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修建水库,增加调蓄,是发展中国家告别洪水肆虐的一条不可替代的途径
发布时间: 2012-12-28 来源: 作者: 访问次数:

摘要:通过2010年巴基斯坦印度河百年不遇大洪水、2011年泰国50年不遇大洪水造成的巨大灾难,分析了大江大河在缺少控制性蓄水工程条件下防洪的无奈。通过长江三峡水利枢纽建成前后以及澳大利亚雪山水电工程建成后下游防洪形式的巨大改变,展现了大江大河在拥有控制性蓄水工程后防洪的主动。基于拥有与缺少控制性蓄水工程正反两反面的案例经验,分析了缅甸伊洛瓦底江上游梯级水电开发为伊江下游防洪带来的难得历史机遇。通过典型案例分析指出了建设水库大坝是世界发展的趋势,建议发展中国家应重视发挥水库大坝的调蓄作用,缅甸更应抓住水电开发的难得机遇,努力夯实伊江防洪的基础设施。

关键字洪灾,水患问题,调蓄能力,洪水管理

   自然界降水径流过程的随机性决定了世界上所有河流来水在时空分布上的巨大差异。洪涝和干旱对于储水基础设施不足的许多国家而言仍然是最大的水管理问题,目前世界上每年还有两亿多人口遭受洪涝灾害的侵害。由于气候变化,河流水资源的这种不均的时空分布可能更加变化无常,由此导致的洪涝和干旱等极端自然灾害也将更加频繁和严重。面对日益严重的水旱灾害威胁,世界各国都在积极建设包括工程措施与非工程措施在内的综合防洪抗旱减灾体系。其中,修建水库,增加调蓄,依然是很多国家的一条不可替代的减灾途径,尤其是广大发展中国家。下面从世界上几个建有控制性水库工程与缺乏控制型水库工程的河流洪水案例来说明修建水库、增加调蓄,为何是展中国家告别洪水肆虐的一条不可替代的途径。

1. 中国三峡工程在抵御2012年长江大洪水中发挥了巨大作用

   长江中下游是中国经济高度发达和人口高度集中的地区,但频繁的洪水灾害一直是一个难以根治的心腹之患。其中,中游的荆江河段更是长江防洪的重中之重,突出的防洪压力始终难以得到有效解决。三峡水利枢纽工程的兴建为根本改善荆江河段以及中下游地区的防洪形势提供了可能。这一世界上规模最大的水电站,将防洪、发电和航运作为其三大最主要的功能,其中防洪被认为是三峡工程最核心的效益。经过多年努力,通过综合措施,长江流域已经建成了以堤防为基础、三峡工程为骨干以及干支流水库、蓄滞洪区、平垸行洪、退田还湖、水土保持、退耕还林以及其他非工程防洪措施为保障所组成的综合防洪体系。

   三峡工程控制流域面积100万km2,紧靠长江防洪重点保护区江汉平原与洞庭湖平原的上端,控制了长江上游的全部来水。其主要防洪任务包括:对上游型大洪水进行调节,减轻荆江河段和洞庭湖区防洪负担,减少荆江分蓄洪区使用,提高荆江河段的防洪标准,配合荆江分蓄洪区以避免荆江河段发生毁灭性灾害,通过补偿调节减少中下游平原地区大洪水时的分蓄洪量。

   2010年汛期,长江上游干流发生了上世纪以来的最大入库流量,7月20日8时的洪峰高达70000m3/s。但洪峰进入三峡库区后,经过三峡水库的调蓄,出库流量被控制在40000m3/s,拦蓄水量约80亿m3,使得三峡工程当年的防洪效益就达266.3亿元。2012年汛期,上游嘉陵江支流渠江发生超历史性洪水,长江防洪情势严峻,又一次对三峡工程防洪功能提出巨大考验。7月初,三峡大坝开闸泄水,将库水位平稳降至145m,腾出库容准备纳洪。洪水如期而至,7日和12日,两路洪峰相继来袭,但通过三峡水库的有效调节,下泄流量被控制在4万m3/s左右。三峡水库水位从145m升至159m左右,约80亿m3的洪水被截留在高峡平湖,下有没有出现任何险情。如果没有三峡工程的调蓄,此次洪水期间的沙市、城陵矶水位都有可能超过警戒,成千上万的防洪大军就要上堤巡查抢险。

