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陆佑楣院士:三峡工程发挥作用的关键在于调度

科普小知识2022-07-10 22:32:24
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从6月30日至今,长江中下游地区遭受了几次暴雨袭击,安徽、湖北、湖南、江西、江苏等省的部分地区出现了历史上罕见的特大洪水。7月11日,长江防洪总委员会宣布,自洪水开始以来,长江流域受灾人口已达近5000万。

与18年前整个长江流域的洪水相比,今年的灾害集中在长江中下游的一些地区。在抗击洪水和防止各种次生灾害的同时,一个声音经常出现:三峡工程发挥了应有的作用吗?

针对这一问题,中国青年报、中国青年在线记者近日采访了水电专家、中国工程院院士陆。陆,曾任国务院三峡工程建设委员会副主任委员、中国长江三峡工程开发总公司总经理。从无到有,从专家论证到工程建设,从水库蓄水到发电和航运,三峡工程曾经是见证人和指挥者。

三峡工程已达到设计标准,但不是“万能工程”

“有了三峡工程,有许多因素可以解释为什么下游洪水会造成如此大的灾难。”面对记者的提问,院士一开始就解释道,“今年的长期暴雨主要集中在江苏、江西、安徽和湖北,主要集中在三峡工程的下游,而长江上游的流量并不大。1号洪峰每秒只有5万立方米,“十年一遇”洪水的概率为每秒6.66万立方米,也就是说,今年1号洪峰的强度远未达到“十年一遇”的流量。长江防洪总局已经安排三峡水库进行防洪和蓄水。它每秒钟排放31000立方米,将下游洪峰削减至每秒19000立方米,有效缓解了下游防洪压力,但其帮助有限。”

对于三峡工程初步设计的主要功能目标——防洪、发电和通航,鲁·十分肯定地说:“现在可以说,这些目标都已经实现了。”

三峡工程的示范组织者和建设指挥官说:“三峡工程是我们中国人民从构思到决策的70多年不断探索的结果。几代中国人对三峡大坝的建设进行了不懈的探索,并在探索中不断了解长江。”

新中国成立后,鲁将三峡工程的论证决策阶段划分为两个阶段。“从1919年到1948年,三峡工程以发电和航运为主要目标。从1949年新中国成立初期到1992年,三峡工程得到了充分的考察和论证,但在这一时期之初,三峡工程建设的主要目的显然是为了防洪。”

20世纪50年代,新中国成立之初,历史上经历了一个多灾多难的时期。长江两岸发生了几次大洪水,造成了严重的水灾和严重的损失。

“治国先治水”,当时的*把治水放在非常重要的位置。搞好整个长江流域的治理是一项庞大的系统工程。首先是控制长江干流的洪水,减缓长江中下游的洪涝灾害。鲁说,三峡工程的防洪功能是保护江汉平原。

荆江大堤水利工程始建于1954年,位于武汉上游、枝城下游。它是保护荆江以北、江汉以南的重要防线,也是保障长江防洪的重点工程。

三峡水库总库容393亿立方米,防洪库容221.5亿立方米。建成后,荆江河段的防洪标准将从“10年一遇”提高到“100年一遇”,以保护江汉平原1500万人口和150万公顷耕地免受洪水威胁。

关于发电的功能,鲁说,发电不是三峡工程建设的必要条件,而是充分条件。目前,三峡电站已安装32台水轮机组,单机容量70万千瓦,总装机容量2250万千瓦(含2座5万千瓦电站),年均发电量882亿度,具有足够的经济效益来偿还项目投资。

关于通航能力,卢还告诉中国青年报,中国青年在线记者,在三峡工程的示范阶段,重庆-宜昌河段的通航能力非常低,年货运量超过1000万吨。不仅通航船只的吨位有限,而且它们也不能在夜间航行。三峡水库建成后,水面将开放,水深将增加。这条水道将不再曲折。万吨级船队将直接抵达重庆。三峡航道将24小时开放。目前,三峡船闸通航能力已达1亿吨,是大坝建成前的5.6倍。

对于公众为何提出“三峡工程为何仍是长江下游的严重灾害”这一问题,鲁·解释道:“当时三峡工程上马时,媒体大力宣传固然是好事,但也给人一种误解,以为三峡工程可以解决长江流域的一切洪水问题。但事实上,任何项目的功能效益都有一定的范围。不能说三峡工程没有解决所有的问题,从而贬低了三峡工程的防洪功能。这不科学。应该说,除了三峡工程,没有其他办法解决长江干流的防洪问题。没有三峡工程,一旦长江汛期流量达到一定的洪水标准,长江中下游将面临巨大的防洪压力,后果不堪设想。”

“三峡工程是长江防洪体系中的关键工程,但不是全部。就长江流域而言,应在所有河段和支流水系中做好防洪工作。”他再次强调,一个项目仍然需要科学普及,当洪水来临时,也是科学普及的好时机。

调度是三峡工程的关键

虽然陆对三峡工程的三大功能已经完全达到设计目标持完全积极的态度,但陆认为三峡工程的防洪能力还可以进一步探索和优化。

“如何有效利用三峡水库的防洪能力,有效减少下游灾害?这需要在时间安排上付出巨大努力。”卢说,三峡工程虽然已经建成,但如何利用和调度是一个逐步探索的过程,最根本的问题是要准确地了解自然界降雨径流过程的规律。

