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三峡水利工程(三峡大坝的寿命究竟有多久?)(图文)

发布时间:2021-09-13 10:31:00 作者:编辑 栏目:知识 阅读量:()

三峡水利工程(三峡大坝的寿命究竟有多久?)

“三峡大坝若建成,终将被炸掉”

发出这个警告的不是美国人,也不是欧洲人,而是我国著名水利专家黄万里先生,当初建造三峡大坝投反对票及弃权票的人数高达841人,而黄万里教授在病榻上仍然在念叨“三峡一定不能上”。

三峡为何不能上,究竟有哪些顾虑?

“截断巫山云雨,高峡出平湖”,万里长江上筑坝的梦想,最早从孙中山时代就开始了,很明显大家都能认识到筑坝后带来的巨大经济效益,不仅是发电,而且还能在防汛以及水产养殖和极大改善航运条件。

黄万里教授

那么好的前景,还有什么顾虑?

当然作为水利专家,黄教授看到的不只是经济效益,而是建设水坝之后带来的一系列后果:

1、三峡电站发电的经济效益可能无法收回其天文数字的成本投入

2、三峡建设后,长江水流变缓甚至变成静水湖泊,河沙将在重庆淤积,河道被填满,堵塞重庆港,其壅水将淹没合川、江津等城镇,夏秋季汛期将发生惨剧。

3、黄教授认为三峡蓄水有限,并不能决定性地改变长江洪涝灾害的发生

这三个是最具代表性的顾虑,除此以外还有坝址沉降以及库区蓄水后的水库型地震发生,也有蓄水后生态环境的影响,比如库区淹没植物分解排放的甲烷、还有水坝建设后的鱼类洄游等等。

这些问题在《长江、长江:三峡工程论争》中被反复提及,从1950年代最早开始讨论反对意见就伴随左右,一直到三峡大坝建成后仍然有很多不同的声音。

问题来了:这些顾虑发生了吗?

三峡大坝从1994年开始动工,到2009年全线建成,用时15年,工程动态总投资合计2485.37亿元,总装机容量2250万千瓦,年发电量约1000亿千瓦时。那么建成22年来,黄教授担心的那些事情究竟有没有发生呢?

1、三峡亏本了吗?

“三峡电站20年内只有工费支出,叽叽歪歪吧没有电费收入,国家财力不堪负担。”

这是当年《三峡工程论争》中的其中一个说法,另一个说法则是三峡工程比山区大中型电站每千瓦投资要贵两三倍,其实要论证究竟赚不赚钱很简单,三峡总发电量与上网电价做个对比即可:

三峡不是从2009年起才开始发电的,2003年左岸2号机组投产发电,这是三峡第一台发电的机组,从2003年开始到2020年,三峡总发电量已达1399229吉瓦时,如果按每千瓦时0.26元的上网电价计算,那么三峡工程从2003年到现在,差不多已经赚了363,799,540,000元,也就是3637.99亿的1.464倍叽叽歪歪吧左右。

估计有很多朋友在考虑,未来三峡的电能是不是就免费了?当然这是一个商业而不是公益行为,只要以市场模式运作,它赚钱多少有啥关系?如果它免费供电,那么请问其他发电站怎么办?不过各位也是多虑了,因为后续的三峡总投资两千多万元的固定资产维护、三峡库区的维护也是需要大量资金的。

2、三峡淤积真的很严重?

有一点是可以肯定的,三峡水库中存在大量冲刷到库区的漂浮物,但这并不表示淤积是否严重,那个属于沉积物,从2017年8月20日,观察者刊发的一篇关于三峡的报道中,淤积比原先估计的要少。

《三峡工程论争》称每年淤积上亿吨,但事实上在修建前重庆寸滩断面平均卵砾石来量22万吨,蓄水后反而减少到了年均只有4万吨,另外自2010年蓄水以来,三峡库区泥沙淤积为11.68亿吨,年均约1.46亿吨,仅为论证预测时的1/2,并且上游金沙江以及雅砻江、大渡河等主要支流的大型水电站建设后,淤积分摊,三峡库区会更加减缓。

淤积影响通航就是一个笑话了,但库区蓄水后,部分河道确实形成新的障碍,比如原先高于水面的巨石成了暗礁,需要清理,但原来100多处险滩也被淹没消失,5000吨级单船和万吨级船队可以直达重庆港,成为了西南地区的重要入海口。

3、洪涝灾害增加了吗?

