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三峡工程八大焦点问题透视:蓄水是否诱发大地震

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-01-12 编辑:生活观察
作者:刘紫玲、李斌、高康、林晖资料来源:新华社,发布日期:2013年

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三峡工程八大焦点问题透视:蓄水会诱发大地震吗?

从示范阶段到运行10年,三峡工程一直是舆论关注的焦点。

沉积物沉积的状况如何?西南部的干旱真的与三峡工程有关吗?经过20年的建设,10年的枢纽成功运行,以及连续4年175米的蓄水成功,新华社记者走进国务院三峡办公室、水利部、长江水利委员会、中国工程院、中国长江三峡集团公司等单位咨询权威专家,并走访了三峡坝区、库区及许多下游地方, 掌握了大量的第一手资料,试图理清和解读悬在“三峡工程”上空的是非焦点问题。

焦点一:沉积物掩埋大坝?

泥沙淤积是三峡工程最重要的技术问题之一。

面对泥沙问题,三峡水库采用“蓄水排泥水”的方法,即在汛期增加出水量,使浑水流出水库,在枯水期积累大量清水,减少水库泥沙淤积。

最近的研究表明,三峡水库的泥沙量正在减少。根据中国工程院2013年《三峡工程试验性蓄水阶段评估综合报告》,自三峡水库开始蓄水(2003-2012年)以来,年涌水量变化不大,但年涌沙量为2.03亿吨,为1990年前平均水平的42%。自175米试验蓄水以来,三峡水库上游来沙量持续减少。2009年至2012年,年均悬浮泥沙流入量为1.83亿吨,仅为1990年前平均水平的38%。

三峡工程蓄水阶段试点评估项目组组长、中国工程院前副院长沈国放院士认为,三峡水库泥沙量的减少,一方面是由于上游水土保持工程的不断实施,大大改善了水土流失状况。另一方面,三峡上游已建成一系列新的水库,对泥沙有一定的阻塞作用。他说:“今后,随着三峡上游新的主要水库的蓄水和上下游水库的联合运行,三峡水库的泥沙淤积总体上将进一步减轻,三峡水库在100年内可以保持200亿元的库容。”

目前,三峡水库已经使用了10年。自2009年以来,三峡水库采取了提前蓄水、中小洪水调度、汛限水位浮动等优化调度措施。示范阶段年平均泥沙淤积量仅为预测值的45%,防洪能力淤积量优于初步设计阶段的预测水平。2012年,三峡水库采取措施减少水库尾部泥沙淤积和沙峰运行,进一步减少水库尾部和库区泥沙淤积,有利于长期保持水库有效库容。

焦点2:由水引起的地质灾害?

三峡地区历史上是一个容易发生地质灾害的地区,记录了10多次大规模崩塌和滑坡。三峡水库蓄水后,三峡库区的地质灾害情况如何?

据三峡集团副总经理张成表示,自2003年开始蓄水以来,在大坝主要支流的天然堤和保护良好的人工堆积堤附近没有发现大规模的滑坡和其他变形现象。岸坡整体稳定性良好。存在小规模变形和调整等正常的河岸重建现象。总体情况符合初步设计结论。

统计显示,2008年9月至2012年8月31日,三峡库区新增地质灾害401起,其中湖北库区112起,重庆库区289起。

401个地质灾害大多发生在实验蓄水的第一年(2008年),占总数的83%。此后,随着水库库岸逐渐稳定,地质灾害发生率急剧下降,逐渐趋于平稳。

围绕库区可能发生的地质灾害,自2008年库区175米试验蓄水以来,有关部门全力以赴,以三峡库区移民县区为重点,开展地质灾害综合防治,加强新建移民社区的地质环境安全,确保地质灾害“零伤亡”。

中国水利水电科学研究院教授级高级工程师陈厚群院士表示,由于地质灾害的隐蔽性和突发性,水库蓄水后,很难发现和预测两岸高陡岸坡的危岩崩塌危险。同时,由于近年来库区城镇规模和人口的扩大,土地开发建设引发的灾害风险不容忽视,地质灾害的防治仍需高度重视。

焦点3:储水引发的地震?

