,丹江口水庫(kù)的重要性不比三峽工程遜色太多,它能長(zhǎng)高,三峽是不是也能長(zhǎng)高,當(dāng)然得要經(jīng)過(guò)科學(xué)論證,如果能加高的話(huà),丹江口加高工程耗時(shí)7年,三峽大壩加高可能時(shí)間更長(zhǎng)。
如果在現(xiàn)行的條件下加高10米,抗洪能力多蓄水50~60億左右,那以庫(kù)尾就會(huì)達(dá)到更遠(yuǎn)處,可能要進(jìn)行第二次移民,原來(lái)的防洪標(biāo)準(zhǔn)要重新設(shè)計(jì)。
據(jù)了解,175米是三峽大壩長(zhǎng)期蓄水的正常設(shè)計(jì)水位,當(dāng)長(zhǎng)江遭遇萬(wàn)年一遇的洪水時(shí),壩區(qū)短期內(nèi)流量達(dá)到60000立方米/秒時(shí),水位能達(dá)到180.4米,這意思是說(shuō)洪水流量過(guò)大,重慶與三峽庫(kù)區(qū)水位不在一個(gè)水平面上,要比三峽標(biāo)準(zhǔn)水位要高了5米多,如果再加10米,水位接近200米左右。上圖
大壩長(zhǎng)高了,下面防洪能力并沒(méi)有提高多少,反而上游庫(kù)區(qū)被淹了,“按下葫蘆浮起了瓢”,由此看來(lái),三峽大壩只有185米最適合我們兼顧上下游,還是185米壩高最好,有錢(qián)的話(huà),在其它地方建水庫(kù)吧。
暫且不說(shuō)三峽大壩加高十米的設(shè)計(jì)能否完成,單純從加高后的作用來(lái)講,也不可能從根本上解決長(zhǎng)江中下游地區(qū)的洪水,因?yàn)橹邢掠魏樗嗍亲陨砹饔蛟颍皇侨龒{大壩的原因。
三峽大壩在阻擋洪水方面,不是說(shuō)完全封閉長(zhǎng)江干流,也不可能?chē)∩嫌稳亢榉澹嗍菍?duì)洪峰進(jìn)行蓄水調(diào)節(jié),待下游洪峰過(guò)去以后,再開(kāi)閘放水。而像今年這種情況,長(zhǎng)江上游也有洪峰產(chǎn)生,三峽大壩不可能一直不開(kāi)閘,能做的只是盡量減少每分鐘泄洪流量,給下游洪峰消退爭(zhēng)取時(shí)間,超過(guò)警戒水位后,不管下游情況如何,也只能開(kāi)閘放水。
另外,我們通常所說(shuō)的長(zhǎng)江流域洪水,很少發(fā)生在上游西藏、四川、重慶境內(nèi),即便這些地區(qū)降雨量增大,在天然河道束縛下,也很少能影響到沿岸城市,整個(gè)長(zhǎng)江上游的落差有6000多米,地表徑流增大后也很快就能依托落差匯集到長(zhǎng)江。真正洪水不容易消退的地區(qū)是長(zhǎng)江中下游平原,從宜昌過(guò)后到入??诘穆洳畈蛔?00米,洪水漫灌全流域,即便三峽不開(kāi)閘,自然消退也比較慢。
而從三峽水利綜合作用上來(lái)看,加高十米牽扯的因素太多,不但包含壩體科學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù),也關(guān)系到船只通航。三峽通航依靠的是五級(jí)船閘,水位抬高則意味著船閘也要相應(yīng)增加級(jí)數(shù),當(dāng)前船只過(guò)三峽要3個(gè)多小時(shí),增加后時(shí)間可能要延長(zhǎng)至4小時(shí)、5小時(shí),這在當(dāng)前講求時(shí)間成本效率的年代,顯然并不可取。
最后就是涉及到沿岸搬遷,當(dāng)年圍繞三峽大壩建設(shè),整個(gè)庫(kù)區(qū)搬遷人口有110多萬(wàn),壩體加高十米,則意味著整個(gè)三峽庫(kù)區(qū)水位上升十米,淹沒(méi)區(qū)將呈倍數(shù)增長(zhǎng),涉及搬遷人口可能增加兩倍、三倍,這些都需要投資成本來(lái)彌補(bǔ)的。
總之,圍繞三峽大壩建設(shè),當(dāng)年眾多專(zhuān)家經(jīng)過(guò)了24年論證,方案肯定是最優(yōu)的,這么浩大的工程量,可能增加半米都要額外付出太多。
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2021年討論把三峽大壩加高10米以截留更多的洪水(防洪),小本認(rèn)為,這不可行!
