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水庫泥沙淤積理論暨災害治理問題-閱讀頁

2025-04-10 02:06本頁面
  

【正文】 境的影響。4 結語 三峽工程科學技術經(jīng)濟大辯論,時間之長,參與人數(shù)之多,涉及科學技術經(jīng)濟課題之廣,獲得成果之豐碩。與國家建設的青藏鐵路、西電東送、南水北調、西氣東輸?shù)仍旄诵腋5暮陚スこ滔啾?,三峽工程的科學技術經(jīng)濟大辯論是獨一無二的了。兩書分別反映了雙方辯論的觀點和主要問題,是值得水利工作者研究和關心三峽工程的人們學習的,也是大專院校水利專業(yè)師生的重要參考書。在412位專家中贊成早上快上三峽工程的人占了絕大多數(shù),其中不乏迎合之輩。尤其是辯論的始作俑者李銳同志,并未邀請參加三峽工程重新論證會,實為憾事。由于模型模擬的水沙流態(tài)與水庫上游河道在洪水季節(jié)攜帶的泥沙礫卵石進入庫區(qū)的水沙流態(tài)(旋流、渦流、紊流、層流、潛流)和泥沙運移實況相差甚大,回水變動區(qū)的泥沙礫卵石淤積就不只限在邊灘,而是逐年迭加淤積在庫尾至運行低水位之間。疏浚整治是極為困難,幾乎是不可能的。至今仍有眾多的水利、水電、地學、環(huán)保、泥沙、經(jīng)濟、航運等方面的50多位專家,由陸欽侃專家為首撰文建議“三峽工程應認真貫徹先按156米水位運用和移民的初期方案”。2002年初,仍有近50位專家,由陸欽侃專家為首繼續(xù)撰文“對三峽工程已發(fā)現(xiàn)的問題亟需認真妥善解決的建議”。這種對黨,對國家,對人民負責的精神是值得欽佩的。同時加快西部及重慶對外陸運(鐵路和公路)建設,若是三峽水庫長久運行,庫尾航道阻塞時,可使西部運輸通過陸路進行,并將重慶港萬噸級碼頭移到萬州,保持西部國民經(jīng)濟的正常繁榮發(fā)展。各專家組提出專題報告后,由領導小組副組長兼技術總負責人潘家錚匯編成《三峽工程重新論證的主要結論》,并在1990年7月6日在國務院召開的三峽匯報會上作了報告。并在1992年4月3日,七屆全國人大會議提請大會表決《國務院關于提請審議興建長江三峽工程議案》,投票結果:贊成的1767票;反對的177票;棄權的664票;未投的25人。并于1994年12月14日正式宣布施工建設。 對享譽全球,由中華人民共和國國務院直接領導進行三峽工程建設名列世界前位的特大型水利水電工程,投入運行后的管理工作是十分重要的。通過相當長期運行實踐來說明三峽工程是利大于害,還是害大于利呢!需要在長期運行中檢驗??墒菫榇龠M三峽工程早日動工興建,在重新論證的主要結論中,說的都是好話,沒有任何問題。 一、 對《三峽工程重新論證的主要結論》點評(一)“三峽工程的興建,不僅是必要的,而且是緊迫的。(二)“得出的結論是:三峽工程經(jīng)濟性是優(yōu)越的,建比不建好,早建比晚建好。(三)“三峽工程的國民經(jīng)濟評價是好的”點評:快建早建,可獲得好的國民經(jīng)濟。(五)“三峽的地理環(huán)境如此優(yōu)越,水力資源如此集中,又是貫穿東西的主要航道,不考慮開發(fā)利用,年年讓相對于5000萬噸原煤的資源白白流入大海,進一步加劇煤的開采和運輸壓力及環(huán)境污染壓力,讓川江航運這一直受自然條件制約不能迅速發(fā)展,這將造成無可挽回的損失,也是說不過去的。(六)“無論在理論上或實踐上,都不存在‘先上后下先支后干’的固定模式……我國的黃河開發(fā)都是先干后支。(七)“按照長江流域綜合利用規(guī)劃,開發(fā)上游和支流的工作都在繼續(xù)進行,它們與三峽工程,既不互相排斥,也不能互相替代。” 點評:淤積于水庫低水位至庫尾的泥沙,距樞紐排沙孔數(shù)百公里一顆都排不出去。而在蓄清期間,若減少長江下游流量過少,將直接影響航運。