生命之堤该如何加固？细看北江大堤的十年之争
dAR):ZKq? A >Js`s : -OHD#>% F9N)UW:w 2005-02-02 08:50:37 南方网－南方都市报
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W,:*` Ao2t=vg !ce:S!P 卫星图片北江大堤石角段下面的红层断裂带，粗细不等代表断裂大小不等。
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f~%&oP nI&Tr_"tm sa{X.}i%E XDU&Z2A 北江大堤北起清远，经三水，最后到达南海，长63.34公里，是广东惟一的防洪屏障，也是国家必保的七大堤防之一。
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k 北江大堤围护着包括广州在内的珠三角最核心经济圈，也围护着白云国际机场、京广铁路等众多交通大动脉，是珠三角上千万居民的“生命之堤”。
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3kg,=HU; 2003月10月，计划耗资25.45亿的北江大堤加固工程正式开工。2004年9月，投资4、5亿元的石角段周围十五公里加固工程已修建达标，整个工程预计在2007年完工，据称届时将极大地消除洪水来临时北江大堤面临的危险。
1s . Ose J=ZNx;{6 南方网讯 1月27日，广东省政协委员郭清宏在今年“两会”期间提交的一份题为《关于根治管涌，确保北江大堤安全的建议》的提案，让北江大堤加固工程中的观点之争再次浮出水面。
zx Y ?J|~ G{yH 提案指出，北江大堤管涌的形成原因应作进一步科学论证，以使25.45亿的加固资金能“对症下药”。
=JY9K0S~ <rNCb; 也就在近日，广东省水利厅表态，北江大堤加固工程方案是经过数次专家论证的，是经过国家常规建设程序批准的，防洪效果如何，不是由专家的学术观点决定，“而应靠实践来检验”。
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而在此之前，北江大堤该如何加固的观念之争已在公众视野之外、在专家和部门之间，进行了10年。
!q mnMY$ wpO-cJ!, 惨痛教训 “紧急动员保卫北江大堤”
D3N\$ D 4 @ )|N' 1994年6月大洪水发生前，北江大堤曾一度被认为是万无一失。然而199 4年6月1日，清远石角堤内出现了多处管涌
1d,;e:=j 7EO/T, {a 1月17日，清远市石角镇。北江水在阳光下显得既清且浅，持续的干旱让其裸露出江中大片的沙地。渡船从沙地边缘驶过，将村民送到对岸。江东岸是笔直高耸的大堤。
N^H~VG&D( CNQ >J`4 北江，广东四大主要河流之一，源出江西信丰油山大茅坑，流经广东省南雄市及始兴县，至韶关与武水汇合，南流曲江、清远等地，流入珠江三角洲，最后汇入珠江。
BN L Q] 6"b =aPTi 此刻的北江，水浅沙幼，温驯之极。而在广州人印象中，北江可能不仅仅是一条河，更是一条不知何时就会兴风作浪的难缚之龙。
L'M'I0"/ w|7<y8#qC 1994年6月，珠三角居民和石角镇居民一起见证了北江水的力量。北江大堤对面没有稳固堤坝的回岐、岐山、舟山三个村被洪水淹了，居民都躲到了山上，回岐村刚建好还没来得及投入使用的一栋三层小楼被洪水冲垮，2人因洪水丧生。而在有北江大堤围护的石角镇，居住在5楼上的居民被洪水吓得不敢睡觉。而当时的各大报，也记录了1994年北江大堤曾经受过的严峻考验，很多令人焦灼不安的信息以大号标题轮番出现，“两江洪峰赶路直逼三水涛声可闻”、“两江形势险峻干群严阵以待”、“紧急动员保卫北江大堤”、“保卫大广州”……
NLf6} ?*){%eE 经1955-1987年间三次规模一次比一次大的加固，1994年6月大洪水发生前，北江大堤曾一度被认为是万无一失。然而，1994年6月1日，清远石角堤内出现了多处管涌。管涌就像不断扩大的“蚁穴”，是大堤安全的最致命威胁。媒体当年的报道至今读来犹感紧张。石角镇下灵洲距离大堤不到100米的稻田中从地下喷出一股股黑色泥浆，洪水穿过大堤底基，将泥沙从大堤内侧底部喷涌带出。管涌直径和高度都达到了两米多，200多立方米的泥沙从中喷出，周围40米内的稻田被毁坏。据说当时有的管涌有两层楼高，还伴生了地陷。当时专家分析，如果3个小时之内不能制服“管涌”，北江大堤就会大段崩毁，后果将不堪设想。
