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三峽大壩截流20多年，庫區淤沙18億噸，為何不用抽沙船抽沙？

2021-10-08來源：環球破碎機網

 　　三峽水利工程是國內首屈一指的重量級工程，攔江大壩和泄洪壩都屬國家一級建筑物，電站廠房、升船機、船閘也都按照最高設計標準來建造。工程主體消耗近2800萬m?的優級混凝土，防洪標準按照1000年一遇的洪水來設計，最大可阻擋12.4萬m?/s的洪水流量，是防洪興利的大國重器。

 
　　整個工程耗用了大量的高標準混凝土和一級粉煤灰，原材料優中選優，骨料配比經過反復試驗，不斷優化，設計施工均高于國家標準。同時，大壩工程還利用混摻引氣劑、降低水膠比、降低用水量等方式來提高綜合性能，抗凍、抗裂、抗震、抗侵蝕能力顯著提升。
 
　　國內的水利專家指出，三峽大壩的安全性毋庸置疑，體積龐大，噸位重，抗爆能力強，常規爆炸方式不足以對大壩安全構成威脅。在抗洪和抗震方面，三峽大壩也經過了反復論證和考驗，壩體依然固若金湯，使用壽命預期可達數百年之久。
 
 
　　然而，近年來三峽庫區的泥沙淤積問題開始引發關注，眾多專家經過實地考察后指出：可以將三門峽水庫“蓄清排渾”的方式運用在三峽水庫上，徹底解決泥沙淤積對庫容的威脅。
 
　　三峽庫區的泥沙淤積有多嚴重？
 
　　1997年，三峽大壩實現大江截流，2003年6月正式蓄水發電。壩前水位大幅提高，庫水流速減緩，動能下降，泥沙在庫尾淤積，產生“翹尾巴”現象，導致庫容量逐漸減小。
 
　　三峽水庫是一座典型的峽谷河道型水庫，庫區長660多公里，水面最寬處有2公里，平均水面寬1公里，開闊的水面為淤沙、滯沙提供了有利條件。朱沱站、武隆站、宜昌站等水文站的監測數據顯示：從2003年~2019年，三峽庫區累計淤沙量已達到18.42億噸，平均每年淤積1億多噸（見下圖）。
 
 
　　其中，輸沙量最低的年份為2015年，入庫沙量只有0.6億噸；最大的是2005年，入庫沙量為2.5億噸。每年的排沙比為7%~40%不等，多年平均排沙比為21%，也就是庫區每流入5噸泥沙只能排出1噸，另外4噸淤積在庫內。
 
　　從2013年開始，三峽的入庫沙量急轉直下，足以用“斷崖”二字來形容，淤沙增幅趨于平緩。2013年之前，每年入庫1~2億噸泥沙，2014年開始多次跌入1億噸之內，很顯然，這意味著上游來沙越來越少了。
 
 
　　背后的原因主要有兩點：
 
　　其一，我國在三峽上游建立了很多新型大壩。比如在2013年7月，向家壩水電站正式滿負荷運行；溪洛渡水電站也于2014年6月投入運行，同年雅礱江錦屏二級水電站最后一臺機組也正式投產。這些水電大壩同樣也設計了攔沙庫容，層層攔蓄之下，進入三峽庫區的泥沙量自然減少。
 
　　其二，長江上游沿岸省市開始重視水土保持工作，區域治理初見成效，土壤侵蝕量減少了60%以上，從源頭上減少了泥沙潰散。
 
　　截止到2020年，三峽庫區的淤沙量依然小于當初設計的階段論證值，不會對使用壽命造成影響。但對庫區的泥沙，我們也不能視而不見，漠視問題才是最大的隱患。
 
皇華城
 
　　要知道，庫區還淤積了大量的卵石（砂礫石），淤積深度可達10多米，長此以往，上游的通航可能會受到很大影響。據報道，三峽庫區最大的江中島皇華城就面臨著泥沙淤塞的威脅，水深變淺，大噸位的船只已經無法從左側通航。這種現象會不會進一步擴散呢？庫尾淤沙對上游河勢、行洪有何影響？這些問題都不能輕視，需要相關部門加強監測，嚴肅對待。
 
　　為何不能在三峽庫區大力采砂？
 
　　可能有人會問了，既然三峽水庫存在泥沙淤積問題，那為什么不大力發展商業采砂，減輕三峽沙患呢？一來解決了國內的砂石資源危機，二來又創造了巨大的經濟效益，豈不是一舉兩得？
 