以上兩項共安置農(nóng)村移民53%,其余則利用水面和草原資源,發(fā)展?jié)O業(yè)及牧業(yè),并利用天然資源和土特產(chǎn)優(yōu)勢,發(fā)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和二、三產(chǎn)業(yè)進行安排?!? 點評:在貧瘠的山區(qū),條件比較好的坡地早已開墾種植。 遵照《中華人民共和國水土保持法》規(guī)定,凡大于25度的山坡地帶一律禁止開荒墾殖,因而可供開荒墾殖的地帶幾乎沒有。因地制宜分別對待的原則,提出意向性規(guī)劃?!? 點評:關于工廠企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類、供貨渠道、銷售利潤;生活中人們的衣食住行等復雜的工作,在執(zhí)行中既化錢多,又是十分困難的。在三峽工程重新論證結論中對泥沙淤積都持樂觀態(tài)度。待觀測泥沙淤積狀況后再定運行水位,但沒有確切明確觀測技術措施和運行時間?!?,寫成“。另外40%排出庫外,水庫排沙比達40%,比原來設計的33%高,說明泥沙淤積比預想的要好。才能得出相對準確的數(shù)據(jù)。經(jīng)過數(shù)十年至一百年運行后,進、出的泥沙將基本平衡(沖淤平衡)。”這個結論既不符合水庫泥沙淤積的基本理論;又無早年建成投入運行水庫泥沙淤積出現(xiàn)沖淤平衡的先例。 長江是一條多泥沙的大江。當三峽水庫按正常蓄水位175m時,庫尾便成為100萬km178。筆者曾多次提出只有從壩前開始每2km布設一個斷面至10km時為5個斷面;自10km起至庫尾每隔10km布設一個斷面,每年汛期后施測一次泥沙淤積實況,計算各斷面的淤積量和庫區(qū)淤積總量,以及了解排沙設施排出了壩前多遠的泥沙。(二) 庫岸邊坡穩(wěn)定在三峽工程重新論證時未列庫岸邊坡穩(wěn)定課題,因為即使庫岸的某些地段發(fā)生變形并不影響工程“早定快上”。重達700萬噸,初步研究可在蓄水前進行適當?shù)腻^固處理和設置長期監(jiān)測,倘若在蓄水期間產(chǎn)生變形傾倒。當然不能對長期監(jiān)測有所放松。 三峽水庫按175m蓄水,總庫容393億m179。極易發(fā)生滑動和崩塌。這些災害雖是局部的,不會影響大局,但也不能掉以輕心,在雨季和庫水位急速上升或消滯時,應加強不穩(wěn)巖體的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)險情及時預報,避免災害發(fā)生或將災害減至最低強度。長江流域上游生態(tài)環(huán)境洪水、泥沙與三峽水庫(輯錄)20001020三峽水庫在國務院三峽工程建設委員會領導下正緊張建設中,并計劃于2003年開始蓄水,首批機組投入運行送電。由于1998年在長江發(fā)生了全流域性洪水,有的專家和科技工作者,對長江上游生態(tài)環(huán)境、洪水、泥沙與三峽水庫的關系,依據(jù)實際情況談了些意見,輯錄如下,以供參閱。植被破壞同時又造成水土流失,大量的泥沙涌入江中,抬高河床,在這樣的地方,即使水量不大,也會形成較高的水位。(1998年7月29日《解放日報》)長江水利委員會陳俊府先生:每年僅長江上游地區(qū)就有16億噸土壤,被雨水沖進了長江及其支流。 (1998年7月9日《重慶晨報》)長江寸灘水文站胡昌明先生: 1998年7月1日首次洪水,寸灘水文站測得每一立方米江水泥沙含量為3公斤,比平時的零點幾公斤大大增加。另據(jù)專家介紹,長沙泥沙主要來源于宜昌以上地區(qū),如四川盆地多為丘陵坡地,水土本來難以保持,但人們?yōu)榱松?,將巴掌大的平地?5度以上的坡地,普遍開荒種糧,既全毀了天然植被,又挖松了大片泥土,便加大了水土流失。大量的泥沙,將對三峽工程及重慶等港口造成嚴重威脅,這已成為人們最擔心的后果。(1998年7月9日《重慶晨報》)新華社記者索研、孫杰先生:長江上游水土保持差,中、下游因此遭殃。(新華社北京1998年8月16日電)新華社記者李家路先生:國家林業(yè)局負責人強調,長江上游資源是維護長江上游生態(tài)的主體,十分重要。