其一,長(zhǎng)江流域(中下游)為什么發(fā)洪水?長(zhǎng)江流域的降水比較集中,降水量大,年徑流量是黃河的17倍,上中下游雨季同步,而干流自西向東,支流南北對(duì)稱(chēng)分布,匯入長(zhǎng)江也同步,容易形成洪峰;三峽水庫(kù)容量雖大,但對(duì)于年徑流量,卻微不足道,調(diào)節(jié)能力有限,還承擔(dān)保障航運(yùn)的職能,沒(méi)法“包干”,只能調(diào)峰、錯(cuò)峰、削峰;中游、下游,海拔低,地勢(shì)平緩,落差太小,不利于行洪;長(zhǎng)江中下游的湖泊,特別是號(hào)稱(chēng)中華之腎的洞庭湖、鄱陽(yáng)湖,近年湖面被侵占嚴(yán)重,濕地也大為縮小,對(duì)長(zhǎng)江的調(diào)儲(chǔ)能力嚴(yán)重下降,而洪湖、巢湖等,更是“封閉”得厲害;長(zhǎng)江中下游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),寸土寸金,干流的河道、濕地被侵占嚴(yán)重,個(gè)別江段形成行洪瓶徑,卻造成“上游”流速降低;淮河大水不但與長(zhǎng)江同步,主力還南下通過(guò)長(zhǎng)江入海,形成事實(shí)上的“長(zhǎng)江支流”,同樣,太湖水的主力也是在長(zhǎng)江口入海,事實(shí)上阻礙(削弱)了長(zhǎng)江水在汛期入海的能力;長(zhǎng)江流域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),森林覆蓋率低,水土保持削弱,無(wú)論是支流,還是干流,都容易發(fā)洪水。對(duì)于這些長(zhǎng)江中下游發(fā)洪水的元素,三峽大壩鞭長(zhǎng)莫及。
其二,三峽水庫(kù)容量雖大,但對(duì)于長(zhǎng)江年徑流量,卻微不足道,調(diào)節(jié)能力有限,這的確沒(méi)法與黃河上游的幾大水庫(kù)(梯級(jí)開(kāi)發(fā))的庫(kù)容相比(基本可以把黃河一年的徑流量包干,調(diào)儲(chǔ)能力異常強(qiáng)大)。但上游金沙江段(包括支流)的梯級(jí)開(kāi)發(fā)、烏江的梯級(jí)開(kāi)發(fā)都正在進(jìn)行,不但發(fā)電量大,而且?guī)烊菡{(diào)節(jié)能力也強(qiáng),可以與三峽水庫(kù)合作,降低三峽水庫(kù)的調(diào)儲(chǔ)壓力。也就是說(shuō),三峽大壩加高10米,增加50億立方庫(kù)容,這部分調(diào)儲(chǔ)完全可以通過(guò)上游的梯級(jí)開(kāi)發(fā)來(lái)替代。
