这两年,长江中下游的水情让人挺揪心。夏天一到,鄱阳湖屡屡拉响干旱预警,湖床大片露出,水位一路走低,成了"大草原"。
与此同时,另一个话题也被反复翻出来讨论——三峡大坝截流至今,库区里已经淤积了超过20亿吨的泥沙。既然长江都缺水了,鄱阳湖都见底了,那为啥不趁枯水期把这些泥沙抽出来?
留在那儿,就不担心影响大坝寿命、影响蓄水航运吗?
据三峡各个水文站的监测报告,自1997年三峡大坝正式截流以来,截止2021年底,三峡库区的累计入库沙量已经达到了20.98亿吨。
这个数字,光看不太有感觉,换个说法就直观了——按照2023年发布的《中国河流泥沙公报》,2003年至2023年这20年间,三峡水库泥沙淤积量约20.8亿吨,相当于填满55个标准游泳池,占三峡水库设计总库容的3.5%左右,是黄河小浪底水库排沙量的5倍以上。
如果非要靠卡车拉,10万辆载重20吨的重卡不停地跑,也得整整跑上一年。
不少网友一看就急了:这么多泥沙,长期堆在库底,大坝还能撑多久?其实工程界也一直在盯着这件事。
截至2023年,因泥沙淤积,三峡水库的防洪库容已经减少了大约0.74%。别看比例不大,可要是几十年上百年这么攒下去,蓄水、航运、发电都可能受影响。
要搞清楚为什么不清理,得先明白这些沙子怎么来的。
一般情况下,天然河流在河床和水流的相互作用下,是处于一种动态平衡的。
水流冲击河床带起泥沙,泥沙又随着水流奔腾向前,边搬运边沉积,整条河基本能自己找平。可你一旦拦河修坝,这套自然循环就被打断了。
三峡大坝就是最典型的例子,坝一建,水位一抬,上下游落差高达110米。
带着泥沙的水一到坝前,被回水一顶,速度立马降下来,水挟带泥沙的能力也跟着掉。结果就是——大部分泥沙走到坝前走不动了,只能沉下去。
长江上游本身又是"送沙大户"。青藏高原东缘、横断山区那一带,地形陡峭、切割剧烈,河水冲击力极强,一路把泥沙往下游搬。
长江每年携带大约4.6亿吨泥沙经过三峡库区,其中约60%都沉在了水库底部。崇明岛怎么长出来的?
就是长江上游几千年冲下来的泥沙堆出来的,那个搬运量可想而知。再加上一些人为因素,比如上游耕地扩张、矿产开发导致水土流失加剧,还有雨季极端暴雨放大河流冲击力,含沙量就更高了。
所有这些沙子顺流而下,撞上三峡这堵墙,走不动,只能就地沉淀。
看到这儿,很多人第一反应就是:那还不简单,派抽沙船去啊,长江下游不是常年在抽沙嘛。这里就要说说抽沙船的"命门"了。
首先,三峡库区淤的东西,压根不是我们印象里那种松软细腻的江沙。三峡大坝截流的长江上游,河床上除了泥沙,堆得更多的是卵石。
以重庆主城区为例,江东淤积已经比蓄水前抬高了大约10米,朝天门、江北嘴一带的长江北岸,退水时露出大片厚厚的沙砾滩。
你走近看,那"沙"里九成都是圆滚滚的卵石。
而抽沙船怎么干活?它的原理是先用高压水枪把泥沙冲散、搅成泥浆,再靠抽沙泵一起吸走。这套路对细颗粒泥沙很管用,可碰上卵石就完全歇菜。
卵石又重又硬,高压水枪一喷根本悬浮不起来,泵也吸不动。你让抽沙船在库底转半天,可能沙没抽走多少,油倒烧了不少。
其次,就算你不用抽沙船,改用别的清淤办法,一样够呛。三峡库区两岸是典型的峡谷地形,山陡岸窄,大型机械设备光是进场就是个大工程。
就算真挖出来一些,还得想办法把这些卵石泥沙一船一船运出去。工程量之大、成本之高,实在难以承受,经济性和可操作性都极低。
再退一步说,即便技术、地形都不是问题,还有个绕不过去的账——清淤对水质、生态的扰动本身就是个大问题。库底扰起来,鱼类栖息地、底栖生物、水质浑浊度,全都得跟着遭殃。这笔生态账,也不能不算。
那三峡这20亿吨沙,就只能眼睁睁看着它一年年往上堆,把库容一点点吃掉?当然不是。
工程师们的思路很简单也很聪明——打不过就躲,与其在坝前使劲清,不如在上游提前拦。
三峡大坝建成后,三峡集团在长江上游陆续修建了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝等多个大型水电站,一路排开,形成了一个层层设卡的梯级水库群。
上游每建一座坝,就相当于多设一个"沙滤网",等水流真到三峡时,含沙量已经被削掉一大截。效果是立竿见影的。
有了上游这一连串水坝拦截后,三峡库区的入沙量大幅下降。按照数学模型推算,三峡运行80到100年后,仍能保住92%的有效库容以及86%的防洪库容。
这就意味着,泥沙问题虽然存在,但并不会像最初担心的那样,几十年就把大坝给"堵死"。三峡的核心功能——防洪、发电、通航、供水,都能长期得到保障。
换句话说,那20亿吨泥沙,并不是三峡的"心腹大患",而是一个被工程系统"关进笼子"的老问题。
长江缺水、鄱阳湖见底,是不是三峡"截胡"太多、蓄了太多水导致的?
这个话题这几年争议不小,但从数据上看,鄱阳湖、洞庭湖水位偏低,主要还是全流域降水偏少、气候异常造成的,跟三峡蓄水的直接因果并没有那么简单。
反过来讲,三峡水库的存在,其实还帮了下游一个大忙——延缓了洞庭湖、鄱阳湖这些通江湖泊的淤积速度。
拿洞庭湖举例,如果没有三峡,每年汛期,长江夹带的大量泥沙会随着江水倒灌进入洞庭湖;等到了枯水期,湖水又倒回长江,可倒回去的多是清水,泥沙就留在湖底了。一年年下来,湖底越垫越高,湖容越来越小,洞庭湖的"寿命"也就一点点被消耗。
历史上洞庭湖之所以从"八百里洞庭"缩到今天这个样子,泥沙淤积是关键原因之一。三峡建成后,大量泥沙被拦在坝前,进入洞庭湖的沙量骤减。
这从另一个侧面延长了洞庭湖的自然寿命,对鄱阳湖等下游湖泊也是同样的道理。
至于枯水期水位偏低,三峡在多数年份反而是在给下游"补水"——每年11月到次年5月,三峡都会加大下泄流量,帮助中下游航运和城市供水维持基本运转。
三峡淤了20亿吨泥沙,为啥不排出去?
第一,那些"沙"里有大量卵石,抽沙船在物理原理上就干不了这活;第二,库区两岸狭窄陡峭,大规模机械清淤在工程和经济上都不划算;第三,也是最关键的——工程师早就在上游布下了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝这一整套梯级水库,从源头上把泥沙拦住了。
与其治标,不如治本。按照现有的调度和拦截体系,三峡运行80到100年后,绝大部分库容仍能保住,大坝的核心功能不会被泥沙拖垮。
至于下游的洞庭湖、鄱阳湖,它们面临的问题更复杂,涉及气候、降水、河湖关系变化,不是简单一句"三峡的锅"就能解释的。
20亿吨听着吓人,但已经被人类的工程智慧算进了账里,安排得明明白白。
真正需要我们关心的,可能不是坝底那些沙,而是气候变化下,整个长江流域的水,还会怎么变。
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