《水力發(fā)電與地質(zhì)災(zāi)害》科普論壇 科學(xué)揭示水電減災(zāi) |
中國網(wǎng)訊 2017年5月12日,在全國防災(zāi)減災(zāi)日到來之際,中國水力發(fā)電工程學(xué)會、中國大壩工程學(xué)會在華北電力大學(xué)舉行了《水力發(fā)電與地質(zhì)災(zāi)害》科普論壇。論壇由中國水力發(fā)電工程學(xué)會副會長張博庭主持,邀請水電和地質(zhì)方面的專家,介紹一些在地質(zhì)減災(zāi)方面比較新的科研成果,和對水電影響較大新的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。
華北電力大學(xué)人文與社會科學(xué)學(xué)院和北京能源發(fā)展研究基地主任王偉表示,近年來,在全國氣候變化和我國經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的情況下,自然災(zāi)害損失也不斷增加,重大自然災(zāi)害乃至巨災(zāi)時(shí)有發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年地質(zhì)災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占自然災(zāi)害損失的20%,直接影響人民生活,制約經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,因此研究地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育發(fā)布規(guī)律、防止自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生,對廣大青年學(xué)生進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的科普教育,具有重要價(jià)值和深遠(yuǎn)意義。 關(guān)于自然壩的消能減災(zāi)作用,清華大學(xué)教授王兆印主要介紹了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:河流下切和自然壩的形成;自然壩和階梯深潭系統(tǒng)消能減災(zāi)的機(jī)理;人工模擬自然壩消能結(jié)構(gòu)的消能減災(zāi)效果;西南河流階梯壩群消能減災(zāi)及生態(tài)保護(hù)方略。 王兆印強(qiáng)調(diào),消能是水流勢能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為湍流能和熱能的過程。如果沒有消能結(jié)構(gòu),山區(qū)河流的高能量會沖刷河床和河岸導(dǎo)致災(zāi)害。如果自然壩發(fā)育良好的消能結(jié)構(gòu),水量能量絕大部分被消減,堰塞壩可以長期保存并減少新的崩塌滑坡災(zāi)害。 王兆印指出,模仿自然壩消能結(jié)構(gòu)可以控制下切減少地質(zhì)災(zāi)害,消能應(yīng)該成為防控地質(zhì)災(zāi)害的主要戰(zhàn)略思想。類似于自然壩,西南壩群可以把水流能量轉(zhuǎn)化為電能,剩余能量人工消能結(jié)構(gòu)消減,具有一定的減災(zāi)的作用,引水發(fā)電造成生態(tài)災(zāi)害,串糖葫蘆梯級開發(fā)有利于穩(wěn)定河床消減和地質(zhì)災(zāi)害。 中國水利水電科學(xué)院徐澤平介紹了美國Oroville大壩事故。他表示,因?yàn)檫@個(gè)在幾個(gè)月前發(fā)生的事故,在業(yè)內(nèi)和新聞媒體上都引起了很大的反響,有的媒體說美國最高的大壩要發(fā)生潰壩了,20多萬人都轉(zhuǎn)移了。實(shí)際上并不是那么回事。 徐澤平強(qiáng)調(diào),水電開發(fā)中的水庫大壩是科學(xué)減災(zāi)的重要手段,它關(guān)系到防洪安全、供水安全、糧食安全,而且關(guān)系到經(jīng)濟(jì)安全、生態(tài)安全和國家安全,大壩的安全實(shí)際上關(guān)系到方方面面,所以科學(xué)的大壩安全管理對于國家具有十分重要的戰(zhàn)略意義。高壩大庫的安全管理是一項(xiàng)非常細(xì)致的工作,不能有一絲疏忽,在大壩安全管理中也要特別重視地質(zhì)問題,而且要對每個(gè)高壩大庫,建立切實(shí)可行的應(yīng)急搶險(xiǎn)預(yù)案。 徐澤平指出,像美國Oroville大壩就是管理上存在一定的問題,跟美國最近這些年在基礎(chǔ)設(shè)施投入減少也有一定的關(guān)系。全球氣候變化對目前大壩安全管理的形勢也有非常重要的影響。 國務(wù)院發(fā)展研究中心研究員王亦楠在演講中強(qiáng)調(diào),水庫本身并不是造成地震的原因,水電工程建設(shè)具有地質(zhì)減災(zāi)的作用,水電工程建設(shè)不僅不是地質(zhì)災(zāi)害的原因,反而具有地質(zhì)減災(zāi)作用。 王亦楠表示,數(shù)據(jù)顯示,三峽水庫一共392億立方米,分布在1000多平方公里的范圍上,平均每平方米承受的重量只有30多噸,每平方厘米的承壓強(qiáng)只有3公斤多,還不如一個(gè)載重汽車的輪胎對地殼壓力大。高樓大廈上百層的都沒有壓出地震,怎么水庫就壓出地震來了?水庫誘發(fā)地震不屬于人工地震。