此前,《中国青年报》和《中国青年在线》记者从*气象台获悉,中国公众暴雨预报准确率在60%以上,晴天和雨天预报准确率为87.3%。

但是,行业判断的专业预测准确率应考虑空报、漏报等参数,要求定时、定点、量化。目前,我国专业暴雨预报准确率约为20%。美国以平原地形为主,预报难度略低,专业暴雨预报准确率约为25%。

就预报时间而言,我们气象部门对强降水过程的预报可以提前一周左右。但是推进时间越长,精确度越低。3天内的预测可以达到一个相对准确的水平。

“三峡工程的关键是通过降雨来安排调节量。这个过程需要大量的数据来支持,并且需要通过先进的技术来集成和分析数据。现阶段,我国仍处于需要增加更多基站数据和加强天气预报的阶段,以便制定一个相对有利的调度方案。”他提出了长江中上游梯级调度的思想。如果在中、下游暴雨来临之前,向三峡水库排放更多的水,那么三峡就可以提前向下游排放更多的水,减轻下游的压力,保证三峡的防洪能力。

鲁也指出,这不仅仅是水量调度的问题。由于长江沿岸各省在防洪、生态、发电等方面都有自己的利益,调度引发的水旱灾害将在不同的省份发生。因此,派遣过程涉及多重利益,需要协商和决策。

整个流域的基础设施水平需要提高

每年雨季,尤其是洪水发生时,三峡工程总是成为人们关注的焦点。卢认为,这部分是因为一些媒体的报道误导了公众。“‘每一万年’和‘每一千年’是确保三峡大坝安全运行的设计标准,而不是防洪功能。三峡工程的防洪功能是将荆江河段的防洪能力从“十年一遇”提高到“百年一遇”,并通过拦洪、调洪和调峰来支持下游防洪。当遇到“千载难逢”的洪水时,三峡工程将与荆江分洪区合作,避免荆江地区发生毁灭性的灾害。这些概念需要推广。”

不过,鲁强调,减少长江中下游地区的灾害不仅仅是合理调度水资源的问题。“下游地区的灾害通常是由基础设施差造成的。一些大坝项目和下游房屋建设不符合标准,不能被水阻挡。”

根据他的记忆,在三峡工程的论证过程中,对上游和下游进行了综合考虑,如如何保护荆江大堤的土地,如何在淹没土地和扩大水库容量之间找到平衡。“三峡水库淹没了63800公顷的峡谷土地,其中23800公顷是耕地,120多万居民被转移,结果是下游150万公顷肥沃的平原耕地和长江中游1500万人的安全。”

在考虑如何确保长江下游人民生命财产的安全时,卢清楚地记得当时的一些计划。例如,一些人建议所有的房子都应该建成多层建筑,当洪水来袭时,他们会上楼躲避灾难。有些人还建议每个家庭应该有一艘船,等等。

"极端天气是不可抗拒的,但是应该有应对措施."鲁说,我们要正视基础设施建设的不足,全面地看问题。三峡工程建成后,没有发生“百年一遇”的洪水。三峡工程的防洪能力需要通过洪水来检验。

三峡工程是一项生态工程

“三峡工程对生态造成了破坏”。三峡工程建成后,这种对立一直存在。最直接的表现是长江鱼类的减少。

鲁没有回避这一点:“我们应该从动态的角度来理解生态。并不是一切都像原始环境一样被称为保护生态。随着物种的进步和变化,生态也应该有动态的变化。”

“世界人口正在增长,但其背后是生态变化。”经过多年的实践和思考,鲁对的环境与生态有了深刻的认识。“三峡工程是一项生态工程,旨在改变不利于人类可持续发展的状态,改善人类生活环境,减少灾害。”

他认为生态学是一个动态的概念,生态平衡也是一个相对的概念。并非所有原始物种都因保护得好而受到称赞。人是自然的一员。虽然有不同的意见,目前国际公认的生态保护也是基于人类可持续发展的标准。

三峡工程已将其水域扩大到1084平方公里。水库的平均水深为70米,比大坝建成前多了113米,堵塞了原有河道,改变了水流模式。所有这些都改变了鱼类和其他水生生物的原始环境,改变了它们的生活条件。

在减鱼问题上,陆同意中国科学院水生生物研究所学术委员会主任、研究员、博士生导师院士的意见,“这个问题与人口增长密切相关。长江的人口*生活在水中,捕鱼量的增加和航运的增加共同改变了鱼类的生存环境。有些鱼肯定会减少甚至消失。”

他提到,为了避免一些鱼类的减少或灭绝,三峡工程所在地宜昌市成立了“中华鲟”人工养殖研究所。经过人工孵化,它被放回长江。经过20多年的研究,它已经成功孵化成鱼苗。总共释放了数百万尾中华鲟鱼苗,保护或维持了中华鲟的生存。

"人是给人类带来意义的一系列选择."鲁在采访中引用了一位哲学家的话。他说,三峡工程的整个建设过程也是一个不断选择的过程。在论证的过程中,有人提出可能有其他方法来解决洪水灾害的问题。其中一项是修建荆江大堤,但由于工程量大,造价高,几乎是三峡工程造价的几倍,所以遭到拒绝。

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