\hoYQK j %i:S f 一个疑问 地质老专家的新问题
8SR ~{ _gxI=EYi 北江大堤石角段，一个小渔村的悠闲生活。北江大堤加固的观点之争也许将打破这里的宁静。
fo@ 2@ 4*&_h g)h 9q(*'rAm 既然大堤经历一次次加固，为何洪水一来仍管涌不断？“我们认为，30米以下的基岩才是主要的渗水通道。下面的通道不整治，大堤修得再漂亮都没有用”
* DcJ). i{vM NI{ 北江大堤始建于宋代，有八百年历史，解放前是沿江互不相连的13条小堤，据记载这些小堤防范标准很低，一遇洪水便决堤成灾，仅1912-1949年间就决堤七次。解放后这些小堤联围成北江大堤。
C vS}U% kWZ? 86! 清远石角段处于北江大堤最上游，也是最险段。清光绪二十六年在此所立的石碑有云：“石角堤围为下游各县及省垣保障，屡修屡缺”。解放后19 55-1957年、1970-1972年、1983-1987年，这里进行了三次大规模加固，然而在1994年的大洪水期间，却并未让居民安枕无忧。《广东省北江大堤石角堤段应急除险工程初步设计报告》中也提到 ，“1990年至1994年在石角堤段……又作防渗加固处理”，“但日后每值汛期较高水位时，仍险情不断”。
8bd&XieE b S[;d5 既然大堤经历一次次加固，为何洪水一来仍管涌不断？对此，作为北江大堤直接责任人的水利部门认为，虽有完好的加固措施，但还不能达到防19 94年百年一遇洪水的程度。按照此种思路，水利部门又设计了另一方案，据说这个将耗资25.45亿的方案经过两三年论证，按照北江百年一遇、西江两百年一遇的水面线标准设计。设计报告在1999年送到了北京，然后又被送到水利部、国家计委审查。2001年，方案批下来了，2003年正式开工。据水利厅主管技术的副厅长李粤安介绍，今冬明春，北江大堤的加固将出现新高潮，整个北江大堤的加固工程估计将在2007年完成。工程建成后，由冲积层导致的管涌问题将得到全面解决。
E]/` JI'% 3=SIIMp7= 然而，今年1月17日上午，杨鹏儒走在高大、平坦、坚实的石角镇北江大堤上，心情却并不平静。在他和杨超群眼中，这段被称为“样板工程”的大堤也许并不像它表面看起来那样能安然度汛。
* EY^t= +zn&DG0\X 大堤堤高10米，顶宽8米，上面铺着黑色的柏油，足以跑行汽车，一些附近的居民在堤上散步。放眼望去，大堤与石角镇之间是枯黄的草地，草地的下面，是宽200米（最宽处可达250米）、厚四五米的压渗带。压渗带上还可看到突出地面、成行排列的减压井。据广东省水利厅有关文件显示，石角堤段作为应急除险加固达标工程，经水利部珠江水利委员会审查，已于2001年实施完毕。
Ev+m+ ~H`~& ? 1994年，从报上看到北江大堤的管涌情况介绍后，广东冶金设计研究院的地堪队队长、工程地质专家杨鹏儒根据在新疆多年治理地下水的经验，对北江大堤屡修屡涌的现状作出了一个大胆判断，会不会是冲积层下面的基岩红层有断裂导致大堤一遇大洪水就管涌？如果这个判断正确，则意味着大堤以前只限于30米以上的加固工程将起不到预期效果。杨鹏儒就此开始给省市领导写信，提出有必要对北江大堤作关于断裂带的探测研究，以使加固工程能做到对症下药。
))JbROBU, C7:;<<"P “加固工程仅对大堤下面30米以内的第四纪冲积层进行整治，我们认为，30米以下的基岩才是主要的渗水通道。下面的通道不整治，大堤修得再漂亮都没有用。一来洪水，还是会出现管涌，大堤还是危险，广州和珠三角城市群仍会告急。”杨超群和杨鹏儒说。
e:#c\Ay+ ZUPl MHc 对于两位地质老专家提出的问题，李粤安对记者这样解释，现在北江大堤是不是整段红层下面都存在着透水层还是一个不清楚的问题。北江大堤也并非地质专家们所认为的那样脆弱，1994年的大洪水，促成了整个北江下游防洪体系建设，目前已有包括飞来峡水库等在内的多个水利工程完工，它们和北江大堤的彼此配合，可以减缓北江大堤在洪水期面临的压力，所以决堤、珠三角告急的事情，是不太可能发生的。李粤安特别提出，在防御标准情况下，就是要让水利工程做到“防洪渡汛不抢险”。李认为，北江大堤经过新一轮加固后，完全可能达到这种安全程度。
