長江有三峽大壩,為什麼洞庭湖和鄱陽湖流域還是會出現洪水?

2021-01-09 鍾銘聊科學

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

今年,我國發布多條洪澇災害預警,全國共有433條河流發生超警洪水,其中109條河流發生超保洪水,33條河流發生超歷史洪水。長江流域的洞庭湖以及鄱陽湖大多數地區水位升高,這其中,鄱陽湖各個水位站,發生全線超警,至少有4個水文站超過了1998年歷史洪水水位。可以說目前鄱陽湖已經全線告急。

那麼問題來了,明明我們已經有了三峽大壩工程,為什麼長江下遊的地區還是會發生嚴重洪澇災害呢?

三峽大壩工程的防洪

在歷史上,長江流域就是一個洪澇災害頻發的地區,這是因為長江流域上遊有一個有著「中華水塔」之稱的青藏高原,青藏高原的冰山上儲藏著大量的淡水,這些水成為了長江、黃河以及瀾滄江等多條河流的源頭。

當冰川融水不斷地向下遊流動時,形成河流,而河流流經區域的降雨也會補充到河流中,逐漸匯聚成為了一條條大河,長江就是這麼來的。

長江水量非常豐富,這是因為長江流域屬於季風氣候,而且位於我國800毫米降雨量以南,每年降雨量大,且比較集中。在汛期時長江流域流淌的水量佔據長江流域總量的80%。

也就是說,長江在大多數時候水量並沒有那麼高,但在汛期的一兩個月內河流會發生猛漲的現象,而在此期間,長江就會因汛期水量過多而發生洪澇災害,在過去,長江幾乎每隔10年左右就會發生1次較大的洪水。

三峽大壩工程的修建,就是為了抵禦這些洪水。當長江上遊發生嚴重的洪澇災害時,三峽大壩可以攔截洪水。比如說:三峽大壩的上遊降雨量達到了每秒7萬立方米,而下遊河流的承載能力只有每秒5萬立方米,一旦超過這個數字,將會造成三峽大壩的下遊發生洪澇災害。

那麼,三峽大壩就會在汛期來臨前,將蓄水量降低到145米,而三峽大壩的正常蓄水量是175米,這樣多出來的空間就可以儲存221.5億立方米的水。

與此同時,三峽大壩在攔截上遊的洪水時,三峽大壩自身也會開啟洩洪口洩洪,只不過會控制流量,比如說洩洪口的洩洪量是2萬立方米每秒。這就相當於我們小時候學到的一個數學題,泳池一邊以7萬立方米每秒的速度進水,同時又以2萬立方米每秒的速度放水,問想要填滿容量221.5億立方米的空間,需要多少時間?

答案是12-13天。

也就是說,如果三峽大壩的上遊發生7萬立方米每秒的暴雨,那麼憑藉三峽大壩可以抵擋12-13天的連續洪水。而在歷史上,發生這件事情的概率其實非常低,所以三峽大壩能夠抵抗萬年不遇的特大洪水。

為什麼長江中下遊依舊出現洪水?

雖然三峽大壩的存在能夠抵禦長江上遊的特大洪水,但是發生在三峽大壩下遊的洪水,三峽大壩就無法阻攔了,這是因為河水無法倒流。

三峽大壩下遊從地勢上看屬於我國第一階梯,地形較為平坦,洪水一旦形成,將會向河道周圍蔓延。

除此之外,今年也是弱厄爾尼諾年,根據以往經驗,厄爾尼諾現象每次發生時,都會導致我國降雨量增多。

我們常說天災人禍,此次洪災的發生除了天災之外還有人禍的因素。在歷史上,鄱陽湖和洞庭湖的水域面積比現在要大許多。

比如:洞庭湖的水域面積從清朝的6000平方千米,變成了今天2579.2平方千米。

鄱陽湖和洞庭湖一樣,水域面積也在不斷縮小。

除了這兩大湖面積不斷縮小之外,還有許多小型湖泊隨著時間的推移而消失了。造成湖泊面積縮小以及消失的主要原因,就是人們圍湖造田。

在過去,長江中下遊雖然也是平原地區,但有許多湖泊,這些湖泊在汛期時能夠起到儲存洪水的作用,讓當地的洪水不至於泛濫成災。但由於人口不斷增加,人們圍湖造田,不斷侵佔原本屬於湖泊、河流的土地,使得湖泊面積不斷縮小,河流寬度不斷變小。