   长江中下游地区有无三峡工程调蓄时的防洪形势完全不同。1998年长江大洪水时,三峡工程尚处建设初期,水库还未开始蓄水,导致中下游洪灾泛滥。最近两年三峡工程全面竣工并开始高水位运行,使得长江中下游的防洪能力大大提升了一个档次。这两年三峡水库在防洪中所发挥的巨大效益已使越来越多的人进一步认识到了建设这一巨型水利枢纽工程的必要性。

图1  2010年7月长江三峡大坝开闸泄洪

2. 澳大利亚墨累达令河流域的雪山工程消除了下游洪水威胁

   虽然澳大利亚是世界上气候最为干燥的国家之一,干旱缺水问题非常突出,洪涝灾害也一直存在。墨累达令河流域(Murray-Darling Basin)作为澳大利亚人口最密集、灌溉农业最发达的地区,面积超过100万km2,全流域年总平均径流大约为238亿m3。流域的灌溉农业面积占全澳大利亚的70%,农业产值占全国的40%以上,流域内还提供着300多万人的饮用水。为彻底解决流域内的灌溉用水、发电与防洪等问题,澳大利亚从1949年开始了雪山水电工程(Snowy Mountain Hydro-electric Scheme)的建设。经过10万人25年的建设,工程于1974年建成,花费8亿多澳元。

   雪山工程作为澳大利亚经济发展的主要基础设施,具有水力发电、灌溉用水、防洪减灾多重用途。在生产强大绿色和调峰电力的同时,发电尾水继续用于灌溉和河道管理等目的,在削减洪峰、增加干旱时的河道径流、控制海水入侵、满足环境需水等方面发挥了巨大作用。通过16座水库大坝的联合调度,实现了水量的多年调节,不仅为下游的农业灌溉提供了丰沛的水源,也使下游应对严重干旱与洪涝灾害的能力得到大大提高。这一建设初期备受争议的巨大水电工程,带给澳大利亚的是一笔取之不尽、用之不竭的巨大财富,运行数十年来留给澳大利亚人的不再是争议而是骄傲。

图2  澳大利亚雪山工程

3. 缺少控制性水库工程下的2010年巴基斯坦印度河大洪水

   2010年,一场罕见的季风性洪灾袭击了巴基斯坦的印度河流域,百年一遇的洪水席卷了这个国家五分之一的土地,造成的损失甚至要比印尼海啸、克什米尔地震和海地地震加起来还要巨大和惨重。分析造成这次巴基斯坦洪水灾害异常严重的原因不难看出,除特大降雨的自然原因外,也有人们水患意识不足、应急响应不力等多方面的人为因素,工程性调洪严重不足以及非工程性综合防洪措施缺失是其中的重要因素。

   巴基斯坦政府长期以来的投入主要放在发展农业灌溉上,防洪方面无论是工程措施还是非工程措施,政府没有专门部门进行系统的考虑。本次洪水过程中,印度河中下游形成了多处大的决口,汹涌的洪水冲毁堤防,决口宽度多在百米以上,而且形成大的冲坑,造成了巨大的损失。面对如此巨大的损失,如何避免提防溃决这种毁灭性的灾难,在上游修建具有调洪能力的水库大坝就成为一个重要的议题。只有在上游兴建一系列的调蓄水库工程,加上完善的综合防洪措施,印度河下游的防洪能力才能得到根本性提高。

图3  2010年巴基斯坦西北地区被洪水围困的村庄

图4  2010年印度河大洪水淹没范围

4. 缺少控制性水库工程下的2011年的泰国大洪水

   2011年,泰国暴发了半个世纪以来最严重的洪水灾害。三分之一的国土被洪水浸泡,近千万民众受灾,粮食生产与出口剧烈萎缩,工业与旅游业遭受重创。曼谷、大成府和巴吞尼府是受灾较严重的3个地区,这也是泰国人口和工业最为集中的地区。由于这些城市规划中忽视了防洪,在过去几十年来的城市发展破坏了自然水道,占用了能够渗透、储存洪水的低洼地带。此外,上游缺少控制性水库工程的洪水调蓄也是造成洪灾的一个重要因素。泰国的水坝由灌溉部和发电总局来协调管理,为了储蓄足够的灌溉用水和完成最大发电功效,管理者忽视了蓄洪问题,反应迟滞,错过了防范洪水的最佳时机。因此,进一步增加洪水调蓄工程建设,构建综合防洪体系就成为泰国今后应对严重洪涝灾害的重要途径。

