在人類文明的“童年”時期,曾經有過一場關於“大洪水”的記憶。那時候的人類還沒有探究洪水成因的能力,於是就將這場洪水視為神明的怒火。在西亞,它是“諾亞方舟”的故事,在中國,它是“大禹治水”的傳說,而蘇美爾、瑪雅文化裡也有類似的內容,巨大的洪水將會消滅世界上的一切生命。
後世的學者根據這些獨立形成的神話進行推斷,它很有可能是第四紀冰期結束時,大量的冰川融水造成的災害,大概發生在一萬年前,因此成為了各個早期文明的共同記憶。不過,也有學者對此持反對觀點,目前學界還沒有定論。
雖說神話的起源難以界定,但是我們對於自然災害的恐懼卻是一直都沒有改變過。儘管如今的人類已經能夠建立起現代化的城市,用鋼筋水泥創造一個和原始自然完全不同的生活環境,然而天災依舊能夠輕而易舉地將這一切摧毀。
地震、洪水、火山爆發、颶風等等,每年都會給我們的生命和財產安全帶來很大的威脅。對於這些天災,人們也在不斷地尋找預知、防治這些自然災害的辦法,比如現在的地震預警可以大約提前30秒,而洪水、火山等有預兆的的天災就更加明顯了。
“水能載舟,亦能覆舟”
對於地球上的生命來說,水資源無疑是它們存活下去的基礎條件之一。地球上最初的生命就是從水中誕生的,經過了後來漫長的歲月,生物們才開始來到陸地上生活,這其中就有人類的先祖。
現在的人類只有能夠在陸地上呼吸的器官,長期待在水中就會窒息而死,因此洪水對於人類來說是致命的。一方面我們的存活離不開水,一方面我們又不能夠在水太多的地方生存,如何在這其中在找到平衡,是我們在數百萬年的進化和發展史中不斷追尋的答案。
海水會有漲潮,會有恐怖的海嘯,而我們賴以生存的河流也“喜怒無常”,只要降雨量一增加,那麼河流的水位就會不斷上漲,超出它本來的河道面積,給兩岸帶來破壞。在我國境內有黃河、長江等母親河,這些河流是中華文化的發祥地,但是在數千年以來也無數次洪水氾濫,給人們帶來災難。
在中國歷史上,治水一直都是一件關乎國家命運的大事,歷史上多次朝代更迭都有洪水這樣的自然災害作為“導火索”。因此,在新中國成立之後,我們也格外注意水利工程的建設。
為什麼要修建大壩,大壩怎麼洩洪?
在我國修建的一系列水利工程中,最為著名的當然是三峽工程了,這在全世界範圍內都是一個偉大的奇蹟。長江的水患自古以來就困擾在沿岸居民,三峽大壩的建成不光讓長江每年的水患得到了治理,還能夠利用水力發電緩解我國電力缺乏的問題。
儘管一開始有人質疑修建三峽工程的代價是否太大,但是在三峽大壩投入使用後,人們不得不承認這確實是一個十分正確的決定,為我國帶來的利益無可估量。那麼,三峽大壩究竟是怎樣進行洩洪的呢?
三峽大壩主要由水庫和洩洪口兩部分來進行洩洪,上游降雨積存的水流會在水庫中短時間進行積聚,不會像自然的河道那樣直接衝到下游,造成洪水災害。當水庫中的水量超過了洩洪水位時,那麼大壩就會根據當時的情況來選擇開啟一個或幾個閘門進行洩洪。
在洩洪的時候,大壩的洩洪口不是直接將水排出,而是有一個向上“噴”的過程,這其實是為了減少水流在下落時候的勢能,防止過於強大的衝擊力將大壩的地基沖垮。由於大壩的洩洪可以控制水流量和洩洪速度,因此下游十分安全。
洪水最終都去了哪裡?
