前言

根據(jù)權(quán)威雜志,湖泊科學(xué)上的資料來看,三峽大壩平均一年要產(chǎn)生1億噸的泥沙淤積。

截止到目前為止,三峽大壩已經(jīng)建成18年了,堆積的泥沙已經(jīng)有20億噸了!

如果一直不處理,會(huì)有什么結(jié)果?

信息來源:
湖泊科學(xué):近20年來三峽水庫泥沙淤積及其對(duì)庫區(qū)的影響

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湖泊科學(xué)

泥沙淤積的原因

在我們很多人的印象中,長(zhǎng)江的水并沒有黃河那么渾濁,為什么會(huì)淤積這么多泥沙呢?

其實(shí)這也比較好理解,河水在流動(dòng)的過程中,是會(huì)沖刷著河水的兩岸的,如果泥土是松散的,就會(huì)被卷入滾滾的河水之中。

就像我們的母親河“黃河”一樣,途經(jīng)鮮有植被黃土飛揚(yáng)的黃土高原,缺少了植被,水土流失十分嚴(yán)重,無數(shù)的黃沙卷入,才形成了我們看到的“黃”河。

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黃河

長(zhǎng)江上游雖然多是植被茂密的高山、盆地等,但是由于人們的肆意砍伐,毀林開荒,并且開墾陡坡進(jìn)行耕種,水土流失的問題同樣十分嚴(yán)重。

到了夏季暴雨連綿,甚至洪水來襲的時(shí)候,水流流速的增加,這些松動(dòng)的土地就會(huì)“滑入”江水之中。

之前沒有建造三峽大壩的時(shí)候,暢通無阻的江水所擁有的巨大沖擊力,可以將大部分的泥沙沖出自身流域,也就不會(huì)造成淤積。

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但是自從三峽大壩建造成功之后,原本奔騰而下的水流,遇到了大壩的阻擋,使其在大壩之中形成了湖泊一樣的區(qū)域。

由于坡度差的原因,江水包裹著泥沙席卷而下,到三峽大壩時(shí),坡度平緩,水流速度驟降,泥沙便沉積在水庫的底部,形成泥沙淤積

久而久之,已經(jīng)造成了近20億噸的泥沙淤積,如此巨大數(shù)量的泥沙淤積,如果放任不理,勢(shì)必會(huì)對(duì)我國(guó)的電力,航運(yùn)方面都收到影響。

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三峽大壩的建成

泥沙持續(xù)堆積,首當(dāng)其沖受到危害就是航運(yùn)安全,淤積導(dǎo)致的河道變窄,水深減少,更是大大增加了船只航行時(shí)遭遇擱淺的風(fēng)險(xiǎn)

不僅如此,流速的降低還會(huì)影響到整體的發(fā)電的效率,如果泥沙沉積到了設(shè)備之中,隨著設(shè)備的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),不僅會(huì)降低發(fā)電的效率,還會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命,其帶來的損失不計(jì)其數(shù)。

就如同黃河的三門峽水庫一樣,短短建成一年半就淤積了超15億噸的泥沙,大量的淤積導(dǎo)致河床抬高,甚至出現(xiàn)了泥沙倒灌的情況,田地出現(xiàn)鹽堿化甚至沼澤化,糧食因此年年減產(chǎn),嚴(yán)重影響了生態(tài)民生。

既然如此,當(dāng)時(shí)為什么一定要建造呢?

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三門峽大壩

三峽大壩的重要性

經(jīng)過黃河三門峽水電站的失敗案例,我國(guó)建造大壩時(shí),對(duì)于淤泥堆積的問題肯定是可以預(yù)見的,那為什么還是要堅(jiān)持建造呢?