當湖泊消失或者縮小之後,能夠吞吐的水量就變少了很多,也就無法起到攔截洪水的作用。這使得發生洪災的概率越來越高,當較多的洪水超出了河流的水位線時,洪水就會向河流四周蔓延,使周圍成為澤國,給人們帶來嚴重的損失。

還有,在過去人們亂砍亂伐,使得長江上遊地區的森林植被大幅減少,以至於水土流失嚴重,而流失的水土又會抬高當地河流的河床,使洪災越來越容易發生。

雖然修建水庫能夠攔截一部分洪水,但是長江中下遊地區本就是地勢較低的平原地區,註定了無法修建大型水庫,所以攔截洪水的能力也會減弱,一旦發生超大降雨,長江中下遊地區依然有發生洪澇災害的風險。

幸運的是,我們已經意識到了這些,並開始退耕還湖,注重上遊植被的保護,但是這些工作需要多年才能初見成效。

相關焦點

  • 三峽大壩位移變形再次引發質疑 西媒:沒它洪水更嚴重
    (人民視覺  )綜合媒體7月20日報導,中國長江沿線各省市江河湖泊目前都已超過最高防洪水位,三峽水庫水位已超過警戒水位15米,長江、洞庭湖、鄱陽、太湖構成的「一江三湖」防汛形勢異常嚴峻,外界對曾經號稱可防「萬年一遇」洪水的三峽大壩作用再次提出質疑。中國官方有關三峽大壩出現位移、變形的解釋也引發了疑問。7月份以來,中國南方全面進入防汛期。
  • 三峽大壩無變形危險 可防止荊江地區發生毀滅性災害
    7月2日,2020年長江第1號洪水在長江上遊形成,洪峰流量為5.3萬立方米/秒(出現在7月2日14時)。三峽水庫發揮攔洪和削峰作用,控制下洩流量3.5萬立方米/秒,削峰率達到34%。據長江水利委員會測算,三峽水庫此次單獨運用降低城陵磯水位0.2米,通過長江上遊水工程聯合調度(包括三峽),降低城陵磯水位0.8米,避免了洞庭湖城陵磯和鄱陽湖湖口超保證水位、荊江沙市超警戒水位,極大減輕了長江中下遊防洪壓力。受長江上遊及三峽區間來水明顯增加影響,17日10時三峽水庫入庫流量漲至5萬立方米/秒,長江2020年第2號洪水形成。
  • 長江流域發大水,為什麼不能及時地將洪水排入大海?專家給出答案
    長江最近的洪災一直影響著全國人民。由於長江流域(尤其是長江中下遊地區)持續降雨,7月2日形成了2020年長江第一洪水,湖北,江西,江蘇和安徽的水位兩者都大大超過了警告級別。(洪水已湧入武漢市)(不僅在武漢,而且在鄱陽湖,長江水都被倒灌的情況。
  • 洪峰來襲,三峽大壩變形​正常?​
    受訪專家稱,官媒承認三峽大壩變形實屬罕見,旨在增加透明度並適度安撫社會的擔憂。 長江今年第二號洪水上周五在長江上遊形成,隔天以每秒6.1萬立方米流量流入三峽水庫。這一峰值持續18小時,前天才開始減退,洪峰並平穩通過三峽大壩。
  • 三峽大壩無法阻止長江頻繁泛濫的原因是這個
    現在長江水位上漲,導致長江流域抗洪壓力倍增,網上有很多人都說以前有某些人說過說過,三峽大壩建成可抵禦千年一遇的洪水,為什麼現在年年都有千年一遇的洪水?其實真的是網民冤枉人家了,大家去網上搜索一下長江流域,就能了解長江的洪水形成原因是什麼,三峽大壩也只能望「洪」興嘆了。
  • 三峽大壩防洪效果特別好,為什麼不在長江中下遊再建一座?