古人在詩中寫“百川東到海”,我們所知的絕大部分地上河都會流向大陸的邊沿,最後進入海中,洪水當然也不例外。我國的長江、黃河分別流入東海和渤海,而流入海中的水又會透過水迴圈變成降雨,補充到河流的上游、支流去,億萬年以來都是如此。
但是,過大的洪水如果在短時間內猛然進入海洋,那麼也會讓近海的海平面在短時間內上漲太多,甚至出現海水的倒灌現象,給沿海的城市帶來災難。因此,在河流入海處修建一些防洪的堤壩,以及讓大壩有計劃地洩洪非常重要。
除了讓洪水自然流入海中以外,那些氾濫的洪水還有兩個去處。其一就是流入沿岸的窪地、湖泊,讓這些地方充當天然的“蓄水池”。尤其是那些地勢特別低窪的地方,或者是遇到了黃河這樣的“懸河”,洪水會大量淤積是很常見的。
因此除了湖泊以外,其他可能蓄洪的地方在汛期都要提前做好防汛準備,透過各種方式,比如城市地下排水、修建排水渠引流等方式,讓洪災不至於造成過大的損失。
其二,這些洪水會逐漸被土地本身所吸收,變成地下水的其中一個來源。陸地上有著豐富的地下水,這些地下水也是人們生活、工業用水的重要來源。
地下水除了能夠降雨來補充之外,被土地吸收的多餘水分也會繼續沿著岩石層下滲,最終與地下河、地下湖匯聚,甚至成為新的地下河和地下湖。因此,大自然不存在無法“消耗”的水資源,只是對於人類來說,這些突如其來的洪水可能會影響我們的生活和生產。
如果大壩不洩洪有什麼後果?
我們已經知道了大壩洩洪的方式,那麼有的人可能會有這樣的疑問:我們如果只修堤壩,而不洩洪的話會發生什麼事?其實這個問題,我們的古人已經在“大禹治水”的傳說中得到了解答。
在大禹進行治水之前,是他的父親鯀進行這個工作,鯀從天帝那裡偷來了能夠無限生長的泥土“息壤”,為人們築起堤壩,但是水在“堵”的方式下卻越漲越高,最終他的治水也失敗了。大禹在接替他之後,採用了“疏”的方法,讓洪水能夠自然流瀉,最終解決了中原的水患問題。
雖然大禹治水是一個傳說故事,但是其中的道理卻是先輩們真實經驗的總結。如果只修建堤壩而修建洩洪口,那麼當水庫的水積蓄到一定程度之後就會產生潰壩事故,不光會對堤壩本身帶來傷害,還會給下游帶來更加可怕的災難,這樣的事情在世界歷史上屢見不鮮,比如美國的坦頓大壩就曾經在1976年潰壩,直接經濟損失達到了10億美元。
因此,我國的三峽工程等水利工程在一開始設計的時候就想到了這個問題,因此都有完善的洩洪口。三峽工程對於我們來說並不只是一個水力發電工程,防洪才是它最基本、最重要的作用。
人類的偉大創造
對於人類來說,文明是建設在對於自然進行改造這個基礎上的。如果在遠古時期,我們的先祖沒有對於各種自然現象進行思考和利用,那麼我們今天也不可能生活在這樣一個發達的現代社會中。
洪水不止給我們帶來災難,也是孕育人類文明的搖籃,比如尼羅河的定期氾濫給古埃及帶來了肥沃的沖積平原,讓古埃及人可以在這裡種植大量的農作物,古埃及的文明才能夠如此發達。我們在觀察事物的時候,也要明白凡事都具有兩面性,一件事值不值得做需要衡量其利弊。
對於今天的人類社會來說也是如此。我們明白河水在泛濫的時候會帶來相當可觀的動力勢能,因此我們在修建堤壩之後還可以利用這種力量去進行發電,如果河流一直處在枯水期,那麼顯然不可能發電。
所以,水量的變化對於人類來說非常重要,懂得這些道理並且加以妥善利用,正是人類的偉大之處。相信以後,我們的科技還會更加發達,讓如今還沒有能夠解決的洪澇災害問題也能夠得到解決,讓這些珍貴的水資源完全為我們所用,不會再破壞我們的家園。
結語
除了三峽大壩之外,我國還有許許多多類似的防洪的水利設施,比如龍羊峽水庫、新安江水庫等等,每年到了汛期,這些水利設施都會充分發揮自己的作用,避免了許多災害的發生。
作為“基建狂魔”,中國現在還在不斷地修建水利設施,爭取將我們國家的每個角落都變成“水旱從人”的宜居之地,同時也推進我們的能源轉型,更多地利用水力發電等清潔能源,讓我國在擁有充足能源的同時,對於環境的負面影響更小。當然,水利工程本身也會對於自然環境有一定影響,這是不可避免的,但只要還處在可控的範圍內,那麼就是可以接受的。
人類已經和洪水“戰鬥”了數千年,中國人在這方面尤其具有發言權。作為一個農業國、一個具有豐富水系的國家,我們在兩千年前就修建了都江堰這樣的偉大水利工程,給世界水利留下了珍貴的遺產和範本。
這種奮鬥不息、“人定勝天”的精神,指引著一代又一代的中國人向前走去,讓我們的國家能夠在短短數十年間重新回到世界強國的行列,這無疑值得每一箇中國人感到驕傲。並且更加令人自豪的是,直到現在,我們的國家還在不斷向前發展,未來更加充滿希望、值得期待。