其三,為什么三峽水庫(kù)不學(xué)黃河上游的水庫(kù),實(shí)現(xiàn)年徑流量的全調(diào)儲(chǔ)?也就是說(shuō),當(dāng)初為什么要選擇“中壩”方案,而放棄“高壩”、“低壩”方案?這就是站著說(shuō)話(huà)不嫌腰疼!三峽大壩的高度,直接影響總投資、防洪效益、發(fā)電能力、通航能力、生態(tài)環(huán)境、庫(kù)區(qū)淹沒(méi)面積、移民搬遷量等,選擇中壩方案(壩高185米,正常水位175米,短期內(nèi)水位可達(dá)180.4米),已經(jīng)是綜合權(quán)衡了各種因素后作出的最佳選擇了。小本是瀘州人,當(dāng)初聽(tīng)說(shuō)能淹到合江境內(nèi)(高壩),還白高興一趟呢。一句話(huà),四川盆地的川南谷地,淹不起。
其四,三峽大壩已建成運(yùn)行,今天再來(lái)加高10米,從工程安全上講,是不允許的,這讓大壩的壩基、壩寬、壩高失去比例,潰壩風(fēng)險(xiǎn)提高,會(huì)威脅下游近半個(gè)中國(guó),誰(shuí)也擔(dān)當(dāng)不起,總不能讓下游幾億人頭頂一顆炸彈過(guò)提心吊膽的日子吧;從工程量(工期)上講,參照為了南水北調(diào)搞的丹江口水庫(kù)大壩加高的工期,這個(gè)起碼要10年以上,等于是重建一個(gè)三峽大壩;從工程質(zhì)保期或使用壽命上講,怕是大大降低,也是不劃算的。
其五,三峽大壩已建成運(yùn)行,水庫(kù)水位線(xiàn)以上,全是已規(guī)劃建成的密集的城市、工廠、人口,今天再來(lái)加高10米,這個(gè)搬遷,比上一次搬遷的量(代價(jià))還大,經(jīng)濟(jì)成本承受不起;另外,又有多少歷史古跡會(huì)損毀。
其六,三峽大壩已建成運(yùn)行,通航的五級(jí)船閘也建好,如果水庫(kù)水位提高,還得增加船閘的級(jí)數(shù),一方面不好重新規(guī)劃建設(shè),另一方面會(huì)讓翻壩過(guò)閘的成本大大提高。
其七,如果三峽大壩加高10米,增加50億立方庫(kù)容,就是50億噸,對(duì)三峽地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造將形成較大壓力,產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害,甚至?xí)a(chǎn)生應(yīng)力地震;另外,庫(kù)區(qū)水位提高10米,淹沒(méi)的城市、工廠,會(huì)產(chǎn)生較大的化學(xué)污染,這對(duì)生態(tài)環(huán)境又是一次傷害。
小本認(rèn)為,雖然把三峽大壩加高10米以截留更多的洪水,雖然能產(chǎn)生較大的效益(防洪、發(fā)電、航運(yùn)、南水北調(diào)),但相對(duì)于龐大的經(jīng)濟(jì)成本、人口遷徙、較長(zhǎng)的工期、復(fù)雜的安全隱患、生態(tài)環(huán)境破壞,還是弊遠(yuǎn)大于利,是不可行的。
這是小本的解讀,歡迎關(guān)注與交流,這事兒值得吹一吹!
