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三峡大坝挡水建筑物的设计标准?

时间:2021-09-20 07:56:20 阅读:

  从工程本身来讲,三峡工程的设计标准是可防千年一遇洪水,校核标准是可防万年一遇洪水再加10%。即,当峰值为98800立方米/秒的千年一遇洪水来临时,大坝本身仍能正常运行;当峰值流量为110000立方米/秒的万年一遇洪水再加10%时,大坝主体建筑物不会遭到破坏。

  从防洪范围来讲,防峰值为83700立方米/秒的百年一遇洪水,是指三峡工程对下游河段的保护作用。即,三峡工程使荆江河段的防洪标准提高到百年一遇;若有超过百年一遇至千年一遇洪水,配合分蓄洪工程,也可保荆江河段安全。

  “三峡工程的防洪功能很大。”中国长江三峡集团公司董事长曹广晶说,按设计标准,三峡库容达393亿立方米,其中防洪库容为221.5亿立方米,相当于4个荆江分洪区的蓄洪量。

三峡大坝修建后,长江中下游平原抗洪能力增加,但也要看洪水来的规模,基本上百年一遇的洪水三峡大坝有拦截能力,而如果是万年一遇的洪水,三峡大坝没有拦截能力,只能泄洪自保。

三峡大坝挡水建筑物的设计标准?

洪水级别洪水在等级分类上,主要有:一般洪水、较大洪水、大洪水、特大洪水,基本上前三个等级,三峡大坝都有能力拦截,甚至还有余力持续发电,而如果是特大洪水,就要根据洪峰等级而定。三峡大坝所对应的特大洪水分为百年一遇、千年一遇、万年一遇,三者所参考的洪峰数据分别是8.37万吨/秒、9.8万吨/秒、11.3万吨/秒.

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洪峰分类百年一遇洪水,三峡大坝有能力拦截,并且可保证各项结构不受损坏,洪峰过后完好如初。而千年一遇的洪水来临时,三峡大坝也可以阻挡,为下游防洪争取时间,但大坝水位达到警戒线以后,不管下游洪峰有没有渡过,三峡大坝也要开闸放水,否则会影响大坝结构。而万年一遇的洪水,三峡大坝只能保证自身的运行,对中下游帮助有限。

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三峡与洪水当然,长江流域虽然会发生洪水,但万年一遇的特大洪水发生概率极低,如果遭遇万年一遇的特大洪水,不管有没有三峡大坝存在,洞庭湖流域、江汉平原、鄱阳湖流域发生洪灾都是不可避免的,毕竟再强大的基建,在特大型自然灾害面前都显得渺小,人类的力量有时不能与自然力量争锋,且三峡大坝主要功能更多是发电、水利等。

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美国拆除大坝已超过1500座,中国大坝该拆还是继续建?水利发电是工农业重要的电力来源,而水坝则是水电建设中不可或缺的一环,当然水坝除了发电以外,还有灌溉调水、航运以及洪涝灾害的治理等多个方面有着不可替代的作用,我国水坝建设已经超过十万座,全世界77座200米以上的大坝,我国占了20座!

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美国水坝建设比我国要早得多,从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,其实和我国也相差无几,但据《国家地理》杂志上刊登的文章显示,截止到2015年为止,美国总共已经拆除水坝1300多座,而转载的内容大都是“为保护生态,美国即将启史上最大规模大坝拆除项目”!大坝真的会破坏生态吗?为什么我国还要大量建设水坝?

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水坝的功与过水坝是人类征服和利用大自然的最古老象征,最早的水坝可以追溯至三千年前的约旦的爪哇大坝,原高9米,有50米高的土城墙支撑!我国历史上最早的大坝是公元前598~前591年间的安徽省寿县的安丰塘坝,坝高6.5米,库容约9070万立方米,至今还在运行,和都江堰、漳河渠、郑国渠合称为中国古代四大水利工程。

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安丰塘,又称期思陂,位于寿县城南30公里处,古称芍陂

三峡大坝挡水建筑物的设计标准?

