科學解讀,三峽大壩會成為第二個三門峽大壩嗎?又是如何設計的?

大家好,這裡是前言論!

很多網友都好奇,修建了三峽大壩以後,長江的泥沙會不會也像三門峽大壩那樣慢慢地將水庫填滿?從而令三峽失去設計時候的功能?

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三門峽大壩

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三峽大壩

當然這裡需要先對這樣的疑惑表示一下理解,因為這個是有前車之鑑的,前車就是黃河上的第一水電站——三門峽水電站,當時由於設計的時候考慮不周,在三門峽水庫開始蓄水後的一年半的時間內就在水庫中淤積了15億噸的泥沙,最終導致水庫擴容急劇減少,危及平原,後來不得不對三門峽大壩進行多次改建,以緩解淤積問題。

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因此,在三峽工程論證的時候,就有院士提岀了這樣的擔憂,既然已經有了前車之鑑,為什麼還敢在長江上修建三峽大壩呢?三峽水庫就不怕成為第二個三門峽嗎?

首先必須要有一個認識,就是長江和黃河存在本質的差別,黃河之所以叫做黃河,就是因為它的含沙量非常的大,黃河干流多年平均含沙量為35千克每立方米,而長江干流宜昌水文站監測的多年平均含沙量僅為1。2千克每立方米,這大約為黃河的1/30。

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長江

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黃河

由於長江的水量大,透過宜昌站的總輸沙量,每年還是有5。4億噸沉澱到水庫中,按1。7的密度計算,大約有3。2億方,這也是個不小的數字,但是三峽水庫有一個非常重要的水位,就是防洪限制水位145米,在145米水位以上的庫容是保證其防洪功能的關鍵。

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而145米以下的庫容還有170億方,這個範圍內可以說不管它是水還是泥沙都無關緊要,假設我們用170億方的庫容除以年輸沙量3。2億方的話,得到的是53年,就是三峽水庫的無用庫容被淤滿所需要的時間,而53年以後泥沙將侵佔防洪庫容,使水庫逐漸失去防洪的功能,當然我們這麼算只是理論的資料。

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因為在修建三峽工程以後,在上游又不斷修建了多個大型水庫,在一定程度上分擔了三峽水庫的泥沙量,加上近二三十年來,上游的植被保護、退耕還林工作的不斷加強,大大減輕了水土流失,所以說,53年這個資料,只是在不做任何干擾的情況下任憑泥沙堆積的一個數據。

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2003年蓄水至今,三峽水庫的燃燒量已經驟減到了每年2億噸,比建壩前監測的每年5。4億噸下降了60%多,大大降低了三峽的淤積壓力。

其次是在執行排程方面,三峽水庫的理念是“蓄清排渾”,其實這個很好理解,大家都知道在汛期漲水的時候,江水才會非常的渾濁,含沙量非常的高,甚至佔到了全年來沙量的百分80%左右,而正是在汛期為了防洪,本來就需要持續的洩洪來調節洪峰,因此大部分的洪水帶著泥沙衝向了下游,而在需要蓄水的時候,江水又恰恰是含沙量最低的時候,所以本來就只有2億噸的泥沙經過“蓄清排渾”後,就剩的更少了可能只有1億噸了。

我們再假設每年1億噸的泥沙沉澱到水庫中,大約有0。6億方,於滿170億方的不用擴容,就是需要280年,這下大家還擔心三峽水庫會被淤滿嗎?

如果大家還是擔心或者說想知道280年以後怎麼辦,那繼續往下看。

三峽大壩有23個洩洪深孔,也就是經常看到的大壩洩洪時候的出水孔,其孔底高是90米,另外還有7個排沙孔,孔底高是75米,無論是90米還是75米,它們都有一個共同的特點,那就是遠遠低於汛限水位145米,換句話說就是這些孔口都是位於不用庫容之中的,當水庫的泥沙淤積超過了這些孔口底部的時候,開啟洩洪孔或者是衝沙孔,就能夠將超岀的泥沙衝岀水庫了,當然衝沙的實際模型比這個複雜的多,這裡就不展開說了。

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只說結論,泥沙的淤積和衝沙孔洩洪的衝沙作用,最終會使得三峽大壩的的蓄沙量達到一個平衡狀態。

在這個狀態下,只要每年固定進行衝沙,泥沙就不再會在水庫中不斷地積累了,透過設計時候的數字模擬計算,到達衝於平衡以後,淤積的泥沙只會侵佔10%的防洪庫容。

最後回到黃河的三門峽工程上,三門峽大壩的修建是在1957年,與三峽工程1994年開工,相距了37年,正是有了這樣的前車之鑑,給了三峽工程的修建很多啟發和借鑑,雖然三峽和三門峽僅一字之差,但三峽工程永遠不會因為淤積問題成為第二個三門峽,只要大壩不倒,三峽大壩就會長期的執行下去。

科學解讀,三峽大壩會成為第二個三門峽大壩嗎?又是如何設計的?

三峽大壩也是對中國人民勤勞和智慧的肯定,我相信未來幾十年、幾百年,三峽工程都將為中華民族持續做出更多更大的貢獻。

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