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长江1号洪水:为什么不把三峡大坝加高10米,一劳永逸解决?

据水利部消息,2021年9月6日14时,三峡入库流量涨至54000立方米每秒,根据《全国主要江河洪水编号规定》,达到洪水编号标准,“长江2021年第1号洪水”在长江上游形成!

三峡大坝开启三孔泄洪

新华社9月7日晚报道,“长江2021年第1号洪水”过境重庆,根据最新水情测报,长江寸滩站7日13时45分出现最高水位181.66米,本轮长江洪峰已经通过重庆中心城区。

9月7日,船只停靠在重庆朝天门码头

与往年的一号洪峰大都集中在7月份相比,今年的长江洪水明显要比去年更晚一些,但并不表示今年的抗洪局面会更轻松,反而要打起十二分精神应对。

为何每年都要抗洪?就不能把三峡大坝筑高一点吗?

三峡大坝从1994年开工建设,2009年全面建成,坝高175米,库容393亿立方米,装机容量2250万千瓦,年发电量超过1000亿千瓦时,要说三峡水电站装机容量的排名,在建或者计划建设的水电站没有任何一个水电站能超过它。

当然三峡电站的功能并非只是发电站,它是集航运、发电、错峰调蓄、抗旱等十多种功能于一身的综合性水利工程,但各位也发现了,自2009年三峡电站建成过后,长江流域洪水仍然时有发生,尽管状况要比之前有好转,但为什么一劳永逸解决呢?

水坝加高,真的不能吗?

水坝的高低与它的功能直接相关,在三峡大坝设计时就考虑了高坝、中坝和低坝三个方案:

高坝方案:设计蓄水位为200米

中坝方案:设计蓄水位170米,坝高185米

低坝方案:设计蓄水位为150米,坝高160米

从防洪、发电、通航等三个角度考虑,高坝方案是最合适的,经济效益也能达到最大,但大坝高度不能只考虑这些参数,因为蓄水位增加后,淹没的面积将会大增,因此移民以及生态影响将会远远超过原先的规模。

因此经过水利专家的论证后最终还是选择了中坝方案,避免更大规模的移民迁移,同时也尽量考虑利益最大化,另外中坝方案在短期内也可以将蓄水增加到180.4米以应对洪峰,减少下游洪涝灾害的发生,将防洪标准由10年一遇提高到100年一遇。

加高十米真的全部吸纳洪峰?

当前170米蓄水位下的三峡库容是393亿立方米,而长江年径流量则是9300亿立方米,库容为4.2%,长江汛期流量大约占了全年的70%以上,即使只按汛期流量算,库容也只占6%。

然而三峡的防洪库容大约只有221.5亿立方米!其中2020年7月份的三轮洪峰中,通过三峡通过错峰调蓄的手段总共拦截的洪水超过300亿立方米,当2020年“1号洪水”发生时,三峡水库连“踩”5次“刹车”,下泄流量从3.5万立方米/秒降至1.9万立方米/秒,最大削峰率为34%;在“2号洪水”现峰时,最大削峰率为46%。

而在汛期降水量最大的几个月内,三峡所在的长江断面汛期多年平均径流量约为3000亿立方米,因此这221.5亿立方米真的不够,当然就算加上10米也真的不够用,想要全部拦下洪水是不可能的。

不要指望无限加高水坝,错峰调蓄调节下泄流量,避免超过下游抗洪极限才是王道,比如三峡后就是江汉平原,抗洪大堤甚至高于地面6~10米,比如荆江大堤,三峡如何确保荆江大堤的安全呢?

荆江大堤

三峡最大的功能就是削峰将洪峰流量控制在荆江大堤承受极限以下,当然还有下游的九江大堤,这是可以科学计算出来的数字,综合调控,使得三峡抗洪效益最大化,但它并不能一劳永逸地解决问题,随着全球变暖的加剧,长江流域突发降水的增加,也许未来的百年一遇洪水可能会更频繁,究竟要怎么办?

与梯级水电站综合调度相比,筑坝加高到底是否划算?

2018年12月21日,新华社发表了一篇标题为“三峡电站年发电量首次突破千亿千瓦时”的新闻稿,其中有一个描述挺有意思:

“在水利部、长江防总、国家电网、南方电网等单位的大力支持与帮助下,三峡集团精心组织,科学管理,提升流域水雨情精准预报能力,提高流域梯级电站联合调度能力,实现中小洪水资源化。2018年,三峡电站机组全开运行时间达1184.37小时,满负荷运行时间达352.38小时,累计节水增发52亿千瓦时。”

这里除了这句“提升流域水雨情精准预报能力,提高流域梯级电站联合调度能力,实现中小洪水资源化”外都是车轱辘话,因为提升三峡电站发电能力的是流域梯级电站联合调度能力,只有这样,才能将洪峰综合利用,当然发电能错峰调节,抗洪当然也能调节,因此提高单个三峡单个电站的抗洪能力,不如以一个大坝集群来综合调度调节。

长江流域降水量,上游偏大

而且这个方式还有一个好处,比如无论怎么加三峡大坝的高度,在水坝前上游的洪水无法避免,比如重庆,无限加高大坝有两个可能,一个是被淹,另一个是洪峰到来,继续面临强大的抗洪压力,所以梯级水电站无疑是最佳选择!

三峡上游的干流和支流上已建成和在建水电站总共有14座,未来规划的有15座,这些水电站梯度配合,合理利用小型洪峰,将其分散库容,变下泄洪水为资源,综合利用,这是利用资源,同样也能抗洪抢险,所以三峡大坝的功能是以它为领头羊,以一个集群的方式解决长江的洪水。