三峡大坝问题(三峡大坝问题研究)

图为三峡大坝

作为几十年来最为重要的水利工程,三峡大坝对中国有着非常重要的作用,不仅大幅提升了长江的抗洪能力,还为周边城市提供了稳定的农业灌溉和城市生产生活用水,上涨的水位也成为了航运业得到发展的基础,蓄水将近20年的三峡大坝所面临的泥沙问题非常严峻,如果不予以解决,轻则影响库容和航运,重则减少大坝本身的使用寿命,这样的问题,要怎么处理?中国拿出的方法简直令人叫绝。

图为三峡

三峡工程位于中国四川省宜昌市三斗坪境内,与葛洲坝工程相距38公里,不仅是全国最重要的水力发电工程之一,也是全世界最大的水力发电站整个工程包括主体建筑和导流建筑两部分,全长达到3335米,高度则达到185米,从1994年开始修建,一直到2006年才正式完工,总投资金额达到954.6亿元,并且曾经在2018年创下1000亿千瓦时的发电量,如此惊人的数据,在全世界的水力发电工程当中都是绝无仅有的。

如此巨量的电能自然来源于每年通过水坝的大量江水,而这又会带来一个问题,那就是在水流的自然移动过程当中,会有大量来自河流两岸和其他水系的泥沙被裹挟,以高速向下游移动,将水靠近水坝之后,移动速度就会减缓其中的泥沙就获得了向下沉降的机会,长此以往就会在水库和大坝下方积攒起非常厚的沙层,这不仅会抬高河床影响吃水较深的大船,在航道上通行还会导致水库的容量下降,抗洪能力出现不足,简而言之,泥沙的堆积会造成安全性和经济方面的损失,甚至大坝本身的使用寿命都会受到严重的影响,必须予以妥善解决。

图为三峡泄洪

那么中国如何解决这个问题?用一个词概括就是蓄清排浑,这是国内泥沙专家和工程技术人员在长时间的试验和实践过程当中积攒出的重要经验和技术,简单来说,三峡水库一年当中的来水量和来沙量是很不均衡的,每年7~9月份是水库的主要汛期,来水量达到52.3%,来沙量则达到78.2%。

采用这种方法后,水库每年在汛期来临之前会将水位控制在145米的防洪警戒水位,多余的水就会从下方的排沙孔当中携带大量泥沙冲出,不仅排除了本来就从上游带来的泥沙,还额外冲走了一部分原本就已经堆积在大坝附近的沙,等到汛期过去之后,从上游下来的水源就会变得更加清澈,这时随后再开始进行大规模蓄水,让水月缓慢上涨到175米,方便周边城市和农村进行生产生活,也让河上的大型船舶可以进行航运工作。

图为积蓄清水的三峡

简而言之,江水的确会将大量的泥沙携带到水库和水坝旁边,影响航道的正常运行和水坝的发电效率,当然由于中国采取了较为独特的清沙手段,每年汛期结束之前都会有大量的泥沙被冲到下游,有效地控制了总量,再加上长江水本身比黄河水更清澈,因此三峡绝不可能发生类似于三门峡水库那样的淤塞,实际使用年限也不会被影响。

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