關(guān)于泥石流、滑坡的問題,王亦楠介紹,根治泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)鍵就是消能。水庫蓄水期集中釋放了潛在的滑坡體,相當(dāng)于提前引發(fā)出來免疫的過程,把未來若干年要形成的大滑坡進(jìn)行免疫。比如說,三峽1985年曾經(jīng)發(fā)生過一個(gè)大滑坡,但是三峽蓄水以后地質(zhì)災(zāi)害也進(jìn)行長期觀測,都是蓄水池蓄水初期導(dǎo)致的問題,只是將潛在滑坡地釋放出來,不會再出來1985年那樣的大滑坡了。另外一個(gè)效應(yīng)就是,三峽水壩提高100多米,即使出現(xiàn)原來無法承受的滑坡,也不會影響大壩安全。 中國水利水電科學(xué)研究院院士、教授級高工陳祖煜談了地質(zhì)災(zāi)害防治研究的十年回顧,這個(gè)十年指2008年汶川地震,講到汶川地震影響地區(qū)的山體滑坡和泥石流。 陳祖煜表示,三峽大壩天然的地質(zhì)特點(diǎn),可以修一個(gè)非常高且安全的大壩。三峽水庫開始蓄水時(shí),三峽電站、三峽水庫要經(jīng)受滑坡、泥石流的考驗(yàn)。在科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇髩伟踩芾硐?,三峽大壩的安全是放心的。三峽庫區(qū)有歷史記載的800多年,滑坡、泥石流頻繁發(fā)生,大壩的修建可以大大減輕災(zāi)害損失和人員傷亡。關(guān)于堰塞湖在汶川地震中的作用也做了講述。 關(guān)于美國Oroville大壩,陳祖煜強(qiáng)調(diào),Oroville壩的設(shè)計(jì)理念沒有一點(diǎn)問題,現(xiàn)在的設(shè)計(jì)方面也做了很多改進(jìn),風(fēng)險(xiǎn)控制方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)年的水平。并不是說現(xiàn)在的大壩沒有風(fēng)險(xiǎn),但是有更高層次的風(fēng)險(xiǎn)管控,還在做更多的努力。 這種事情放在現(xiàn)在的中國沒有一點(diǎn)問題,不會是被動(dòng)局面。 關(guān)于小水電的串和大水庫的分歧,張博庭解釋,實(shí)際上這是小生態(tài)和大生態(tài)的問題。從小生態(tài)來講,建水庫對魚類或者某些特殊物種來說有影響必須承認(rèn)的。大生態(tài)就是人的生態(tài),人的問題怎么解決,人怎么能夠防洪,人怎么能夠解決干旱問題。從人的生態(tài)來講大水庫是最重要的生態(tài)保護(hù),解決的是水資源矛盾。全球人口增長的同時(shí),人類需求也急劇增加。不滿足人的需求會產(chǎn)生生態(tài)災(zāi)難性的問題。以三峽為例,從歷史上看,三峽庫區(qū)三幾年的時(shí)候洪水死十幾萬人,1954年的時(shí)候洪水死兩三萬認(rèn),1998年的時(shí)候百萬居民抗洪救災(zāi)時(shí)死亡1700多人,2000年之后一個(gè)人沒死。 陳祖煜補(bǔ)充強(qiáng)調(diào),長江三峽惟一的一個(gè)生態(tài)影響就是對回游性魚類的影響,有權(quán)威專家表示,對長江魚類減產(chǎn)影響最大的,主要是濫補(bǔ)、濫殺、挖沙等等。 張博庭對論壇總結(jié)表示,各位專家都有自己很多的創(chuàng)新思想,收獲非常大。地質(zhì)消能減災(zāi)是一種理論上的創(chuàng)新,也是一種新的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。水電是最有效的減災(zāi)方式,消能理論能一定程度上轉(zhuǎn)變大眾對水電的偏見。 張博庭指出,Oroville大壩事故和消能有直接關(guān)系,如果正常發(fā)電這個(gè)水庫非常安全,因?yàn)榘涯芰哭D(zhuǎn)化成電力了,如果不發(fā)電,泄洪的時(shí)候非常危險(xiǎn),不光是Oroville大壩危險(xiǎn),所有的大壩泄洪時(shí)間長都危險(xiǎn)。實(shí)際上就是要靠結(jié)構(gòu)把能量消耗掉,才能不對邊坡產(chǎn)生破壞,一旦結(jié)構(gòu)消能不利就會出現(xiàn)大問題,Oroville大壩說明這個(gè)問題。 張博庭強(qiáng)調(diào),現(xiàn)在國外一些輿論都在說美國在拆壩、中國為什么還在建壩?Oroville大壩應(yīng)該說是拆穿了美國拆壩的炒作。美國的墾務(wù)局局長說過,美國拆的壩都是廢棄的、失效的小壩,有用的壩一座都沒拆過,而且決不會拆。(鄭麗娟 楊婷) |