    三峽工程是迄今世界上最大的水利樞紐工程,它最大的功能是錯峰防洪,其次的功能才是發電和航運,而近期長江流域的一個多月暴雨,讓三峽大壩狠狠的刷了一把存在感,因此有朋友就提議,既然三峽大壩效果那麼好,何不在中下遊再建幾座?
  • 長江流域汛情嚴峻,三峽大壩是否有變形風險?權威人士回應了
    圖為洩洪的三峽大壩今年下半年的洪澇災害揪起了億萬民眾的心,南方降水不斷,長江流域汛情嚴重,在這種時候,在關心群眾生命財產安全的同時,關於人類工程史上的奇蹟三峽工程的許多問題,也被好奇的網友提了出來,三峽大壩的防洪能力有多強
  • 氣象衛星看中國:暴雨之下,鄱陽湖洞庭湖太湖發生了什麼?
    鄱陽湖中國第一大淡水湖是長江流域重要湖泊之一在調節長江水位、涵養水源、改善當地氣候和維護周圍地區生態平衡等方面起著巨大的作用▲這是7月12日拍攝的位於鄱陽湖邊的江西廬山市南康堤,鄱陽湖水位已超過1998年歷史極值(無人機照片)。
  • 面對洪水,三峽大壩很「脆弱」?聽科學家解開三峽大壩的奧秘
    由於國外公司不能精確掌握中國的重要地理坐標數據,因此顯示某些場景出現偏差。 她說,在自重作用、水推力和溫度荷載等作用下,三峽大壩發生沉降和水平位移是正常現象,但這種程度的沉降和位移並不會造成嚴重變形,更不會引發潰壩。通常情況下引發潰壩的原因主要有以下幾種:大壩年久失修、極端天氣來臨、山體局部滑坡。
  • 長江洪水肆虐,三峽大壩洩洪壓力有多大?會潰壩嗎?
    《中國經濟周刊》特約撰稿人 王亦楠今年夏季汛期,長江上中下遊都出現了嚴重的洪澇災害。我國最大的水利工程——長江三峽工程,也再次成為國內外關注的焦點。但今年汛期,網上又流傳關於三峽大壩「變形」「潰壩」的新說法:「三峽大壩是豆腐渣工程」「三峽大壩即將潰堤」……這與往年流傳的「大壩已經變形,一旦潰壩,半個中國將生靈塗炭」「三峽大壩一直在走動,因為混凝土壩塊是一段段擺在基巖上的,受壓力和溫度影響,必然會發生不同的形變和位移」「三峽大壩已經出現裂縫」等等如出一轍。這些網上傳言引發公眾關注,造成極大恐慌。
  • 在長江上建大壩,中國計劃了100年,要用500年!
    、惠民生的大國巨製感受新中國震憾世界的力量第一篇:三峽工程今年入汛以來,洞庭湖、鄱陽湖出現流域性大洪水,鄱陽湖水系的五河全線超警戒,位於江西的長江九江段水位持續走高,但並未造成嚴重人員傷亡。7月的三峽大壩長江中下遊的抗洪屏障九江市防汛抗旱指揮部秘書長張新紅: 「在兩湖主汛期到來前,三峽工程提前騰出庫容,保持在汛限水位以下運行,在兩湖出湖流量較大時,開始攔蓄洪水,蓄峰力達到了21%,避免了洞庭湖、長江、鄱陽湖洪水的疊加遭遇。」
  • 長江洪水從何而來?長江本無大水患,為什麼現在洪水越來越頻繁?
    為什麼長江北岸的雲夢澤、彭蠡澤都消失了,而長江南岸的洞庭湖、鄱陽湖則擴大了呢?這其實是自然環境自身的變遷所導致的,長江是自西向東流的河流,受地轉偏向力的影響,長江的北岸容易出現泥沙淤積的現象,而長江的南岸容易遭到水流的衝擊,故而,在自然環境下,北岸的湖泊會逐漸淤積,南岸的水面會擴大。
  • 三峽大壩為什麼不提前把水放空?