.93B@u j+YA/54 ` 两派之争 红层是透水层吗
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l 杨超群等地质专家提出，要彻底根除北江大堤管涌，必须封堵基岩中的水流通道。但水利厅的答复意见认为不可行
6HeZ<.d& oP vk ^ H “这张图上的一条条红线是北江大堤石角段下基岩的断裂带，这张图是我们用卫星技术探测到的。”本月中旬，中山大学的地质遥感专家邓孺孺在接受记者采访时非常肯定地说，这些断裂是比较新的断裂，形成在喜马拉雅山之后，现在还有一定的活动性，它们有几百米到十几公里那么长，断裂的宽度用遥感手段是看不清楚的。基岩中有断裂，通过地下水和江水相连，岩层中又含钙质，这就为北江大堤30米以下的溶洞发育创造了条件，这是北江大堤极大的地质隐患。据说这个观点经实际勘测，在广东的地质学界已经得到了大多数学者的认同。
jz t$ [Vzp D 4 北江大堤下，有由粘土、沙子、鹅卵石组成的冲积层和由砂岩、砾岩、泥岩组成的基岩红层。杨超群指出，红层是6500万年前形成的，看起来很硬，但沙岩、砾岩、泥岩里面有一些胶质物，胶质物中有的是碳酸钙，还有一种砾岩是石灰岩砾石，也是碳酸钙和泥质胶结起来的。碳酸钙在红层中占的比重，按样品分析，沙岩中占30%以上，石灰岩砾石为主的灰岩中占50%以上。钙质在一定的条件下可溶于水，这样就有形成溶洞的可能。
tn>z%6;&Z M@%$9N)gd 杨超群指出，过去普遍认为冲积层属强透水层，而红层的透水性是微不足道的。所以，治理堤坝管涌，主要是对冲积层中的水流通道进行封堵。但由现在地质学家们获得的一些材料看，基岩红层中可能也存在断裂等透水通道，所以，要彻底根治北江大堤的管涌问题，就也要对红层中的水流通道进行封堵。
av~dH=& = csABfxib 1994年12月，杨鹏儒邀请南京大学地质专家肖楠森到北江大堤考察，肖在其考察报告中第一次提出大堤基岩岩溶裂隙水在洪水期的倒虹吸作用，对大堤安全有很大影响，切不可掉以轻心。
\-i5b U (*k:Fw 于是，杨超群等地质专家关于北江大堤石角段管涌形成的新观点逐渐成型：江水沿红层中裂隙下渗，侵蚀基岩中的钙质，从而形成溶孔乃至溶洞，出现裂隙-溶洞承压水，这样的过程不断继续，即连通成红层中的地下水通道。当江水暴涨时，水从这个通道向堤外突破，形成管涌，造成决堤危险。要彻底根除北江大堤管涌，必须封堵基岩中的水流通道。
4AA3D!$ F6, [!.wl 对于这个新观点，水利厅主管技术的副厅长李粤安做了这样的回应意见：地质专家关于北江大堤石角段下红层可能比较松软存在透水层的意见以前我们也有所了解，但是我们认为，这是一种比较片面的从单学科出发得出的意见。防渗墙造价很高，如果说红层是透水带，红层下的岩层是不是也透水，是不是也要封堵？那么这种处理过程很可能就变成无止境的了。水利是一门综合了地质、水文、工程等在内的学科。从个人的不同的局部方向出发，可能加固北江的技术方案有很多，但最后定下来的处理方案只能有一种，那就是最科学、最合理、最能集中体现大多数专家科学决策观点的方案，也就是现在正进行的能确保北江大堤和珠三角安全的加固方案。
rRgP/E#_ D_VA tz 杨鹏儒仍多次向水利部门反映这个新观点。但“新观点提出四年，有关方面并没有重视”。1998年2月份，他把相关材料送给了卢瑞华省长，后欧广源副省长将该材料批转至省水利厅。北江大堤管理局的一位专家回忆说，省水利厅把这个材料转到他那里，他对杨鹏儒作了答复，对其提出的两点建议均认为不可行。而李粤安也提到，对于杨超群、杨鹏儒二人每一次的写信质疑，在通过各种渠道转去水利厅后，每一次水利厅都给出了答复意见。
w% Vw*i6o 9 8O0 M#|d 寻找证据 不同的加固思路分歧
@'XxMO[Z!< z86[_ l: 多年的对立，使新观点与传统观点的分野愈加明显。广东省水利厅去年十月份的一份答复文件里，全面否定了新观点
