水庫大壩的作用與選址

1、水庫大壩的作用與選址經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 呂曉玥 2012302620006在資源日益珍稀的今天， 水能資源作為可再生能源之一廣泛被人們利用。 水能資源包括 河流水能、 潮汐水能、波浪能和海洋熱能資源。在自然狀態(tài)下，水能資源的能量消耗于克服 水流的阻力，沖刷河床、海岸、運(yùn)送泥沙與漂浮物等。采取一定的工程技術(shù)措施后，可將水 能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能或電能， 為人類服務(wù)。 水庫大壩是能把誰能轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兛梢岳玫哪茉吹慕?筑之一，水庫大壩的建設(shè)在國民經(jīng)濟(jì)中起重要作用。一水庫大壩的作用1. 防洪我國大部地區(qū)位于東部季風(fēng)區(qū)， 降水的季節(jié)變化較大， 容易造成洪水等自然災(zāi)害。 水庫 大壩的重要作用就是防范洪水的發(fā)生， 避免

2、洪水及洪水帶來的次生災(zāi)害。 三峽大壩便是最好 的例子之一。三峽大壩位于中國湖北省宜昌市境內(nèi)，距下游葛洲壩水利樞紐工程 38 公里；是當(dāng)今世 界最大的水利發(fā)電工程三峽水電站的主體工程、 三峽大壩旅游區(qū)的核心景觀、 三峽水庫 的東端。 三峽工程是迄今世界上綜合效益最大的水利樞紐， 在發(fā)揮巨大的防洪效益和航運(yùn)效 益。三峽大壩建成后，形成長達(dá) 600 公里的水庫，采取分期蓄水，成為世界罕見的新景觀。 三峽水庫運(yùn)行時(shí)預(yù)留的防洪庫容為 221.5 億立方米，水庫調(diào)洪可削減洪峰流量達(dá) 27000-33000 立方米 / 秒，屬世界水利工程之最。2. 灌溉水庫大壩的儲(chǔ)水功能使得其發(fā)揮灌溉的作用， 灌溉作用在旱

3、災(zāi)的時(shí)候尤其顯著， 會(huì)大大 減輕旱災(zāi)帶來的破壞。 同時(shí)， 水庫的儲(chǔ)水功能可以更好的配置水資源， 灌溉作用對(duì)國民經(jīng)濟(jì) 的作用尤其重要。美國的胡佛大壩的灌溉作用尤為顯著。胡佛大壩被譽(yù)為 20 世紀(jì)最壯觀的工程之一。 外表的裝飾派藝術(shù)設(shè)計(jì)宏偉、 威嚴(yán)， 壩頂 上的進(jìn)水塔如同高大的哨兵。胡佛水壩 (Hoover Dam) 是美國綜合開發(fā)科羅拉多河 (Colorado) 水資源的一項(xiàng)關(guān)鍵性工程，位于內(nèi)華達(dá)州和亞利桑那州交界之處的黑峽(Black Canyon),具有防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、供水等綜合效益。比它的外表更為重要的是它所發(fā)揮的作用。胡 佛大壩真正“使沙漠變成了良田” ,永遠(yuǎn)改變了西部的命運(yùn)。在

4、大壩建成之前,科羅拉多河 定期改變河道,引起大面積的洪澇災(zāi)害,河底是厚厚的淤泥,根本無法利用。如今,由大壩 提供的水和電力灌溉了附近的橙園,又給城市帶來了動(dòng)力。3. 發(fā)電在近代, 水庫大壩的建立往往伴隨水電站的建立。 水庫大壩的選址往往選擇落差較大的 地區(qū), 自然地勢(shì)的落差形成巨大的水能, 水電站的功能則是將水能轉(zhuǎn)化成電能。 在資源日益 減少、社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天,能源的需求量越來越大,水能是最值得利用的能源之一。 相比于火力發(fā)電,水力發(fā)電清潔、無污染,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)展方針。水力發(fā)電的大壩是建筑在溪流、 河流和河口的屏障,用來防止洪水泛濫,水力發(fā)電,或

5、儲(chǔ)水作飲食或灌溉之用。 世界上沒有哪一條河流沒有構(gòu)筑大壩, 而且許多河流采用梯級(jí)式大 壩,增加水力發(fā)電量, 世界大壩庫區(qū)已經(jīng)相當(dāng)于法國面積那么大。 全球發(fā)電量最大的水電站 是我國的三峽水電站,年發(fā)電 985 億千瓦小時(shí)。4. 供水水庫的儲(chǔ)水功能在發(fā)揮農(nóng)業(yè)灌溉作用的同時(shí)，也為當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟l(fā)揮供水的作用。例 如，北京的密云水庫供給北京的一千多萬居民的用水。密云水庫，位于北京市密云縣城北 13 公里處，位于燕山群山丘陵之中，建成于 1960 年 9 月份。面積 180 平方公里，環(huán)密云水庫有 200 公里。密云水庫庫容 40 億立方米，平均 水深 30 米，是首都北京最大的也是唯一的飲用水源供應(yīng)地

6、。5. 其他綜合效益除上述作用外，水庫大壩還具有航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益。中國的三峽大壩、美國 的胡佛大壩都是著名的旅游景點(diǎn)。二水庫大壩的選址水庫大壩的選址至關(guān)重要， 水庫大壩的選址應(yīng)綜合考慮水庫大壩的作用和當(dāng)?shù)刈匀坏乩?的特點(diǎn)。水庫應(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。避開斷層、 喀斯特地貌等地質(zhì)地形復(fù)雜地段， 盡量少淹沒農(nóng)田， 無泥石流、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)。