(新華社1998年8月20日電)四川省林業(yè)科學院劉仕俊先生:四川宜賓市以上的長江三大干、支流中,金沙江、大渡河兩岸的森林早已所剩無幾。記者見到的是下游兩岸僅存些殘次林木,水土流失嚴重。以前江水一年四季都是清的,現(xiàn)在都變成‘黃河’了。(新華社攀枝花1998年8月19日電)水利部李紀生先生:大量的水土流失,導致泥沙淤積抬高了河床。(1998年8月21日《中國經(jīng)濟時報》)四川省人民政府:1998年洪水后,四川省人民政府于8月24日發(fā)布《關于停止天然林采伐的布告》,從9月1日起對川西林區(qū)停止采伐木材。新中國成立以來,國家先后在這里建設大小森林企業(yè)70多家,上繳利稅近20億元。川江帶入三峽庫區(qū)的泥沙每年超過6億噸。(1998年8月25日《中國青年報》)長江上游生態(tài)建設報告: 據(jù)水利部水保司的材料,80年代遙感調查統(tǒng)計,%,年土壤侵蝕總量24億噸。(新華社2000年9月17日電)水土流失嚴重在制約國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展:,其中大多數(shù)是在水土流失嚴重的山丘地區(qū)。全國干旱半干旱地區(qū)沙化面積,近年來每年平均擴展2460平方公里,相當于每年損失一個中等縣的面積。(2000年6月27日《中國青年報》)陸欽侃等55位專家:三峽工程論證中考慮“蓄清排渾”即在非汛期水較清時“蓄清”水,而在汛期泥沙較多時盡量“排渾”水。上游金沙江,溪洛渡、向家壩水庫,雖可控制三峽以上53%的泥沙,還有47%的泥沙,而且壩下沖刷河床,將把粗沙淤在三峽庫尾。北京水科院曾對1954年大洪水至175m作過泥沙模型試驗,試驗結果顯示重慶最大碼頭“九龍坡河段原主河槽基本被淤死,經(jīng)兩年沖刷還未完全沖開,對航行條件不利”;“嘉陵江口的朝天門碼頭沿線出現(xiàn)嚴重淤積狀況,難于航行。三峽水庫蓄水到175m水位時,如遇大洪水,重慶港區(qū)和嘉陵江口的泥沙卵礫石淤積,對航運的影響將更為嚴重。高水位方案(170m、180m)泥沙淤積已不同程度影響重慶市區(qū)、港口和嘉陵江口,175m方案運行10年后,干流將出現(xiàn)淺灘河段,重慶港淤積逐漸增加,嘉陵江口攔門沙等,這比150m方案更壞。三門峽的教訓來自泥沙,丹江口、龔咀、烏江渡許多水庫都有泥沙嚴重淤積,庫尾礙航(丹江口)等問題,這是最現(xiàn)實的“模擬實驗”。三峽水庫攔洪,由壩前向上游壅高水位,再加上泥沙淤積,洪水大,泥沙也大,勢必增加上游洪災損失。生態(tài)環(huán)境是一個極為復雜的系統(tǒng)工程,涉及水文、氣象、地理、地質、植被、動物等自然環(huán)境;人類活動;時效作用等諸多方面。人們對自然生態(tài)環(huán)境更有了進一步的認識,從方針、政策到具體措施,都體現(xiàn)了加強保護自然生態(tài)環(huán)境的決心,如停止森林采伐,植樹種草等,以恢復生態(tài)環(huán)境,但仍有值得注意的事項:在植樹種草的生產(chǎn)過程中,要挖松泥土和礫石,必須做好護土固沙工程,要根據(jù)土質組成、地形坡度、氣候條件等方面,做好規(guī)劃設計,嚴格施工程序,如挖魚鱗坑、打梯土、作擋沙土墻等,將挖松的泥土沙石就地固定,避免雨水沖刷流失而進入江河之中,殃成泥沙淤積災害。而在未產(chǎn)生效果的這段時間,又如何控制水土流失,減少河流湖泊與水庫的泥沙淤積災害。因此,為使三峽水庫能在較長時間的正常運行,重慶港區(qū)航行暢通,加快金沙江向家壩、溪洛渡和嘉陵江合川等水利工程的建設是十分必要的,既可攔住上游部分泥沙,又可與三峽聯(lián)合調度,便可獲得梯級水庫工程的最佳效益。從河流規(guī)劃,勘測設計、施工建設、投入運行,都是地質勘察研究的重要課題。