    今年長江中下遊地區遭遇了多輪降雨,多省、市、地區等都遭遇了不同程度的洪澇災害,給當地人帶來了嚴重的經濟損失和人員傷亡。但是我們也知道,在長江的上遊地區有一個全國最大的水電站:三峽大壩,其中三峽大壩的主要目的就是為了防洪,既然如此,為什麼三峽大壩不在汛期來臨之前就把水放空呢?
  • 三峽大壩防洪效果非常好,為什麼不在長江下遊多修建幾個?
    三峽大壩是我國最大的水力發電站,除了發電之外,三峽大壩最主要的功能是防汛,在汛期時,三峽大壩能夠收集洪峰,等待洪峰過去之後再慢慢洩水。在三峽大壩修建之前,長江中下遊地區幾乎每隔10年就會發生一次特大洪水,據統計,洪水對當地造成的經濟損失都能夠修建三峽大壩。
  • 特大洪水會衝垮三峽大壩嗎?真了解了它的能力,才知道擔心太多餘
    長江是世界水量第三大河流,年徑流量高達9600多億立方米,三峽大壩橫欄長江,承受的水量衝擊是相當巨大的,因此一旦有洪水出現,總有人擔心三峽大壩會被洪水衝垮,近一段時間以來,長江流域降水較多,個別區域形成洪水,不少人又擔心起三峽大壩的安危來,那麼三峽大壩真的會有危險嗎?
  • 三峽大壩面臨竣工以來最嚴峻考驗 爭議話題常存
    「面對洪水,不同的區域有著不同的要求,這都是正常的。長江防汛體系不是一個三峽,而是由幹流和支流水庫群,分蓄洪區等組成,長江江水有流域性和區域性。這就要求區域管理要服從流域管理,長江防總來統一平衡。」同時,長江上的五大巨頭,大唐、華能、華電、國電、三峽利益的統籌也是協調的重要內容。  如今,讓翁立達憂心的是,幹流與支流上無序建壩對環境的影響頗大。
  • 白鱘滅絕,為什麼有人要炸掉三峽大壩陪葬?
    冤有頭債有主,濫捕的罪過,為什麼要一口咬住三峽大壩呢?我順藤摸瓜下去,才發現事情不簡單。三峽大壩,可能是被誤解最深的世紀工程。從來沒有一個工程,能夠像三峽一樣從設想、勘察、規劃、論證再到施工,全程被嘲諷,被抵制,不但被外媒抹黑,還被民間編成段子和謠言……一項默默守護了中國至少1500萬人生命財產安全的偉大工程,被我們自己人黑出了翔。
  • 長江流域汛情地圖出爐 一圖看清未來哪裡防汛形勢最嚴峻
    中國天氣網訊 漢口超警、九江超警、鄱陽湖告急……長江流域汛情牽動人心。目前,長江中下遊水位緩退,但是今天(14日)至16日,新一輪強降雨來襲,今天早上中斷了僅一天的暴雨預警再次上線。中國天氣網獨家推出長江流域汛情地圖,詳解強降雨落區,看哪裡防汛要再次迎來考驗。
  • 三峽大壩防洪效果非常好,為什麼不在下遊多修建幾個?
    在三峽大壩修建之前,長江中下遊地區幾乎每隔10年就會發生一次特大洪水,據統計,洪水對當地造成的經濟損失都能夠修建三峽大壩。 比如:1954年,長江流域發生全流域性特大洪水,導致長江和漢江下遊堤防潰口61處,扒口13處,一些小型民間堤防決口無數。
  • 重慶的旱熱與三峽大壩有何關係?
    非常湊巧,今年5月20日長江三峽大壩剛剛建成封頂,然而,入夏以來重慶就遭遇到特大乾旱。這種巧合難免會讓人們議論紛紛。眾所周知,我國的三峽建設由於某些意外的客觀因素,似乎和中國的民主政治結下了不解之緣。很多分明是一些自然科學和工程技術問題,卻屢屢被人為的加上政治色彩,成為海內外媒體、輿論關注的焦點。這次的重慶氣候變化當然也不會例外,不少人都在紛紛猜測三峽大壩的氣候影響作用。