對(duì)Kariba水壩的后續(xù)工程措施評(píng)估簡(jiǎn)析

劉欣怡+謝佳桃

摘 要：贊比西河上的卡里巴水壩是非洲較大的水壩之一。它的建設(shè)是有爭(zhēng)議的，南非風(fēng)險(xiǎn)管理研究所的2015年報(bào)告包括一個(gè)警告：大壩是急需維護(hù)。贊比西河管理局（ZRA）可提供若干選項(xiàng)，以解決這一問題。本文通過對(duì)各個(gè)選項(xiàng)的分析，綜合考慮各項(xiàng)要求，選擇出了一個(gè)最優(yōu)的方案。

關(guān)鍵字：Kariba水壩；贊比西河

對(duì)于Kariba水壩的后續(xù)工程選擇，贊比西河管理局（ZRA）特別感興趣的有三個(gè)選項(xiàng)：

（選項(xiàng)1）修復(fù)現(xiàn)有的Kariba水壩

（選項(xiàng)2）重建現(xiàn)有的Kariba水壩

（選項(xiàng)3）拆除Kariba水壩，并更換為沿贊比西河的一系列十到二十個(gè)較小的水壩。

1 序言

在對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行評(píng)估之前，首先需要卡里巴大壩的功能進(jìn)行了查閱調(diào)查，此大壩主要的功能：防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖，以及因?yàn)榭ɡ锇痛髩蔚男藿ú判纬闪丝ɡ锇秃３酥猓€查閱了非洲幾個(gè)水壩的基本信息，根據(jù)此來進(jìn)行評(píng)估的參考。對(duì)于潛在成本，我們將其理解為如果采取某種方案，實(shí)施過程和實(shí)施之后會(huì)形成的全部成本；對(duì)于收益，則是實(shí)施某種方案后，會(huì)獲得的直接收益和間接收益總和。

2 選項(xiàng)1-修復(fù)

修復(fù)：在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)救

潛在成本C：C=Re+WI+FI+SR

其中R（Repair）表示：修復(fù)的費(fèi)用，由于修復(fù)只是做簡(jiǎn)要維護(hù)，需要修復(fù)多次，且由于破壞會(huì)持續(xù)，那么修復(fù)的費(fèi)用會(huì)逐漸增加）；Fl（flood low）表示：防洪泄洪功能下降引起的間接損失；Wl（W low）表示：盡管修護(hù)了水壩，但是發(fā)電功率會(huì)有所下降，由此引起的損失；SR（Security risks）表示：修護(hù)之后的大壩，仍舊存在較大的安全隱患，由此會(huì)周邊居民等帶來生活困擾等產(chǎn)生的間接成本。

收益P：P=Fc+V

Fc表示：在修復(fù)期間，水庫(kù)可以繼續(xù)保持原有的功能，并且相對(duì)于重建和替換只需要很短的時(shí)間，在這段時(shí)間里，卡里巴水庫(kù)可以繼續(xù)獲得發(fā)電、防洪和養(yǎng)殖并獲得收益；

V表示：修護(hù)對(duì)環(huán)境的影響很小，由此形成的間接收益。

3 選項(xiàng)2-重建

重建：將原有的已經(jīng)受損的大壩拆除，然后在相同的地方重新修建一個(gè)大壩。

潛在成本C：C=De+B1+Tr+Hu+Fs+Eh1

De表示：拆除大壩需要拆除費(fèi)用以及拆除后的廢料的處理費(fèi)用；Eh1（environment hurts）表示：生態(tài)破壞所帶來的間接成本。在大壩拆除到修建完成之間，卡里巴湖水位嚴(yán)重下降，這危及到卡里巴湖的生態(tài)，生態(tài)破壞之后，原來在卡里巴湖生活的動(dòng)物們將難以生存，大型的湖縮小會(huì)引起氣候的惡劣變化，以及其他由環(huán)境破壞所引起的損失，以及大型大壩對(duì)環(huán)境的影響。Fs（function stop）：在修建期間由于大壩拆除了，水庫(kù)防洪發(fā)電和養(yǎng)殖將全面癱瘓，這將會(huì)引起巨大的直接損失，Tr表示：湖面下降，卡里巴湖旅游業(yè)將會(huì)停滯，這會(huì)引起巨大的損失B1：修建同樣的大型大壩需要較高的技術(shù)和施工成本、以及修建完成之后較低的維護(hù)費(fèi)用。