今年,南方地區(qū)多地遭遇特大降雨,長(zhǎng)江中下游的江蘇、安徽、江西等地等受災(zāi)嚴(yán)重。而每次長(zhǎng)江流域發(fā)生洪水時(shí),人們就會(huì)指責(zé)三峽大壩防洪不利,認(rèn)為三峽大壩沒(méi)有發(fā)揮出防洪功能,還有人問(wèn)為什么不把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水。
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,我們慢慢來(lái)分析。
三峽大壩的高度
三峽大壩有兩個(gè)高度,一個(gè)是我們經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)的三峽大壩高185米,其實(shí)185米并不是三峽大壩的實(shí)際高度,而是以長(zhǎng)江吳淞口高度為參照的高度;從水下地基到壩頂?shù)膶?shí)際高度只有181米。為了理解方便,我們將三峽大壩的高度統(tǒng)稱(chēng)為常用的185米。
之所以修建到185米,是綜合多種因素考慮的結(jié)果。
當(dāng)初工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)三峽大壩工程時(shí),提出了三種方案,第一種是低壩,高160米,正常蓄水位是150米。優(yōu)點(diǎn)是水庫(kù)的面積小,當(dāng)?shù)匾泼裆?,投入?jīng)濟(jì)較少,但缺點(diǎn)是防洪效果不好,且對(duì)通航條件提高不大。
第二種方案是高壩,壩高超過(guò)200米,其中正常蓄水位達(dá)到200米。優(yōu)點(diǎn)是蓄洪量大,發(fā)電量多,能夠提高通航條件。但缺點(diǎn)也很明顯,投資十分巨大,需要移民數(shù)量多,水庫(kù)淹沒(méi)的面積也較多。
第三種方案是中壩,壩高185米,正常蓄水位175米。優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)介于兩者之間。
我國(guó)綜合了各種方案,權(quán)衡利弊之后選擇了第三種方案中壩,該方案既能夠保證發(fā)電量,通航等,又能夠最大可能的攔洪、蓄洪。而且投入的經(jīng)濟(jì)、移民數(shù)量均在我國(guó)可承受范圍之內(nèi)。
之所以沒(méi)有修建更高的大壩,是因?yàn)楫?dāng)初我們?cè)谛藿?85米的三峽大壩時(shí),將三峽水庫(kù)周?chē)?20人進(jìn)行了移民,而這120萬(wàn)人涉及到的安置費(fèi),就業(yè)等問(wèn)題就不是一件簡(jiǎn)單的事情。
雖然高壩發(fā)電量大,有利于通航,但高壩可能會(huì)移民更多的人,占用更多的土地,耗資過(guò)大,而修建三峽大壩時(shí)我國(guó)經(jīng)濟(jì)還沒(méi)有騰飛,所以將三峽大壩修建到200米的高度,對(duì)當(dāng)時(shí)的我國(guó)而言非常吃力,因此排除了。
三峽大壩的防洪功能
雖然很多人認(rèn)為三峽大壩并沒(méi)有發(fā)揮出防洪水平,比如:今年長(zhǎng)江下游地區(qū)仍舊有多地發(fā)生洪澇災(zāi)害。但實(shí)際上,如果不是有三峽大壩,那么今年洪災(zāi)的影響范圍將會(huì)更大,損失將會(huì)更嚴(yán)重。
長(zhǎng)江最近這些年遭遇的超大洪水,要數(shù)1998年大洪水,在宜昌站測(cè)得最高洪峰值約6.4萬(wàn)立方米/秒,而今年三峽大壩的“1號(hào)洪水”的洪峰達(dá)到了5.3萬(wàn)立方米/秒,但是為了保證下游安全,三峽水庫(kù)將出庫(kù)水量調(diào)整到3.5萬(wàn)立方米每秒,多余的洪水全部攔截在水庫(kù)中,削減了流向下游的洪水。
隨后幾天,隨著長(zhǎng)江下游地區(qū)降雨量增加,三峽水庫(kù)又減少了出庫(kù)水量,出庫(kù)水量控制在了1.9萬(wàn)立方米每秒。截止到12日,三峽水庫(kù)從月初共攔截洪水約30億立方米,相當(dāng)于210個(gè)西湖的水量。
可以說(shuō),如果沒(méi)有三峽大壩,那么長(zhǎng)江下游地區(qū)受災(zāi)將會(huì)更嚴(yán)重,損失將會(huì)更大,傷亡率將會(huì)更高。
長(zhǎng)江下游為什么會(huì)有洪災(zāi)?
