廣東 薛恩芹
河流水量隨著氣候的季節(jié)變化而發(fā)生變化,雨季容易引發(fā)下游洪澇,旱季時(shí)河床出露,泥沙淤積,對(duì)沿河人民的生產(chǎn)生活帶來很大的影響。為了調(diào)節(jié)河流水量的季節(jié)變化,人類在河流的中上游地區(qū)修建水庫,達(dá)到雨季蓄水旱季放水的作用。筆者搜集相關(guān)題目,對(duì)“水庫”這一主題進(jìn)行系統(tǒng)的歸納總結(jié)。
水庫通過大壩將河水?dāng)r截,蓄積在庫區(qū),庫區(qū)內(nèi)原本的土地以及農(nóng)田村莊會(huì)被淹沒。因此水庫選址時(shí),要考慮庫址、壩址以及修建水庫后是否需要移民因素等。另外水庫修建后,由于下滲容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。因此在地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件下,修建水庫重點(diǎn)要考慮兩個(gè)因素:第一,區(qū)域內(nèi)必須有一個(gè)可供儲(chǔ)水的盆地或洼地用作庫址,該處等高線呈口袋型,“袋大”腹地寬闊,庫容量大;第二,大壩應(yīng)建在等高線密集的河流峽谷出口最窄處,以減少工程量,節(jié)省投資,確保大壩安全。
水庫修建之后,雨季時(shí)蓄水,以減小下游洪峰流量。旱季時(shí),排水補(bǔ)給下游水量,為下游灌溉提供水源,避免下游斷流,從而減小河流下游徑流量的季節(jié)變化。很多時(shí)候,水庫管理人員會(huì)提前開閘放水,騰出庫容為后面的雨季分洪做準(zhǔn)備。而旱季時(shí)開閘放水,可以沖刷河道的淤泥,減輕入??诘南坛?。
水庫的高水位水經(jīng)引水系統(tǒng)流入廠房,推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出電能,再經(jīng)升壓變壓器、開關(guān)站和輸電線路輸入電網(wǎng)。水能屬于清潔能源,可循環(huán)利用。
修建水庫后,高峽出平湖,水體空間廣闊,可以適當(dāng)?shù)姆硼B(yǎng)水庫魚和鴨,但要控制好數(shù)量,避免庫區(qū)水質(zhì)惡化。
水庫周邊群山環(huán)繞,空氣清新,遠(yuǎn)離鬧市,容易開發(fā)成旅游區(qū),比如廣東河源的萬綠湖水庫風(fēng)景區(qū)。而大江大河中上游地區(qū)修建水庫,通過船閘的調(diào)度,使得下游地區(qū)的船只可以進(jìn)入到庫區(qū),改善了通航條件。
自然環(huán)境中的各要素是相互聯(lián)系、相互影響的,牽一發(fā)而動(dòng)全身。在河流中上游地區(qū)修建水庫,必然會(huì)對(duì)流域內(nèi)的其他要素產(chǎn)生影響。
首先是大壩攔截了河水,形成人工湖泊,使得入海水量減少,入海口處易出現(xiàn)海水倒灌。根據(jù)實(shí)際天氣狀況和需要,人工控制水庫出水量,一年中雨季蓄水,旱季放水,使得下游水量季節(jié)變化減小。庫區(qū)蓄水后,下滲增多,使得庫區(qū)周邊的地下水位升高。由于水體的比熱容較大,白天庫區(qū)周邊升溫較慢,氣溫較低;夜晚庫區(qū)周邊降溫較慢,氣溫較高,也就是說庫區(qū)周邊晝夜溫差變??;另外庫區(qū)蒸發(fā)出大量的水汽使得周邊相對(duì)濕潤。水庫改變了庫區(qū)周邊的小氣候。庫區(qū)水源充足,生存空間廣,利于魚類、藻類等水生生物的生長,吸引水鳥等動(dòng)物前來?xiàng)?,庫區(qū)生物多樣性增多。但是因?yàn)榇髩蔚淖韪簦韪袅唆~類的洄游,影響到部分魚類的繁衍生息。
其次大壩攔截泥沙,長時(shí)間后庫區(qū)庫容會(huì)變小。由于水庫的攔截,使得下游地區(qū)的泥沙含量減少,下游流水堆積形成的沖積平原、入??诘娜侵扌纬伤俣茸兟?,而入??谟捎诤3钡那治g作用,易出現(xiàn)海岸線倒退的現(xiàn)象。另外海潮會(huì)把淤泥帶入河道,造成河道淤塞,不利于通航。
圖1 河流入海口位置圖
關(guān)于大壩建設(shè)的爭論由來已久,而且在近十幾年來愈演愈烈。支持大壩建設(shè)的人認(rèn)為,大壩具有防洪、灌溉、發(fā)電、供水、漁業(yè)、航運(yùn)、旅游等多方面的綜合效益,大壩是發(fā)展經(jīng)濟(jì)和改善人民生活條件的必需,開發(fā)水電有利于減排溫室氣體,有利于能源可持續(xù)利用,與大壩對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響相比,大壩的利遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于弊。