收益P：P=Fh+Sp1

Fh（function high）：重建一次，能使水壩的使用期延長(zhǎng)，而且在使用期間，大壩的維護(hù)的費(fèi)用也會(huì)明顯低于維修選項(xiàng)，并且重建之后，會(huì)大大提高卡里巴水壩的防洪泄洪、以及發(fā)電和蓄水的能力，由此會(huì)帶來很大的直接收益。

Sp（safe protect）表示：大壩重建之后，大壩的安全性能會(huì)得到提高，降低安全隱患從而得到的間接收益。

4 選項(xiàng)三-替換

替換：是沿贊比西河修建一系列10～20個(gè)較小的水壩。

替換的潛在成本c：C= Eh2+De+Cf

Eh2表示：大壩系的修建對(duì)環(huán)境的影響很大，因?yàn)樾枰诙嗵幮藿ǎ蠓秶母淖冊(cè)猩鷳B(tài)環(huán)境，生態(tài)破壞會(huì)引起嚴(yán)重的損失；B2表示：一系列較小水壩的修建費(fèi)用以及后期很小的維護(hù)費(fèi)用；De表示：表示：拆除大壩需要拆除費(fèi)用以及拆除后的廢料的處理費(fèi)用。Cf（cultivate fish）：由于大壩變成較小壩之后，或?qū)?huì)使卡里巴湖的水位發(fā)生波動(dòng)，生態(tài)可能產(chǎn)生較小變化，影響到原有的養(yǎng)殖業(yè)從而引起損失。

收益P：P=Fc+V+Fh+Sp2

Fc：原有大壩可在最后拆除，則水壩可繼續(xù)發(fā)揮它的功能，繼續(xù)發(fā)電防洪，由此產(chǎn)生的直接收益。V：新的大壩系修建完成之后，再拆除原有的大壩，則對(duì)卡里巴湖的生態(tài)環(huán)境影響較小，所以不會(huì)引起像重建那樣的損失，由此形成的間接收益、

Fh：替換之后發(fā)電量和防洪能力與原來相當(dāng)甚至超過以前，由此形成的直接收益。Sp2：根據(jù)水動(dòng)力學(xué)知識(shí)可知，階梯形式的水壩，安全性很好，由此產(chǎn)生的間接收益。

5 綜合評(píng)估

維修大壩之后，使用的期限會(huì)比較短，是一種非可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，而且維修之后的效果也不好；重建大壩，雖然在功能上可以持續(xù)如今狀態(tài)，使用期限也會(huì)較前者較長(zhǎng)，但是大型大壩的技術(shù)問題很復(fù)雜，并且大型大壩在使用過程中會(huì)遇到較嚴(yán)重的損害，根據(jù)世界水壩委員會(huì)的建議，應(yīng)減少大型大壩的修建：替換方案，一系列較小水壩的修建技術(shù)較簡(jiǎn)單且使用時(shí)間較長(zhǎng)，而且小型水壩在以后的維護(hù)方面費(fèi)用較低，收到的破壞也會(huì)較小，屬于可持續(xù)發(fā)展策略。對(duì)于三個(gè)方案，還需要考慮到安全因素，維修方案，安全性較低。由于原有大壩已經(jīng)嚴(yán)重受損，只是進(jìn)行維修很難保證大壩能夠承受較大洪水的沖擊，而重建大壩的安全系數(shù)也低于一系列小水壩的安全系數(shù)，因?yàn)樗畨卧酱螅盏降暮樗疀_擊力也會(huì)更大。也就是說，修建一系列小壩的安全系數(shù)最高。