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Teo&V 两位地质专家仍坚持写信反映北江大堤的问题，水利厅仍坚持回信。而在1998年前，杨超群、杨鹏儒认为，他们为自己的新观点找到了有力的佐证。
yCC.j%@ >AFX}N# 那就是1998年-2001年，省水利厅在北江大堤进行的同位素示踪钻探。当时，南京河海大学陈建生教授受邀与当时的省水利厅总工程师茹建辉一起进行这个项目。据称这个项目是茹向当时的省水利厅领导申请获准后进行的。在大半年的时间里，两人在石角堤段进行了多次钻探。“这次钻探的本意即想看一看防渗墙的效果，查清管涌发生的原因。但在钻探中，钻探深度比原来加大了。”北江大堤管理局那位专家介绍说，在钻探到地下100米左右时，出现了钻速突快或掉钻现象。
L!2BE[~ />FgDIO 通过钻探，陈建生提出，堤下基岩中存在0.5-3.7米的溶洞或经溶蚀的断裂带。陈还以所获数以万计的数据证实，石角堤段的地下水是通过基岩中的断裂带与江水联系的。杨超群根据这份水利厅的探测材料，提出1994、19 97年发生的管涌是由基岩中的水流通道引发的，杨认为形成管涌的水来自冲积层的占20%，来自基岩中的占80%.而据介绍，在钻探过程中，原来持旧观点，即红层不透水的茹建辉，改变了看法，转而支持红层也会透水的观点。
$=) i{kGS@ I#?NxP\S 2001年11月，中国水文同位素技术应用国家委员会首席主席、中国科学院院士汪集晹和国际原子能机构同位素稀释法示踪专家Anderson博士来到北江大堤，通过再次试验，肯定了茹陈二人的结果。汪集晹还建议，断裂空洞在长期水力冲刷作用下会进一步发展，将对大堤基础产生不利影响，有关部门立项进行专题研究并采取必要的工程防范措施。
CI%4!K;{ &"G4yM “但经茹建辉签字的这项科研成果，并没能指导北江大堤的加固工作。”杨超群说。近日，已经退休的茹建辉告诉记者，这个前后进行了四年的科研项目，最后被否定了。茹特别提出，自己现在仍然坚持新观点。另据知情人士透露，茹建辉2002年7月份退休后，就完全与北江大堤工作脱离，大堤除险加固的方案他也没参与。
gN./ u z ;fi 2002年10月，中科院广州分院原院长谢先德，致信卢瑞华省长，吁请他支持杨鹏儒、杨超群《开展根治管涌、确保北江大堤安全学术活动的建议》。杨超群提到，这封信批转至省水利厅后，水利厅给杨超群复了信，提到北江大堤加固项目国务院已立项，已无需再提了。
?7n(6kmj4Q bvpP/LeY 而多年的对立，使新观点与传统观点的分野愈加明显。广东省水利厅去年十月份的一份答复文件里，全面否定了新观点，认为石角堤基下红层中断裂不发育，岩石中不存在易溶的钙质，也未见岩溶现象，难以形成岩溶通道，“深层基岩渗透量约占管涌渗透量80%以上的观点明显缺乏事实依据”。对于1994年石角管涌的原因，水利厅的相关文件称是高喷防渗墙技术不过关导致墙体有缺口，从而连通江水与冲积层地下水所致。
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n\ H!uB&qY 杨超群、杨鹏儒把水利厅的文件看做是对自己的一次“大反击”。杨超群认为，这主要是由于受专业局限，水利学家们并未注意到基岩里还有断裂和钙质。
k(As^'> y <#?z 8P 新观点的持有者显然更难以接受分歧仅是个人学术观点不同的论调。“因为不同的加固思路，将关系到大堤的安全，关系到广州及珠三角的安危”。
B}Lz# '5_ ur*@TIvD 三次高潮 10多次研讨会之辩
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27S<Q C B&$tDi 在新旧观点的争论声中，投资25个亿的北江大堤的除险加固工程动工。杨超群说，加固方案跟前四次整修方法没有本质区别
J^ " H#zsk*=QD 事实上，关于北江大堤管涌成因的研讨会、论证会大大小小开过了10多次。
LY> -kz] ~ 8hAmM 北江大堤管理局的那位专家就参加过多个这样的研讨会，也是新观点与传统观点之争的见证者。他说双方的争论在研讨会上得以集中体现，大概有过三次高潮。