近年来,我国西部地区一旦发生强烈地震,就有人指责三峡工程。这种说法符合客观事实吗?

监测数据显示,三峡工程蓄水期间的水库地震活动主要是微震和极微震,主要由岩溶和矿井水灾引起。蓄水后记录的地震是2008年11月M4.1(相当于ML4.6)初始阶段最大的地震,远低于初步设计论证报告中给出的“考虑M5.5”的预测值。

目前学术界普遍认为,对于构造性水库诱发地震,水库蓄水只能触发靠近库区、接近极限状态的致震断层,水库水的剪切强度因沿断层深度渗透而降低,这是引发地震的主要原因。根据水文地质条件,库水向外渗流距离不超过库岸第一流域,一般距离库岸约3-5公里,不超过10公里。

专家对中国西南地区的强震,如汶川地震和庐山地震,是否由三峡水库诱发给出了否定的答案。

2008年汶川“512”地震发生在青藏高原北缘的龙门山地震带,是深部板块碰撞的结果。三峡大坝所在的黄陵背斜属于扬子准地台中部的上扬子地台褶皱带。两者的区域构造条件完全不同,没有区域构造联系。中国长江三峡集团董事长曹广晶表示:“三峡水库的蓄水不可能引发汶川地震。”

焦点4:高坝阻断循环路?

三峡水库蓄水以来,库区及其周边地区恰好是极端天气和气候事件频繁发生的时期,如2006年川渝干旱、2009-2010年西南干旱、2011年长江中下游冬春严重干旱。有很多关于“三峡大坝阻断大气环流影响周围气候”的说法。根据这种观点,三峡大坝最初是四川盆地的一个缺口。三峡大坝的修建阻断了原本自然形成的水汽循环,导致了各种极端天气事件。

“大气环流的垂直高度是3000米,三峡大坝的高度只有180米。三峡大坝不可能阻挡或阻断大气环流。”中国三峡集团总经理宸妃表示。

中国工程院评估报告认为,三峡水库对当地天气和附近气候有一定影响,特别是对水面以上的温度,但对水库周围的温度影响不大,影响范围不超过20公里。

根据中国气象局今年发布的《三峡工程综合效益气候评估报告》,三峡水库蓄水后(2004-2011年),库区大部分地区的气温比蓄水前(1996-2003年)有所上升,年均气温17.9-18.9摄氏度,平均上升约0.2摄氏度。

中国气象局专家表示,近年来三峡库区及其周边地区的极端天气气候与东亚大气环流、海平面温度变化、青藏高原热异常等因素密切相关,但与水库蓄水没有直接联系。

焦点5:两湖呼唤危机?

近年来,长江中下游发生了几次严重干旱,如洞庭湖和鄱阳湖。有人认为这与三峡水库的蓄水密切相关。然而,在湖南省和江西省,在洞庭湖和鄱阳湖口设置水闸的需求也越来越大。三峡蓄水对洞庭湖和鄱阳湖有何影响?

洞庭湖是长江中重要的蓄水湖,具有“容纳四水”的功能。长期以来,长江水携带大量泥沙入湖,导致洞庭湖泥沙淤积和湖面萎缩。“三峡蓄水后,一些泥沙被蓄水,使排出的水更加清澈。这对减轻洞庭湖泥沙淤积非常有益。”沈国放说:“与此同时,清澈的河水顺流而下,对洞庭湖入海口的冲刷作用更加明显。”

鄱阳湖的情况略有不同。沈国放说,洞庭湖和长江互相交换水,但鄱阳湖更多的是漏水。三峡水库年蓄水期间,水库流量较天然流量减少,大坝下游干流水位下降,鄱阳湖流量增加。

中国工程院的评估报告对此做了更详细的分析:“三峡水库运行对洞庭湖和鄱阳湖水资源利用的影响主要表现在蓄滞洪期长江干流水位的降低,通过荆州南部三个港口进入洞庭湖的水量减少,两湖出水量的增加, 旱季的提前和干水位的降低,对灌溉、供水和生态环境用水都有一定的影响。”

focus 6:今天稀有物种在哪里?

