三峡大坝,我国建成18年至今,仍被全球奉为神话的水利工程。相信诸如装机容量世界第一、发电量多少多少的光辉战绩,大家也看腻了。
然而大家不熟悉的是,三峡大坝的无数光环背后也有麻烦事。其中最麻烦的,就是淤泥堆积问题。然而,我国既然敢建这个超级工程,怎么可能没有处理泥沙的办法?
至今为止,距离三峡工程全面竣工已经过去了18年,在这18年的时间里,平均每年约有一亿吨的泥沙,会从长江流向三峡库区。
长江流域的上游地区是泥沙来源的重要区域,由于山地坡陡、土壤侵蚀严重,长江水流携带了大量泥沙,当水流进入三峡大坝水库时,水流速度减缓,泥沙沉积在水库底部,逐渐形成淤积层。
有水利专家指出,目前淤积在三峡库区的淤泥总量,已经超过了20亿吨。这些淤泥会给三峡的蓄水、防洪等功能带来不小的危害,如果放任不管的话,后果不堪设想。
大量的泥沙淤积在大坝附近和水库上游,不仅会造成上游河道淤堵、影响航运,更会直接造成三峡库区水位的抬高,库区泥沙越多、水位越高,就意味着整个三峡水库的库容量越小,这对于三峡水库的防洪来说十分不利,甚至可以说是“致命威胁”。
如果三峡大坝遭遇泥沙的持续淤积,库容持续减少,那么三峡水库,在汛期能够为下游减轻的洪涝压力也将大打折扣。
除了库容量的减少,如果泥沙持续不断淤积,大量泥沙的沉积可能对大坝的安全性构成威胁。泥沙可能导致水库底部的不均匀沉降,从而影响到大坝的基础稳定性。
此外,如果泥沙沉积过多,可能引起水库底部的滑坡或其它地质灾害,这些问题都可能对大坝的结构安全产生负面影响。
泥沙淤积的危害远不止于此,泥沙的沉积还会造成水库水流条件的改变。当水流通过淤积区域时,水流速度会减缓,影响到水流的流动和分布。这种改变可能会影响到水库内的水质和水体交换,进而对水库内的生态系统产生影响。
沉积的泥沙如果覆盖到水底的水生植物,将会对水生动植物的生存环境造成很大影响。此外,泥沙的沉积还可能导致水体富营养化,促进藻类生长,从而影响水质,进而影响到水库周边的生态平衡。
那么现在肯定有很多人好奇一个问题,三峡淤泥堆积问题很大,这是专业人员提前可以预判的,那为何还要修?
三峡大坝的很重要首要功能就是防洪。长江流域,尤其是三峡区域,历史上曾经发生过多次严重的洪灾。三峡大坝通过蓄水调节长江流域的水量,显著降低了下游地区的洪水风险。
大坝的设计可以容纳大量的洪水,并将其储存在水库中,在洪水期通过调整水库的排水速度,控制下游水位,防止洪灾的发生。
通过利用水流的势能转换为电能,三峡大坝每年发电超过1000亿千瓦时,相当于多个大型火电厂的发电量。
三峡大坝还极大地改善了长江的航运条件。大坝下游的水库形成了一个巨大的内陆水道,使得大船可以顺利通行。
三峡大坝的船闸系统能够让大型货轮和船只顺利通过,使长江的航运能力显著提高。大坝建成后,长江的航运通道变得更加宽广,航运时间和成本大幅降低,促进了沿江地区的经济发展。
显而易见,三峡修建的益处,远大于泥沙堆积的负面影响。而且就像前文也说了,既然专业人员能够预测到泥沙堆积的情况必然发生,那就一定会提前筹划解决方法。
我国的专家早已考虑到了这些问题,三峡工程的设计寿命约为150年,但是面临这场“淤泥危机”,我们必须采取一些有效措施来保证三峡寿命不被缩短。
三峡大坝目前的泥沙淤积量在可控范围之内,更加令人高兴的是,从长远来看,三峡库区实际入库的泥沙量正在逐年减少,那么,三峡大坝是如何控制泥沙淤积的?
如果每年三峡库区的泥沙淤积量还是保持在1亿吨以上的话,100年后就会达到100亿吨,这就意味着大约60亿立方米的库容将完全被泥沙占据,大坝的功能性和寿命也将因此大打折扣。如果遭遇特大洪水,三峡将没有多余的库容来防洪。
因此,泥沙入库量必须得到有效控制,同时还要排出三峡水库中已有的泥沙,才能使得三峡大坝在百年之后持续地发挥作用。
一方面,从入库泥沙的源头减少。三峡大坝上游河段修建分流水库,阻挡了一部分的泥沙。金沙江在建成溪洛渡与向家坝两座大坝之后,下游泥沙量减少了将近一半。与此同时,我们国家越来越注重水土保护,上游的水土治理更是越来越好,泥沙量也在进一步减少。
另一方面,通过借鉴三门峡等的经验,三峡大坝在建设的同时设置了专门的冲沙闸和冲沙孔,遇到汛期排沙量较大的情况下,通过蓄清排浊,在很大程度上可以将淤积的泥沙冲走。截至2019年,三峡库区已经实现了将近6亿吨的排沙量。
随着科学技术的不断进步,我国利用先进的科技手段,如遥感监测、大数据分析等,实时监测水库内的泥沙情况,以便及时调整管理策略。
正是因为三峡大坝的存在,如今的长江流域和周边地区,才未再出现像1998年那样的特大洪水灾害。虽然泥沙淤积带来了诸多负面影响,但通过科学的管理和技术手段,这些问题是可以得到有效缓解和解决的。
未来,随着技术的进步和管理经验的积累,三峡大坝将在泥沙问题的处理上取得更好的效果,从而继续发挥其在防洪、发电、航运等方面的重要作用。
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