水坝的作用是显而易见的,最直接的功能就是水利灌溉与供水,比如雨季蓄水,旱季则保证饮用水源和耕地的灌溉,做到雨季防涝,旱季供水,旱涝保收,这对于农业时代的人类来说是相当重要的。

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除此以外发电则是现代水坝的另一项重要功能,1878年世界第一个水力发电工程在英国诺森伯兰郡克拉格塞德由威廉·乔治·阿姆斯特朗建成,我国最早的水电站是1912年5月建成的石龙坝水电站!据《国家水电发展“十三五”规划》中列举的数据,截止到2016年为止,全球常规水电装机容量已经超过10亿千瓦,年发电量约4万亿千瓦时!大约相当于节省了16亿吨标准煤!

水电的投资回报率

水坝之过

水坝之功是有目共睹的,但水坝也是两面的,其最大的争议就是对于生态的影响!因为一条自然河流也是一个完整的生态环境,截流后水体静止,泥沙沉淀,首先就是泥沙淤积,库容减少,其次就是鱼类洄游中断,鱼类种群减少!

另外水坝蓄水会将大量的绿植淹没,而上后冲刷的枯枝败叶都将沉积在水库底部,腐败过程中会导致水体富营养化,还会有大量的甲烷排出!大家都知道甲烷是非常强的温室气体,大约是二氧化碳的20-25倍,因此水坝还将导致温室气体增加。

6大洲267座水库所排放的气体,发现甲烷、二氧化碳和氮氧化物共同组成了人造温室气体的1.3%

水坝的安全风险

当然还有一个潜在的风险是,如果水坝建设和维护不科学,成为危坝,那么后续潜在的安全风险极大,比如2017年2月美国加利福尼亚州北部奥罗维尔大坝泄洪道出现缺口,当地政府紧急疏散了下游费瑟河谷地区近20万居民!

奥罗维尔大坝泄洪道出现缺口

影响最大的是驻马店水库溃坝事件,1975年8月,受到超强台风莲娜影响的特大暴雨导致石漫滩、田岗水库垮坝,澧河决口,板桥水库漫溢垮坝,58座小型水库在短短数小时间相继垮坝溃决。最终造成河南、安徽省有29个县市、1100万人受灾,伤亡惨重。(资料来自百度百科)

美国拆除水坝,到底是为了生态还是为了安全?很多以美国拆水坝为例说明是因为生态时,都会祭出早在1968 年生效的《自然与风景河流法案》和1969 年的《国家环境政策法》,确实这方面美国考虑还是比较周全!但我们在查阅到的自1916 ~2018年的百年时间内,美国没拆除的1492座大坝中,绝大部分年久失修的水坝,而且还有的是自然垮塌的!

比如很多资料中都以1916年的爱达荷州北鞍岔河上的驮鞍坝为第一座拆除的大坝,但据查询发现,这座大坝不过是因为1915年垮塌后没有重建而已!

另外有一个必须要说明的事实是,美国的水坝大都归私人所有,因此建设、运行与维护都是私人投资,当然获益部分除了按美国法律依法纳税和其他相关费用外以外都归私人所有,所以坝体老化后期,往往所有者已经无力维修,因此政府不得不提供低息贷款用于维修大坝!当维护加固成本远远高于运营水坝获得的收益时,业主往往会选择拆除水坝!

被拆除的水坝分布

据美国国家水坝清单显示,目前美国有14726座坝被列为高风险坝,12406座坝为重大风险坝,58956座坝为低风险坝,还有1271座坝尚未进行风险等级划分。

因此更准确的说,美国在水坝拆除这个问题上,经济利益是考虑得最多的,其次则是因为坝体建设选址不对,比如在地震高发地带等,这些位置是不适合建造水坝的,最后就是坝体已经严重老化,不拆除的话在雨季将会有垮塌的风险等!

水坝到底该不该建?其实无论是中国还是美国,又或者是全世界,在水坝的建设上其实根本就没有该不该建的问题,而是评估哪些位置才适合建水坝,所以该不该建从来就不是一个讨论的问题,当然现代水坝选址和建设是一项综合性工程,包括地质与生态以及经济效益等一系列的评估,如果是跨国河流的话还必须考虑国际政治问题!

鱼类洄游通道也成了现代水坝建设的必选项,2016年《野生动物保护法(修订草案)》获得通过,其中规定大型野外工程项目中必须要修建野生动物通道、过鱼(水坝供鱼类洄游)等设施,未来的水坝建设会将这些要求彻底贯彻执行!