這就不得不提到三峽大壩對(duì)于洪水治理方面做出的優(yōu)秀貢獻(xiàn),長(zhǎng)江流域,曾發(fā)生過多次嚴(yán)重的大洪災(zāi),嚴(yán)重影響了兩岸居民的安全,而洪災(zāi)對(duì)兩岸的生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了巨大的影響。

信息來源
百度百科:長(zhǎng)江洪水

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洪災(zāi)日期

而經(jīng)過三峽大壩全面發(fā)揮防洪能力之后,顯著的降低了下游地區(qū)被洪水沖擊的風(fēng)險(xiǎn),將荊江河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)從十年一遇提高到百年一遇。

有效保護(hù)長(zhǎng)江中下游平原地區(qū)數(shù)千萬人口和數(shù)百萬公頃耕地免受洪水威脅,極大地緩解了長(zhǎng)江的防洪壓力,使長(zhǎng)江“黃金水道”的作用得到更為充分的顯現(xiàn)和發(fā)揮。

湍流不息的水流奔涌而來,三峽大壩利用水流的勢(shì)能發(fā)電,其三峽大壩的年發(fā)電量超過1000億千瓦時(shí),相當(dāng)于一個(gè)中等發(fā)達(dá)國(guó)家全年的用電量了,相當(dāng)于每年減少燃煤數(shù)千萬噸,顯著減少了溫室氣體排放,為應(yīng)對(duì)氣候變化和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)了重要力量。

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三峽水電站

除此之外,長(zhǎng)江對(duì)航運(yùn)方面做的的貢獻(xiàn),同樣不容小視,大壩建成之后,坡度下降,在三峽的下游水庫形成了巨大的內(nèi)陸航道,使大船可以暢通無阻的通行。

作為連通東部平原和西部山區(qū)的重要交通樞紐,三峽大壩極大地改善了長(zhǎng)江的航運(yùn)條件,通過調(diào)節(jié)水位、改善航道,使得萬噸級(jí)船隊(duì)可直達(dá)重慶。

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三峽航道

極大地降低了運(yùn)輸成本,提高了運(yùn)輸效率,促進(jìn)了沿江地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)發(fā)展顯著提高,極大地提升了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)大局水平。

最后,?水資源利用?也是建造三峽大壩的原因之一。大壩具備強(qiáng)大的水資源調(diào)控能力,在枯水期可以通過蓄水調(diào)節(jié),保證下游地區(qū)的水資源供應(yīng);在豐水期則可以通過放水發(fā)電,實(shí)現(xiàn)水資源的最大化利用,為我國(guó)水資源的利用提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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三峽水電站

那么目前的淤泥情況如何治理?

以目前的情況看,建造三峽大壩的好處肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它的弊端,而且有了三門峽水庫的前車之鑒,我們既然能預(yù)測(cè)到淤積的發(fā)生,就肯定會(huì)提前謀劃處理的辦法

在建造初端時(shí),就在三峽大壩上設(shè)置了專門的沖沙閘和沖沙孔,用來進(jìn)行“蓄清排濁”的泥沙處理策略。

具體方式就是,在長(zhǎng)江來沙量最大的時(shí)候降低水庫水位,打開泄洪深孔和沖沙閘,將挾帶大量泥沙的洪水排向下游,在長(zhǎng)江來沙量較小的時(shí)期,提高水庫水位,蓄積相對(duì)清澈的江水,以保障發(fā)電和航運(yùn)效益。

通過這種動(dòng)態(tài)的水庫調(diào)度方式,三峽大壩能夠有效減少泥沙在庫區(qū)的沉積,延緩淤積進(jìn)程,從而保障大壩的防洪、發(fā)電和航運(yùn)功能?,截止到2019年就共計(jì)排出了5.71億噸的泥沙,減少了內(nèi)部泥沙的堆積。

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三峽泄洪

為了配合三峽大壩的蓄清排濁,水庫的減淤調(diào)度也起到了關(guān)鍵性作用。

在汛期的時(shí)候,利用洪峰與沙峰在庫區(qū)傳播的時(shí)間差,盡量將沙峰排出庫外,減少水庫總淤積量,說白了就是,在中小流量時(shí)維持較高水位,而在流量較大時(shí)降低水位以增加排沙效果。

