水庫大壩的作用和選址

王立文

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，能源需求量日益加大，水能的大規(guī)模開發(fā)和利用勢在必行。目前我國是世界上水庫大壩數(shù)量最多的國家之一，水庫大壩在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要的地位，我們要把握水庫大壩的作用和意義，合理科學(xué)選址，尊重、保護(hù)、合理利用自然，與自然和諧相處，走可持續(xù)發(fā)展的道理是社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的必由之路。

一、水庫大壩的重要作用

水庫大壩在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要的作用，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展、工業(yè)建設(shè)和百姓的生產(chǎn)生活有著舉足輕重的影響。其主要作用可以歸納為以下幾點(diǎn)。

1.防洪。我國東部季風(fēng)氣候區(qū)，降水的季節(jié)和年際變化大，旱澇災(zāi)害頻繁，洪水危害嚴(yán)重，從最早的大禹治水傳說，到后來的1998年特大洪水，在中國的幾千年歷史長河中，勤勞勇敢的中國人民一直在和洪水做斗爭。著名的黃泛區(qū)，歷史上黃河的幾度泛濫，一度使這條母親河成為災(zāi)害河；一段時(shí)間里海河、淮河都是有名的災(zāi)害河；1998年長江洪水更是千年一遇，給中華民族帶來沉痛的災(zāi)難。水庫大壩最重要的一個(gè)功能就是防洪，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國主要的七條江河上共分布著245座大型水庫大壩，控制著150萬平方千米的流域面積，占七大河流域面積的三分之一，很起到很好的防洪作用，著名的三峽水利工程首要的任務(wù)就是防洪。

2.灌溉。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì)，全國因水庫水灌溉的農(nóng)田超過2.4億畝，占全國耕地面積的30%，造就了三江平原、河套平原等一個(gè)個(gè)魚米之鄉(xiāng)。旱時(shí)放水，汛時(shí)蓄水，調(diào)劑水源，環(huán)節(jié)旱情，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的抗災(zāi)能力得到了很大的提高，一改過去靠天吃飯的情況。

3.發(fā)電。水庫大壩的另外一個(gè)功能就是蓄水發(fā)電，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)展的方針。

4.供水和航運(yùn)。水庫大壩為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障的同時(shí)，也是當(dāng)?shù)鼐用裼盟闹饕獊碓矗绫本┑氖晁畮欤茉扑畮旃┙o著北京一千多萬居民的用水。除此之外水庫還具有航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益。

二、水庫大壩的選址

水庫大壩的選址至關(guān)重要。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（在選擇題中）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)。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。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。提到引灤工程的源頭“潘家口水庫”，不少人想當(dāng)然地認(rèn)為大壩建在潘家口，其實(shí)不然。雖然潘家口水庫大壩建于上世紀(jì)70年代，但是壩址并沒有簡單地根據(jù)河道寬窄來選擇，而是按照抗擊百年一遇洪水的要求建設(shè)，并且綜合考慮了當(dāng)?shù)氐乃摹⒌刭|(zhì)等多方面因素。當(dāng)年設(shè)計(jì)者通過環(huán)境勘測發(fā)現(xiàn)潘家口山體的夾泥層深厚，如果在此建壩，遇到豐水期，水線升高，經(jīng)過浸泡容易造成泥石流地質(zhì)災(zāi)害。設(shè)計(jì)人員通過重新規(guī)劃，最終將壩址選擇在了距潘家口6千米的下游。這個(gè)地方地質(zhì)屬于片麻巖，是建造該類重力壩的良好地點(diǎn)。這樣，不僅節(jié)省了工程量，而且保證了后期管理安全。正是由于當(dāng)初科學(xué)的選址和規(guī)劃，潘家口水庫大壩經(jīng)受住了1994年大洪水的考驗(yàn)，沒有造成類似舟曲泥石流這樣的災(zāi)害，保障了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和正常的生活、生產(chǎn)秩序。

依等高線高程定壩高，依水平距離定壩長，根據(jù)水庫大壩的高程找出在等高線圖上相應(yīng)等高線高度的位置，用尺量出兩點(diǎn)的距離，根據(jù)比例尺計(jì)算出兩點(diǎn)的實(shí)際距離（水庫大壩的長度）。水庫范圍應(yīng)是由大壩及接觸到的最高一條等高線共同所組成的閉合區(qū)域。庫區(qū)宜選在河谷、山谷地區(qū)或選在口袋形的洼地或小盆地，這些地區(qū)不僅庫容大，而且有較大的集水面積。定大壩高度應(yīng)根據(jù)其所接觸到的等高線來判定。但由于在山區(qū)會(huì)有各種小山丘存在，故按蓄水要求，大壩往往只能修建到一定高度。

例題：在圖示區(qū)域內(nèi)擬建一座小型水庫，設(shè)計(jì)壩高約13m。若僅考慮地形因素，最適宜建壩處的壩頂長度約（ ）。

解析：首先要知道大壩要建在哪，很多人會(huì)選擇建在④地右下角的山谷出口處，因?yàn)榭吹侥抢锸且粋€(gè)好的儲(chǔ)水盆地地形，但是在圖上可以看到有聚落圖標(biāo)，這個(gè)圖標(biāo)并不是白給的，如果大壩建在了這里，儲(chǔ)水庫區(qū)會(huì)占掉大量的土地，不利于聚落的發(fā)展和交通，并且水庫的作用不僅僅是發(fā)電，還有防洪和灌溉的作用，如果建在④地右下角將失去這個(gè)作用。再看①地的盆地出口處，間距狹窄，適合建造大壩，并且這里等高線密集，儲(chǔ)水構(gòu)造良好，而且可以發(fā)揮水庫的作用。壩高是13m，建壩最低海拔為40m左右，加上壩高大概在55m等高線處，在圖上我們可以看出兩條55m等高線的距離大致要小于比例尺所給出的距離，大致估測在40m左右，所以選擇B。