图5  2011年泰国大城府的某一区域被洪水淹没

5. 缅甸伊洛瓦底江流域防洪减灾面临的历史机遇

   缅甸与泰国紧邻,同属东南亚区域。受热带季风气候影响,缅甸伊洛瓦底江流域的雨季长达半年之久,洪涝灾害时有发生,严重影响着流域社会经济发展和人民正常生活。工程性防洪措施的欠缺与非工程防洪的不完善是导致伊江洪水灾害频繁发生的主要原因。因此,建设大坝水库,开发利用水电,不仅是世界的趋势,也对提高伊江流域防洪能力和促进缅甸经济社会的发展具有极其重要的作用,而目前已经启动但又被叫停的伊江上游水电梯级开发真正为伊江防洪减灾带来一个难得的历史机遇。

5.1 伊洛瓦底江流域的洪水灾害

   伊洛瓦底江是缅甸第一大河流,也是亚洲中南半岛大河之一,流域面积约43万km2,约占缅甸全国面积的60%,年均径流量约4860亿m3。伊洛瓦底江是缅甸内河运输的大动脉,自密支那以下1730公里间皆可通航。河谷平原为缅甸最重要的农业区,中游地区有油田,下游三角洲中盛产稻谷,干流沿岸主要城市密集。

   流域内的气候水文状况明显受西南季风所支配,分属亚热带和热带雨林气候带,全年分为3季:3~5月为暑季、6~10月为雨季、11~2月为凉季。每逢雨季,西南季风盛行,雨量丰沛,江水猛涨,经常泛滥成灾。2011年10月,缅甸中部马圭省部分地区连降暴雨,导致发生山洪灾害,造成106人死亡,多人失踪,多个村镇受灾,多座桥梁被冲垮,7000多户民宅被毁,造成了巨大损失。2012年7月,洪水袭击缅甸掸邦,8月开始向西南部三角洲其他地区蔓延,暴雨引发的洪水使缅甸数万人无家可归、大片农田遭淹,总面积超过5.4万公顷。

5.2 上游控制性水库工程建设的防洪作用巨大

   缅甸水电资源丰富,总量超过1亿KW,是世界少有的水电资源极为丰富的国家,目前开发利用率仅为2.45%,开发潜力巨大。伊洛瓦底江被称为缅甸的母亲河,全长2714km,流域面积约41万km2,上游水电资源极为丰富,梯级开发的多方面条件极为优越,是目前世界上一处少有的水电开发处女地。上游规划建设的7座电站装机容量高达1980万kw,年均发电量达1056亿度。

   其中,密松电站作为上游梯级电站建设中的龙首电站,也是伊洛瓦底江干流河段上拟开发的第一级电站。坝址位于恩梅开江和迈立开江汇合口下游约7km的密松河段,下距密支那市约40km。坝址控制集水面积4.73万km2,占密支那以上流域面积的98.8%,可控制密支那以上绝大部分洪水量。水库预留约8.5亿m3的防洪库容,可将密支那市防洪标准由现状的5年一遇提高到20年一遇,对提高密支那市的防洪能力,减少洪灾损失具有重要作用,同时对减轻伊江中下游沿线防洪问题也具有积极的作用。

   不难看出,目前已经完成项目规划的伊江水电开发项目,不仅可为缅甸经济社会发展持续提供强大电力资源,也将大大提升沿岸防洪能力,有望成为缅甸经济腾飞与实现可持续发展的一个里程碑。有理由相信,该工程早一天建成,缅甸人民将早一天受惠。

                             图6  伊江流域水系及上游水电梯级所在区域

6. 结论与讨论

6.1 建设水库大坝是世界发展趋势

   水库大坝具有抗旱减灾、供水、灌溉、发电等多种功能,对人类发展至关重要。随着全球人口增长和社会经济的飞速发展,水、食品和能源消耗日益增加。据估计,到2050年,食品和能源的需求将至少增加一倍。同时,由于气候变化,水的分布可能会变得更加不规则,洪涝和干旱灾害将进一步恶化。面对这一特殊情况,国际社会已重新审视和重视日益重要的水坝和水库的发展。在最近的一系列国际权威会议上,一再强调了水库大坝对粮食安全、能源安全、防灾减灾以及可持续发展的至关重要性,投资水坝建设就是投资绿色经济已成为一种共识。