三峽水庫還可以在消落期的時(shí)候,通過加大出庫流量和降低水位,成功沖刷泥沙,恢復(fù)防洪庫容。

如果是在蓄水期的話,通過優(yōu)化調(diào)度方案,可以在蓄水期間減少泥沙淤積,保持水庫的長(zhǎng)期使用效益。

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泄洪

在今年的上半年,長(zhǎng)江委在三峽大壩內(nèi)又進(jìn)行了兩次減淤調(diào)度,先后使長(zhǎng)江水位下降了2.02米和5.32米,兩次減淤調(diào)度,總共沖刷處理了近400萬立方米的泥沙,并且這些年來在長(zhǎng)江先后成功實(shí)行了五次,都取得了良好的成果,成功的減少了大壩的泥沙堆積。

經(jīng)過多種方式的配合,每年都在對(duì)大壩內(nèi)淤積的泥沙進(jìn)行處理,雖然目前大壩內(nèi)還堆積著不少的泥沙,但是還在大壩所能承受的范圍之內(nèi)。

但是這種等到泥沙淤積在水庫之后,再進(jìn)行排出的方法無疑是“治標(biāo)不治本”的,想根治問題,還是要減少長(zhǎng)江內(nèi)泥沙的含量。

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三峽大壩

具體可以采取哪些措施?

首先就是減少長(zhǎng)江上游的泥沙含量,在泥沙還沒有流入三峽大壩之前,定期的用挖沙船進(jìn)行清理,避免流入下游產(chǎn)生堆積。

還可以在三峽大壩的上流建造分流的水庫,將江水分流引開,也從入庫的源頭減少泥沙的流入,配合著我國(guó)水土保護(hù)的治理,進(jìn)一步的減少長(zhǎng)江內(nèi)泥沙的含量,避免在水庫產(chǎn)生淤積。

由于無節(jié)制亂砍亂伐導(dǎo)致的植被喪失,采取“退耕還林”的方法,使被破壞的地貌復(fù)原,多種植一些,根莖發(fā)達(dá),抓地力強(qiáng)大的植物,改善土地的生態(tài),并且加強(qiáng)管理禁止胡亂開墾,維護(hù)生態(tài)環(huán)境。

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種植植被

為了保證泥沙問題能得到妥善的解決處理,同樣少不了長(zhǎng)江流域各個(gè)部門的鼎力合作,在汛期來臨之時(shí),可以通過我們目前擁有的科技手段,遙感檢測(cè),分析預(yù)警等。

及時(shí)的溝通聯(lián)系,通過對(duì)水位情況的探測(cè),及時(shí)給出最合適的解決方案以及調(diào)度方法,減少泥沙以及洪水對(duì)大壩造成的損傷。

通過目前所擁有的技術(shù)手段,以及未來的治理方法,既能在短期上解決泥沙淤積的困境,另外也能進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮,降低長(zhǎng)江上游的泥沙含量,使在根源上解決長(zhǎng)江水流含沙量高的原因。

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退耕還林

雖然泥沙淤積帶了很多負(fù)面的影響,也加大了民眾的心理壓力,但是三峽大壩經(jīng)過近二十年的考驗(yàn),展現(xiàn)出自己帶來的極大利益,并且會(huì)通過科學(xué)的管理和技術(shù)手段,有效緩解和解決目前的這些問題。

隨著我們技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,未必沒有更好的解決處理辦法,三峽大壩預(yù)計(jì)百年以上的壽命,目前還沒有走過五分之一,換算來人類來說也是正值“青壯年”,還有極大的發(fā)展空間。

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三峽大壩

結(jié)語

希望后續(xù)我們?cè)?strong>泥沙處理方面積累更深厚的經(jīng)驗(yàn),實(shí)戰(zhàn)之中取得更好的效果,使長(zhǎng)江甚至是黃河都煥然一新,讓我國(guó)的水利工程繼續(xù)為我國(guó)的快速發(fā)展,奉獻(xiàn)出自己的力量。???