反對(duì)大壩建設(shè)的人則列出了一長串大壩對(duì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境的不利影響:淹沒耕地和礦產(chǎn)資源,淹沒森林、草原和野生動(dòng)物棲息地;淹沒自然景觀和文物古跡;造成大批非自愿移民;阻斷江河,影響航運(yùn)和魚類洄游;影響陸生和水生生態(tài)系統(tǒng),損害生物多樣性;阻礙了河流的自由奔流,甚至造成河道斷流,損害了河流的健康生命;大壩有巨大的潰壩風(fēng)險(xiǎn),特別在戰(zhàn)爭時(shí)期是易受攻擊的要害部位,是懸在人們頭上的“定時(shí)炸彈”等。
國際社會(huì)對(duì)水壩建設(shè)的激烈爭論應(yīng)該引起我們的足夠重視,它警示大壩的建設(shè)者和管理者,在對(duì)每一條河流進(jìn)行開發(fā)、對(duì)每一座大壩進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),都應(yīng)當(dāng)十分慎重地對(duì)待生態(tài)問題,要把“人水和諧”的理念貫穿到規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑施工和運(yùn)行管理的全過程,從而使大壩建設(shè)既能滿足人口增長和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)防洪、供水、糧食和能源安全的需求,同時(shí)又能達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的雙贏目標(biāo)。
【針對(duì)訓(xùn)練】
【例1】圖2為“我國南方某區(qū)域等高線地形圖”,當(dāng)?shù)財(cái)M修建一座水庫,其水壩的壩頂海拔為500米。讀圖回答問題。
圖2 水庫周邊環(huán)境圖
(1)水庫壩址有A處和B處兩個(gè)選擇方案。請(qǐng)選擇其中一個(gè)方案簡述其主要的利與弊。
(2)若在B處修建大壩,請(qǐng)計(jì)算大壩的高度范圍。
【解析】(1)水庫范圍應(yīng)是由大壩及其接觸到的最高一條等高線共同所組成的閉合區(qū)域。在A處修建海拔500米的大壩,那么圖3中灰色陰影部分為庫區(qū)范圍。而在B處修建大壩,庫區(qū)范圍便是灰色+黑色區(qū)域。因此在A處修大壩庫區(qū)容量較小,蓄水量少;B處修大壩后庫區(qū)容量大,蓄水量大。但A處修大壩淹沒了丁村莊及周邊土地,而B處修建大壩后會(huì)淹沒甲和丁村莊及其周邊土地,從淹沒的土地面積來說A處修建大壩少,B處修建大壩多。
圖3 庫容范圍圖
(2)大壩高度=大壩頂部的海拔H頂-底部的海拔H底(圖4)。H頂=500米,H底峽谷兩側(cè)有500米等高線經(jīng)過,說明谷底的最低海拔在300~500米之間。因此大壩高度介于0~200米之間。
圖4 大壩橫截面圖
【參考答案】(1)A方案:庫區(qū)面積和蓄水量小,淹沒土地少,工程量小,人口遷移規(guī)模小。B方案:庫區(qū)面積和蓄水量大,淹沒土地多,工程量大,人口遷移規(guī)模大。
(2)0~200米之間
【例2】河流中下游地區(qū)的湖泊對(duì)河流徑流有調(diào)節(jié)作用,河流或湖泊上游地區(qū)修建水庫,對(duì)湖泊的水位有著重要的影響。下圖①、②分別為水庫修建前后湖泊的橫截面示意圖,讀圖回答2,3題。
圖5
2.水庫修建后庫區(qū)以下河段的外力作用變化特點(diǎn)是
( )
A.搬運(yùn)作用減弱,沉積作用增強(qiáng)
B.侵蝕作用增強(qiáng),沉積作用減弱
C.侵蝕作用增強(qiáng),搬運(yùn)作用增強(qiáng)
D.侵蝕作用減弱,沉積作用增強(qiáng)
3.水庫修建后,湖泊水位下降,特別是枯水期更為明顯,最可能的原因是
( )
①水庫蓄水,使湖泊得到江水補(bǔ)給減少
②水庫蓄水,使庫區(qū)降水增多,湖區(qū)降水減少
③干流水庫建成后,河流下切加劇,江湖水位差加大,湖水外泄
④湖泊上游水庫修建,汛期蓄水、枯水期放水
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】第2題,對(duì)比兩幅圖可以發(fā)現(xiàn),修建水庫后河床變深,推斷:流水侵蝕河床的泥沙,使得河床變深。水庫修建后增加了庫區(qū)以下河段落差,水流速度加快,侵蝕作用增強(qiáng),沉積作用減弱。B正確。而河流搬運(yùn)能力不僅與流速有關(guān),還與流量等有關(guān),水庫修建后下游河段流速增加但流量減少,搬運(yùn)能力變化不明確。