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《水力發電與地質災害》科普論壇 科學揭示水電減災

《水力發電與地質災害》科普論壇 科學揭示水電減災

《水力發電與地質災害》科普論壇 科學揭示水電減災

中國網訊 2017年5月12日,在全國防災減災日到來之際,中國水力發電工程學會、中國大壩工程學會在華北電力大學舉行了《水力發電與地質災害》科普論壇。論壇由中國水力發電工程學會副會長張博庭主持,邀請水電和地質方面的專家,介紹一些在地質減災方面比較新的科研成果,和對水電影響較大新的學術觀點。

 

華北電力大學人文與社會科學學院和北京能源發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濟社會快速發展的情況下,自然災害損失也不斷增加,重大自然災害乃至巨災時有發生。據不完全統計,每年地質災害造成的直接經濟損失占自然災害損失的20%,直接影響人民生活,制約經濟的可持續發展,因此研究地質災害的發育發布規律、防止自然災害的頻繁發生,對廣大青年學生進行地質災害的科普教育,具有重要價值和深遠意義。

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關于自然壩的消能減災作用,清華大學教授王兆印主要介紹了以下幾個方面的內容:河流下切和自然壩的形成;自然壩和階梯深潭系統消能減災的機理;人工模擬自然壩消能結構的消能減災效果;西南河流階梯壩群消能減災及生態保護方略。

王兆印強調,消能是水流勢能和動能轉化為湍流能和熱能的過程。如果沒有消能結構,山區河流的高能量會沖刷河床和河岸導致災害。如果自然壩發育良好的消能結構,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害。

王兆印指出,模仿自然壩消能結構可以控制下切減少地質災害,消能應該成為防控地質災害的主要戰略思想。類似于自然壩,西南壩群可以把水流能量轉化為電能,剩余能量人工消能結構消減,具有一定的減災的作用,引水發電造成生態災害,串糖葫蘆梯級開發有利于穩定河床消減和地質災害。

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中國水利水電科學院徐澤平介紹了美國Oroville大壩事故。他表示,因為這個在幾個月前發生的事故,在業內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生潰壩了,20多萬人都轉移了。實際上并不是那么回事。

徐澤平強調,水電開發中的水庫大壩是科學減災的重要手段,它關系到防洪安全、供水安全、糧食安全,而且關系到經濟安全、生態安全和國家安全,大壩的安全實際上關系到方方面面,所以科學的大壩安全管理對于國家具有十分重要的戰略意義。高壩大庫的安全管理是一項非常細致的工作,不能有一絲疏忽,在大壩安全管理中也要特別重視地質問題,而且要對每個高壩大庫,建立切實可行的應急搶險預案。

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設施投入減少也有一定的關系。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。

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國務院發展研究中心研究員王亦楠在演講中強調,水庫本身并不是造成地震的原因,水電工程建設具有地質減災的作用,水電工程建設不僅不是地質災害的原因,反而具有地質減災作用。

王亦楠表示,數據顯示,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只有3公斤多,還不如一個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?水庫誘發地震不屬于人工地震。

 

關于泥石流、滑坡的問題,王亦楠介紹,根治泥石流、滑坡等地質災害的關鍵就是消能。水庫蓄水期集中釋放了潛在的滑坡體,相當于提前引發出來免疫的過程,把未來若干年要形成的大滑坡進行免疫。比如說,三峽1985年曾經發生過一個大滑坡,但是三峽蓄水以后地質災害也進行長期觀測,都是蓄水池蓄水初期導致的問題,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。另外一個效應就是,三峽水壩提高100多米,即使出現原來無法承受的滑坡,也不會影響大壩安全。

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中國水利水電科學研究院院士、教授級高工陳祖煜談了地質災害防治研究的十年回顧,這個十年指2008年汶川地震,講到汶川地震影響地區的山體滑坡和泥石流。

陳祖煜表示,三峽大壩天然的地質特點,可以修一個非常高且安全的大壩。三峽水庫開始蓄水時,三峽電站、三峽水庫要經受滑坡、泥石流的考驗。在科學、嚴謹的大壩安全管理下,三峽大壩的安全是放心的。三峽庫區有歷史記載的800多年,滑坡、泥石流頻繁發生,大壩的修建可以大大減輕災害損失和人員傷亡。關于堰塞湖在汶川地震中的作用也做了講述。

關于美國Oroville大壩,陳祖煜強調,Oroville壩的設計理念沒有一點問題,現在的設計方面也做了很多改進,風險控制方面已經遠遠超過當年的水平。并不是說現在的大壩沒有風險,但是有更高層次的風險管控,還在做更多的努力。 這種事情放在現在的中國沒有一點問題,不會是被動局面。

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關于小水電的串和大水庫的分歧,張博庭解釋,實際上這是小生態和大生態的問題。從小生態來講,建水庫對魚類或者某些特殊物種來說有影響必須承認的。大生態就是人的生態,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。從人的生態來講大水庫是最重要的生態保護,解決的是水資源矛盾。全球人口增長的同時,人類需求也急劇增加。不滿足人的需求會產生生態災難性的問題。以三峽為例,從歷史上看,三峽庫區三幾年的時候洪水死十幾萬人,1954年的時候洪水死兩三萬認,1998年的時候百萬居民抗洪救災時死亡1700多人,2000年之后一個人沒死。

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陳祖煜補充強調,長江三峽惟一的一個生態影響就是對回游性魚類的影響,有權威專家表示,對長江魚類減產影響最大的,主要是濫補、濫殺、挖沙等等。

張博庭對論壇總結表示,各位專家都有自己很多的創新思想,收獲非常大。地質消能減災是一種理論上的創新,也是一種新的學術觀點。水電是最有效的減災方式,消能理論能一定程度上轉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系,如果正常發電這個水庫非常安全,因為把能量轉化成電力了,如果不發電,泄洪的時候非常危險,不光是Oroville大壩危險,所有的大壩泄洪時間長都危險。實際上就是要靠結構把能量消耗掉,才能不對邊坡產生破壞,一旦結構消能不利就會出現大問題,Oroville大壩說明這個問題。

張博庭強調,現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大壩應該說是拆穿了美國拆壩的炒作。美國的墾務局局長說過,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)

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