王立文
在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天,能源需求量日益加大,水能的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用勢(shì)在必行。目前我國(guó)是世界上水庫(kù)大壩數(shù)量最多的國(guó)家之一,水庫(kù)大壩在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要的地位,我們要把握水庫(kù)大壩的作用和意義,合理科學(xué)選址,尊重、保護(hù)、合理利用自然,與自然和諧相處,走可持續(xù)發(fā)展的道理是社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的必由之路。
一、水庫(kù)大壩的重要作用
水庫(kù)大壩在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要的作用,對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展、工業(yè)建設(shè)和百姓的生產(chǎn)生活有著舉足輕重的影響。其主要作用可以歸納為以下幾點(diǎn)。
1.防洪。我國(guó)東部季風(fēng)氣候區(qū),降水的季節(jié)和年際變化大,旱澇災(zāi)害頻繁,洪水危害嚴(yán)重,從最早的大禹治水傳說(shuō),到后來(lái)的1998年特大洪水,在中國(guó)的幾千年歷史長(zhǎng)河中,勤勞勇敢的中國(guó)人民一直在和洪水做斗爭(zhēng)。著名的黃泛區(qū),歷史上黃河的幾度泛濫,一度使這條母親河成為災(zāi)害河;一段時(shí)間里海河、淮河都是有名的災(zāi)害河;1998年長(zhǎng)江洪水更是千年一遇,給中華民族帶來(lái)沉痛的災(zāi)難。水庫(kù)大壩最重要的一個(gè)功能就是防洪,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)主要的七條江河上共分布著245座大型水庫(kù)大壩,控制著150萬(wàn)平方千米的流域面積,占七大河流域面積的三分之一,很起到很好的防洪作用,著名的三峽水利工程首要的任務(wù)就是防洪。
2.灌溉。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì),全國(guó)因水庫(kù)水灌溉的農(nóng)田超過(guò)2.4億畝,占全國(guó)耕地面積的30%,造就了三江平原、河套平原等一個(gè)個(gè)魚(yú)米之鄉(xiāng)。旱時(shí)放水,汛時(shí)蓄水,調(diào)劑水源,環(huán)節(jié)旱情,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的抗災(zāi)能力得到了很大的提高,一改過(guò)去靠天吃飯的情況。
3.發(fā)電。水庫(kù)大壩的另外一個(gè)功能就是蓄水發(fā)電,相比于火力發(fā)電,水力發(fā)電清潔、無(wú)污染,可再生,更環(huán)保,更符合生態(tài)保護(hù)環(huán)境,更符合可持續(xù)發(fā)展的方針。
4.供水和航運(yùn)。水庫(kù)大壩為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障的同時(shí),也是當(dāng)?shù)鼐用裼盟闹饕獊?lái)源,例如北京的十三陵水庫(kù),密云水庫(kù)供給著北京一千多萬(wàn)居民的用水。除此之外水庫(kù)還具有航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益。
二、水庫(kù)大壩的選址
