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如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

我國的三峽大壩,作為當今世界上最大的水利樞紐工程,位於湖北省宜昌市上遊,距下遊葛洲壩水電站38公裡,三峽大壩全長2309米、高185米,呈梯形形狀,集發電、旅遊、航運、調控洪水於一身。三峽大壩的建成, 以防洪排澇為其首要目標,理論上能使荊江河段防洪標準,由現在的約10年一遇提高到100年一遇,甚至時間更長。但是,三峽大壩對於漫長的長江流域雨季來說,及兩千公裡長的長江中下遊河道來說,三峽大壩調控洪水能力隻能發揮主要作用,但不是全部。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

三峽位於長江上的位置

長江,古稱江、大江、江水等,世界第三大河,第三長河,我國第一大河,第一長河。長江,呈“V+W”字形,全長6397公裡,流域面積180萬平方公裡,年徑流量9600億立方米,占中國河川徑流部量的36%左右。長江流經11個省、市,主要的地形包括:青藏高原 、橫斷山脈、雲貴高原 、四川盆地 、長江中下遊平原 、洞庭湖、鄱陽湖、東南丘陵等等,最後註入我國的東海。其發源於“世界屋脊”青藏高原的“三江源”地區的唐古拉山脈的各拉丹冬峰,源頭被稱為沱沱河;長江支流眾多,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、贛江等在內的49條支流;長江水系大部分地區屬亞熱帶季風氣候,降水豐富,多年平均降水量約1100mm,水量平穩,為太平洋七大水系之一。

長江由河源到河口橫跨中國地形上的三級巨大階梯,長江從源頭至湖北宜昌為上遊,湖北宜昌至江西湖口為中遊,江西湖口至上海入海口為下遊。三峽選址在長江中遊和下遊分界線處,也就是我的第二階梯和第三階梯“結合部”,江水波瀾壯闊、雷霆萬鈞。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

三峽大壩為什麼選址在湖北宜昌?

三峽工程建成後,正常蓄水位175米,防洪庫容221.5億立方米,可有效調節並控制宜昌以上洪水來量,減少下泄流量,有效保證荊江河段的行洪安全,對鄱陽湖區、洞庭湖區、武漢、南京等地的防洪安全也有很大作用。因為長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,隻要宜昌發生特大洪水,就會對中下遊地區造成嚴重影響,因此,當初在宜昌以上河段選擇合適壩址,當時才興建瞭一座能夠調蓄長江洪水的特大型水庫,就可使長江中下遊地區很大程度上免遭洪水災害,三峽壩址正好符合這一條件。三峽大壩建成後,對長江流域的防洪和發電產生瞭很大的貢獻,不但使荊江河段防洪標準從“十年一遇”提高到瞭“百年一遇”,基本解除瞭上遊洪水對武漢市、洞庭湖區以及江漢平原的威脅,做出瞭巨大貢獻。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

如果把三峽大壩加高10米,截流更多的洪水,可行嗎?

“三峽大壩項目”從上世紀六十年代就提出,但遲遲未能開工,到1992年方案才通過,1994年開始建設,2009完工,歷時15載,屬性混凝土重力壩。包括主體建築物及導流工程兩部分,壩軸線全長約2309米,攔河大壩長1983米,壩頂高程185米,工程總投資為954.6億元人民幣,動態投2485.37億元人民幣,靜態投資1352.66億元人民幣,輸電十多個省市收益。

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長江三峽工程采用“一級開發,一次建成,分期蓄水,連續移民”方案。水庫最終將淹沒耕地43.13萬畝,最終將移民113.18萬人。三峽大壩為一級建築物,按1000年一遇洪水設計,大壩由三部分組成,即泄洪壩、電站廠房擋水堤壩和左右庫非溢流壩,全長2309.5m,大壩為重力式,泄洪采用挑流消能方式,三峽大壩的基礎巖石為堅硬的完整花崗巖。大壩設計地震裂度為Ⅶ級。三峽規模大,總砼量2800萬m3,且結構復雜,特別泄洪壩,計設22個導流底,23個漂孔,22個表孔,兩側各一個排漂孔,設計67個泄洪孔道,是三峽工程施工難度大,質量要求高,是控制二期工程工期的關鍵工程。

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那麼,當初三峽大壩為什麼設計成185米呢(經證實,三峽大壩的最大壩高為181米,是從水下地基至壩頂的實際高度),而不是200米,也不是175米或者其它高度呢?

