三峽大壩蓄水近20年，泥沙淤積有多嚴重？排沙減少有多大危害？

眾所周知，長江是亞洲的第一長河，而三峽工大壩則是長江上最重要的骨幹水利工程，堪稱“國之重器”。自2003年下閘蓄水開始，三峽大壩穩定執行將近20年，每年在汛期攔蓄的洪水量多達數百億立方米，大大減輕了下游的防洪壓力。

除了防洪，三峽大壩的發電效益也相當可觀，每年發電量超過900億千瓦時。2020年三峽發電機組再創佳績，全年共發電1118億千瓦時，打破了世界單座水電站的年發電紀錄！

而在三峽大壩上游，由於攔蓄作用還形成了一個長達600多公里、集水面積超1000平方公里的大型水庫。庫區各種魚類共計140多種，經濟魚類30多種，不僅有“青草鰱鱅”四大家魚，還有胭脂魚、銅魚等特有珍稀魚種，是國內規模最大、最有發展潛力的“天然魚庫”。

不可否認，三峽水庫在防洪、發電、漁業等方面都具有開創性意義，是國內的標杆工程。也正因為三峽工程實在太重要了，這座水壩從起草規劃、工程設計乃至建成投產，一直都伴隨著巨大的爭議，總結起來主要有10項，比如

建與不建之爭、使用壽命之爭、泥沙之爭

等等。當然，最熱門的話題還是使用壽命之爭。

大家都知道，三峽大壩是使用混凝土澆築形成的重力水壩，工程質量毋庸置疑。大壩主體分為攔河壩和洩洪壩，壩體採用了當時最先進的混凝土澆築方案、溫控防裂技術，而且所有的施工原料均屬於一級規格。工程採用破碎的花崗岩作為人工骨料、選用優良的一級粉煤灰作為混凝土摻合料，另外還搭配高效能的外加劑，使混凝土的綜合性能達到了最優水平。

水利部發布的《水利水電工程合理使用年限及耐久性設計規範》（SL 654-2014）中明確指出，

國內一級壅水建築物的設計使用壽命為150年

。實際上，三峽大壩的設計標準要高於這一基礎標準，工程施工按照

1000年一遇的洪水設計

，

10000年一遇的洪水加10%校核

，最大可抵禦

12.43萬m³/s

的洪水流量衝擊。

要知道，1998年長江特大洪水的最大入庫流量也只不過

6.3萬m³/s

，甚至都還沒超過三峽大壩的設計洪水流量（

9.8萬m³/s

）。由此可見，上游洪水對三峽大壩壽命的威脅不足為懼。只要能做好維修工作與日常核驗，實際的使用壽命預計可達300~500年。

除了上游來水的衝擊，水壩的實際壽命還受到很多自然因素的影響，比如自然老化、風化溶蝕、泥沙淤積等等。在這些因素中，泥沙淤積帶來的威脅最容易被忽視，但其潛在危害卻很大。在黃河中游執行的

小浪底水庫

和

三門峽水庫

，泥沙淤積甚至已經成為了威脅水庫壽命的“頭號殺手”。

那麼，在天然輸沙量更少的長江流域，

三峽水庫是否又面臨著同樣的困境呢？

現實情況似乎並不像人們想象中的那麼樂觀。事實上，三峽庫區內部區域性地區的泥沙淤泥已經影響到了正常的航運，顯著改變了河床地形。比如庫區有“忠州三彎”之一的

皇華城江段

，淤積導致左側河床不斷升高，部分航道開始壅塞，一些噸位較大的貨船因吃水較深已經無法通航。

在三峽庫區，朱沱站、武隆站等屬於入庫水文站，宜昌水務站則是幹流出庫水文站。從各大水文站的監測資料來看，2019年三峽庫區的入庫輸沙量為0。685億噸，和2003~2018年間的平均數輸沙量相比減少了56%。

另有資料顯示，自2003年蓄水發電以來，

三峽水庫平均每年來沙1.37億噸

。截止到2019年，三峽庫區的入庫泥沙總量達到了

24.13億噸

，透過中小洪水洩洪帶走的泥沙為

5.71億噸

，

淤積在庫區的泥沙為18.42億噸

（見下表）。

值得注意的是，宜昌站監測到的來沙量（也就是水庫的實際排沙量）一直呈減少趨勢：2003~2007年，來沙量為0。6億噸，2008~2013年減少為0。26億噸，2014~2018年進一步減少到0。12億噸。可以明顯看出，三峽水庫的排沙量在持續減少！

總體來看，三峽水庫淤積量持續緩慢增加，目前小於初步設計階段的論證值，

不會對使用壽命造成影響

。但隨著時間往後延長，庫區的泥沙依然是個不小的隱患，不僅會導致有效庫容減少，增加防洪壓力，而且庫尾淤積產生的“翹尾巴”現象也會使兩岸河道被淹沒，妨礙支流行洪，影響上游河道主槽的過洪能力。

庫區泥沙淤積的危害，曾給國際上多座水庫帶來“血的教訓”。以美國為例，自從1948年以來，美國開始大興水利工程，在全國修建了11000多座防洪大壩，但由於沒有考慮到水庫泥沙淤積的問題，不少大壩很快就失去了預期功能，有時甚至不得不拆壩、炸壩，教訓不可謂不深刻。

三峽水庫的出庫泥沙減少，對下游有什麼危害呢？

黃河小浪底水庫的洩洪排沙經驗表明：下洩洪水的泥沙含量過高具有很大隱患，容易導致河道淤塞，但反過來，泥沙含量過少也不見得是一件好事，宜昌下游江段就因此飽受“摧殘”。

近年來，三峽出庫水的含沙量僅有2003年之前的7%左右，下洩流量可達2~3萬m³/s，最大曾達到7。12萬m³/s。下洩洪水擁有強大動能，持續不斷地衝刷下游河道，部分江段河床下切嚴重。從湖北宜昌到鄱陽湖河口，每年被江水沖刷掉的土方量多達1億立方米，而在宜枝江段，部分河道還被沖刷出了近20米深的“巨坑”，荊江江段則被衝深1。8米，漢城江段枯水河槽平均衝深0。9米，沿岸伴有垮塌風險。

問題來了，

如何才能同時化解壩前泥沙淤積、壩後衝淤過多的難題呢？

原理很簡單，其實就是要

提高衝沙效率，把三峽庫區淤積的泥沙衝到下游，實現動態平衡

。從過去19年的統計來看，三峽水庫的年均排沙比為

21%

，平均每5噸泥沙可衝出1噸，效率有待提升。

至於提高效率的方法，

最佳化水庫的排程

或許值得一試。大家都知道，黃河流域的三門峽水庫自建成以來就飽受泥沙淤積的侵擾，建成後又被迫進行了兩次大規模的改建，擴大了洩洪排沙的規模。

後來，夏邁定等水利專家又摸索出了“

蓄清排渾

”的衝沙方式，同時輔以“

高渠拉沙

”和“

引渾灌溉

”等手段，這才得以延長三門峽水庫的執行壽命。作為萬里黃河第一壩，三門峽大壩在治理泥沙方面具有難得的經驗，對長江三峽的排程具有珍貴的借鑑價值。

目前，三峽水庫的衝沙模式是“

中小洪水衝沙

”，如何借鑑三門峽的治沙經驗、利用異重流提高排沙效率是一項亟待研究的科研課題，這還需要專家學者們的不懈努力。相信隨著治沙、排沙體系的不斷完善，我國終能完美解決三峽庫區的泥沙問題！

對於三峽庫區的泥沙淤積，您有什麼好的建議嗎？歡迎在評論區留言討論。