水庫(kù)大壩的選址至關(guān)重要。水庫(kù)應(yīng)選擇在防洪效果強(qiáng)、水能豐富的地區(qū),即水量大、落差大的地區(qū)。壩址應(yīng)建在等高線密集的河流峽谷處,使壩身較短,蓄水區(qū)域廣,工程量小,節(jié)省建筑投資。避開(kāi)斷層、喀斯特地貌等地質(zhì)地形復(fù)雜地段,盡量少淹沒(méi)農(nóng)田,無(wú)泥石流、滑坡等危險(xiǎn)地質(zhì)災(zāi)害的地方,以保證工程的安全。理論上(在選擇題中)應(yīng)選擇向斜,因地表巖層堅(jiān)實(shí),不易被侵蝕。不選背斜,是因背斜頂部受張力作用,表層不堅(jiān)實(shí)。亦不選斷層,以免引發(fā)較強(qiáng)地震,使工程遭到破壞。實(shí)際中,選址主要考慮巖性、堅(jiān)固性、滲水率,且所在地地質(zhì)無(wú)破壞性地震歷史,位于穩(wěn)定地塊而非活動(dòng)帶,巖性堅(jiān)硬,周?chē)鸁o(wú)明顯山體移動(dòng)、無(wú)大的應(yīng)力釋放及巖崩等。在現(xiàn)實(shí)中背斜、向斜均有建壩者,一般不選斷層,因其具有斷層活動(dòng)性。三峽壩址建在背斜上。水庫(kù)大壩選址要考慮多方面的因素,如水庫(kù)匯水的面積、壩寬、壩高、基巖狀況等。三峽大壩主要考慮的因素之一是基巖。三峽大壩下面是花崗巖,較堅(jiān)硬,壩基較好,當(dāng)然,也考慮了水位落差、工程量的大小等因素。提到引灤工程的源頭“潘家口水庫(kù)”,不少人想當(dāng)然地認(rèn)為大壩建在潘家口,其實(shí)不然。雖然潘家口水庫(kù)大壩建于上世紀(jì)70年代,但是壩址并沒(méi)有簡(jiǎn)單地根據(jù)河道寬窄來(lái)選擇,而是按照抗擊百年一遇洪水的要求建設(shè),并且綜合考慮了當(dāng)?shù)氐乃?、地質(zhì)等多方面因素。當(dāng)年設(shè)計(jì)者通過(guò)環(huán)境勘測(cè)發(fā)現(xiàn)潘家口山體的夾泥層深厚,如果在此建壩,遇到豐水期,水線升高,經(jīng)過(guò)浸泡容易造成泥石流地質(zhì)災(zāi)害。設(shè)計(jì)人員通過(guò)重新規(guī)劃,最終將壩址選擇在了距潘家口6千米的下游。這個(gè)地方地質(zhì)屬于片麻巖,是建造該類(lèi)重力壩的良好地點(diǎn)。這樣,不僅節(jié)省了工程量,而且保證了后期管理安全。正是由于當(dāng)初科學(xué)的選址和規(guī)劃,潘家口水庫(kù)大壩經(jīng)受住了1994年大洪水的考驗(yàn),沒(méi)有造成類(lèi)似舟曲泥石流這樣的災(zāi)害,保障了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和正常的生活、生產(chǎn)秩序。
依等高線高程定壩高,依水平距離定壩長(zhǎng),根據(jù)水庫(kù)大壩的高程找出在等高線圖上相應(yīng)等高線高度的位置,用尺量出兩點(diǎn)的距離,根據(jù)比例尺計(jì)算出兩點(diǎn)的實(shí)際距離(水庫(kù)大壩的長(zhǎng)度)。水庫(kù)范圍應(yīng)是由大壩及接觸到的最高一條等高線共同所組成的閉合區(qū)域。庫(kù)區(qū)宜選在河谷、山谷地區(qū)或選在口袋形的洼地或小盆地,這些地區(qū)不僅庫(kù)容大,而且有較大的集水面積。定大壩高度應(yīng)根據(jù)其所接觸到的等高線來(lái)判定。但由于在山區(qū)會(huì)有各種小山丘存在,故按蓄水要求,大壩往往只能修建到一定高度。
例題:在圖示區(qū)域內(nèi)擬建一座小型水庫(kù),設(shè)計(jì)壩高約13m。若僅考慮地形因素,最適宜建壩處的壩頂長(zhǎng)度約( )。
解析:首先要知道大壩要建在哪,很多人會(huì)選擇建在④地右下角的山谷出口處,因?yàn)榭吹侥抢锸且粋€(gè)好的儲(chǔ)水盆地地形,但是在圖上可以看到有聚落圖標(biāo),這個(gè)圖標(biāo)并不是白給的,如果大壩建在了這里,儲(chǔ)水庫(kù)區(qū)會(huì)占掉大量的土地,不利于聚落的發(fā)展和交通,并且水庫(kù)的作用不僅僅是發(fā)電,還有防洪和灌溉的作用,如果建在④地右下角將失去這個(gè)作用。再看①地的盆地出口處,間距狹窄,適合建造大壩,并且這里等高線密集,儲(chǔ)水構(gòu)造良好,而且可以發(fā)揮水庫(kù)的作用。壩高是13m,建壩最低海拔為40m左右,加上壩高大概在55m等高線處,在圖上我們可以看出兩條55m等高線的距離大致要小于比例尺所給出的距離,大致估測(cè)在40m左右,所以選擇B。