長(zhǎng)江下游之所以會(huì)有洪災(zāi)的發(fā)生,其實(shí)是人與自然協(xié)調(diào)的結(jié)果。
首先,長(zhǎng)江下游地區(qū)地勢(shì)平坦,河流一旦離開(kāi)河道,將會(huì)向周?chē)貏?shì)較低的地方流淌,淹沒(méi)周?chē)蠖鄶?shù)地區(qū)。
在過(guò)去,長(zhǎng)江下游地區(qū)分布著許多大大小小的湖泊,這些湖泊的作用就像是水庫(kù)一樣吞吐洪水,保證了洪水不會(huì)肆意流淌。
但隨著長(zhǎng)江下游地區(qū)人口增多,人們開(kāi)始將周?chē)暮锤脑斐闪宿r(nóng)田,還有一些地區(qū)圍湖造田,使得一些小型湖泊直接消失,大型湖泊面積不斷縮小。雖然長(zhǎng)江下游有許多水庫(kù),但是這些水庫(kù)和天然湖泊相比面積有限,能夠容納的湖水有限。
在常規(guī)年份,人們侵占湖泊土地的副作用并不會(huì)凸顯出來(lái),然而一旦當(dāng)年降雨量較多,長(zhǎng)江下游地區(qū)將會(huì)因?yàn)槿狈吹耐掏露鴮?dǎo)致洪水四溢。比如:近日監(jiān)控顯示,鄱陽(yáng)湖水域面積達(dá)到了4403平方公里,同期水域面積只有3510平方公里,今年鄱陽(yáng)湖面積為10年來(lái)最大,而這多出來(lái)的水域面積,就是淹沒(méi)了周?chē)霓r(nóng)田和房舍。
今年因?yàn)楫?dāng)?shù)亟涤炅枯^多,河流無(wú)法及時(shí)將河水排泄出去而引發(fā)的洪澇災(zāi)害。想要徹底消滅長(zhǎng)江下游的洪災(zāi),還需要我們合理規(guī)劃當(dāng)?shù)氐呐潘到y(tǒng),以及我們正在做的退耕還林還草還湖,擴(kuò)大湖泊面積,以便應(yīng)對(duì)未來(lái)之洪災(zāi)。
三峽大壩設(shè)計(jì)建成總高為185M,攔截蓄水最大的安全高度為175M。每攔截蓄水高1M,水量即能達(dá)5億M3。
如果攔水高度超過(guò)最大安全高度175M時(shí),別說(shuō)再增10M,就是增1M,也是極大的安全隱患。若增加10M,則庫(kù)容則要增加50億M3(即50億丅),壩墻和壩底的承壓將大大超極限。這不僅僅是安全隱患了,大壩將決口或決壩了!
一旦決埧,下游的湖北、江西、安徽、江蘇、上海等沿江兩岸城鄉(xiāng),將水漫金山一片汪洋!
不可行,三峽水壩的高度已經(jīng)是權(quán)衡利弊后的最大高度了,不能再加高了。而且三峽大壩早已建設(shè)完畢,不能進(jìn)行大規(guī)模改建了
最近長(zhǎng)江地區(qū)的洪水一直深深牽掛著全國(guó)人民的心,湖北、安徽、江蘇、江西四省均遭受了巨大的損失。
(江西鄱陽(yáng)湖周?chē)殉梢黄瑵蓢?guó))
面對(duì)著此次洪水,很多人都希望三峽工程能夠力挽狂瀾,保長(zhǎng)江沿岸風(fēng)平浪靜。
實(shí)事求是的講,在此次洪災(zāi)中三峽工程已然是盡力了。但問(wèn)題本次洪災(zāi)主要發(fā)生在三峽工程下游地區(qū),三峽工程最多只能攔住來(lái)自自己上游的洪水,而對(duì)于下游地區(qū)強(qiáng)降雨造成的洪水,三峽工程鞭長(zhǎng)莫及啊!