   大坝和水库在可持续发展中发挥的重要作用在不少国际宣言中已得到了认可,2002年世界峰会上“关于可持续发展的约翰内斯堡宣言”、2004年联合国“关于水电与可持续发展的北京宣言”、2008年国际大坝委员会的“大坝与水电促进非洲可持续发展宣言”、2009年“第五届世界水论坛部长宣言”、2012年“第六届世界水论坛部长宣言”等都强调了这一点。国际大坝委员会(ICOLD)等4家国际组织于2012年6月5日在日本京都通过了“储水设施与可持续发展”的世界宣言,对储水基础设施在降低水患、保障饮水、扩大灌溉、改善航运、生产绿色能源中所起的关键作用进行了系统总结,呼吁全世界共同努力,采取可持续发展的方式发展储水基础设施。许多国家已经把水库大坝建设作为优先在国家开展的基础设施建设。北美和欧洲发达国家主要是升级、改造现有的水坝,重点是扩大排洪设施,增强防洪能力,重视生态效益。发展中国家尽管大多仍面临缺乏资金与技术等巨大困难,但开发水电、增加储水与防治洪水的需求广泛、意愿强烈,已成为一个必然的发展趋势。

6.2 发展中国家应更加重视发挥水库大坝的调蓄作用

   仅仅依靠河流的自然调蓄一般难以彻底根除水患问题,尤其是大江大河,利用水库大坝的调蓄功能已被证明是实现水资源优化配置的主要手段。多功能水库大坝作为实现水电开发的基础和载体,在水与水能资源综合利用上具有不可替代的作用。因此,水库大坝等储水设施在供水、防洪、航运、灌溉等方面功能不容忽视,它是一个国家和地区可持续发展的重要保障。特别是在气候变化导致全球性水危机进一步加深的国际大背景下,发展中国家急需加大对储水工程的投入,以不断适应经济社会发展与防灾减灾的需求。

   近年来,随着气候变化的加剧,全世界面临着水安全的问题,大约有11亿人缺乏安全供水,有24亿人缺少安全设施,2.1亿人受自然灾害影响。这些问题的发生很大程度上与现有水利工程的调控能力和储水能力有关。发达国家比较早地完成了水库的调蓄能力、储水能力建设,充分进行了水电的开发。由于有足够的调蓄库容,储水调控能力较强,洪水反而成了一种资源。因此,广大发展中国家应充分认识各种蓄水工程建设的重要性和不可替代性,在合理规划与论证基础上,重点开发多功能的控制性水库枢纽工程,为促进经济社会可持续发展与应对各种自然灾害奠定良好物质基础。

6.3 缅甸应抓住水电开发机遇,夯实伊江防洪基础

   缅甸正处于经济腾飞的起跑线上,资金与技术同样紧缺。应该说,伊江上游水电梯级开发给缅甸经济社会发展带来一个难得的历史机遇,不仅工程开发的资金与技术得到充分保障,而且稳定而强大的中国电力市场也提前得到落实。这一梯级水电工程的建设不仅为缅甸免费带来难得的基础设施和长期稳定的资金收入,同时也为自身经济起飞与社会发展提供了足够的绿色电力供应。工程的建设也将为当地带来前所未有的就业机会与商机,将真正成为缅甸经济腾飞的一个重要发动机。

   历史经验证明,通过大力开发水电这一无污染、低碳、低风险、高可靠的清洁能源已成为不少国家工业化过程中的不二选择。随着应对全球气候变化、节能减排与防治环境污染意识的不断增强,水电开发进一步被赋予更多的保护地球环境的意义。水电开发在提供强大电力供应的同时常常更兼有防洪、灌溉、航运等多种功能,可全方位推动了区域经济社会的可持续发展。

   伊江是一条大河,目前规划建设的上游几个梯级水电站建设虽然还不能彻底根除全流域的水患问题,但一定将大大提高梯级下游包括密支那市在内的一定范围内的防洪标准。相信今后随着其他支流水库电站的建设,加上下游提防系统建设以及各种非工程措施的实施,伊江防洪能力将不断得到提升。因此,建议缅甸排除各种干扰,紧紧抓住伊江上游水电梯级开发的难得历史机遇,扎扎实实夯实伊江的防洪基础,真正提升伊江流域的综合防洪能力,为伊江流域早日摆脱水患威胁迈出坚实的一步。

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