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长江这几年接连的发洪水。年夏天长江流域爆发洪水,由于三峡对洪水的削减能力不够,所以下游又开始分洪,淹没了很多地方。
龙盘水电站,位于云南省丽江市玉龙县与迪庆藏族自治州香格里拉县交界的金沙江中游河段,是长江上游大型水电工程,是否能够改善武汉等下游江段的防洪压力,大家都比较关心。
对水库防洪能力的认知上,有一个常识,却经常被忽略。
这个常识就是无论水库的库容多大,都不可能改变水的总量。
洪水对于生活在长江两岸人民的危害,主要体现在洪峰流量和洪水持续时间两个方面。
如果洪峰流量大,冲击力就很强,会毁坏堤坝以及冲毁房屋。同时,如果洪水的持续时间很长,灾区受淹的时间很长,造成的损失也很大。
水库的防洪原理是让洪水的波形改变。从又尖又瘦的那种,改变成又矮又胖的,尽量让水库能够下泄的最大水量,维持在下游河道的堤坝里面。
所以,水库的防洪作用要和下游河道的宣泄能力相互配合,才能达到最大化。
三峡坝址以上的集水面积是万平方公里,龙盘水电站以上的积雨面积大约是21万平方公里。
三峡坝址处的洪水,是三峡坝址到龙盘水电站这个区间的洪水,再加上龙盘水电站上游的洪水叠加以后形成的。
这个叠加的过程,不仅受流量的影响,还受到洪峰的推进时间影响。
简单的说,如果要让三峡水电站的洪水流量减少,就需要让龙盘水电站以上产生的洪峰,尽量错开坝址下游洪水产生的洪峰。
所以这里有两个问题。
第1个问题,就是水库的库容会影响洪水的调节,库容越大,调节能力越强。
这个是人为可以控制的,但是实际在建设水库的时候,要考虑周边的淹没情况以及拆迁补偿等问题,水库的库容有一个社会经济许可的范围。
按照水利部门的规划,龙盘水电站正常蓄水位米,调节库容亿立方米。蓄水以后淹没耕地16万亩,受到影响的人口接近10万。
第2个问题,就是让上游的洪峰和下游的洪峰错开,需要水库进行调度,而这个调度是根据未来降雨产生的洪水计算出来的。
俗话说天有不测风云,所以未来的降雨量、降雨的时间、雨量分布过程,没有办法%进行准确评估。这种评估的准确性会影响水库的防洪调度,最后影响防洪效果。
如果上游的降雨不配合水库的防洪调度,有水库也防不了洪。
山区的河道一般比较陡峭,降雨产生的洪水很快就会汇集到河道里,会形成短历时洪峰很大的洪水。
龙盘电站位于长江上游,拦蓄波形尖瘦的洪水是比较好的。
从龙盘水电站到三峡大坝中间还有大约80万平方公里的面积。如果流域性的降雨就集中在这80万平方公里之内,那么实际上龙盘水电站也起不到任何作用。
三峡大坝的洪峰往往都是比较胖的洪峰,龙盘水电站对于三峡的洪水波形影响能力非常有限。
而且,也不是所有的时候人为的调度都会减少洪峰流量。在极小的概率情况下,比如说龙盘电站已经蓄满洪水,上游突然来了一个很大的洪峰,为了保护大坝安全,不得不开闸放水。同时下游又出现了一个洪峰,这就有可能产生洪峰和洪峰相碰的情况,会比原来的洪水更大,当然这些概率是极小的。
龙盘水电站上游还有几个梯级电站,建成以后可以在一定程度上降低三峡的防洪压力,但是提升有限。这些水库存在的最大作用就是让河道中的水流变得均匀,增加三峡的发电效益。
龙盘水电站建成以后,三峡电站可多发亿度电。
以目前的科技手段、工程建设能力,唯一能够彻底解决下游水患的就是在三峡大坝上游搞一个非常庞大的引水工程,大到足够能够把2万个流量引走。
如果按水流的流速每秒钟是4米,2万个流量需要的过水断面是平方米,相当于要开挖一个宽米深50米的矩形水槽。洪水来时,分流到需要水的地方,或者是直接引入大海。但是这个工程极其庞大,而且利用率很低,所以不可能实施。
现在全球气候的整体趋势就是变暖,这会带来大气环流加剧以及中国内陆的降水量增加等因素,所以长江等河道的水患有加剧的趋势。
防洪的问题,有一半是靠老天爷赏脸。长江流域彻底解决水患问题是不可能的,最好的策略是学会和洪水共处,降低因洪水带来的损失。