據長江委設計院樞紐處副總工陳磊給出瞭答案。三峽大壩在建壩之前設計瞭三種方案,即低壩、中壩、高壩,三種方案提供選擇。經過水利工程專傢多年論證,將低壩和高壩否定,最終選擇瞭中壩。原因如下:一、低壩方案:大壩設計高為160米,正常蓄水水位150米,淹沒庫區面積較小,移民量也較少,雖然成本較低,投資較少,但防洪效益稍弱,且回水到不瞭重慶港,對通航條件提高不大,沒有發揮航運價值所在的作用,影響長江中上遊大型船舶航行,對西部內陸開發意義不大,因此被否定;二、高壩方案:當時水庫設計蓄水水位總高度為200米,如果壩高超過200米,對於防洪、發電、通航三個效益均最大,經濟收益可觀,可以促進西北內陸經濟迅速發展,但大壩上遊長江沿岸淹沒面積較大和移民大增、工程投資量也大增,可能大大超出預算成本,因此高壩方案也被否定;三、中壩方案:最終經權衡利弊比較各種方案,最後確定瞭185米高程的中壩方案,保證瞭較好的防洪、發電、通航等效益,發揮重慶港的作用,即促進西部內陸經濟發展,也使工程建設投資和移民數量控制在可承受成本范圍內,使三峽大壩發揮最大功效。當長江遇洪水時,壩區短期內可超設計標準蓄水至180.4米的校核洪水水位,發揮其最大調控洪水錯峰能力,減少長江中下遊沿岸洪澇災害發生 ,減少人員傷亡和經濟損失,到達建設三峽大壩的目的。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

如果把現在的三峽大壩“長高”10米,相當於高壩方案,但是現在三峽大壩是按當初的中壩方案設計,大壩最初壩基、壩寬與壩高是根據一定比例設計的,從大壩抗壓、牢固程度多方面科學計算後而施工的,這是本著從三峽大壩安全角度考慮。當初三峽大壩中壩設計建成總高為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5億立方米的水量。如果非得把三峽“長高”10米,也就是說正常水位在185米,相當於增加瞭50億立方米以上的蓄水量,對庫區地基和大壩承壓能力是一種考驗,必境中壩方案當初設計方案為遇洪水時可超設計標準水位達到180.4米。而“長個兒”後,現在正常蓄水位為185米,超出當初設計的洪水水位180.4米還要高4.6米,也就相當於多出20億立方米的水給三峽大壩“施壓”,雖然三峽大壩可能短時間內可以承受如此大的壓力。但是如果發生地址災害,比如地震等,三峽大壩可能無法承受住如此大的沖擊力,從而引發“潰壩”的可能。即使不會發生“潰壩”,三峽大壩“長高”10米,達到高壩方案,庫區要面臨二次移民和城市、名勝古跡被毀等,可能出現“勞民傷財”的情況,得不償失。加上一個“定時炸彈”,頂在三峽大壩頭上,使長江中下遊地區沿岸居民時刻倍感“壓抑”,隨時有“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,誰也不願意如此,受此折磨。

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綜上,長江三峽大壩,中壩方案最符合現實情況,而給大壩長高10米的方案隻能是“癡人說夢”,妄想一下而已,不太現實 。無獨有偶,在長江支流的丹江口水庫,為瞭“南水北調”中線工程,曾經將大壩加高十幾米,就是成功案例,但是跟三峽大壩實際情況不太一樣。與其冒險在三峽大壩頭上加頂“帽子”,不如另選它地,建設新的大壩,更加實用些,一舉兩得。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

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更多觀點:

中國水庫大壩加高不是沒有先例:

丹江口大壩大傢都知道吧,當年為瞭加高這座大壩,工程總投資超過24億,從2005年開工到2009年全線貫通,看似簡單的混泥土澆築也耗時4年有餘。

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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隻有800米,其實,一開始修建這個水利工程的時候,就已經有瞭南水北調工程的設想,且具備發電、航運、灌溉和養殖等用途,隻不過在當時,防洪還是它的主要發揮的功能。

丹江口大壩的修建時間距離現在就有點遠瞭,那還是1958年的時候,但當時修建完成的大壩高度是97米,達到162米的壩頂高程,平均下來每年的發電量在40億度左右。

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但是,等後來南水北調中線工程興建的時候,發現這個大壩的高度還不夠,所以,又將壩頂高程提升到瞭如今的176.6米,因此,水庫蓄水水位提高(原水位157米)以後,就讓庫容(增加瞭11.6立方千米)也相應增加瞭,分別是175米和290.5億立方米,而丹江口大壩的功能,也就不再隻是防洪和發電這些,南水北調中線工程惠及的天津、河北、河南和北京等地,都是通過加高丹江口大壩實現的。

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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,已經達到瞭185米,3335米的長度也25000米更長,而三峽大壩的發電量也高得多,目前全世界單座發電量最高的大壩就是它瞭,年最高發電量早就突破1000億千瓦時。

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不算提出修建和規劃,三峽大壩隻是修建就用瞭好些年,從1994年動工到2006年全線完工,期間就是漫長的十餘年時間,而工程總投資更是超過瞭2000億,涉及到上百萬人離開故土移民他鄉。

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三峽大壩393億立方米的總庫容,有175米的正常蓄水位,221.5億立方米的防洪庫容,泄洪深孔就有23個之多,單個孔口大小尺寸就達到瞭7×9米,在加上22個表孔,三峽大壩校核洪水的時候,最大每秒就能達到102500立方米的下泄流量。而且,當下遊發生旱情的時候,也能通過增加下泄流量來緩解幹旱,也就是說,三峽大壩除瞭航運和發電等效益以外,更兼顧瞭防洪和抗旱的雙重功能。

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把三峽大壩也加高10米,截留更多的洪水,是否可行?

從三峽大壩的結構來說,它也主要是導流工程和主體建築物工程這兩個方面,導流明渠的寬度就有350米,占到瞭三分之一的長江江面,是一座十分典型的混凝土重力壩,遊輪就像大傢乘坐電梯一樣翻過這座大壩。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

那麼,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,然後截流更多的洪水?

首先啊,三峽大壩的高度其實已經很高瞭,當初也進行瞭多次實驗性蓄水實驗,如果直接在現有大壩上加高,不僅涉及到成本較高的問題,還有技術上能不能實現,且不產生潰壩風險。新建大壩的難度很大,但將大壩加高的難度也不小,不僅對工藝的要求特別高,還有施工難度大和技術復雜等問題,何況,大壩到底能不能加高,以及具體能夠加高多少米,還取決於施工佈置會受到多達大的制約!

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

我們一般人隻看到瞭丹江口大壩加高瞭,但不知道這個過程中經歷的艱難險阻,一邊要讓大壩加高,另一邊又要讓的防洪等功能正常運作,而混凝土在施工的時候又對溫度又高要求,沒有辦法不停地進行施工,工期隻能集中到枯水期和溫度比較低的季節。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

每當南方進入汛期之後,洪水總是侵襲多個地方,這個時候大傢想起三峽大壩工程,難免就會覺得為什麼不再加高一點,讓更多洪水不會發生。但是,事情真的有這麼簡單嗎?

