对Kariba水坝的后续工程措施评估简析

刘欣怡+谢佳桃

摘 要：赞比西河上的卡里巴水坝是非洲较大的水坝之一。它的建设是有争议的，南非风险管理研究所的2015年报告包括一个警告：大坝是急需维护。赞比西河管理局（ZRA）可提供若干选项，以解决这一问题。本文通过对各个选项的分析，综合考虑各项要求，选择出了一个最优的方案。

关键字：Kariba水坝；赞比西河

对于Kariba水坝的后续工程选择，赞比西河管理局（ZRA）特别感兴趣的有三个选项：

（选项1）修复现有的Kariba水坝

（选项2）重建现有的Kariba水坝

（选项3）拆除Kariba水坝，并更换为沿赞比西河的一系列十到二十个较小的水坝。

1 序言

在对选项进行评估之前，首先需要卡里巴大坝的功能进行了查阅调查，此大坝主要的功能：防洪、发电、养殖，以及因为卡里巴大坝的修建才形成了卡里巴湖。除此之外，还查阅了非洲几个水坝的基本信息，根据此来进行评估的参考。对于潜在成本，我们将其理解为如果采取某种方案，实施过程和实施之后会形成的全部成本；对于收益，则是实施某种方案后，会获得的直接收益和间接收益总和。

2 选项1-修复

修复：在原有基础上进行补救

潜在成本C：C=Re+WI+FI+SR

其中R（Repair）表示：修复的费用，由于修复只是做简要维护，需要修复多次，且由于破坏会持续，那么修复的费用会逐渐增加）；Fl（flood low）表示：防洪泄洪功能下降引起的間接损失；Wl（W low）表示：尽管修护了水坝，但是发电功率会有所下降，由此引起的损失；SR（Security risks）表示：修护之后的大坝，仍旧存在较大的安全隐患，由此会周边居民等带来生活困扰等产生的间接成本。

收益P：P=Fc+V

Fc表示：在修复期间，水库可以继续保持原有的功能，并且相对于重建和替换只需要很短的时间，在这段时间里，卡里巴水库可以继续获得发电、防洪和养殖并获得收益；

V表示：修护对环境的影响很小，由此形成的间接收益。

3 选项2-重建

重建：将原有的已经受损的大坝拆除，然后在相同的地方重新修建一个大坝。

潜在成本C：C=De+B1+Tr+Hu+Fs+Eh1

De表示：拆除大坝需要拆除费用以及拆除后的废料的处理费用；Eh1（environment hurts）表示：生态破坏所带来的间接成本。在大坝拆除到修建完成之间，卡里巴湖水位严重下降，这危及到卡里巴湖的生态，生态破坏之后，原来在卡里巴湖生活的动物们将难以生存，大型的湖缩小会引起气候的恶劣变化，以及其他由环境破坏所引起的损失，以及大型大坝对环境的影响。Fs（function stop）：在修建期间由于大坝拆除了，水库防洪发电和养殖将全面瘫痪，这将会引起巨大的直接损失，Tr表示：湖面下降，卡里巴湖旅游业将会停滞，这会引起巨大的损失B1：修建同样的大型大坝需要较高的技术和施工成本、以及修建完成之后较低的维护费用。

收益P：P=Fh+Sp1

Fh（function high）：重建一次，能使水坝的使用期延长，而且在使用期间，大坝的维护的费用也会明显低于维修选项，并且重建之后，会大大提高卡里巴水坝的防洪泄洪、以及发电和蓄水的能力，由此会带来很大的直接收益。

Sp（safe protect）表示：大坝重建之后，大坝的安全性能会得到提高，降低安全隐患从而得到的间接收益。

4 选项三-替换

替换：是沿赞比西河修建一系列10～20个较小的水坝。

替换的潜在成本c：C= Eh2+De+Cf

Eh2表示：大坝系的修建对环境的影响很大，因为需要在多处修建，大范围的改变原有生态环境，生态破坏会引起严重的损失；B2表示：一系列较小水坝的修建费用以及后期很小的维护费用；De表示：表示：拆除大坝需要拆除费用以及拆除后的废料的处理费用。Cf（cultivate fish）：由于大坝变成较小坝之后，或将会使卡里巴湖的水位发生波动，生态可能产生较小变化，影响到原有的养殖业从而引起损失。

收益P：P=Fc+V+Fh+Sp2

Fc：原有大坝可在最后拆除，则水坝可继续发挥它的功能，继续发电防洪，由此产生的直接收益。V：新的大坝系修建完成之后，再拆除原有的大坝，则对卡里巴湖的生态环境影响较小，所以不会引起像重建那样的损失，由此形成的间接收益、

Fh：替换之后发电量和防洪能力与原来相当甚至超过以前，由此形成的直接收益。Sp2：根据水动力学知识可知，阶梯形式的水坝，安全性很好，由此产生的间接收益。

5 综合评估

维修大坝之后，使用的期限会比较短，是一种非可持续发展战略，而且维修之后的效果也不好；重建大坝，虽然在功能上可以持续如今状态，使用期限也会较前者较长，但是大型大坝的技术问题很复杂，并且大型大坝在使用过程中会遇到较严重的损害，根据世界水坝委员会的建议，应减少大型大坝的修建：替换方案，一系列较小水坝的修建技术较简单且使用时间较长，而且小型水坝在以后的维护方面费用较低，收到的破坏也会较小，属于可持续发展策略。对于三个方案，还需要考虑到安全因素，维修方案，安全性较低。由于原有大坝已经严重受损，只是进行维修很难保证大坝能够承受较大洪水的冲击，而重建大坝的安全系数也低于一系列小水坝的安全系数，因为水坝越大，收到的洪水冲击力也会更大。也就是说，修建一系列小坝的安全系数最高。