三峡工程对生物多样性的影响一直是社会关注的热点话题。在三峡工程获准建设之前,科学研究人员到实地进行了全面调查,并严格论证了三峡工程对当地动植物可能产生的影响。

从陆生生态系统的角度来看,三峡库区陆生脊椎动物不仅可以自愿迁出库区,而且广泛分布在库区以外,没有灭绝的危险。对于珍稀陆生植物,相关部门采取了种质资源保存、植物园保存、野外异地保存、现场保护等措施。

从水生生物的角度来看,三峡工程影响区有6种珍稀濒危水生生物,包括白鳍豚、白鲟、中华鲟、黑龙江鲟、长江江豚和胭脂鱼。为了保护这些珍稀物种,中国先后建立了河口中华鲟和幼鱼白鲟保护区、中华鲟保护区下的葛洲坝、长江上游珍稀特有鱼类自然保护区等。实现中华鲟的人工繁殖和幼体释放。

中国工程院试验性蓄水定期评估报告显示,长江上游独特的鱼类资源发生了巨大变化,主要表现在物种减少、种群空间分布变化和种群数量变化。鱼类对环境变化的适应性也不同。例如,葛洲坝关闭后中华鲟迅速适应环境,在大坝下形成了新的产卵场。2009年,中华鲟研究所突破了中华鲟全面人工繁殖的技术难题,使物种保护工作摆脱了对野生资源的依赖,能够在人工条件下长期保存。

焦点7:黄金水道暂停?

近年来,大量船只通过三峡大坝时经常等待船闸,许多人开始怀疑三峡工程对长江黄金水道的影响。

三峡工程建设前,川江航道等级低、通航条件差,制约了长江航运的发展。重庆至宜昌660公里川江航道有139个急流滩、浅滩和危险滩、24个搁浅站和46个单线控制段。三峡工程蓄水后,重庆以下航道已渠化,消除了坝址与重庆之间的所有海滩灾害和单线控制河段,整个川江全年昼夜通航。

统计显示,1949年长江货运量只有191万吨。葛洲坝枢纽通车后,该段货运量在2002年达到最高1800万吨。三峡船闸的通航使长江航道的单向年通航能力从1000万吨增加到5000多万吨。近年来,通过船闸的货运量稳步增长。2011年通过船闸的货物总量达到10,000吨,提前19年实现船闸年设计通过能力指标5000万吨。

三峡集团公司近年来加强了船闸的运行和管理。先后采取156米水位船闸四级运行等措施扩大船闸通过能力,并逐步提高通过效率。从2008年到2012年,试验蓄水期的年平均通航率为96.25%,高于84.13%的设计指标,相当于每年增加运行1000多个小时。

专家表示,为了应对长江航运快速发展的新形势,满足日益增长的通关需求,有必要促进和推广三峡工程船型的扩大化、标准化和系列化,缩短闸间距,提高闸利用率,增加每闸船舶平均吨位,进一步提高通行能力,扩大航运效益。

focus 8:大坝下的河势会发生巨大变化吗?

三峡工程投入运行后,清水得以释放,水流挟沙能力增强。长江中下游河势是否稳定,护岸工程的“崩岸”是否可控,受到了社会的广泛关注。

专家指出,这个问题在三峡工程的示范阶段就已经预测到了。他们认为三峡工程建成后,大坝下游将受到长时间、长距离的冲刷,相同流量的水位将会下降。他们还指出,“三峡工程建成后,护岸工程将根据下游河势调整的总趋势和现有护岸工程情况继续完善,对现有工程进行必要的加固”。

实测数据表明,自2003年三峡水库蓄水以来,大坝下游冲刷主要发生在宜昌至城陵矶河段。整个冲刷过程已经发展到湖口以下。示范阶段冲刷速度和范围比预期的大,但河势总体变化不大。总的来说,示范阶段的结论基本正确。

由于近岸河床明显较深,护岸工程下部岸坡较陡,“塌岸”现象比蓄水前多,但大部分仍发生在蓄水前的原塌岸段和危险段。由于1998年洪水后护岸工程的不断建设和加固,以及在发生塌岸时的及时抢险,三峡工程蓄水以来,长江中下游堤防没有出现严重的险情。今后,通过加强河道监测,实施荆江河段河势控制应急工程,确保堤防安全。

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