可能有人认为三峡修建后就可以一劳永逸,但事实上完全不是,长江年径流量9600亿立方米,三峡库容393亿立方米,能提供310亿立方米防洪库容,看起来库容挺大,但其实长江汛期和枯水期相差很大,而且洪流时程表现为量大而峰平,蓄洪能抑低峰顶很少。

什么意思呢?就是说三峡的库容并不足以完全削洪调蓄,主要还是中下游大堤配合,那就是说三峡在抗洪上没有实际意义?完全不能这样理解,比如长江最险的就是荆江段,因为出三峡后就是江汉平原,泥沙淤积成了地上河,大堤甚至高于地面6~10米,一旦决堤后果不堪设想。

鸟瞰荆江大堤沙市段,不远处是昔日著名的险段、如今的景点—观音矶

1998年的洪峰最大流量也就6.33万立方米/秒,不到二十年一遇,荆江大堤当年是按40年一遇设计的,但由于1998年南方暖湿气流和北方冷高压反复拉锯,在长江流域反复降水,持续的洪峰让大堤上干堤出现了9000多处险情。

三峡大坝建成后在洪峰到来之前腾出库容,避免最高洪峰流量直接冲击下游,在总流量不减的情况下降低最大流量,确保在下游大堤安全范围之内。比如2010年和2012年都有超过7万立方米/秒的流量,但都安然度过。

而三峡大坝的能力上文也说明了,它可以减缓却无法避免,我们也不可能指望一个三峡就把事情全部搞定,水坝设计是一个多个利害关系中取中的妥协行为,不可能无限加高水坝,也许超出地壳承受极限,后果更加严重。

至于其它隐患,比如蓄水型地震以及排放甲烷等问题,但水电绿色能源,每年的1000亿千瓦时相当于燃烧3190万吨标煤的发电量,直接减排二氧化碳8580万吨/年,这个可比这些有的没有的要有意义得多。

最后一个比较关注的生态问题倒真的存在,三峡大坝难以设计鱼梯,因此鱼类洄游确实遭遇了障碍,比如中华鲟的会有产卵地中长江中游到上游以及金沙江等支流,三峡大坝建成后曾在坝址下方形成新的产卵地,但没有持续成型,不过现在已经有人工繁殖的中华鲟作为补充,而这也是个案,其他鱼类洄游也会存在问题。

三峡已经上了,它的寿命究竟有几何?

无论有多分裂的意见,三峡已经建成,并且从多角度分析,它都带来了非常积极的效应,那么它的寿命究竟几何?到底能用多少年?

1、三峡大坝变形是真的吗?

2、三峡大坝寿命50年是真的吗?

3、三峡大坝有决堤风险吗?

限于篇幅,我们来讨论大家最关心的几个核心话题,首先是第一个2019年三峡大坝变形的问题,2019年6月底,推特等社交媒体上的Google Maps三峡的卫星照片上看起来歪歪扭扭,似乎在运行了10年之后开始出现变形。

这形变的程度已经非常严重,似乎被拆除也就是这一两年之内了!这个问题在媒体上持续被引爆,引起了官媒的关注,但很明显同期在三峡旅游过的朋友也纷纷辟谣,三峡大坝目视根本就看不出有形变,难道眼见还不如卫星图片拍得更精确?

中新网在2019年07月09日一篇标题为““三峡大坝变形”谣言为何站不住脚?“弹性变形”又是什么?”的报道中称,如果大坝出现如此目视可分辨的变形的话,那么开裂、漏水等问题就会纷至沓来,用不着拆除,一次洪水即可垮塌。

另外根据2019年4月份(谣言期间)的数据,大坝变形指标在允许范围内(大坝不是刚体,轻微形变是允许存在的),参加大坝质检的陈厚群院士接受采访时称,三峡坝体位移肉眼不可见。

那么为什么会出现形变呢?其实Google Map叽叽歪歪吧s出现图像处理问题也不是一天两天的事情了,车停在墙上,飞到天上,飞机飞入地里,太平洋上多出一个小岛等等的故事多了去,各位不必在意。

三峡大坝寿命50年是真的吗?

