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自2003年建成以来,三峡大坝作为中国乃至世界上最大的水利工程,在防洪、发电、航运等方面发挥了巨大作用。
但是这么多年过去了,一个大问题逐渐浮出水面,那就是泥沙越来越多。根据计算,截至2022年,三峡水库淤积的泥沙已达18亿吨。面临如此巨大的淤积,很多人不禁疑惑:为什么不用抽沙船把它清理干净?真的有那么简单吗?
三峡大坝位于长江上游,其河段属于多泥沙河流。三峡大坝泥沙淤积的现状确实不容乐观。多年来,三峡库区泥沙淤积量稳步上升,堆积如山,堆积如山。
根据统计,坝址多年来平均输沙量达到5.3亿吨,含沙量达到1.2。kg/m³,这个数字将在洪水季节进一步增加。
当河水携带泥沙流入水库时,由于水流速度急剧下降,大多数泥沙会沉积在仓库区域。这种现象在汛期沙量较多时尤为明显。
除上游泥沙外,三峡库区周边的水土流失也是泥沙淤积的重要来源。由于地形陡峭,植被覆盖率低,当暴雨来临时,大量的泥沙会随着地表径流进入水库。
长江流域位于三峡大坝,是我国水土流失最严重的地区之一。据不完全统计,长江上游和支流流域水土流失面积达到56.2万平方公里,占全流域总面积的近一半。其中,金沙江、嘉陵江、乌江等支流是水土流失的重灾区。
这类地区地质条件脆弱,人类活动频繁,导致大量泥沙随水流失,最终汇入长江。
面临着汹涌的泥沙,三峡大坝就像一个巨大的"拦沙坝",拦截大部分泥沙。三峡水库平均每年拦沙量超过4亿吨,占入库泥沙总量的80%以上。随着时间的推移,仓库区域的淤积越来越严重,为大坝的安全运行埋下了隐患。
根据有关部门的统计,三峡库区从大坝开始蓄水到后来的16年,总共积累了18.42亿吨泥沙,相当于每年积累了1亿多吨泥沙。这个数字听起来令人毛骨悚然。
要知道,三峡大坝是世界上最大的水利工程,总库容只有393亿立方米。按照这种沉积速度,不到几十年,大坝的容量就会被泥沙填满。
除自然因素外,人工活动也在加剧泥沙淤积。三峡库区及上游地区经济发展迅速,城市化、工业化进程不断加快。
大量的基础设施建设、矿山开采、农田开垦等活动,破坏了原有的地表植被,加剧了水土流失。
根据统计,人工活动造成的水土流失占总量的60%以上。可以说,人类的不当行为无疑是火上浇油,使淤泥问题雪上加霜。多年来,虽然国家在水土保持方面投入了大量资金,但收效甚微。
三峡工程中泥沙淤积的影响是多方面的。积沙成塔,积水成渊。尽管三峡大坝屹立不倒,但泥沙的淤积却在慢慢侵蚀着这个钢铁巨兽的基础。
这些泥沙淤积带来的麻烦不小。它会稍微侵蚀大坝的宝贵容量,削弱防洪和发电的效益。把沙子倒进杯子里,沙子占的地方,水就装不下了。
1立方米淤泥沙约占0.6立方米库容。目前,三峡水库已损失约11亿立方米的有效库容,相当于设计总库容的2.8%,具有18亿吨的淤积量。
这个数字听起来并不惊人,但如果时间尺度延长,问题的严重性就不言而喻了。如果任由泥沙"千里之堤,溃于蚁穴"无论隐患如何,泥沙还会对水电设备造成磨损,影响机组的正常运转。
随着时间的推移,设备的使用寿命缩短了。总有一天会严重影响大坝的防洪、发电等核心功能。
同时,泥沙淤积也可能堵塞发电机组的冷却水管道,加速水轮机的磨损,影响电站的安全运行,直接威胁到三峡工程创造效益的基础。
沉积物也会对水库的水质产生不利影响。沉积物中往往含有大量的有机物和重金属元素。一旦沉积在库底,在厌氧条件下分解,甲烷、硫化氢等有毒有害气体就会释放出来,导致水体营养丰富,破坏水库生态系统,随时可能引发环境灾害。
而且水质的恶化会导致库区鱼类等水生生物大量死亡,打击渔业经济,影响库区居民的生计。
除了上述直接影响,更重要的是,淤泥会抬高河床,增加上游的洪水风险。最初,建造大坝的目的是支持长江中下游"。;防洪伞"。
但现在泥沙淤积严重,河床抬高。一旦遇到大洪水,上游地区首当其冲。三峡大坝的洪水调节能力将大大降低,为中下游地区的防洪安全埋下隐患。这是得不偿失的。
可以看出,泥沙淤积对三峡工程的影响可谓"动全身",这是一个涉及方方面面的重大问题,不容忽视。
虽然泥沙淤积是一个缓慢的过程,但其危害是长期积累的。如果任其发展,最终会像"一样。;定时炸弹"同样,也为三峡工程的运行埋下了许多隐患。
面临泥沙淤积的严峻形势,许多人提出了疑问:为什麽不能像治理内陆河流一样,用抽沙船把泥沙抽走?把泥沙抽出来,还可以用在建筑等行业,一举两得。
这一想法听起来很有道理,但实际上操作起来,却不那么简单。
三峡库区相当辽阔,泥沙分布广泛。与黄河不同,三峡库区淤积的泥沙大多是细小的颗粒,就像满天飞的柳絮一样。它们漂浮在水下,不能聚集在一起。它们应该用沙轮有针对性地清洗。那不是大海捞针吗?就算钓鱼,效率能高到哪里去?
