“高峡出平湖”,毛泽东的诗句曾描绘了三峡大坝建成后的壮丽景象,这座世纪工程,肩负着防洪、发电、航运等多重使命,为国家发展做出了不可磨灭的贡献。
在光鲜亮丽的背后,一个隐忧正逐渐浮现——泥沙淤积,它威胁着大坝的长期安全和效益,也引发了社会各界的广泛关注,泥沙淤积问题并非三峡大坝独有,世界范围内的大型水库都面临类似挑战。
但对于三峡这样规模空前的工程,任何细微的问题都可能被放大,因此更需要我们予以高度重视,并积极探索有效的应对策略。
要理解三峡大坝的淤积问题,首先要了解长江的“脾气”,长江是中华民族的母亲河,奔腾万里,孕育了灿烂的华夏文明,与以“黄”著称的黄河不同,长江水系相对清澈,但它并非没有泥沙。
长江的含沙量虽然远低于黄河,但其巨大的水量意味着每年携带的泥沙总量依然相当可观,三峡大坝的修建,如同在长江的“咽喉”处设置了一道关卡,拦截了大量泥沙,日积月累,便形成了如今的淤积现状。
长江上游特别是金沙江、嘉陵江、乌江等支流流域,地质条件复杂,地形起伏较大,植被覆盖率相对较低,这些地区的水土流失现象较为严重,成为长江泥沙的主要来源。
每当暴雨来袭,大量泥土被冲刷进江河,最终汇入三峡库区,据统计三峡坝址多年平均输沙量高达5.3亿吨,即使扣除大坝拦截的部分,仍然是一个巨大的数字。
除了自然因素,人类活动也加剧了水土流失的程度,长江流域经济发达,人口稠密,城镇化和工业化进程快速推进。
大规模的基础设施建设、矿山开采、农田开垦等活动,不可避免地对地表植被造成破坏,加剧了水土流失,据估算人为活动导致的水土流失量甚至超过了自然因素,这无疑给三峡大坝的泥沙淤积问题增加了新的压力。
面对日益严峻的泥沙淤积问题,三峡工程并非束手无策,早在设计之初,工程师们就预见到了这一挑战,并制定了一系列应对措施。
其中最核心的策略就是“蓄清排浑”,“蓄清排浑”是一种动态的水库调度方式,其基本原理是在汛期,也就是长江来沙量最大的时期,降低水库水位,打开泄洪深孔和冲沙闸,将挟带大量泥沙的洪水排向下游;而在枯水期,也就是长江来沙量较小的时期,则提高水库水位,蓄积相对清澈的江水,以保障发电和航运效益,这种“避峰填谷”的调度方式,能够有效减少泥沙在库区的沉积,延缓淤积进程。
除了“蓄清排浑”这一核心策略,三峡工程还采取了一系列工程技术措施来应对泥沙淤积的挑战,这些措施体现了中国工程师的智慧和创新精神,也为世界水利工程建设提供了宝贵的经验。
三峡大坝的泄洪深孔和冲沙闸是专门为排沙设计的,泄洪深孔位于大坝底部,能够将库底淤积的泥沙直接排出;冲沙闸则位于大坝中部,可以利用高速水流将泥沙冲向下游。
这些设施的定期运行,如同给三峡水库进行“大扫除”,有效清除了库底淤积的泥沙,延缓了淤积进程,在枢纽布置方面,三峡工程也进行了精心的设计,电站和船闸的进水口被设置在远离泥沙淤积区的位置,避免了泥沙对水轮机和船闸的磨损,保障了电站和船闸的正常运行。
2019年的数据显示,三峡水库的淤积泥沙量已接近18.42亿吨,这是一个巨大的数字,但与大坝的总库容相比,占比仍然相对较低,而且随着一系列应对措施的实施,三峡库区的泥沙淤积速度已经有所放缓,这表明目前的应对策略在一定程度上是有效的。
虽然“蓄清排浑”和工程技术措施在一定程度上控制了三峡大坝的泥沙淤积,但这并非长久之计,从长远来看我们需要更加积极地探索新的应对策略,以科技创新为驱动,走可持续发展之路。
有人提出能否像治理黄河一样,采用抽沙船清理三峡库区的泥沙?诚然抽沙船在黄河治理中发挥了重要作用,但在三峡库区,情况却大不相同,长江的泥沙组成与黄河不同,细颗粒泥沙占比更高,用抽沙船大规模清理的效率并不高,而且成本巨大。
更重要的是,大规模抽沙作业可能会破坏库区生态环境,扰乱水生生物的栖息地,得不偿失,与其被动地清理淤积的泥沙,不如主动地从源头上减少泥沙的输入,加强长江上游的水土保持工作是关键。
通过植树造林、退耕还林还草、修建梯田等措施,可以有效减少水土流失,从根本上遏制泥沙入库,此外加强对沿江地区的生态环境保护,控制工业污染和农业面源污染,也是减少泥沙入库的重要举措。
科技创新是解决三峡大坝泥沙淤积问题的关键,未来可以探索更加高效、环保的清淤技术,例如利用新型环保疏浚船、水力冲淤等方式,在减少环境影响的前提下提高清淤效率。
同时可以借助先进的监测技术,实时监测库区泥沙淤积情况,为科学决策提供数据支持。
三峡大坝的泥沙淤积问题是一个复杂的系统工程,它涉及自然因素、工程技术、经济发展、生态保护等多个方面,没有一劳永逸的解决方案,只有不断探索、不断创新,才能找到最佳的应对策略。
“蓄清排浑”是目前三峡大坝应对泥沙淤积的核心策略,它在一定程度上延缓了淤积进程,但也并非完美无缺,未来我们需要更加注重科技创新,探索更加高效、环保的清淤技术。
更重要的是要从源头上减少泥沙入库,加强长江上游的水土保持工作,保护生态环境,走可持续发展之路。
三峡大坝的建设是为了造福人民,它的安全稳定运行关系着国家发展和人民福祉,泥沙淤积问题是摆在我们面前的一道难题,但我们有信心、有能力找到解决问题的办法。
长江的汛期通常在每年的7月至9月,这段时间降雨量大,河流径流量增加,携带的泥沙量也随之增多,在汛期三峡水库会适当降低水位,利用泄洪深孔和冲沙闸将挟带大量泥沙的洪水排向下游,减少泥沙在库区的沉积。
枯水期通常在每年的10月至次年6月,这段时间降雨量少,河流径流量减少,携带的泥沙量也相对较少,在枯水期,三峡水库会提高水位,蓄积相对清澈的江水,以满足发电和航运的需求。
“蓄清排浑”并非一成不变的,它需要根据每年的具体水文情况进行动态调整,例如如果某一年汛期降雨量特别大,就需要加大泄洪力度,降低水库水位,以确保防洪安全;如果某一年枯水期降雨量特别少,就需要控制蓄水量,以保障下游的用水需求。[浮云]
参考来源:
党史学习教育网 三峡工程:功在当代 泽被千秋
环球时报 改善淤积分布三峡连续六天向下游“放水”
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