关于大坝的寿命50年的说法不知道是哪来的,住宅建筑设计使用年限确实有50年一说,当然这个和寿命也是两回事,不过2014年水利部发布了《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》(SL 654-2014),明确规定1级壅水建筑物(大坝)的设计使用寿命为150年。

从2009年竣工到现在也不过12年,所以寿命还有很久呢!当然和民用建筑一样,设计寿命和使用寿命是两个概念,就像我们在火星上的祝融号火星车一样,设计寿命为3个火星月,相当于约92个地球日,但问题是它就真的只用92个地球日?

很明显需要搭配维护,如果没有维护的话可能在寿命期内结束,要是合理维护的话寿命甚至可以成倍提升,就如纪录片《人类消失后的世界》,如果没有维护,那么一点点裂隙就可能会成为整栋建筑物垮塌的开始。

三峡大坝并非一堵死坝,而是装载了5330个监测点,包括正垂线、倒垂线、引张线、伸缩仪、精密量距、静力水准仪、精密水准点、双金属标、测温钢管标、多点位移计、基岩变形计、钻孔测斜仪等监测设备的智能大坝:

2019年4月,坝基累计垂直位移在1.45毫米~26.69毫米之间,坝体沉降趋于稳定,蓄水前后没有明显增加;坝顶上下游方向水平位移在-1.82毫米~28.70毫米之间,主要受水位和温度影响呈周期性变化,一般每年冬季向下游位移,夏季向上游位移;垂直位移和水平位移分布与坝高相关,表现为河床中间大,两岸逐渐减小,符合重力坝变形规律,坝体变形处于弹性状态

大坝总长2335米,这点形变目视是无法察觉的,更不要说卫星照片中能看出来了!

是大坝总会垮掉,三峡大坝最长能用多久?

胡佛大坝是1935年建成的,到现在为止整整过去了86年,会垮吗?它一定会,但肯定不是现在,而且美国政府也将一直维护下去,至于寿命是多久?就人类寿命而言几乎就是半永久性的。

三峡大坝始建于1994年,与1930年代的设计以及水泥还有钢筋等材料与设计技术已经有了长足的进步,并且坝址选择的三斗坪也是花岗岩基底,三峡也不在地震带、地质比较稳定,因此这寿命短期内完全不需要担心。

它退出现役的方式可能会有军事攻击、超强地震或者洪水,前两者确实有可能,但后者洪水也不一定能冲垮,只要水坝设计合理,即使漫堤不垮坝的可能性是存在的,比如意大利东北部的瓦伊昂大坝,山体垮塌,泥沙冲入水库淤塞了整个库区,冲出的湖水把下游都冲毁了,但水坝居然完好无损,只是水坝再也没有了用处。

拆除三峡大坝,究竟有什么后果?

无论是拆还是修都会影响生态,长期的稳定水流会形成新的生态,如果拆除这些生态也会随之消失,所以这是一个需要讨论的问题。

另一个则是拆除后大坝带来的效益也会消失,比如新的码头,新的航运线路,新的抗洪体制等等,这是否是一个承受之重,也必须考虑,随着全球变暖,暴雨概率的增加,没有三峡的长江将会面对更恶劣的环境,所以拆除不会在考虑之列,即使有,也会以重建为目的。

美国拆了那么多水坝,为什么中国不拆?

另一个比较集中的问题是比较有趣,也更尖锐,从2000年初以来美国正在大量拆除水坝,美国陆军工程兵团的国家水坝清单(National Inventory of Dams,NID)总共能查到87359座水坝,截止到2015年为止,美国总共已经拆除水坝1300多座,目的是恢复河流生态。

反观我们中国却在大肆建设水坝,长江以及支流上的水坝一座接一座,由此可见我们中国真的对生态漠视吗?如果各位这样想的话那就刚好落了人家的套子,因为美国拆除的那些水坝都是建设过久,已经破损不堪、难以维修维护的超过寿命期的水坝,这些水坝不拆除,可能会发生更严重的溃坝事故。

美国同样有准备建设的大量新水坝!建不建水坝关键不是生态,这是一个综合考量的结果,如果各位有问题,那么可以去了解下美国人是否打算拆除胡佛大坝,毕竟已经86岁了,到了耄耋之年,也该退休了是不?

关键字: 水利工程

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