6@ N?`6Bt k#*tf :R 他介绍说，陈建生提出基岩中有溶洞或断裂带的看法后，水利部门的专家和领导对此事进了十多次的专题讨论，大家认为基岩中不可能有溶洞，把这个结果给否定了。后来他们写信给省领导，水利厅即在2001年初开了堤坝渗漏技术研讨会，与会者百余人，有国内著名的专家，大家讨论了五天，绝大部分专家认为基岩不可能存在溶洞，这里不会成为水流通道，不需要进行技术处理。这是第一个高潮。
>'\cNM~nf SY: gr 这位专家回忆说，由于新观点持有者不断给省领导写信，当年八月份，由北江大堤管理局主持又召开了一个几十位专家参与的研讨会，这一次请来了上海的专家，最后形成的结论与年初那次一样。这是第二次高潮。
Jng,:$sZ gt~hUw L 第三次高潮出现在汪集晹到北江大堤复核陈建生钻探成果之后，水利部门又一次进行了讨论。后来，设计院为了更可靠地对石角堤段进行压渗工程，专门到水利部设计总院请了地质、水文、渗漏的有关专家二十多人到广东讨论这个问题，陈建生也参加了。这是2002年一次大规模的讨论，会议纪要显示结果与2001年那两次讨论完全是一样的。在这位专家的印象中，支持新观点的就三个人：杨鹏儒、陈健生、茹建辉。
~QVN^8WPg 4&TTP cSt; 中山大学教授邓孺孺也应邀参加过一次这样的会议。“会上形成两大派，而水利厅内部也发生了分化，茹建辉和珠江水利委员会的两个专家站在我们这边，认为石角堤段基岩中存在水流通道。”邓孺孺说当时两派各不相让，争持不下，但对方阵营中有几个名气较大的专家。
ah1DuTT/G =[X..<bW9: 这次研讨会上专家们还到石角实地勘查，并查看了当地一处裸露在地表的红层地貌，那里有很多溶洞。“其实有些专家并不了解广东的地质情况，却固执地认为红层中不含钙质。看了溶洞后，一位很有名气的老先生连说长了见识。”邓孺孺说。
gtizgUS7 dM|&Y6 杨超群和杨鹏儒对这样的研讨会并不认同。“地质环境有一个地域的问题，别处请来的专家并不一定清楚，要多看本土专家的意见，多请多学科的专家来论证。”
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? G?`x$U U 在两位老人呼吁下，2002年12月24日，广州市科协主持召开了多部门、多学科的根治管涌，确保北江大堤安全学术座谈会。水利、地质等近百人与会，茹建辉和杨超群首先发言，会上新观点占了上风。
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uWo: y}TiN! M 正是在这样的争论中，北江大堤的除险加固方案报给水利部，并经国家发改委送至中国国际工程咨询公司通过审批。2003年10月29日，投资25个亿的北江大堤的除险加固工程动工。杨超群说，加固方案跟前四次整修方法没有本质区别。
_4H}OGZI =Tdh]0 有知情者评论，这个方案符合有关规范，从官员的角度来看可以免责，但从一个科技工作者的角度出发，则缺少探索真理的精神。
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5=E> ! vO2I"Y*\ 所以，新观点持有者所要求的，是再开一次专家论证会，有关领导耐心研究一下双方的争论。
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就此，广东省水利厅副厅长李粤安表示，北江大堤的专家论证会水利厅已经开过多次，每一次都是召集了省里和国内的知名专家。水利厅非常重视来自各方面的看法，同时水利厅里也有这些各方面的专家。他特别强调，北江大堤关乎珠三角人民生命财产安全，作为直接的责任单位和建设者，广东省水利厅对北江大堤一向非常重视，每一次加固都按照国家的基本建设程序进行，都通过了国内外权威水文、地质专家的论证。对于两位专家（指杨超群、杨鹏儒，记者注）提出的红层中存在强渗带的问题，省水利厅已要求北江大堤管理局在运行中加强观测，如发现问题，再作研究。
aN \ps g N001c)*7Q 李粤安最后特别指出：“现在社会各界对北江大堤也一直都很关心，有地质专家和委员关心北江大堤加固方案，水利厅非常欢迎，这就是科学技术领域的百家争鸣、百花齐放。北江大堤事关重大，我们会本着对国家负责的态度，把堤坝修建好。”（编辑：何静文）
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