(在進(jìn)入6月份以后,整個(gè)長(zhǎng)江中下游都遭遇強(qiáng)降雨,三峽大壩已經(jīng)攔住了大量來(lái)自中游的洪水,但是下游的洪水三峽就沒(méi)辦法了)
其實(shí)如果沒(méi)有三峽大壩,本次長(zhǎng)江的洪災(zāi)還要更加嚴(yán)重,因?yàn)槿龒{大壩攔住了部分來(lái)自中上游的洪水,已經(jīng)為下游減輕了很大的負(fù)擔(dān),若是沒(méi)有三峽大壩,上游、中游和下游的洪水匯集到一起,麻煩會(huì)更大。
(在進(jìn)入汛期之間,三峽大壩就早早的騰出庫(kù)容,準(zhǔn)備攔截上游洪峰的到來(lái))
作為世界上最大的綜合水利樞紐,三峽大壩的規(guī)模毋容置疑,大壩高度也最大限度了,不能再提高壩體高度了。
三峽大壩的主要作用是為了減輕洪災(zāi),順便發(fā)電,說(shuō)白了就在汛期攔水保護(hù)下游沿岸城鎮(zhèn)。
在三峽工程設(shè)計(jì)之初時(shí),當(dāng)時(shí)的壩體高度有三個(gè)方案:低壩、中壩、高壩。
低壩高度是160米,工程難度降低,遷移民眾較少,但是防洪和發(fā)電能力有限,性?xún)r(jià)比不高,因此該方案很早就被舍棄了。
而高壩方案的高度是200米,這個(gè)高度在防洪、發(fā)電、通航的效益是最大的,但是由于大壩高度的提升,所淹沒(méi)的地區(qū)也大幅擴(kuò)大,涉及人口太多,因此這個(gè)方案也放棄。
經(jīng)過(guò)反復(fù)權(quán)衡,最后專(zhuān)家將大壩高度定在了185米,這樣既能最大限度的起到防洪作用,也能減小對(duì)上游的波及范圍。
(三峽大壩庫(kù)區(qū))
事實(shí)證明,185米的方案是最優(yōu)的選擇,200米的涉及范圍太大了,如果真的將大壩增加到200米,一旦在洪水期間全力攔截洪峰,下游倒是沒(méi)事了,上游可就保不住了,重慶估計(jì)要看海了。
(重慶朝天門(mén)碼頭)
所以治理洪水不能一味的加高大壩,這等于拆東墻補(bǔ)西墻,保了下游卻失了上游。
并且若想增加水壩高度,不能單純地只加高高度,還要加大壩體厚度。而三峽大壩早已建設(shè)完工,不可能再整體加高了,這樣會(huì)損壞大壩的壩體強(qiáng)度。
長(zhǎng)江水患與中華民族一起走過(guò)了數(shù)千年的歷史,到建國(guó)之后,隨著國(guó)家大力修建河堤和各種水利工程,長(zhǎng)江水患已經(jīng)得到了有效地控制。
(萬(wàn)里長(zhǎng)江)
不過(guò)水患可控不等于徹底消除水患,特別是長(zhǎng)江這樣的大河,在汛期經(jīng)常是全流域普降大雨,不可能只靠一座大壩就解決問(wèn)題,想徹底杜絕水患還尚需時(shí)日。
三峽水利樞紐工程在確定之初曾經(jīng)形成了多套不同壩高的設(shè)計(jì)方案,而最終之所以選擇修建大壩高度185米的三峽大壩。實(shí)際上是經(jīng)過(guò)了多方不斷協(xié)商,反復(fù)的科學(xué)論證最終確定。
