水庫

水庫

水庫,一般的解釋為“攔洪蓄水和調節水流的水利工程建築物,可以利用來灌溉、發電、防洪和養魚。”它是指在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊。水庫建成後,可起防洪、蓄水灌溉、供水、發電、養魚等作用。有時天然湖泊也稱為水庫(天然水庫)。水庫規模通常按庫容大小劃分,分為小型、中型、大型等。

三大件

水庫三大件:是指大壩、溢洪道、放水建築物。

作用

1 水庫的防洪作用

水庫 水庫

水庫是我國防洪廣泛採用的工程措施之一。在防洪區上遊河道適當位置興建能調蓄洪水的綜合利用水庫,利用水庫庫容攔蓄洪水,削減進入下遊河道的洪峰流量,達到減免洪水災害的目的。水庫對洪水的調節作用有兩種不同方式,一種起滯洪作用,另一種起蓄洪作用。

(1)滯洪作用

滯洪就是使洪水在水庫中暫時停留。當水庫的溢洪道上無閘門控制,水庫蓄水位與溢洪道堰頂高程平齊時,則水庫只能起到暫時滯留洪水的作用。

(2)蓄洪作用

在溢洪道未設閘門情況下,在水庫管理運用階段,如果能在汛期前用水,將水庫水位降到水庫限制水位,且水庫限制水位低於溢洪道堰頂高程,則限制水位至溢洪道堰頂高程之間的庫容,就能起到蓄洪作用。蓄在水庫的一部分洪水可在枯水期有計畫地用於興利需要。

當溢洪道設有閘門時,水庫就能在更大程度上起到蓄洪作用,水庫可以通過改變閘門開啟度來調節下泄流量的大小。由於有閘門控制,所以這類水庫防洪限制水位可以高出溢洪道堰頂,並在泄洪過程中隨時調節閘門開啟度來控制下泄流量,具有滯洪和蓄洪雙重作用。

2 水庫的興利作用

降落在流域地面上的降水(部分滲至地下),由地面及地下按不同途徑泄入河槽後的水流,稱為河川徑流。由於河川徑流具有多變性和不重複性,在年與年、季與季以及地區之間來水都不同,且變化很大。大多數用水部門(例如灌溉、發電、供水、航運等)都要求比較固定的用水數量和時間,它們的要求經常不能與天然來水情況完全相適應。人們為了解決徑流在時間上和空間上的重新分配問題,充分開發利用水資源,使之適套用水部門的要求,往往在江河上修建一些水庫工程。水庫的興利作用就是進行徑流調節,蓄洪補枯,使天然來水能在時間上和空間上較好地滿足用水部門的要求。

興建原因

一、為附近的地區提供自來水及灌溉用水;

二、利用水壩上的水力發電機來產生電力;

三、運河系統的一部份;

四、水庫的防洪效益;

五、對庫區和下游進行徑流調節;

六、其他的用處包括漁業。

弊端

1. 增加災害發生的頻率

興建水庫可能會誘發地震,增加庫區及附近地區地震發生的頻率。山區的水庫由於兩岸山體下部未來長期處於浸泡之中,發生山體滑坡、塌方和土石流的頻率會有所增加。

2.造成庫區泥沙淤積

由於受水壩的攔截,受水勢變緩和庫尾地區回水影響,泥沙必然會在水庫內尤其是大壩和庫尾(回水的影響)淤積。

3.使土壤鹽鹼化

不斷的灌溉又使地下水位上升,把深層土壤內的鹽分帶到地表,再加上灌溉水中的鹽分和各種化學殘留物的高含量,導致了土壤鹽鹼化。

4.惡化水質

庫區水面面積大,大量的水被蒸發,土壤鹽鹼化使土壤中的鹽分及化學殘留物增加,從而使地下水受到污染,提高了下遊河水的含鹽量。

5.河水的水質的改變

由於水質的惡化及水流流速的減慢,使水生植物及藻類到處蔓延,不僅蒸發掉大量河水,還堵塞河道灌渠等等。這些水生植物不僅遍布灌溉渠道,還侵入了主河道。它們阻礙著灌渠的有效運行,需要經常性地採用機械或化學方法清理。這樣,又增加了灌溉系統的維護開支。

6. 對下遊河道的影響

由於水勢和含沙量的變化,還可能改變下遊河段的河水流向和沖積程度,造成河床被嚴重沖刷侵蝕,入河(海)口向陸地方向後退。

7.增加發病率

由於水流靜態化導致下游血吸蟲病等流行病的發病率增加。

8.移民影響

由於水位上升使庫區被淹沒,需要進行移民。並且由於興建水庫導致庫區的風景名勝和文物古蹟被淹沒,需要進行搬遷、復原等。

9.對氣候的影響

庫區蓄水後,水域面積擴大,水的蒸發量上升,因此會造成附近地區日夜溫差縮小,改變庫區的氣候環境。

10.外交上的影響

在國際河流上興建的水庫,等於重新分配了水資源,間接的影響了水庫所在國家與下游國家的關係。

11、價值的損失

淹沒文物古蹟或造成原有自然景觀觀賞價值的損失。

十大水庫

就面積而言,世界十大水庫:

沃爾特

沃爾特水庫 沃爾特水庫

加納的沃爾特水庫(Lake Volta) 總面積約為8482平方公里,於1961~1963年在峽谷築壩以後形成的,這個大壩叫做阿科松博壩(Akosombo Dam)。科松博壩位於加納東部地區沃爾特(Volta)河上,是一座多目標開發沃爾特河水資源的工程,具有發電、防洪、灌溉、航運、漁業等多種效益。心牆堆石壩,最大壩高141米,水庫總庫容1480億立方米,電站總裝機容量88.2萬千瓦,年發電量56.25億千瓦·時。工程於1961年5月開工興建。1966年投入運行。 在1967年Volta水庫完全建成時,在其淹沒的區域住有8000人,占當時全國人口的1%。水域覆蓋面積8500平方公里,幾乎是國土面積的4%。

水壩水力發電廠的發電量9.12億瓦特,這些電力用於幾內亞灣特馬(Tema)港的煉鋁廠,也供應加納境內其他電力需求。大壩西端建立發電站,裝機90萬千瓦,使加納的發電量突增9倍,供應全國綽綽有餘。70%的電力被外國設在加納的鋁公司利用,它們主要進口幾內亞的廉價鋁土,再用加納的廉價水電煉鋁,年產值2億美元,而加納得到電費1700萬美元。電力還向鄰國多哥,貝寧,象牙海岸出口。

古比雪夫

水庫 水庫

古比雪夫水庫(Samara Reservoir),俄羅斯最大水庫,因建伏爾加水電站而形成。在伏爾加河中游。壩長4400米,高80米。水庫長650公里,最寬處27公里, 面積6450平方公里,庫容580億立方米,有效庫容340億立方米。水位變幅7.5米。1950年開建。電力供烏拉爾、伏爾加河流域及莫斯科。兼有通航、漁業、灌溉及城市供水之利。沿岸重要城市有烏里揚諾夫斯克、喀山等。

斯莫爾伍德

加拿大的斯莫爾伍德水庫(Smallwood Reservoir), 總面積約5698平方公里

卡里巴

卡里巴水庫是一個位於尚比亞首都東南約300公里處的水庫, 面積約為5580平方公里。它橫跨尚比亞和辛巴威兩國邊境。在卡里巴水壩竣工後,自1958年至1963年完成水庫蓄水。現時它是尚比亞的著名的旅遊景點之一。

布赫塔明

哈薩克斯坦的布赫塔明水庫(Bukhtarma Reservoir), 總面積約為5490平方公里

布拉茨克

布拉茨克水庫 布拉茨克水庫

布拉茨克水庫(Bratsk Reservoir)位於俄羅斯的葉尼塞河支流安加拉河上,於東經75°—115°和北緯48°~73°之間,是世界上蓄水量最多的人工湖。 總面積5426平方公里,總庫容1694億立方米,有效庫容482億立方米。它的東南部是由深成結晶岩構成的貝加爾山和貝加爾湖附近的褶皺帶,在高達2000多米的山脈中這裡是很乾的盆地,而且經常發生地震。庫區包括布拉茨克以上的安加拉河及其支流奧卡河、伊亞河兩岸。

納賽爾

賽爾水庫(Lake Nasser),埃及尼羅河上的重要水庫,位於上埃及和蘇丹北部,由亞斯文高壩攔截尼羅河水而形成。水壩建於1960年代,1971年落成。其 總面積5248平方公里,總蓄水量1689億立方米,增加灌溉面積324000公頃,並把大面積洪氾區改造成灌溉區。水庫的2/3(北部)在埃及境內,其餘的1/3在蘇丹境內,稱為努比亞(Nubia)水庫。

雷賓斯克

水庫 水庫

雷賓斯克水庫(Rybinsk Reservoir),又稱雷賓斯克海(俄語:Рыбинское водохранилище),俄羅斯最大水庫之一。在伏爾加河上游。位於俄羅斯特維爾州、沃洛格達州以及雅羅斯拉夫爾州內,是世界第八大,歐洲第二大人工湖。水庫沿河延伸204公里,最寬60公里, 面積4580平方公里。庫容254億立方米,有效庫容167億立方米。平均水深5.6米,水位變幅4-5米。1935年建大壩, 1941年起發電。裝機容量33萬千瓦,年平均發電11.6億度,向莫斯科、雅羅斯拉夫爾和特維爾供電。並有航運、漁業之利。水庫啟用時,一共663座村莊以及雅羅斯拉夫爾州的莫洛加古城被淹沒。約15萬當地居民同時被疏散。

卡尼亞皮斯科

加拿大的卡尼亞皮斯科水庫(Caniapiscau Reservoir), 面積約為4318平方公里

古里

古里水庫(Lake Guri),委內瑞拉卡羅尼河上的水庫。1963年起在卡羅尼河中游內奎馬峽谷修建古里大壩和水電站。壩高162米,水庫 面積4250平方公里,庫容1400億立方米,裝機容量1030萬千瓦。1986年11月工程全部竣工,成為迄今世界建成的裝機容量最大的水電站之一。

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