7、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，周圍無明顯山體移動(dòng)、無大的應(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。以國內(nèi)三峽大壩為例。 三峽壩址建在背斜上。 水庫大壩選址要考慮多方面的因素， 如水 庫匯水的面積、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。對(duì)于大壩的建設(shè)， 必須要對(duì)于自然地理?xiàng)l件的勘察引起足夠的重視， 要根據(jù)水文地質(zhì)勘 察的結(jié)果

8、，科學(xué)設(shè)計(jì)，合理施工，在選址上一定要確保壩基穩(wěn)固，同時(shí)還要考慮到溢洪、引 水、電廠、航閘等建筑物建筑位置的地質(zhì)情況，統(tǒng)籌兼顧，結(jié)合勘察數(shù)據(jù)，合理規(guī)劃、設(shè)計(jì) 和施工。大壩地址的選擇應(yīng)做一定的前期勘查：1、區(qū)域穩(wěn)定性勘察壩體所在區(qū)域的穩(wěn)定性對(duì)于大壩的安全運(yùn)行有很得要的影響， 在勘察時(shí)， 要充分深入的 研究工程區(qū)域的地殼穩(wěn)定性和區(qū)域場地穩(wěn)定性， 要做為一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)執(zhí)行， 特別是一些地震 帶上的河段， 在這樣的地方進(jìn)行施工建設(shè)， 對(duì)于地震的危險(xiǎn)性及安全性分析評(píng)價(jià)是必不可少 的一個(gè)環(huán)節(jié)， 對(duì)于大型水電工程， 在可行性研究階段， 應(yīng)組織專門力量解決區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。2、地形地貌勘察 各種壩形對(duì)于地形地貌的要

9、求是不相同的， 所以在施工前勘察階段， 一定要對(duì)地形地貌 進(jìn)行充分了解， 根據(jù)地形地貌條件的不同， 設(shè)計(jì)不同類型的壩， 比如拱壩一般適宜建在狹窄、 完整的基巖“V”型谷上，而重力壩一般適于建在寬高比大于2的“U”型基巖河谷區(qū)，而土壩適宜建在寬敞河谷地區(qū)巖石風(fēng)化較深或有較厚的松散沉積層上，地形地貌條件是確定壩型的主要依據(jù)之一。3、水文地質(zhì)條件勘察大壩在選擇時(shí)， 對(duì)于水文地質(zhì)的考察也不可忽視， 水文地質(zhì)條件的變化， 對(duì)于壩基的穩(wěn) 定及壩體是否能平穩(wěn)安全運(yùn)行影響巨大， 要作為主要因素進(jìn)行考慮。 特別是在一些巖溶區(qū)和 深厚河床覆蓋層上選壩址， 重點(diǎn)要考察滲漏問題， 在一些巖溶區(qū)選壩址時(shí)， 最佳的建壩位

10、置 應(yīng)是有隔水層的橫谷、 且陡傾巖層傾向上游河段。 庫區(qū)宜在強(qiáng)透水層底部有隔水巖層且兩岸 地下分水嶺較高的縱谷， 當(dāng)巖溶區(qū)無隔水層可以利用的情況下， 壩址應(yīng)盡可能選在弱巖溶化 地段。三水庫大壩選址中的社會(huì)沖突在水庫大壩的整體建設(shè)中， 我們不僅要注重自然地理?xiàng)l件等， 而且要關(guān)注大壩所在地的 居民對(duì)大壩的看法。 由于大壩的建設(shè)需要占據(jù)較大面積的土地， 有時(shí)候會(huì)占據(jù)當(dāng)?shù)鼐用竦母?地，甚至?xí)蜎]某些城市，我國的三峽大壩在建設(shè)過程中社會(huì)沖突層出不窮。據(jù)報(bào)導(dǎo)，三峽大壩工程淹沒了周邊十三個(gè)城市，一百四十個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和一千三百多個(gè)村莊。 一九九二年公布將移民一百一十三萬。但零七年底，三峽工程總移民數(shù)已達(dá)一百三十萬人

11、。首批移民中，絕大多數(shù)是按照“就地后移”的原則往山上搬遷。原來肥沃的河谷地帶被 淹沒，高處山坡土壤貧瘠，耕地面積嚴(yán)重不足。長期調(diào)查三峽危害的王維洛接受新采訪 時(shí)說，這上百萬移民，大多處于無田種、無工作、無前途的“三無”境地，每月靠一百多元 的最低保度日。零七年，重慶市政府公布驚人計(jì)劃： 到二零二零年， 將從三峽庫區(qū)再轉(zhuǎn)移二百三十萬人， 遷移到重慶主城區(qū)和萬州區(qū)。 這是第一次移民人數(shù)的兩倍。 地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為， 隨著水位上升及 山泥傾瀉等地質(zhì)災(zāi)害持續(xù)發(fā)展， 江邊居民也將不斷地遷移。二零零九年，當(dāng)局又表示， 為了 在今后十至十五年保護(hù)三峽庫區(qū)的“生態(tài)安全” ，重慶市將把約四百萬人轉(zhuǎn)移到都市區(qū)附近 居住。這種遷移，老百姓怎么受得了？移民城奉節(jié)十余年來為躲避逐漸升高的水位已三度易址， 如今的新奉節(jié)被稱為 “滑坡體 上的城市”，在城鎮(zhèn)二十三平方公里內(nèi)有五十四處滑坡、三