首先,三峽大壩工程的防洪能力,大傢有目共睹,它目前的消減洪峰水平就已經是世界之最。其次,且不說成本有多大,三峽大壩工程加高的難度,一定比前面說到的丹江口大壩加高更大,而且,到底能不能加高,還需要有關專傢多方分析地理條件、原始設計和目前狀況等,才能確定是否可行,這不是我們敲敲鍵盤憑感覺就能決定瞭。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

另外,三峽大壩的防洪效益,雖然主要是緩解下遊地區,但不是任何一個地方發生洪災,都與三峽大壩有關,這與當地的地理位置、排水設施、應對能力等因素都有關,而且,洪災更多的時候都是因短時性強降雨、支流匯集等發生,這些聚集起來的水一下子關不住瞭,這不絕不是三峽大壩加高就能完全解決的,我們應該更科學理性地看待這些問題。


更多觀點:

三峽工程位置比較特殊,上面四川盆地、號稱天府之國,下面是我們國傢重要的商品糧基地——江漢平原,所以大壩建多高,這可以要兼顧二者之間的的關系,搞不好會對雙方都有傷害,與其這樣這個大壩修建就失去瞭意義。目前大壩高是185米,這個高度為什麼不是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,三峽庫區內淹沒面積小,移民數量也少,但是防洪效益最差,庫尾到不瞭重慶朝天門,航運改善不大。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

高壩呢,構想設計成水位200米,壩高220~230米,防洪效益最好,庫容有可能達到600億立方米左右,發電、通航效益均達到最大,但四川盆地庫區內移民數量驚人,重慶城區幾乎被淹沒,這個移民量是我們難以承受的,得達到時近千萬的移民,同時工程投資量也大增。因此壩的高度直接影響防洪效益、發電能力、通航能力、庫區淹沒面積及移民搬遷量等,綜合權衡比較各種方案,最後確定瞭185米高程,既保證瞭較好的防洪效益,又兼顧瞭發電、通航效益,也使工程建設投資和移民搬遷量控制在可承受范圍內。

如今要把大壩加高10米,相當於高壩方案,如果從工程安全角度來說,是不允許的,大壩最初壩基、壩寬與壩高是根據一定比例設計的,從大壩抗壓、牢固程度多方面科學計算後而施工的,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,我們時刻要居安思危。

既然這些工程是我們人類設計的,大壩在後期加固、加寬、長高要求下,也可以做到時讓大壩長高,這方面還真有創舉,南北水北調的丹江口水庫就是加高完成的。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

最初南水北調時大壩壩高是162米,蓄水位157米,可是引水口140米,這個高差太小,引水流達不到要求。另外咱們國傢的河流“犯神經”,豐水與枯水差別太大,近期降水大傢可是領教瞭,極端情況下一個月的降水達到一年的降水量,所以要想一年四季引水供給北方大城市用水,得把豐水期的水儲存下來,那麼這個壩高就要“長個兒”,為此丹江口水庫大壩就開始加高,工程於2005年9月26日動工,2013年加高工程全面完工,大壩由原來的162米加高至176.6米,長高瞭14米,蓄水位由原來的157米增加至170米,相應庫容由174.5億增加至290.5億立方米。

南水北調也是一項世界級的引水工程,丹江口水庫的重要性不比三峽工程遜色太多,它能長高,三峽是不是也能長高,當然得要經過科學論證,如果能加高的話,丹江口加高工程耗時7年,三峽大壩加高可能時間更長。

如果在現行的條件下加高10米,抗洪能力多蓄水50~60億左右,那以庫尾就會達到更遠處,可能要進行第二次移民,原來的防洪標準要重新設計。

如果把三峽大壩加高10米,截留更多的洪水,可行嗎?

據瞭解,175米是三峽大壩長期蓄水的正常設計水位,當長江遭遇萬年一遇的洪水時,壩區短期內流量達到60000立方米/秒時,水位能達到180.4米,這意思是說洪水流量過大,重慶與三峽庫區水位不在一個水平面上,要比三峽標準水位要高瞭5米多,如果再加10米,水位接近200米左右。上圖

大壩長高瞭,下面防洪能力並沒有提高多少,反而上遊庫區被淹瞭,“按下葫蘆浮起瞭瓢”,由此看來,三峽大壩隻有185米最適合我們兼顧上下遊,還是185米壩高最好,有錢的話,在其它地方建水庫吧。

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