 
　　三峽水庫的砂石資源確實是上等的建筑材料，清潔度高，規格齊整，覆蓋全面，酸堿性適中。但如果放開采挖，非法采砂船必然借機大量涌入，加劇市場亂象，后果不堪設想。更何況，砂石資源本就是有限的國家礦產資源，大規模無序采挖也不符合市場競爭原則。
 
　　更嚴重的是，非法采砂一旦蔓延到了橋梁、水壩等涉水建筑物附近，很容易造成根基不穩，甚至引發橋梁、水壩的垮塌事件。此前海南省就曾發出警告，海南西線高速公路沿岸有33座橋梁，6座涵洞均存在安全隱患，非法采砂正是主要的致危原因。
 
長江流域非法采砂
 
　　三峽大壩關系到下游數百萬群眾的安危，在采砂管理上必須更加嚴格。
 
　　2001年，我國頒布了《長江河道采砂管理條例》，之后又于2003年5月通過了《長江河道采砂管理條例實施辦法》。《辦法》第16條明確指出：不符合長江采砂規劃確定的可采區和可采期要求的，長江水利委員會一律不予批準。
 
 
　　對于可采區，各個沿江省份都劃定了嚴格的區間，原則之一就是不能危害水利工程的安全。從各個省份下達的公告來看，近年來長江禁采已成趨勢，禁采范圍逐漸擴大，對非法采砂的監管、打擊力度也越來越大。
 
　　兩種采砂方式，哪一種更好？
 
　　2019年8月，長委和湖北省水利廳啟動了三峽庫區的淤積砂利用試點，目的主要是為了清淤。采挖區域有兩個，距離三峽大壩主體分別為33.8公里、43.1公里，這樣的清淤距離在安全范圍之內，不會對大壩安全構成威脅。
 
 
　　即便如此，水利專家們還是對這次試點進行了非常嚴格的審查論證，施工期間各省市強化監督，嚴格規范施工作業，確保庫區河道安全。由此可見，即便三峽庫區有大量的細沙和粗砂資源，也不能任由民間組織亂采濫挖，保證大壩安全始終是第一位的。
 
　　現階段，長江采砂有兩種管理模式，第一是通過招標、拍賣、掛牌等市場競爭方式實施，重慶、安徽、湖南等省區多采用這一模式。這一方式的劣勢有很多，容易出現超量開采、壟斷開采、哄抬價格等現象，對防洪、通航等公共安全容易構成潛在威脅。
 
 
　　相比之下，第二種模式更加合理：由政府統一經營管理，國企負責統籌運作。換句話說，也就是將砂石資源的經營許可批給國有企業，避免了民間采砂者的惡意競爭與非法采砂，變無序為有序，更有利于保障河道安全。目前湖北、江西等省份已經采取這一模式，未來還有望在國內進一步推廣普及。
 
　　庫區的泥沙到底該怎樣處理？
 
　　前面已經提到，國內很多專家都認為三門峽水庫“蓄清排渾”的運作方式大有借鑒價值，完全可以運用在三峽水庫上。
 
　　目前，三峽水庫采用的是“中小洪水排沙”，排沙率常年維持在20%左右，效果有限。而“蓄清排渾”則能夠保證絕大部分有效庫容長期使用，還能減少庫尾段的泥沙淤積，根治“翹尾巴”現象。
 
 
　　所謂“排渾”，就是在每年汛期將庫水水位下放到防洪限制水位145米處，利用大壩的低孔設施排出泥沙。這樣一來，超額洪水留在庫內的泥沙大部分都會被攔蓄在死庫容內，不會影響有效庫容。
 
　　至于“蓄清”則是在汛期末（上游水沙減少時）開始蓄水，到10月底或11月初將水位蓄到175米的正常水位。12月到次年4月份，下游航運、農業灌溉和供水需求增多，此時泄洪放水，水位逐漸回落，另需保證消落庫水位不低于155米，這樣可以滿足變動回水區的航道水深要求。
 
 
　　按照數學模型估算，如果運用“蓄清排渾”的方式，三峽水庫運行80~100年后可達到達到沖淤平衡，仍能保住92%的興利庫容以及86%的防洪庫容。當然，若考慮到上游梯級水電站修建、上游來沙減少的大背景，實際的有效庫容還會更多，發電、防洪、航運、供水等綜合效益也會更高！
 
　　總之，對于三峽庫區的泥沙淤積，采取漠視態度并不可取，只有嚴肅對待、提前準備才能防患于未然。

責任編輯:王子祺
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