三峽水利樞紐工程又被稱(chēng)為三峽水庫(kù),三峽大壩選址位于湖北省宜昌市秭歸縣長(zhǎng)江段。這里位于長(zhǎng)江中游地區(qū),上可以控制整個(gè)中上游三峽段水位,三峽大壩的修建為萬(wàn)噸貨輪抵達(dá)重慶萬(wàn)州港提供了可能。而下游則可以保護(hù)武漢、南京、上海、九江等大中城市不受洪水的威脅。因此三峽水利樞紐工程承擔(dān)著整個(gè)長(zhǎng)江流域的防洪、發(fā)電、航運(yùn)、農(nóng)業(yè)灌溉、生活和工業(yè)用水以及生態(tài)環(huán)境需水和跨流域補(bǔ)水等功能。
三峽大壩的修建直接影響最大的就是湖北省和上游的重慶市。我們都知道,長(zhǎng)江流域幅員遼闊,洪澇災(zāi)害頻發(fā),而海拔很低的湖北省荊江大堤段以及武漢市長(zhǎng)期遭受長(zhǎng)江流域洪水的考驗(yàn),而重慶市則困于長(zhǎng)江三峽之航道險(xiǎn)峻而無(wú)法實(shí)現(xiàn)大型貨船通江達(dá)海。
三峽大壩拋開(kāi)選址和選壩址不談,單單就大壩的高度便進(jìn)行了多次論證和討論。實(shí)際上當(dāng)時(shí)的水利專(zhuān)家形成了不同高度的幾種方案,分別稱(chēng)為高壩方案中壩方案和低壩方案。但是水庫(kù)壩高的增加,勢(shì)必意味著三峽庫(kù)區(qū)淹沒(méi)面積會(huì)成倍增加,也就意味著會(huì)產(chǎn)生更多的三峽庫(kù)區(qū)移民。
而如果大壩的高度再增加15米,整個(gè)重慶市都可能成為三峽水庫(kù)的庫(kù)區(qū),而移民的數(shù)量很可能會(huì)從現(xiàn)在的110萬(wàn)上升到達(dá)到千萬(wàn)級(jí)。
而如果大壩的高度過(guò)低則無(wú)法起到防洪和航運(yùn)的功能。因?yàn)槲挥谌龒{大壩下游38公里處便有一個(gè)低壩葛洲壩水利樞紐工程,葛洲壩就是由于大壩的高度過(guò)低,因此幾乎起不到多大的防洪作用,而且值得一提的是,當(dāng)年修建葛洲壩水利樞紐工程實(shí)際上就是為了修建三峽大壩而做的一次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。
因此為了打造長(zhǎng)江流域?yàn)辄S金水道。同時(shí)為整個(gè)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的防洪調(diào)度發(fā)揮出重要性作用。最終三峽大壩的大壩壩體海拔高度定為了185米(吳淞高程),而正常蓄水位達(dá)到了175米,設(shè)計(jì)洪水位達(dá)到了180.04米,這樣的設(shè)計(jì)能夠很好地起到錯(cuò)峰防洪、水力發(fā)電、航運(yùn)等功能,成為了整個(gè)長(zhǎng)江流域防洪體系中的控制性工程。
原創(chuàng)作品回答你
三峽大壩在加高【10米】,三峽每的兩側(cè)水岸受災(zāi)會(huì)很?chē)?yán)重。
三峽大壩加高,大壩兩側(cè)的水岸,就會(huì)被洪水猛獸侵襲,洪水就會(huì)流不進(jìn)去三峽大壩內(nèi),或者洪水與三峽大壩的水持平。
目前,長(zhǎng)江兩岸的水位可能還在有升高的可能,時(shí)刻準(zhǔn)備著搶險(xiǎn)奮斗著。
三峽大壩升高大壩對(duì)上游的兩岸持續(xù)帶來(lái)隱患
對(duì)三峽大壩不利。受災(zāi)面積會(huì)更大。因此,合理性的解困是重點(diǎn)。
如何,對(duì)付洪水猛獸,還要根據(jù)實(shí)際情況,具體研究,如何擺脫洪水猛獸的襲擊。才是重中之重。