三峽水庫是在含沙量較多的長江大河上修建的特大型工程,流域和庫區(qū)的自然地質環(huán)境復雜,因此,在水庫投入運行中,應重視泥沙淤積和庫岸變形引發(fā)庫區(qū)地質災害。1. 水庫泥沙淤積攔河筑壩建設水庫,水庫河道落差集中到壩址,形成了人工湖泊,改變了庫區(qū)河道的水沙流速,庫區(qū)上游河道水流攜帶的泥沙進入水庫后,流速驟然減緩,引起庫區(qū)泥沙淤積,這是人們在建設水庫工程活動中引起的環(huán)境地質變化,水庫泥沙淤積便成為普遍發(fā)生的現(xiàn)象,且只有隨河流含沙量多少,而有時間長短的差異,沒有不受泥沙淤積作用的水庫,這是水庫泥沙淤積的基本理論。當水庫上游河道的泥沙進入水庫后,水沙流速驟然減小,在水流自然分選作用下,推移質便淤積于水庫庫尾至水庫運行低水位之間,而懸移質則可隨水流運移,一部分隨泄放洪水或通過排沙孔,泄排到大壩下游;一部分仍淤積于水庫內,且以壩前至水庫低水位之間為多,這是泥沙在水庫中淤積和運移的自然法則。為發(fā)揮三峽水庫的防洪效益,當洞庭、鄱陽水系和清江、漢水的洪水若與長江上游的洪水相機遇時,為減輕宜昌以下的洪水災害,保護荊江大堤的安全,便需要三峽水庫攔蓄洪水,將水庫蓄至防洪高水位,“蓄清排渾”的運行方式難于實現(xiàn),這時便出現(xiàn)攔洪(渾)淤沙了,而水庫的運行是長期的,假定百年吧,在屢屢攔洪淤沙后,在庫尾至水庫運行低水位之間便連續(xù)迭加淤積而出現(xiàn)攔門沙,并引發(fā)航道阻塞和增加庫尾周邊的淹沒損失兩大災害。“調水調沙”和啟動排沙孔排沙,可以將淤積在壩前至水庫一定距離內的粉砂泥質泄排至下游河道,而對淤積于水庫庫尾至低水位之間的沙礫卵石是排泄不動的。綜上所述,控制三峽水庫的運行水位,即先按156米水位運行,保持庫尾的庫水深度,即留有泥沙卵石的淤積空間,獲得156米水位運行時段的水庫泥沙淤積態(tài)勢后,再提高水位運行,是發(fā)揮三峽水庫長期運行,獲得巨大綜合效益的上策。三峽水庫蓄水后,庫岸周邊在庫水位以下的巖體被水體浸泡,阻滑體容重減小,相應庫岸坡的地下水位壅高,若逢久雨和暴雨,岸坡巖體被水铇和,容重增加。大型滑坡和群體滑坡可直接對水庫造成危害。庫岸變形是水庫建設中五大(水庫滲漏、泥沙淤積、誘發(fā)地震、礦產(chǎn)淹沒、庫岸變形)研究課題之一,都是直接影響水庫建設和運行的問題,并且都在我國早期建成投入運行的水庫在不同程度上先后發(fā)生了的。而能夠采取穩(wěn)定處理措施的危崖邊坡,如鏈子崖邊坡,均應進行穩(wěn)妥處理。3. 結 語三峽水庫是建設在含沙量(包括推移質和懸移質)較多的長江上的特大型水庫,水庫在長期運行中,受到泥沙淤積是必然發(fā)生的,為了減少和延緩由于泥沙淤積引發(fā)礙航和增加庫尾周邊淹沒的災害,以科學發(fā)展觀,充分研究水庫的蓄水運行方式是十分必要的。從而獲得最優(yōu)的綜合利用效益。水庫運行管理在我國是一個薄弱環(huán)節(jié),要改變歷來“重樞紐效益,輕水庫災害治理”的情況,設立水庫災害調查管理機構,進行科學管理,在這方面,三峽特大型水庫完全可以成為重視水庫管理的示范工程。長江是一條多泥沙的大江,通過宜昌的年均輸沙量達6億噸左右,居世界第四位。為達到三峽水庫長期正常運行,作到川江航運暢通,真正體現(xiàn)功在當代,利在千秋。關鍵詞:水庫泥沙淤積 三峽水庫 攔門沙 治理對策1 攔門沙淤積的成因和原理攔河筑壩建設水庫,水庫河道落差集中到壩址,改變了河道的水沙流速,引起了自然環(huán)境變化和河床演變,加大了泥沙淤積,減輕了河床沖刷。這是因為河流上游和各支流一般坡度陡,水流急,在洪水季節(jié)和山洪暴發(fā)時,急流攜帶的沙礫卵石進入水庫后,流速驟然減小,沙礫卵石即淤積于水庫尾部和各支流的入庫口,形成攔門沙。實踐證明,已建眾多水庫,投入運行至一定年代后,由于攔門沙淤積,都不同程度地抬高了原來的河床,在汛期造成水流不暢,為防洪需要水庫攔洪蓄水至防洪水位時,
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