此外,大规模使用沙轮会扰乱整个水下环境,破坏脆弱的生态平衡。要知道,三峡库区是各种稀有鱼"。;家",它们赖以生存的环境就像一个蜘蛛网,随便拽一下,都有可能使整个网络塌陷。过多的疏浚反而会适得其反,得不偿失。
从经济角度来看,砂轮的使用成本也相当高。根据计算,提取1立方米泥沙的成本是几十到几百元。18亿吨泥沙,你要算多少钱?
提取出来的沉淀物不能当场堆放,要花钱运输。想想就觉得头大。相比之下,通过植树造林、保持水土等生态治理,从源头上减少沉淀物的成本要低得多。
假如大规模使用抽沙船,那简直就是在为非法采砂开绿灯。原来三峡库区的砂石资源非常丰富。一旦管理跟不上,那些非法采砂船肯定会趁机采砂,就像闻到腥味的苍蝇一样,根本拦不住。
他们为了眼前的利益,才不管什么河床破坏不破坏,大坝安全不安全。如果闹出大新闻,后果不堪设想。
但是我们不必太担心,面对泥沙淤积"拦路虎",三峡大坝可谓未雨绸缪,早就准备好了一套"杀手锏"。在设计之初,三峡大坝就提出了一系列的应对措施,专门治疗泥沙淤积这一顽疾。
其中最重要的一招是使用"蓄清排浑"水库调度方式。这名字听起来有点别扭,其实道理很简单。
也就是说,当汛期沙量较大时,降低水位,将含沙量较大的洪水放入下游。因此,在枯水期储存清水,首先保证航运发电不受影响。
通过这种错峰调度,相当于按下了泥沙淤积"暂停键",它可以最大限度地减少库区泥沙的沉积。这个招数可以说是一举多得,既减轻了沉积压力,又保证了大坝的正常运行,堪称一举两得。
资料表明,自2013年以来,三峡库区的入库泥沙量明显下降。
除此"外;压箱底"三峡大坝在设计上还专门布置了多处冲沙设施,包括22个泄洪深孔和专用冲沙闸等。
这类设施充当水坝"清道夫",定期对库底淤积的泥沙进行"大扫除",延缓淤积过程。有了这些冲砂设施,就不必担心淤积会一发不可收拾。
仅仅依靠"当然;放水"还不够,还得从源头上治疗。想想泥沙是从哪里来的?难道不是上游那些山坡被冲走了吗?
然后,让我们在上游修建更多的沙坝,加强水土保持,在森林中返回,这样入库的沙子就少了。近年来,三峡上游植被覆盖率不断提高,水土流失得到遏制,入库沙量不断减少。虽然这种方法见效缓慢,但它是根本原因!
三峡大坝在枢纽布置上也动了脑筋。电站、船闸的进水口被"机智"地面设置在远离泥沙淤积区域的位置,穿上"防尘衣",为了减少对机组和船舶的影响。
虽然这个细节并不显眼,但它反映了设计师的"用心良苦",在这方面,三峡大坝可谓滴水不漏。
从长远来看,仅仅依靠抽沙船来清淤是远远不够的。要做到标本兼治,多管齐下,既要疏导,又要堵源。
人类的应对策略也必须建立在科学认识的基础上,面对自然界的鬼斧神工。"蓄清排浑"提出并实施战略,正是对三峡工程泥沙治理规律的深刻把握。
除洪水"外;蓄清排浑",还要加强上游水土保持,从源头上减少来沙。同时,在保护生态环境的前提下,积极研究先进的疏浚技术,定期进行必要的疏浚疏浚。
参考资料
三峡大坝截流24年,泥沙堆积18亿吨,为什么不把泥沙抽走? 科学怂叔 2021-12-15 17:12
自三峡大坝建成以来,已有18亿吨泥沙淤积,为什么不用抽沙船把它抽走呢? 墨香染云笺 2024-05-20 17:06
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